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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Vier-Quadrantensteller!


Autor: asdf (Gast)
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Hallo!

Ich möchte einen 4-Quadrantensteller bauen und in der Schaltung die ich 
mir aus einem Lehrbuch einer HTL herausgesucht habe sind 4 IGBTs 
eingebaut.
Ich würde gerne wissen ob ich einen 4 Quadrantensteller mit 4 MOSFETs 
(IRL540N) auch aufbauen kann?

Danke schon im Voraus!

mfg

Autor: JLo0815 (Gast)
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prinzipiell spricht nichts dagegen, alles andere hängt von deinen 
Anforderungen ab...

Autor: asdf (Gast)
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Hallo

Danke für die schnelle Antwort. Naja ich möchte die Drehzahl (mit PWM) 
eines Gleichstrommotors regeln. Dazu brauche ich ja FETs mit schnellen 
Schaltzeiten oder?

mfg

Autor: Andreas ... (opirox)
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Ich würde mal sagen das hängt primär von der deinen gewünschten 
Spannungen ab...

Und wie schnell du schalten willst.. Für etwa 25kHz und einigen Volts 
eignen sich IGBTs ganz gut. Wenns schneller sein soll und vielleicht 
etwas weniger Spannung dann eher FETs...

Autor: yalu (Gast)
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> Ich würde gerne wissen ob ich einen 4 Quadrantensteller mit 4 MOSFETs
> (IRL540N) auch aufbauen kann?

Das geht schon. Wenn du so etwas aber noch nie gemacht hast, ist es
einfacher, je 2 N-kanal- und 2 P-Kanal-MOSFETs zu verwenden. Du sparst
dir dadurch die Bereitstellung der oberhalb der Versorgungsspannung
liegenden Gate-Spannung für die oberen beiden MOSFETs.

> Dazu brauche ich ja FETs mit schnellen Schaltzeiten oder?

Die Schaltzeiten hängen vor allem davon ab, wie die MOSFETs angesteuert
werden. Da kann man ordentlich Aufwand hineinstecken.

Falls der anzutreibende Motor ein kleiner ist, kannst du auch auf einen
All-Inclusive-Baustein mit H-Brücke, Ansteuer- und Schutzschaltung
zurückgreifen. Das reduziert die Anzahl der Bauteile und die
Rauchkonzentration im Zimmer.

Autor: asdf (Gast)
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Hallo,

Danke für eure Antworten. Ich habe bereits gute Erfahrungen mit einem 
fertigen Motortreiber L293D gemacht. Nur habe ich folgendes Problem: Ich 
möchte die beiden Motoren eines Modellpanzers ansteuern. Ich bin auch 
schon soweit, dass ich die Motore regeln kann. Habe vorerst mal den PIC
so programmiert, dass wenn ich a, s, d, f drücke, der Motor mit 25, 50, 
75, 100 % laufen soll. Der Motor beginnt aber erst bei 75% zu laufen und 
wenn ich dann auf 50% reduziere, verringert sich auch die 
Geschwindigkeit und bei 25% drehen sich die Motoren gar nicht mehr.

Jetzt hab ich mir gedacht, dass da vielleciht eine andere 
Motoransteuerung her muss und hab an den 4-Quadrantensteller gedacht.

Naja, bin da wohl auf dem falschen Weg! Könnte mir da jemand einen Tipp 
geben wie ich die Motore einwandfrei von 0-100% Drehzahl anfahren lassen 
könnte??

Danke schon im Voraus!

mfg

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ asdf (Gast)

>Danke für eure Antworten. Ich habe bereits gute Erfahrungen mit einem
>fertigen Motortreiber L293D gemacht. Nur habe ich folgendes Problem: Ich

Wie schön.

>möchte die beiden Motoren eines Modellpanzers ansteuern. Ich bin auch

Das macht man mit so einer H-Brücke.

>Jetzt hab ich mir gedacht, dass da vielleciht eine andere
>Motoransteuerung her muss und hab an den 4-Quadrantensteller gedacht.

>Naja, bin da wohl auf dem falschen Weg!

Wohl wahr. Eine H-Brücke mit Zwei-Quadrantenbetrieb (Beschleunigen und 
Bremsen) reicht allemal.

> Könnte mir da jemand einen Tipp
>geben wie ich die Motore einwandfrei von 0-100% Drehzahl anfahren lassen
>könnte??

Mit PWM. Freilaufdioden nicht vergessen.

MFG
Falk

Autor: asdf (Gast)
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Hallo Falk!

Was hast du nicht an meinem Beitrag verstanden??

Ich weiß das ich den Motortreiber mit einem PWM Signal ansteuern muss 
damit ich die Drehzahl regeln kann! und das funktioniert auch!
Nur leider dreht sich der Motor erst ab 75%! und ich wollte nur wissen 
was ich tun muss, damit sich der Motor auch schon bei zum Beispiel auch 
schon bei 10% dreht!

mfg

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ asdf (Gast)

>Nur leider dreht sich der Motor erst ab 75%! und ich wollte nur wissen
>was ich tun muss, damit sich der Motor auch schon bei zum Beispiel auch
>schon bei 10% dreht!

Die Frage ist ob das bei dem Motor un der Belastung immer möglich ist. 
Es kann sein, dass der Motor eine MIndestleistung/Spannung braucht, um 
loszudrehen. Das kann DEUTLICH oberhalb von 10% PWM sein. Vielleicht 
gibt es auch noch Probleme mit deiner LEistungsen dstufe. Zu hihe PWM 
Frequenz, Zuwenig Pufferkapazität, Netzteil zu schwach etc.

MFG
Falk

Autor: yalu (Gast)
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> Der Motor beginnt aber erst bei 75% zu laufen und wenn ich dann auf
> 50% reduziere, verringert sich auch die Geschwindigkeit und bei 25%
> drehen sich die Motoren gar nicht mehr.

Nur bei einem idealen Motor mit einen ohmschen Widerstand von 0 ist die
Drehzahl proportional zur Spannung, aber solche Motoren gibt es leider
nicht zu kaufen.

Ein realer Motor braucht eine gewisse Anlaufspannung. Wenn er erst
einmal läuft, kann man die Spannung wieder etwas absenken, ohne dass er
sofort wieder anhält. Die Anlaufspannung und die Drehzahl, die er bei
einer bestimmten Spannung erreicht, hängt sehr stark von dem
aufzubringenden Drehmoment ab und dieses wiederum von dem Gewicht des
Panzers und ob er gerade bergauf oder bergab fährt.

Ob man die mittlere Motorspannung analog oder über einen PW-Modulator
einstellt, ist dabei unerheblich.

Möchtest du einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Stellsignal und
Drehzahl erreichen, brauchst du einen Drehzahlregler, dem die
Solldrehzahl vorgegeben wird und der die Istdrehzahl über einen Sensor,
bspw. einen an der Motorwelle montierten Drehgeber oder einen
Tachogenerator, ermittelt.

So eine Regelung bedeutet zwar zusätzlichen Aufwand, lässt aber den
Antrieb des Panzers sehr viel bulliger erscheinen, da die
Geschwindigkeit unabhängig von Steigungen u.ä. immer auf dem
vorgegebenen Wert gehalten wird.

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