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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlsteller bringt keine Leistung


Autor: Philipp Karbach (Gast)
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Ich versuche die drehzahl von einem sehr kräftigen gleichstrommotor zu
regeln über die PWM von einem mega32 zu regeln. Am PWM port habe ich
einen BC172 zur vorverstärkung geschaltet dahinter 300Ohm und dann
einen dicken BD250, dahinter hängt der Motor samt diode gegen
funkenschlag. Das ganze funktioniert gut. Der motor ist über die PWM
regelbar, leider hat er aber gar keine leistung. Er müsste um die 160W
bringen, im moment kann man ihn mit der hand GANZ leicht anhalten,
seltsam. Was mache ich denn noch falsch ;)? danke.

Autor: LinkinPark (Gast)
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Vermutlich begrenz dein Transitor den Strom zu stark. Die Regelung
funktioniert, da die Drehzahl hauptsächlich von der Spannung abhängig
ist. Das Drehmoment hängt jedoch vom Strom ab.

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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genau das habe ich mir auch gedacht, aber was wäre jetzt die konsequenz
daraus? Andere Endstufe? Kleinerer Vorwiderstand?

Autor: Andreas Thanheiser (Gast)
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Ist die PWM-Frequenz vielleicht zu hoch und der Strom kann sich aufgrund
der Motorinduktivität nicht richtig aufbauen? Wie vorher schon gesagt
wurde, hängt das Moment vom Strom ab. Also mal mitm Oszilloskop
nachschauen!

Autor: Frank (Gast)
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ich würde es mit nem FET anstelle der Bipolaren versuchen. Wenn man sich
PWM Netzteile anschaut (was ja schliesslich auch nix Anderes ist), dann
ist da meist ein FET drin. Guck dir einfach mal entsprechende
Schaltungen bei Po**in oder ELV an. Ersterer hat nen Motorsteller als
Bausatz im Angebot und Letzterer ein PWM Netzteilbausatz und für Beide
sind die Pläne im Netz.

bye

Frank

Autor: alfsch (Gast)
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300 ohm ??? wohl eher 10 ohm ! oder welchen strom soll der motor
bekommen ?

Autor: Rudi (Gast)
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Philip, du hast nichts anderes gebaut, als einen Gleichstromsteller. Das
ist KEINE Regelung. Zu einer Regelung, insbesondere wenn du versuchst,
die Drehzahl stabil zu halten, gehört natürlich eine unterlagerte
Stromregelung, oder auch Kaskadenregelung genannt. Bei kleinen
Drehzahlen wird dir ansonsten schon der ohmasche Widerstand der
Motorwicklung einen Strich durch die Rechnung machen.

Rudi

Autor: Andreas Thanheiser (Gast)
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Für Drehzahlregelung brauchts für gewöhnlich auch eine _Drehzahl_-
Erfassung. Oder hab ich in Regelungstechnik net aufpasst? Wie willst Du
sonst eine Größe auf einen Sollwert regeln, wenn Du keinen Istwert hast?
Mit inversem Modell des Motors würd's theoretisch gehen. Man müsst halt
die Motorparameter (Trägheitsmoment des Ankers, Ankerwiderstand,
-induktivität, Erregerfluss, ...) kennen.

Mit Stromregelung kannst Du nur auf ein konstantes Moment regeln. Aber
Kaskadenregelung is des nochnet. Da fehlen zum innersten
(Strom-)Regelkreis noch der Drehzahl- und eventl. noch ein
Lageregelkreis. Ob da nicht ein AVR bisserl überfordert is?

Ich denk mal so weit will der Fragesteller nicht gehen. Der will wohl
"nur" die Drehzahl variabel einstellen können.

Andreas

Autor: Rudi (Gast)
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@Andreas: klar, die Drezahl muss er zusätzlich auch noch erfassen, da
hast du vollkommen recht.
Die Frage ist doch, was ich wirklich haben will. Die Drehzahl zu
stellen ist das kleinste Übel, doch die Ansprüche wachsen
bekanntermaßen dann doch ziemlich schnell (siehe: ich kann die
Motorwelle festhalten...)

Rudi

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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sagen wir so, es soll eigentlich auch ein gleichstromsteller sein, hab
den falschen namen gewählt. habe gerade nochmal überlegt und die idee
mit dem fet ist denkbar besser! leider habe ich gerade nur n-channel
fets da, die passen jetzt nicht in meine schaltung. ich werde morgen
mal p-channel fets kaufen gehen und es probieren.

