Hi,
ich möchte einen Drehzahlregelung für Gleichstrommotor 24V 2,2KW
aufbauen. Die Drehzahl wird mittels Gleichstromstellers und PWM
gesteuert.
Die Drehzahl soll nur durch eine Strom und Spannungsmessung errechnet
werden mit einer Genauigkeit von <5%.
Bei so kleinen Motoren spielt die Ankerrückwirkung eine Rolle. Das heißt
das Magnetfeld im Motor wird geschwächt, je nach Belastung und Drehzahl.
Was meint ihr? Wie kann man am besten an solch ein Projekt rangehen?
@michi0021
>ich möchte einen Drehzahlregelung für Gleichstrommotor 24V 2,2KW
2,2KW? Oder eher 2,2W?
>aufbauen. Die Drehzahl wird mittels Gleichstromstellers und PWM>gesteuert.
Soweit so gut.
>Die Drehzahl soll nur durch eine Strom und Spannungsmessung errechnet>werden mit einer Genauigkeit von <5%.
Hmm, ich kenn mich mit sowas nicht wahnsinning aus, aber wäre eine echte
Drehzahlmessung nicht einfacher und vor allem unproblematischer? Die
Kennlinie Strom/Spannung zu Drehzahl ist doch sicher ziemlich
lastabhängig.
>Bei so kleinen Motoren spielt die Ankerrückwirkung eine Rolle. Das heißt
Klein? 2,2 KW? Oder eher doch 2,2W?
MfG
Falk
Es sollte machbar sein. Die Drehzahl ist proportional der Spannung, das
Drehmoment proportional dem Strom. Die beiden haengen auch ueber den
Innenwiderstand zusammen. Den muss mann mal messen. Bei einem 2.2kW
Motor, dh 1.5 PS solltest du eine bessere Ahnung als Null haben.
Z.
@Zossi
>Innenwiderstand zusammen. Den muss mann mal messen. Bei einem 2.2kW>Motor, dh 1.5 PS solltest du eine bessere Ahnung als Null haben.
2,2 KW sind bei mir aber 2,9 PS.
MfG
Falk
Hi,
2,2kW hat der Motor. Klein deswegen weil man bei einem Motor, der mit
400V betrieben wird die Ankerrückwirkung vernachlässigen kann. Dann kann
der Magnetische Fluss (fi) als konstant angenommen werden.
In diesem Fall geht das nicht so einfach.
Ua - Ia * Ra
Hab die Formel n = -------------
c * fi
Habe Ua, Ia, Ra, und n gemessen um c*fi zu errechnen. Dies ist aber
Belastungs und Drehzahl abhängig. Wie kann ich diese Abhängigkeit mit
ins fi einbringen?
mfg
@michi0021
>2,2kW hat der Motor. Klein deswegen weil man bei einem Motor, der mit>400V betrieben wird die Ankerrückwirkung vernachlässigen kann. Dann kann
Du schriebst aber was von 24V 2,2kW.
MFG
Falk
Ich gehe mal davon aus, daß so ein 100A-Bolide elektrisch erregt wird,
d.h. die Sache ist sehr komplex.
Auch ist mit über 1000A Anlaufstrom zu rechnen, also nicht gerade was
für Elektronik-Anfänger.
Wenn möglich, solltest Du die Statorwicklung konstant erregen und nur
den Rotor steuern.
Dann ist die Sache ganz einfach, die Drehzahl ist direkt proportional
zur Rotorspannung. Du must bloß noch den ohmschen Wicklungswiderstand
kompensieren.
Also eine einstellbare Konstantspannungsquelle in Reihe mit nem
negativen Widerstand, fertig ist die Drehzahlregelung.
So hat man z.B. früher in Kassettenrekordern die Bandgeschwindigkeit
konstant gehalten.
Peter
Sorry das hatte ich vergessen, der Motor ist Permanent erregt!
@peter:
Was meinst du mit: "Du must bloß noch den ohmschen Wicklungswiderstand
kompensieren." ?
Die Drehzahl ist proportional zur Spannung, aber auch abhängig vom
Drehmoment. Ich weiß nicht wie ich diese Abhängigkeit Mathematisch
beschreiben kann.
mfg
BRaucht ihr viellleicht das regelungstechnische Ersatzschaltbild eines
fremderregten Gleichstrommotors?? =>Bescheid sagen
Zum Thema Messung der Drehzahl über Strom: Es ist möglich, die Übergänge
der Kohlebürste von einem zum anderen Kollektorstück zu detektieren.. Ob
das allerdings bei PWM und bei deinen Strömen sinnvoll ist, wage ich zu
bezweifeln.. siehe Anhang
Wir hatten n:= konst*(U - R*I) als ersten Ansatz. Das muesste fuer 5%
genuegen denk ich. Der Motor ist buerstenlos ? Dann sollte das
hinkommen, da man U vorgibt und I eh misst.
Z.
michi0021 wrote:
> Sorry das hatte ich vergessen, der Motor ist Permanent erregt!
