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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Motor betreiben


Autor: tröter (Gast)
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Aloha.

Hab hier mit nem transistor gebastelt und nen Motor (12V 1,7A) hinten 
ran gehangen. Bis 11V ist garnix passiert, danach sprang der Motor an 
und der Transistor hat sich verabschiedet.
Das gleiche wenn ich (einen etwas schwächeren) Motor direkt an ein 
Potentiometer hänge. Ich weiß (jetzt) das es so nicht gehen kann, hab 
aber leider auch keine Ahnung wie man es besser machen könnte.
Wenn ich z.B. nen motor mittels eines Potis regeln will.

bin für jede Hilfe dankbar.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Du solltest den Motor nicht direkt mit einem Poti regeln; ich würde dir 
zu einer PWM (Pulsweitenmodulation) raten.

Das kann man relativ einfach mit ner analogen Schaltung machen:
Du brauchst dazu ein Rechtecksignal fester Frequenz. Am besten kannst du 
so eines z.B. mit einem 74xx14 + Kondensator + Widerstand machen. Das 
Rechtecksignal wählst du vorteilhaft so aus, dass es ausserhalb des 
hörbaren Bereichs (>20 kHz) liegt.
Danach nimmst einen OP und beschaltest den als Integrierer (siehe 
elektronik-kompendium.de oder meinetwegen Wikipedia). Das Rechtecksignal 
speist du in diesen Integrierer. Und was kommt am Ausgang des 
Integrierers nun raus? Ein simples Dreiecksignal. Wenn deine 
Rechteckfrequenz einen Tastgrad von 50% hat, so ist dein Dreiecksignal 
genau symetrisch, wie es sein soll. Jetzt bist du fast fertig. Nimm noch 
einen Komparator (z.B. LM393), und schliesse am einen Eingang die 
Dreieckspannung an. Am anderen Eingang legst du eine variable Spannung 
an (die du z.B. an deinem Poti abgreifen kannst). Nun noch den Ausgang 
des LM393 mit einem Pullup-Widerstand versehen und fertig ist deine 
Schaltung. Am LM393-Ausgang kommt jetzt ein Signal raus, dessen Tastgrad 
du mittels des Potentiometers regeln kannst. Wenn du dieses PWM-Signal 
an das Gate eines FET oder an die Basis eines gewöhnlichen bipolaren 
Transistors legst, so lässt sich der Motor damit schön regeln. Je nach 
Frequenz deines Rechtecksignals pfeift die Anlage halt etwas (wenn du 
eine Frequenz <20kHz gewählt hast).
So eine Regelung ist viel besser als mit irgendwelchen Vorwiderständen 
und Potis; Denn hierbei verheizt du sämtliche Leistung im Widerstand, 
der entsprechend warm wird. Mit der PWM hingegen kannst du noch so 
grosse Lasten (Motoren) steuern, der FET wird, wenn die Ansteuerung gut 
ist, kaum warm (vorausgesetzt er ist für den Strom ausgelegt).

Oder wenn du einen Mikrocontroller verwenden willst:
Mit dem ADC liest du die Spannung am Poti ein, erzeugst im 
Mikrocontroller ein PWM-Signal, das du dann wieder an das FET-Gate 
legst.

Frohes basteln, grüsse
 Tobias

Autor: anonymous (Gast)
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Das Poti kann die Leistung, die an ihm abfällt, nicht aufnehmen. 
Deswegen musst du mit dem Poti ein anderes Bauelement steuern, das als 
Widerstand wirkt. Das ist gerade ein Transistor. Motor und Transistor 
werden in Reihe geschaltet, an beiden fällt ein Teil der Leistung ab. 
Z.b. npn transistor mit C an GND, mit E an  Motor-, Motor+ an Vcc. Die 
Basis wird dann mit über Poti + ~100Ohm Widerstand in Reihe an Vcc 
angeschlossen. Diese Schaltung ist sehr einfahc. du musst den transistor 
kühlen und einen etwas größeren wählen, aber du kannst gut nach der 
schaltung googlen.

Was Tobias Plüss gepostet hat ist natürlich das non plus ultra. Probier 
aber ruhig erstmal meinen Vorschlag aus, der ist sehr einfach und du 
kannst dann erst die Vorteile einer PWM schätzen ;)

IMHO geht das mit der PWM auch einfacher mit einem NE555. So einen musst 
du wahrscheinlich nicht einmal kaufen, er ist oft auf alten Platinen 
(~90er Jahre) zu finden. Der NE555 wird anstelle des Potis verwendet und 
schaltet ganz schnell von ~0Ohm auf ~unendlichOhm.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@anonymous:
Klar, mit dem 55er gehts auch ;) Auf die Idee bin ich gar noch nicht 
gekommen. Geht aber, hab ich auch schon gemacht ;) Da ich selber aber im 
Grunde den 555er nicht so mag, baue ich oft lieber selber was zusammen. 
Das macht dann doch auch mehr Spass ;)

Hm, irgendwo müsste ich noch ein Schema rumliegen haben, wo so ne PWM 
Steuerung drauf ist. Ich schau mal nach...