Autor: AxelR. (Gast)
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Deine Aussage:
<<Am PWM port habe ich
einen BC172 zur vorverstärkung geschaltet dahinter 300Ohm und dann
einen dicken BD250, dahinter hängt der Motor samt diode gegen
funkenschlag.>>

ist mir  in Anbetracht der hier im Forum sonst gestellten Fragen -
siehe zB hier:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-381714.html
etwas zu allgemein.
Könntest Du bitte eine kurze Skizze für uns anfertigen, wie Dein
Schaltungsaufbau GENAU aussieht?
Denn auch wenn die Drehzahl hier nur gestellt und nicht geregelt wird,
sollte bei einem ausreichend kleinen Innenwiderstand der
Ansteuerschaltung der Motor schon so stark sein, dass man ihn nicht mit
den Fingern einfach mal so abbremsen kann. Einen BD250 kann man da schon
für nehmen. Habe ich früher auch oft gemacht (als es lange noch keine
FETs für 1,50 bei Reichelt gab).
Nur die Ansteuerung ist in diesem Falle schon etwas spezieller...
Wenn ich Dir hierbei helfen kann, gerne!

Bei welcher Spannung soll das ganze fuktionieren, wieviel Strom fliesst
eigentlich? 160Watt hast Du genannt - sind bei 48Volt ca. 3Ampere. Bei
12Volt oderso sinds 13-15Ampere. Aber auch noch im vetretbaren
Bereich.
Kannst Dich ja nochmal melden...

Gruß
AxelR.

Autor: Profi (Gast)
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Da hatten wir doch kürzlich einen Thread, bei dem es um die Messung der
Drehzahl durch die generierte Spannung ging.
http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html...

"Ist die PWM-Frequenz vielleicht zu hoch und der Strom kann sich
aufgrund der Motorinduktivität nicht richtig aufbauen?"
Das trifft eher nicht zu, da die Induktivtät nur den Wechselanteil
betrifft. Durch die Freilaufdiode (ist die schnell genug?) ist jedoch
ein gehöriger Gleichanteil dabei. Ich schätze mal, die Frequenz kann
zwischen 40 und 40000 Hz liegen, mit verschiedenen Vor- und
Nachteilen.

Das aktuelle Problem ist der hohe Vorwiderstand, der den Basisstrom und
damit auch den Ausgangsstrom begrenzt. Dadurch ähnelt das ganze mehr
einer Analogsteuerung.

N-Fets haben in der Regel einen niedrigeren Rdson. Ein vernünftiger
Treiber davor, und schon saust der Motor.

Autor: AxelR. (Gast)
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Ja klar, zeitgemäß ein TLP250
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/1313...
und ein N-Kanal MOSFET(Motor gegen PLUS) oder ein P-Kanal MOSFET(Motor
gegen GND).

Wird er aber beides nicht da haben...
Von da her ist die Idee mit dem BD250 zwar (etwas) "altbacken"
(sorry), aber durchaus realisierbar. Die Verlustleistung sollte unter
5Watt hinzubekommen sein - kann man noch sicher abführen.
Da ein BD250 Verwendung findet, kann man mutmaßen, dass der Motor
zwischen Kollektor und GND kommt, oder?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Obwohl die Datenblattsichtung des BD250 die prognostizierten 5Watt
(Uce_sat, hf21e etc.) nun illusorisch erscheinen lassen, habe ich
trotzdem mal einen Schaltungsvorschlag hochgleaden.

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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hab das ganze jetzt mal so mit dem P-Kanal FET aufgebaut. Leider
schaltet dieser immer durch. Auf dem Oszilloskop ist ein rauschen zu
erkennen. Es verändert sich sobald ich die Pulsweite moduliere.

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Spendiere deinem FET noch einen Widerstand vom Gate nach +12V, dann
sollte es besser gehen (aber nicht gut). Wie sollen denn sonst die
Ladungen vom Gate wieder abfliesen, wenn du den Steuertransistor aus
machst?

Autor: johnny.m (Gast)
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1. Du schaltest den FET zwar ein, wenn der Transistor angeht, aber Du
musst das Gate auch definiert auf 12V bringen, um ihn auszuschalten.
Wenn der Bipolare unten aus ist, hast du undefiniertes Potenzial da
oben.
2. Bei der von Dir genannten Leistung mit 100 Ohm Gatewiderstand zu
schalten ist kriminell (Verluste durch vieeeel zu langsames Schalten).
Also: vernünftige Treiberstufe nehmen (Endstufe) und kleineren
Gatewiderstand.
3. Warum schaltest Du mit einem p-Kanal-FET? Nimm nen n-Kanal, dann
wirds viel einfacher.

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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ah danke, jetzt erfüllt das ganze zumindest seine funktion ;). ich werde
noch ein bisschen verbessern!

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