Das glaub ich Dir nicht.
Permanent erregt werden Motoren bis etwa 10W, darüber werden die
Magneten zu teuer und zu groß.
Vielleicht auch bis 50W aber niemals bei 2200W.
> Was meinst du mit: "Du must bloß noch den ohmschen Wicklungswiderstand> kompensieren." ?>> Die Drehzahl ist proportional zur Spannung, aber auch abhängig vom> Drehmoment.
Nun, der Drehmomenteinfluß ergibt sich durch den Widerstand der Wicklung
und die nicht 100% magnetische Kopplung (magnetischer Widerstand).
Das kann man durch einen Gesamtwiderstand ausdrücken, denn man
kompensiert (Spannungsanstieg bei Stromanstieg, also negativer
Widerstand).
Damit das ganze nicht schwingt, muß man leicht unterkompensieren, d.h.
der Gesamtwiderstand muß immer positiv sein.
Aber wie gesagt, so ein Design für etwa 1000A Spitzenstrom ist nicht von
Pappe.
Wundert mich überhaupt, daß es 24V/2200W Motoren gibt, in der
Leistungsklasse hätte ich ne viel höhere Betriebsspannung erwartet.
Ist das ne Sonderanfertigung speziell für Dich ?
Peter
Also ich glaube es handelt sich um einen sogenannten Brushlessmotor aus
dem Modellbau?
Die sind mit Permanentmagneten gebaut. Da gibt es auch grössere Motoren
mit mehrern kW Leistung.
MfG
Terry
Modellbau ? Moeglicherweise vom Modellbau angehaucht, aber nicht dort
eingesetzt. Ich war an der Modellbaumesse in Friedrichshafen, und dort
hatten sie auch hinter Glas solche Dinger, 5kW, sehr niedlich fuer die
Leistung. Einsatzorte sind Robotik und andere mechanische Systeme die
hohe Spitzenleistungen benoetigen.
Z.
Peter Dannegger wrote:
> Permanent erregt werden Motoren bis etwa 10W, darüber werden die> Magneten zu teuer und zu groß.> Vielleicht auch bis 50W aber niemals bei 2200W.
Hast du noch nie einen Motor gesehen ?
Zerleg mal einen Pürierstab, da sind 150-200W DC Motoren drin, die
permanent erregt sind. Ähnliches gilt für Akkuwerkzeuge. So selten sind
also größere permanenterregte Motoren nicht. Es gibt sogar
permanenterregte Anlasser !
Steht nicht viel drin in der PDF. Permanent ist schon mal eindeutig.
Scheibenläufer und Generatorbetrieb, da vermute ich einen Kollektor,
sonst ist Ende mit trivial. Die Teile haben dafür nur ein Scheibchen,
was das Drehmoment erzeugt, d.h. extrem wenig Rotationsträgheit durch
minimale Masse, dafür in Millisekunden von 0 auf 100, aber auch fast
keinen Wicklungswiderstand. Der Kurzschlusstrom und damit auch der
Anlaufstrom wird mit Bastelmitteln kaum beherrschbar sein. Dafür kannst
Du die Drehzahl einfach bestimmen, im Generatorbetrieb ist die
abgegebene Spannung proportional zur Drehzahl. Wenn Du Dich wirklich da
ranwagst und PWM einsetzt, brauchst Du nur die Ankerspannung zu messen,
wenn die 100 PowerFETs off sind. Falls man bei einem Scheibenläufer von
Ankerspannung reden kann. Das letzte Teil dieser Gattung habe ich an
einem Industrierobbi gesehen, da war die Scheibe so eine Art
Leiterplatte, statt 35µ eher 1mm Kupfer.
Über Brushless-M gab es einen guten Beitrag in der Elektor. Da brauchst
Du die Drehzahl nicht zu messen, die wird durch die Ansteuerung
definiert und wenn Du die erforderliche elektronische Kommutierung in
Griff hast, läuft der Motor ohne Schlupf mit Ansteuerfrequenz. Wenn da
ein Generatorbetrieb realisiert wird, was natürlich geht, hat die
Ausgangsspannung auch noch mit der Drehzahl zu tun, aber nur, wenn Du
keine Energie zurückgewinnen willst. Drei Phasen mit bipolarer
Ansteuerung sind Standard.
Viel Spaß
Moin,ich habe das bisher nicht verstanden,wenn der Motor mit einer
definierten Last läuft,sollte man doch anhand des versorgenden PWM
Signals wissen,mit welcher Drehzahl der Motor läuft,oder nicht ?
> Permanent erregt werden Motoren bis etwa 10W, darüber werden die> Magneten zu teuer und zu groß.> Vielleicht auch bis 50W aber niemals bei 2200W.
Lenze baute sie bis 600W, ABB bis 1600W.... schon vor 15 Jahren...als
ich sie erstmals einsetzte.
Drehzahl bitte ueber Sensor erfassen ;-)
