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Treiberstufe für Pumpenmotor dimensionierenHallo Forumsgemeinde, ich möchte einen 24VDC Motor mit 3kW (125A) für eine Hydraulikpumpe mittels PWM ansteuern. Als Mosfet habe ich mir den AUIRFS8409-7P ausgesucht, bei denen 5 oder 6 parallel geschalten werden sollen. Bei der Freilaufdiode bin ich mir nicht sicher, hatte mir eine STPS40L45C ausgesucht, welche auch mehrfach antiparallel zum Motor geschalten werden sollen. Bitte gebt mir Feedback, ob es hier bessere Alternativen gibt.
Welchen Motor genau? Type / Datenblatt. Und ganz nebenbei: "Hydraulik wofür genau" könnte da auch noch Einfluß haben - obwohl man normalerweise von "Anlauf unter max. Belastung = Schweranlauf bei vollem Drehmoment" ausginge bei so etwas. Was wiederum hieße, daß Deine Ansteuerung den wesentlich höheren Anlaufstrom (bei vollem Drehmoment ist das = der Blockierstrom, also der max. Wert des entspr. Graphen im Motor-Datenblatt) liefern können müßte - evtl. über 1kA(!). Das alles wäre auch für die meisten hier recht sportlich, so hohe Ströme sind eher nicht "leicht beherrschbar".
Davon mehrere irgendwo irgendwie hinzulöten wär einfach - aber ein funktionierender Aufbau (und nicht zuletzt ausr. niederohmig - ALLES daran...) alles andere als das.
Da wärst Du mit nochmal denselben FETs (deren Bodydioden) sicher besser beraten: Zu Beginn ist der Freilaufstrom nämlich exakt genau so hoch, wie er vom abschaltenden FET rüberkommutiert wird... also bis zu I_Motor(max/Anlauf) - was Dir sonst vielleicht reihenweise Schottkys killte...
Natürlich gäb's diverse "bessere"/"einfachere" Optionen:
Aber als praktischen Ansatz, wenn man unbedingt will:
Aber bitte überdenke grundsätzlich, ob Du da so dringend "selbst ran willst" - und wenn doch, liefere uns erst mal noch Details der Anwendung.
Sportlich, sportlich!
Ein 0,75mOhm MOSFET, nicht schlecht. Der kann bis zu 240A schalten. Warum willst du da 5-6 parallel schalten? P = I^2 * R = 125A^2*0,75mOhm = 11,7W. Das schafft man mit der Kühlung.
Ja, nimm eine Halbbrücke, sprich die Freilaufdiode wird durch einen MOSFET ersetzt. Der macht weniger Verluste und du kannst damit sogar aktiv bremsen. Aber eine 3kW Endstufe braucht mehr als nur supernierderohmige MOSFETs, sie braucht Schutzschaltungen und Know How. Mindestens eine schnelle Überstromabschaltung, sonst rauchen dir die Dinger im Minutentakt ab. Allein 125A auf einer Platine zu führen ist nicht mal eben so gemacht. Tu dir einen Gefallen und kauf dir ne fertige Endstufe, das ist deutlich preiswertert und schneller.
Wieso? Nix besonderes, ist in den allermeisten handgeführten Flurförderzeugen so. In den älteren, teilweise auch in neueren Geräten, wird aber keine PWM für den Motor benutzt, sondern nur für ein, wenn man so will, Bypass-Ventil.
Gast
#7662508
Weshalb PWM? Du hast in deinem System keinen Hydraulikakku, der Druckschwankungen puffert? Wenn vorhanden, dann könntest du den Motor EIN/AUS doch mit zwei Druckschaltern oder einem Drucksensor mit Hysterese steuern? Die damit verbundenen geringen Druckschwankungen sollte dein System verkraften. Das wäre dann eine seeehr laaangsame PWM!
Mit 240A wirst du einen 24V/3kW-Motor wohl nicht wirklich beeindrucken können, wenn der anlaufen soll.
Eben - da kommt es auf die PWM-Frequenz an, wie oft diese kurzen Pulse kommen.
UND auch auf die Dauer, zwingend.
Wie bei allen Motoren ist nicht der Dauerstrom den er unter Belastung aushält, sondern der Spitzenstrom beim Anlauf = Blockieren relevant für die Auslegung der Elektronik. Und weil niemand die für 2000A auslegen will, fährt man solche Leistungen mit Strombegrenzung: also in jedem PwM Impuls den Strom messen und bei Überschreitung ich sag mal von 200A innerhalb von 1us diesen PWM Impuls wieder abschalten. Bis zum nächsten. Möglichst in Hardware. Möglichst also schon durch den MOSFET Treiber. Der übernimmt dann auch UVLO. Da die üblichen wie 1ED4473N01BXTSA1 0.25V Overcurrent haben was bei 200A zu 50W also zu viel fuzhrt, braucht man hier Lösungen mit Stromtrafo, Hallsensor oder empfindlicheren OpAmps. Dann braucht man auch nicht unbedingt 10 von deinen (veralteten 13nF) MOSFETs parallel.
