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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gleichstrommotor 1,4kw-2,8kw PWM ansteuerung


Autor: Marco (Gast)
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Hallo
ich bin gerade in der Anfangsphase ein Elektro Kart bauen zu wollen.
Bis jetzt plane ich ein DC E Motor von 1,4kw(24V,78A) mit einen 
Microcontroler über PWM anzusteuern.
Ich habe auf dem Gebiet so gut wie keine Erfahrung, möchte mich aber mit 
dem Gebiet auseinander setzen.

Funktionen die die Steuerungen erfüllen soll sind:
-Strom auf max. 110A begrenzen(wegen Akkus)
-Spannungsregelung von ca.0-24V(die besten Werte muss man nachher 
erproben)
 -Einstellung durch ein Poti(Spannung)
-frequenz sollte ja nach Möglichkeit unter 5kHz aber sollte möglichst
 einstellbar sein(da wenn zu wenig der Motor ja leidet zuviel EMV nicht
 gewährleistet)

So nun die Frage nach der Hardware.
-Welche Mirco Controller würde sich dafür eignen?
 (habe mich jetzt noch nicht übermäßig damit auseinander gesetzt, da es
 für mich momentan etwas undurchsichtig ist und ich mir unsicher bin
 http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct... 
Ding hat z.B kein analogen
 Eingang und hat viel zu viele Beinchen^^)
-Was brauch man noch für Bauteile am Microcontroller ?
 (z.B.Spannungsregler)
-Welcher Mosfet Transistor würde sich zum durchschallten anbieten?
 http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0...
 (der kann sogar bei 100°C 118A durchschalten?
 ...Typische Turn-Off Delay Time  130ns... bedeutet das, dass er solange
 brauch um zusperren? Würde dann ja bei 1000Hz schnell genug sein.)
-Als Freilauf Diode habe ich an die hier gedacht
 http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...
-Hättet ihr eine Idee wie man technisch den Anfahrstrom begrenzen könnte
 (wegen den Batterien)?(durch einen kondensator dem ein Widerstand
 vorgeschaltet ist? man bräuchte dann nur mehr mosfet transistoren die
 dann den Einschaltstrom des Motors vertragen.)

Habe ich sonst noch was nicht beachtet?

Nun zur Software?
-Das ist wohl assembler oder?^^

Bin dankbar für jede Anregung.
Vllt hat jemand ja sogar so etwas schon hinter sich.

gruß Marco

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Bin dankbar für jede Anregung.

Lass es sein. Das wird so nichts. Die Grundlagen scheinen noch weit weg 
zu sein, und fuer so ein Projekt waere ein rechtes Stueck Erfahrung 
vorausgesetzt.

Autor: Hallo (Gast)
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Das ist zwar immer das, was man absolut nicht hören möchte, aber mein 
Vorredner hat recht. Da fehlen noch einige Kenntnisse - deine erzielte 
Leistungsangabe ist schon nicht ohne - da kann man nicht mal eben 
einfach nen kleinen MOSFET hinklatschen und ne mickrige Freilaufdiode 
und ne PWM drauf.

Autor: Floh (Gast)
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Marco schrieb:
> Ich habe auf dem Gebiet so gut wie keine Erfahrung, möchte mich aber mit
> dem Gebiet auseinander setzen.

Fang an mit einem DC-Getriebemotor (maximal 10W).
Hier kannst du dann anfangen, Hardware und Software zu entwickeln.
Sobald es da gut läuft, kannst du dich hocharbeiten, ansonsten wirds nur 
teuer, weil dir erstmal alles abrauchen wird.

Grad in der Leistungsklasse mehrere kW brauchst du sowieso schon 
ordentliches "Baumaterial", Schraubkontakte, dicke Drähte, mehrere 
Mosfets parallel,usw.

Autor: Ralph (Gast)
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Also mit dem Basiswissen wirst du mit diesem Projekt nur viel teuren 
Elektroschrott und Frust erzeugen.

Als Anfängerprojekt ist das ein paar Nummern zu groß.

Zu deinen Fragen.

Das kann fast jeder µC.
Musst nur drauf achten das ein ADC und ein hardware PWM Modul (meistens 
im Timer integriert , manchmal extra) vorhanden sind.

Spannungsregler? na klar brauchst du den.
Aber ein einfacher 7805 mit ein paar Kondensatoren wird nihct reichen um 
die Spannungsspitzen( EMV) durch den Motor bei dieser Leistung 
auzufiltern.
==> alleine der Punkt wird dich schon in den Wahnsinn treiben.
Ist dein Spanungsregler nicht wirklich gut wirst du oft unerwartete 
Reset und anderes seltsames Verhalten bekommen.

Welcher Fet und welche Freilauf diode?  naja, einfach wird das nicht.
Les mal die Spec des Motors, besonderst welche Rückströhme, 
Anlaufströme,..... hier vorkommen können. Dann multipliziere alle Wert 
mal mit 1,5 zu deinen ungunsten. Das was du dann rausbekommst sind die 
Kennwerte nach denen du Fet, Freilaufdiode aussuchen kannst. Desweiteren 
mach dir mal Gedanken wie du die entsprechenden Leitungsquerschnitte 
bereit stellen kannst. Zu geringer Querschnitt ergibt eine Heizung.

Software ?
Na du kannst jeder Sprache nehmen für die du einen Compiler für dne 
ausgewählten µC bekommst.
An Assembler würde ich allerdings ganz zu letzt denken, Viel zu viel 
Aufwand im Bezug auf das Ergebnis.

