Guten Tag,
ich arbeite momentan an einer Motorsteuerung für einen Gabelstapler
Gleichstrommotor. Ich nutze das typische Vorgehen, mit einer PWM
frequenz MOSFETS anzusteuern. Ein MOSFET-Treiber schaltet die sechs
MOSFETs, an deren Gate eingängen jeweils ein 22Ohm Widerstand hängt. Ich
habe ebenfalls sechs freilaufdioden neben dem Motor und viele
Kondensatoren zwischen VCC und GND.
Mein Problem: Ich bekomme erhebliche Störsignale, wie ihr auf Bild 2
erkennen könnt. Die Taster sind dabei ganz einfach an einem
Schraubenzieher angeklemmt, der ein paar zentimeter von der Schaltung
entfernt liegt. Dieser nimmt die Signale auf, die auch noch weiter weg
von dem Schraubenzieher aufgenommen werden. Sind dies Funksignale? Ich
kann praktisch irgendeinen Punkt an der Schaltung antasten, ich bekomme
immer das gleiche störsignal. Es entspricht genau dem Lade/Entladestrom
des MOSFET-treibers. Bei dem ersten Bild seht ihr oben das "Power-Board"
mit den mosfets, dioden, kondensatoren. Das grüne Kabel, das rechts an
das board greift, ist das output-kabel des Treibers. Unten geschieht die
Logik mit dem ATMEGA8 und dem rest.
Was kann ich tun?
´> Was kann ich tun?
Nicht einfach sämtliche Hinweise die man zu Gate-Treibern so bekommt in
den Wind schlagen,
sondern Treiber und MOSFET dicht beieinander auf eine Platine mit super
Masseverbindung löten. Die Leitung ZUM Treiber darf dann länger sein.
Die Funk-Störungen sind noch nicht mal ein Problem wenn du nicht durch
EMV Tests musst, sondern daß die Störungen einen eventuellen uC
abstürzen lassen
Johannes schrieb:> Die Taster sind dabei ganz einfach an einem> Schraubenzieher angeklemmt, der ein paar zentimeter von der Schaltung> entfernt liegt. Dieser nimmt die Signale auf, die auch noch weiter weg> von dem Schraubenzieher aufgenommen werden.
Ja, du hast mit Tastkopf und Schraubendreher eine Spule mit 1 Windung
gebaut. Die wird natürlich magnetische Felder in elektrischen Strom
umwandeln...
> Sind dies Funksignale?
Nein, Störungen. Nimm mal ein Radio im MW-Bereich und halt das neben
deine Schaltung...
> Ich kann praktisch irgendeinen Punkt an der Schaltung antasten, ich> bekomme immer das gleiche störsignal. Es entspricht genau dem> Lade/Entladestrom des MOSFET-treibers.
Nein, du bekommst diese Störungen nur zur selben Zeit.
> Was kann ich tun?
Mach einen vernünftigen Aufbau...
Womit betreibst du denn den Motor? Die Überbrückungskabel sehen ein
bisschen nach Autobetterie aus. Wäre nur interessant zu wissen, da du
dir die Störungen auch über das Netz einfangen könntest.
Was passiert, wenn du die Frequenz von deiner PWM variierst?
Die Info mit dem nahen Aufbau des Treibers an die MOSFETs habe ich
wahrgenommen und werde sie auf der nächsten Platine umsetzen.
>> Was kann ich tun?>Mach einen vernünftigen Aufbau...
Ich danke dir für diesen produktiven Beitrag.
> Womit betreibst du denn den Motor? Die Überbrückungskabel sehen ein> bisschen nach Autobetterie aus. Wäre nur interessant zu wissen, da du> dir die Störungen auch über das Netz einfangen könntest
Die gesamte Schaltung wird von einer Autobatterie betrieben, da der
Motor selbst im Leerlauf schon 20A zieht.
Die Frequenz liegt bei 15,6kHz. Geändert habe ich sie bisher nicht,
möchte ich auch nicht, da entweder die Schaltverluste an den MOSFETs zu
hoch wären, oder ich durch das gepiepse genervt werden würde.
Im Moment ist das noch nicht kritisch, aber denke dran, das ein
Gabelstapler im Betrieb locker mal 600-1000 Ampere zieht, wenn er eine
richtige Last bewegen muss. Dafür sind 6 Mosfets bei weitem nicht
ausreichend. Ein Curtis Controller für 450 Ampere hat bereits 10 Stück
100 Amperetypen verbaut, rechne mit entsprechend mehr bei dem doppelten
Strom.
So viele Mosfets brauchen einen kräftigen Treiber. Google mal nach
'Cougar Controller', der geht schon ein bischen in die richtige
Richtung.
Es ist selbstverständlich, das das 'Bordnetz' eines Gabelstaplers extrem
verseucht ist, und das wird noch schlimmer, wenn der Motor erstmal
richtig in Schwung kommt. Umfangreiche Entstörung ist unbedingt nötig.
Alternativ denke über eine MC-lose Ansteuerung nach.
Danke für die info. So eine krasse Steuerung will ich gar nicht.
Ich beabsichtige eine maximale Stromaufnahme von 300A. Der Shunt ist,
wie im Bild zu sehen, vor der masse angebracht und wird über einen OpAmp
verstärkt und zum ATMEGA geführt. Meine MOSFETs können 120A aushalten.
Ich habe sechs davon. Das reicht, denke ich. Dioden muss ich eh neue
kaufen, die waren billig und werden schon im leerlauf warm.
Den Cougar-Controller kenne ich und habe mir auch schon die Schaltung
angeschaut.
Johannes schrieb:> So eine krasse Steuerung will ich gar nicht.> Ich beabsichtige eine maximale Stromaufnahme von 300A.
Da hast du leider wenig Einfluss drauf, denn von einem Gabelstapler wird
einfach erwartet, das er auch bei einer Überlast nicht einfach abbrennt,
sondern nur den Job macht. Die Steuerung muss dementsprechend robust
gebaut sein und mit Überströmen von vorneherein rechnen. Alleine das
Gewicht der Batterien bei einem kleinen Elektrostapler sind schnell mal
300-400 Kg , die müssen bewegt werden. Ich mach das schon seit einigen
Jahren und aus gutem Grund haben die wenigsten E-Stapler eine
Elektronik, sondern die guten alten Fahrstufenschalter.
300 Ampere zieht ein kleines E-Auto a la Kewet, das wiegt insgesamt aber
nur 800-900 Kg. Und selbst da rauchen die Controller gerne mal ab,
obwohl die für 500-600 Ampere dimensioniert sind.
Mein Rat: Geh mit einem Zangenamperemeter mal an den Stapler und stapel
ein bisschen was. Dann kriegst du einen Eindruck von den zu erwartenden
Strömen. Diese verdoppelst du und nimmst das als
Dimensionierungsgrundlage.
Oh da liegt ein Missverständnis vor. Der Motor kommt in ein Kart, das
inklusive akkus nicht viel mehr als 100kg wiegen wird.
Aber ich verstehe deine Befürchtungen und versuche die komponenten
überdimensioniert auszulegen.
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