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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Erklärung Stromverlauf H-Brücke und Gleichstrommotor


Autor: Frank (Gast)
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Hallo zusammen,

im Anhang befindet sich der Stromverlauf (grün, mit Strommesszange 
gemessen) in einem blockierten Gleichstrommotor. Das rosa Signal ist der 
Ausgang einer Halbbrücke, die andere ist konstant auf 13.9 V. Der Motor 
wird also mit einem PWM Signal mit 50 % duty, 2 kHz und 13.9 V versorgt.

Leider kann ich mir den Stromverlauf nicht erklären. Warum schwingt der 
über? Als Ersatzschaltbild würde ich ein R-L Glied annehmen (Motor 
blockiert, daher keine gegen EMK) und dann müsste sich das ganze 
e-förmig dem statischen Endwert nähern, der PWM entsprechend gezackt 
natürlich.

Ich bin für jede Anregung dankbar.

Autor: Seph (Gast)
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Interessant. Wird etwas warm ? So schnell wahrscheinlich nicht. Ein 
Saettingungseffekt des Eisens wuerde zu einem hoeheren Stromfuehren. 
Eine Erwaermung des kupfers wuerde zu einem tieferen Strom fuehren, so 
wie betrachtet, aber etwas langsamer, nicht schon nach 10 zyklen.

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Ich könnte mir höchstens eine parasitäre kapazitve Komponente 
(Wicklungskapazität) vorstellen, die das ganze etwas entdämpft... das 
würde auch die kurze Zeitkonstante erklären. Thermisch kommt da wohl 
nichts in Betracht... die Versorgung bleibt aber sicher stabil? Da ist 
nicht ein dicker C, der sich etwas entlädt?

Autor: Frank (Gast)
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Ein paar Informationen hätte ich noch:
L ~ 1 mH
R ~ 1,3 - 1,5 Ohm
 => Tau = L/R ~ 0,66 - 0,76 ms (könnte IMO hinkommen)

Versorgung durch ein Labornetzteil mit 5 A max, Strommesszange mit 30 
mV/A, das sollte also auch passen. Ich habe, um den Rauschanteil zu 
verringern, das Kabel 3x durch die Zange gelegt. Das dürfte meines 
Wissens nichts ausmachen. Etwas seltsam finde ich auch den statischen 
Endwert. Bei 13,9 V und 50 % duty müssten ja ca 7 V rauskommen. Zusammen 
mit den 0,7 V der Freilaufdiode müsste also ein mittlerer Strom von 6,3 
V / 1,5 Ohm = 4,2 A fließen. In der Messung sehe ich aber nur 70 mV / 30 
mV/A = 2,3 A. Ich kapiere es echt nicht.

Autor: SNT-Opfer (Gast)
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Denke mal das das bei einer (rein) ohmschen Last auch 4,2A seien wird.
Nur die Induktivität bremst ja den Stromanstieg, daher kann er sich in 
der Zeit auch nicht so weit aufbauen.
Wie sieht den die Spannung des Netzteils am Oszilloskop aus, natürlich 
belastet durch die PWM mit Motor ?
Bleibt die wirklich starr bei 13,9V oder sackt sie ein ?
Das könnte das Bild erklären, wenn die Regelung des Netzteils nicht 
nachkommt  mit der PWM Belastung. (Reine Vermutung)

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Zum Verlauf:
Was ist das für eine Strommesszange? Schon eine, die DC kann 
(Hallsensor), oder eine, die rein induktiv arbeitet? Für welchen 
Frequenzbereich ist die spezifiziert? Hast Du den Faktor drei (3 
Windungen) mit einbezogen?
Hast Du Dir mal den Ausgang des Netzteils angeguckt, bricht da sicher 
nichts ein?
Wie sieht der andere Ausgang der H-Brücke aus, ist der auch ok?

Autor: Frank (Gast)
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Strommesszange ist von LEM, genaue Bezeichnung weiß ich im Moment nicht. 
Sie hat zwei Betriebsmodi für 20 A / 200 A max. und liefert dabei 10 
mV/A und 1 mV/A. DC geht definitiv. Die 3 Windungen hab ich durch die 30 
mV/A schon drin. Die Batterie war neu.

Der andere Ausgang der H-Brücke liegt fest auf 13.9 V. Damit sollte auch 
das NT stabil bleiben. Ich hab den hier nur nicht gemessen, weil der 
Messaufbau - sagen wir mal wohlwollend - fliegend war. Ich wollte das 
Kabelgedöns etwas eingrenzen. Die ganze Sache ist nämlich schon verbaut 
und nicht optimal zugänglich :(

Autor: Klodeckel (Gast)
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ei guude,

dann such doch mal eine ohmsche Last zum belasten der Anordnung.

Dann würde ich die Auflösung der PWM (also die Anzeige) vergrößern.
Möglicherweise sieht man in dem Überschwingen ja doch die Ausregelung 
des Netzteils.

Ein Gesamtschaltbild mit den Meßpunkten ist auch nie verkehrt.

Evtl. die H-Brücke mit Elko gestützt? Schwingung geht erst ab zwei 
Energiespeichern, also entweder den zweiten suchen, oder Netzteil 
verdächtigen.

guude


ts

Autor: Mandrake (Gast)
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Vielleicht liegt es an deinem fliegenden Aufbau. Mit einer 
Strommesszange kann man schnell auch mal andere Felder mit einfangen. 
Versuch doch mal über einen Messshunt zu messen, damit reduzierst du 
schon Mal die Möglichkeit, dass sich noch irgendein Magnetfeld mit 
einkoppelt.

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