Und bevor jetzt alle Assembler Gurus wieder aufschreien. Das geht hier 
um einen Anfänger und nicht einen alten Profis mit jahrelanger Erfahrung 
und hunderten von Programmen.
Da ist es besser das sich der Compiler um so lästige Sachen wir 
Addressierung, Registernutzung,... kümmert.
Das Frustpotential in dem Projekt ist schon groß genug, da muss so 
Assemblerkrams nicht noch dazu kommen.

Autor: Marco (Gast)
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Moin

Hallo schrieb:
> da kann man nicht mal eben
> einfach nen kleinen MOSFET hinklatschen und ne mickrige Freilaufdiode
> und ne PWM drauf

Damit habe ich schon gerechnet und hatte erhofft, dass euer wissen mich 
weiter bringt.
Was müsste ich denn da beachten? Rückspannung durch den weiterdrehenden 
Motor(generator)? Oder was macht da die große Schwierigkeit aus?
Würde das denn alles mit einem großen oder meheren parallel 
zusammengeschaltet Mosfet oder anderen Transistor, einer ausreichend 
demensonierten Freilaufdiode und nen PWM drauf funktionieren?

Würde schon gerne sehen wohin das laufen würde.

Die testläufe würde ich dann schon mit einem kleiner Motor durchführen.

gruß

Autor: Marco (Gast)
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Ui danke Ralph für den ausführlichen Beitrag, hatte den nicht aufm 
Schirm gehabt.

Mit dem Spannungsregler meinte ich eigendlich nur den Micro Controler 
mit der nötige Spannung zu versorgen, könnte man auch ne zener diode für 
nehmen, da Bordnetz 12V bzw 24V wäre.

Die Spannungsspitzen bei dem Motor entstehen doch beim Abschalten und 
werden durch die FreilaufDiode kurzgeschlossen.

Ralph schrieb:
> Aber ein einfacher 7805 mit ein paar Kondensatoren wird nihct reichen um
> die Spannungsspitzen( EMV) durch den Motor bei dieser Leistung
> auzufiltern.

EMV macht doch probleme mit den induzierten Strömen. Sprich das man das 
Abschirmen muss?

Jo die Querschnitte werden auch net klein ausfallen.

Der Motor soll nach meiner Theorie nur aus dem Kondensator gespeist 
werden um die Akkus vor zu hohen Strömen zu schützen davor noch ein 
Widerstand, sprich die Spannung wird so und so zusammenbrechen(hängt 
dann von der Kapazität ab wie viel das wird).

Soweit sogut.

Ralph schrieb:
> Welcher Fet und welche Freilauf diode?  naja, einfach wird das nicht.
> Les mal die Spec des Motors, besonderst welche Rückströhme,
> Anlaufströme... alle Wert mal mit 1,5 zu deinen ungunsten

Jetzt das Problem mit den Mosfet, wo ich mein größtes Problem sehen, 
falls ich die anderen Faktoren nicht unterschätzen sollte(sonst bitte 
nochmal korrigieren).
Waren Anlaufströme nicht großzügig das 7 fache vom Nenn?
Aber davon mal abgesehen habe ich probleme das nötige aus den 
Datenblättern  herrauszufinden.
Sprich es gibt ja ne Einschaltzeit, Ausschaltzeit und zu jeden 
irgendwelche Ströme, dann gibs da noch irgendwas kapazitives was man 
beachten muss abhänig von den Schaltfrequenzen. Richtig?
Da steige ich nämlich überhaupt nicht durch und müsste mich da wohl noch 
mehrer Informationen besorgen.

gruß Marco

Autor: holger (Gast)
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>Der Motor soll nach meiner Theorie nur aus dem Kondensator gespeist
>werden

Träum weiter.

> um die Akkus vor zu hohen Strömen zu schützen davor noch ein
>Widerstand,

Du bist wirklich ein lustiger Bursche;)

Autor: Radfahrer (Gast)
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Wenn der Motor beim Bremsen zum Generator wird, solltest du versuchen, 
diese Energie in den Akku/Kondensator zurückzuführen, anstatt sie mit 
Dioden vernichten zu wollen. Das halten die nicht aus. Vielleicht wäre 
es sinnvoll, zuerst eine Energiebilanz sämtlicher auftretender 
Fahrsituationen zu erstellen.

Autor: michael (Gast)
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Hallo,

kauf Dir lieber etwas fertiges, siehe Atech, die sind gebraucht recht 
günstig zu haben.

schönen Abend noch

Autor: Marco (Gast)
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holger schrieb:
> Du bist wirklich ein lustiger Bursche;)

Danke, du hast recht für die Strombegrenzung müsste man sich noch was 
anderes einfallen lass, das passt vorne wie hinten nicht^^

Radfahrer schrieb:
> anstatt sie mit
> Dioden vernichten zu wollen

eigendlich hatte ich nicht vor die Energie durch die Dioden zu 
verheizen, da die in Sperrichtung geschaltet werden sollten und nur für 
die Spannungsspitzen gedacht sind.
Die Energie vom Motor soll eigendlich so frei weiter laufen und wenn 
dann erstmal nur durch mechanische Bremsen vernichtet werden.

gruß

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Was du brauchst, ist ein Stromregler.

Die Gaspedalstellung wird dann einfach auf 0-100% vom Motornennstrom 
umgesetzt. Damit ist der Motorstrom automatisch begrenzt.

Für den Anfang reicht es, einen SG3525 oder Ähnliches zu verwenden, da 
braucht man keinen µC. Der kann auch die Stromregelung direkt.

Grüße,

Peter

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