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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motorsteuerung - Z-Diode durch Spannungsteiler ersetzen?


Autor: Sven J. (locutussum)
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Hallo,

ich denke z.Z. dadrüber nach, eine Motorsteuerung zu bauen, bei welcher 
die Richtung sowie Drehzahl eines einfachen Bürstenmotors (12V) geregelt 
werden kann.

Als IC hatte ich den LB1641 ins Auge gefasst - die Werte sehen soweit 
ganz gut aus, die Umschaltung sollte kein Problem darstellen.
Was ich aber nicht so ganz weis: im Datenblatt wird der Vref-Pin (Pin 4) 
immer mit einer Z-Diode (wie auch in Datenblättern für andere 
Motor-Treiber) gegen GND gezogen. Wäre es statt dessen nicht auch 
möglich, dort einfach ein Potentiometer - evtl. noch mit einer 
Mindestspannungseinstellung - als variablen Spannungsteiler einzusetzen, 
um so die Vref zu erzeugen? Oder würde das nicht funktionieren?

Oder gäbe es da noch alternative, möglichst günstige, sicher 
funktionierende und mit bauteilen, welche bei Reichelt verfügbar sind, 
realisierbare Schaltung?

: Verschoben durch Admin
Autor: MaWin (Gast)
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Die Z-Diode dient der STABILISIERUNG der Motorspannung (und damit 
Motordrehzahl), wenn dir das nicht wichiig ist, kannst du mit dem 
Ausgang natürlich machen was du willst.
Ein Poti sollte nicht zu hochohmig sein, statt 100k also wohl lieber nur 
1k, und wird dann den Motor beeinflussen.

Autor: Sven J. (locutussum)
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Erst mal sorry @ Mods dass ich das ins falsche Subforum gepostet hatte - 
ich hatte einfach nur an Elektronik gedacht.

Um mal kurz den Anwendungsfall genauer zu erläutern: die Schaltung 
sollte einen 12V 500mA Motor einer kleinen Bohrmaschine regeln. 
Eigentlich müsste dabei doch eine relativ konstante Drehzahl der 
Lebensdauer des Bohrers zu gute kommen.

Als Schaltung hatte ich mir das ganze gedacht wie im Anhang. Würde ich 
so die Drehzahl einigermaßen gut geregelt bekommen? 
(Richtungsumschaltung müsste so ja funktionieren, die Poti- und 
Trimmer-Werte sind nur Standard-Werte, bedeutet nicht, dass auch diese 
Werte verwendet werden würden. ;) )


Oder gibt es vlt. auch eine gute Alternative? Ich sehe beim Googlen 
immer wieder Schaltungen mit NE555, also im Endeffekt PWM-Schaltungen, 
nur bei PWM bin ich immer etwas verhalten. Interessant wäre in dem 
Zusammenhang vielleicht auch eine Lösung, bei welcher die Mittelstellung 
des Potis "Motor aus" bedeutet, Linker Anschlag maximale Drehzahl links, 
rechter Anschlag maximale Drehzahl rechts. (ich hab bei Maxim so eine 
Schaltung mit nem Class D Verstärker gesehen, der ist aber nicht mehr 
verfügbar und könnte auch nur 2W treiben)

Autor: MaWin (Gast)
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> Als Schaltung hatte ich mir das ganze gedacht wie im Anhang.

Was soll das ?

Wenn du sowieso ein Polwender-Schalter zur Drehrichtungsfestlegung 
verwendest, wozu dann den IC ?

Wenn du sowieso auf PWM verzichten willst und nur ein Poti zur 
Bestimmung der Motorspannung und somit der Drehzahl haben willst, warum 
dann so ein Aufwand ?

Hast du 1 kg Bauteile im Bastelkeller, die weg müssen, bevor deine 
Mutter schimpft ?


      /o-----+---+-------+
+ --o/       |   |       |
       o--+  |  Poti----|<  BD137
          |  |   |       |E
      /o--+  |   +--|>|--+  1N4001
- --o/    +--(---+-Motor-+
       o-----+

macht alles, was deine Schaltung macht, nur mit einem Bruchteil der 
Bauteile.


PWM hätte halt den Vorteil, daß bei verringerter Drehzahl mehr 
Drehmoment zur Verfügung steht. Aber wenn du dabei 
Befindlichkeitsstörungen bekommst, bitte, selber schuld.

Autor: MaWin (Gast)
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Ähm, es ist natürlich ungeschickt, den Polwender vor die Elektronik zu 
legen, statt vor den Motor...

Autor: Sven J. (locutussum)
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hmm. da könntest recht haben - müsste ich den BJT dann aber nicht in den 
entsprechenden Betriebsbereich halten? soweit ich mich erinner ist das 
ja nicht rein-linear. Ich würde an der Schaltung allerdings noch einen C 
parallel zum Motor zwecks Blindleistungskompensation für Sinnvoll halten 
(auch bei kleinen Leistungen schont das ja den Transistor!) ansonsten 
hab ich eben auch schon in eine ähnliche richtung gedacht (spannung 
einstellen und an eine MOS-H-Bridge legen) aber das hat bei mir in den 
simulationen nicht so ganz hingehauen. (entweder halbe spannung da oder 
keine spannung. -.-)

ansonsten sieht das natürlich nicht schlecht aus.