Autor: anonymous (Gast)
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Interesse an einem SChaltplan habe ich. Dann klicke ich das mal in 
switchercad zusammen, da kann man doch noch etwas lernen :)

Auf den NE555 bin ich gekommen, weil es ein standard ic ist, den viele 
haben und er eigentich für diese Aufgabe prädestiniert ist. Der 
Threadersteller fängt gerade erst an, sich mit Elektronik zu 
beschäftigen. PWM ist dann schon ein hartes STück und mit jedem Bauteil 
hat man eine Fehlerquelle mehr.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@anonymous:
Okay, da ich den Schaltplan nicht mehr gefunden habe, zeichne ich extra 
für euch heute Abend schnell einen ;) Ist ja keine grosse Sache.

Grüsse
 Tobias

Autor: Daniel Bauer (und3rt4ker)
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anonymous wrote:

> Z.b. npn transistor mit C an GND, mit E an  Motor-, Motor+ an Vcc. Die
> Basis wird dann mit über Poti + ~100Ohm Widerstand in Reihe an Vcc
> angeschlossen.

-->Collector an GND und Emitter an Last? Dann ist es doch eine 
Kollektorschaltung/ein Emitterfolger der keinen Basisvorwiderstand 
braucht.
Oder irre ich mich da?

MfG und3rt4ker

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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So, ich hab jetz mal ein bisschen was gezeichnet.
Obs mit den Werten, die ich da mal eingesetzt habe für die R's und C's 
auch wirklich brauchbar funktioniert, kann ich nicht wirklich sagen, da 
ich einfach mal ein paar übliche Werte genommen habe. Ich hab also 
nichts berechnet ;)

Aber man kannn ja da ein bisschen mit den Werten spielen. Massgebend für 
die Frequenz sind sowohl R4 als auch C1. Wenn man für R4 vielleicht 
einen Trimmer nimmt gehts vielleicht etwas besser. Unkritisch sind die 
1M-Widerstände; Die können sicher auch ruhig etwas kleiner sein, wenn 
man grad keine 1M da hat (sollten aber doch sehr hochohmig sein).
Bei R3 und R5 ist's wichtig, dass sie gleich gross sind. Ich ärgere mich 
immer darüber, dass OPs symmetrische Versorgungsspannungen brauchen - 
das hat man mit diesem kleinen Trick umgangen. Man kann an Vcc z.B. 12V 
anschliessen, an GND 0V - R3 und R5 halbieren die Spannung so, dass der 
OP am Pin 5 immer die "Mitte" von V- und V+ sieht - also ein virtueller 
Nullpunkt sozusagen.
R7 ist das Speed-Poti - mit ihm kann man den Tastgrad der PWM regeln, 
sollte meiner Meinung nach hier von 0 - 100% regelbar sein. R10 ist 
nicht unbedingt erforderlich, den kann man auch ganz weglassen. Er sorgt 
nur für eine kleine Hysterese beim OP N2. Tja - und am Pin 1 von N2 
sollte schlussendlich mal das PWM-Signal rauskommen.

Sicher, auf den ersten Blick eine sehr komplizierte Schaltung, die man 
nicht wie mit dem 555er rasch in5 Minuten aufbaut. Aber sicher sehr 
lehrreich; Und man kann einen haufen lustiger berechnungen damit 
anstellen.

Der LM358 ist ebenfalls unkritisch; die Schaltung sollte problemlos mit 
jedem Feld-Wald-und-Wiesen-OP gebastelt werden können; beispielsweise 
auch dem 741.

Wenn ich jetzt Zeit hätte und noch Lochtrasterplatinen, würde ich selber 
das Zeug mal aufbauen unds austesten um euch die Ergebnisse zu posten ;)

Ich würde, wenn du das im Switchercad zusammenklicken willst, erst mal 
die einzelnen Teile der Schaltung aufbauen, ein bisschen mit den Werten 
herumexperimentieren etc. Wenn die einzelnen Teile dann funktionieren 
füg sie mal zusammen ;)

Noch ne Anmerkung zur Diode V2: Die wird nur benötigt, wenn man 
induktive Lasten (wie Motoren oder irgendwelche anderen Spulen) 
schaltet. Es sollte eine schnelle Schottky-Diode sein (ich hab in der 
Eile das falsche Symbol gezeichnet...) Den Transistor V1 kann man auch 
durch einen FET ersetzen, ist vielleicht noch etwas besser (aber auf die 
Idee wärt ihr warscheinlich auch noch gekommen ;)).

Frohes basteln,
  Tobias

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