Ist das wirklich ein Motor, der 125A über Bürsten zuführt? Oder ist das vielleicht ein BLC oder Drehstrommotor, der zwischen den 24VDC und dem Motor eine Eletronikansteuerung hat?
Die Bitte ist bisher noch nicht erfüllt. Hallo, "geschaltet", danke für den Hinweis. Vom Motor gibt es leider keine genauen Daten. Ich habe nur das beigefügte Datenblatt zur Pumpeneinheit. Aufgrund des hohen Anlaufstromes wollte ich eben gleich mehrere FET verwenden (überdimensionieren). Es erscheint mir auch sehr fragwürdig, über die dünnen Beinchen so große Ströme zu schicken. Entsprechend dicke Kupferschichten beim Board mit zusätzlich verschraubten Kupferschienen waren hierbei angedacht.
Es handelt sich um einen teilhydraulischen Kran auf einem Pritschenaufbau. Dieser Kran ist eine Sonderanfertigung eines französischen Agrargeräteherstellers und in der jetzigen Form leider nicht zu gebrauchen. Der Motor wird in der jetzigen Konfiguration mittels Relais und einer entsprechenden SPS und normalen Wegeventilen mit Ein/Aus angesteuert. Die Hydraulik arbeitet jedoch viel zu schnell, weshalb im ersten Schritt die Förderleistung der Pumpe angepasst werden und im weiteren Verlauf dann auf Proportionalwegeventiltechnik und Load Sensing umgestellt werden soll. Man kann sich fertige Hydraulikblöcke mit fertiger Steuerelektronik kaufen, die jedoch mehrere Tausend Euro kosten und auch nicht in die restliche Elektronik integriert sind. Außerdem sind sie meist für höhere Fördervolumen ausgelegt. Die 24 VDC sind leider nicht änderbar, da die Fahrzeugelektrik die Spannung vorgibt. Ich muss leider irgendwie da ran, da wir den Kran für unseren Betrieb zwingend brauchen. Es wurde von fertigen Motortreibern gesprochen. Damit hätte ich überhaupt kein Problem.
Wäre es dann nicht einfacher, erstmal den Durchfluss etwas zu drosseln?
Anlaufströme dieser Größenordnung werden normalerweise elektronisch begrenzt, wie es schon mehrfach gesagt wurde.
Wenn man weiß was man tut, geht das.
Eine vernünftige Einstellung. Sowas hier könnte passen. https://de.aliexpress.com/item/1005006262128267.html Dein Motor ist der Schaltung nachzu urteilen ein normaler Bürstenmotor. Dafür ist der Controller oben gebaut (Ausgang für Motor + und Motor-). Es gibt auch viele Controller für bürstenlose Motoren, die passen hier nicht (drei Ausgangskabel für die drei Phasen).
Gast
#7662948
Das ist wohl mehr als nur ein Motor, es gibt da ein Magnetventil zum lastfreien Anlauf. Wenns was Komerzielles sein kann, schau doch mal bei Curtis vorbei. Viele elektrische Palettenheber verwenden deren Leistungsmodule (meist im Antrieb, ist aber auch ein Bürstenmotor). Der Durchfluss lässt sich leider nicht so einfach per Drossel regeln, da zwischen Hubgeschwindigkeiten von 1mm/s und 3cm/s gewechselt bzw. proportional gesteuert werden muss. Bei 5l/min Pumpenleistung und 0,2l/min Abnahme (bei 195bar) wird die Drossel singen und das Öl heiß. Energetisch ist es m. E. auch nicht sinnvoll. Der chinesische Controller wäre preislich interessant. Ob die Qualität dann aber passt steht auf einem anderen Blatt. Die Curtis Controller machen auch einen guten Eindruck. Die werden aber auch entsprechend viel kosten. Na mal sehen. Danke erstmal für den Überblick und die rege Anteilnahme!
Stimmt. Ein Eigenbau wird aber weder billiger, noch schneller noch besser noch funktionssicherer. Schnell, billig, gut. Wähle zwei davon aus!
Läuft da die Hydraulikpumpe nicht dauerhaft und über die (Handhebel)Ventile wird nur Richtung und Geschwindigkeit gesteuert ?
Da scheint mir das Problem zu liegen.
Das sind handelsübliche Hydraulikanlagen wie sie 1000-fach verbaut sind. Die Pumpen laufen voll an 24V und nur der Durchfluss wird geregelt. Das heißt, wenn du nur langsam heben willst, geht das Ventil auf und das Hydrauliköl geht zurück in den Tank. Da braucht man nichts selbst basteln. Die gibt es komplett fertig. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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