Bei PWM habe ich insofern ein gewisses Unwohlsein, als dass ich in der 
Vergangenheit immerwieder so Sachen gehört hab wie "klackert". ausserdem 
müsste ich dann ja auch eine entsprechend passende Frequenz finden! und 
bei den Schaltungen, die ich so im Netz finde - das sind ja im Endeffekt 
alles ASM. Und irgendwie sieht die Lösung für mich zu trivial aus, als 
dass ich sie als "funktioniert" einstufen würde. ;)


@mawin: das ist ja an der stelle kein Polwender, sondern stellt ja die 
IN-States ein (10 od. 01) - wobei der Umschalter ja - wie auch 
anderwertig schon angemerkt - auch direkt ein Steuersignal 
weiterschalten könnte et c. :)

Autor: MaWin (Gast)
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> müsste ich den BJT dann aber nicht in den entsprechenden
> Betriebsbereich halten?

??
Falls du damit meinst, als Emitterfolger, + oben, dann ja,
ist er immer (wenn man den Polwender richtig anbringt...)

> Ich würde an der Schaltung allerdings noch einen C parallel
> zum Motor zwecks Blindleistungskompensation für Sinnvoll halten

????
Hab ich dich missverstanden, willst du keinen Gleichstrommotor ?


> (auch bei kleinen Leistungen schont das ja den Transistor!)

???????
Irgendwie ist es dessen Aufgabe, nicht geschont zu werden, er
schont vielmehr das Poti, und du willst ja kein schonendes PWM.

> bei den Schaltungen, die ich so im Netz finde - das sind ja
> im Endeffekt alles ASM.

??????????
Asy<nchronmaschinen ?

> Und irgendwie sieht die Lösung für mich zu trivial aus,
> als dass ich sie als "funktioniert" einstufen würde. ;)

Tja.

> @mawin: das ist ja an der stelle kein Polwender

In meiner aber....


+ ----+-------+
      |       |
     Poti----|<  BD137
      |       |E
- ----+--|>|--+  1N4001
      |       |
      o       o
       \       \
    o   o-+-o   o
    |     |     |
    |   Motor   |
    |     |     |
    +-----+-----+

nun richtiger.

Autor: Sven J. (locutussum)
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mit ASM meinte ich Astabiler Multivibrator. ;)

und mit der blindleistungskompensation - irgendwie musste ich in letzter 
zeit viel zu viel in dynamischen netzwerken denken. -.-
Mit "schont den transistor" dachte ich eher in die richtung von "da 
laufen dann keine blindleistungen zusätzlich zu den wirkleistungen 
drüber. aber da ja sowieso gleichspannung...

Beim BJT errinerte ich mich nur noch an die Vorlesung Mikroelektronik wo 
solche Feinheiten eben herausgearbeitet wurden - aber da hab ich mich in 
meinen gedankengängen wohl auch verlaufen. :(

und PWM... ich hab hier auch noch einen A3966SLB auf einem Board 
rumfliegen (hat mal 2 motoren in nem Joystick gesteuert),der arbeitet 
auch mit PWM aber irgendwie halte ich den für einigermaßen 
überdimensioniert für den zweck.
wenn ihr mir allerdings eine gute PWM-Schaltung zur Ansteuerung 
empfehlen könnt (Beim suchen finde ich viele, viele Schaltungen, die 
alle das PWM-Signal irgendwie anders umsetzen), würde ich PWM auch nicht 
unbedingt abgeneigt sein, sofern der Motor damit dann auch schön ruhig 
und auch ohne "Störgeräusche" läuft. ;) (ich denke mal, unterm Strich 
ist das immer ein NE555 in Standardschaltung, dazu über ein Poti die 
Frequenz eingestellt, das Signal auf einen FET od. BJT und dann halt 
über Polwender direkt an Motor, allerdings haben da manche Schaltungen 
noch Kondensatoren an diversen Stellen eingesetzt usw.)

Autor: Sven J. (locutussum)
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Also ich hab mich jetzt noch mal ein wenig in den Bereich PWM vorgewagt 
und dort mal eine Schaltung im Simulator ausprobiert, im speziellen 
diese: 
http://bastelmolch.ba.funpic.de/Bilder_Drehzahlreg... 
(von hier: http://bastelmolch.ba.funpic.de/drehzahlregelung.htm )

Dabei zeigte sich allerdings auch ein Denkfehler - zumindest erscheint 
es mir doch als Denkfehler - des Seitenbetreibers: bei verwendeten 
Bauteilen (4k7 bzw. 47k als Widerstände plus 1Mohm Poti) ist die 
Betriebsfrequenz mit 12 Hz max (zumindest kan ich so nur auf bis zu 12Hz 
aufm Oszi im Simulator) doch relativ gering. So wie ich das ja 
verstanden habe sollte ein Motor eigentlich mit um die 1200Hz betrieben 
werden.
Entsprechend würde ich die Schaltung so wie auf der Webseite auch 
aufbauen, die 4k7 Widerstände aber durch jeweils einen 470 Ohm 
Widerstand ersetzen und das Poti auf 10k verringern. zumindest im 
Simulator komme ich damit dann auch auf schöne 1200 Hz (grob gerundet).
Ist das so richtig gedacht? und kommt der NE555 mit solchen 
Widerstandswerten überhaupt zurecht? nicht, dass der nachher noch zu 
viel Strom an einem der Pins abbekommt!

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