Hallo,
ich verwende Getriebemotoren als Antrieb in einem Roboter. Die
Motortreiber haben die Eigenschaft, die Spannung, die der Motor erzeugt,
wenn er im ausgeschalteten Zustand gedreht wird (Generatorwirkung),
zurück in die Versorgungsrail zu speisen. Soweit ich es aktuell sehe,
entstehen dabei keine für den Rest der Elektronik kritisch hohen
Spannungen, aber unschön ist es trotzdem.
Sehe ich es richtig, dass es die einfachste Methode wäre, um diese
Spannung von der globalen Vorsorgung fernzuhalten, eine entsprechend
dimensionierte Diode in Reihe mit dem Motortreiber zu legen? also
VCC ---|>|-----|+ Treiber -|---- GND
Damit sollte die Rückspeisung doch unterbunden werden. Nachteil ist
natürlich der Spannungsabfall über der Diode, der wäre in diesem Falle
aber zu verkraften
Vielen Dank für alle Tipps!
Irgendwo muss die Spannung allerdings "verbraten" werden. Sonst kann es
sein, dass dir die Motortreiber abrauchen, wenn die
Zwischenkreisspannung in den Elkos zu groß wird.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Parallel zum Motor nen Relais dran, das im ausgeschaltenem Zustand den
Motor über einen Lastwiderstand (ca. 10 Ohm) kurzschliesst.
Denn Motor kann mand dann auch im ausgeschaltenen Zustannd von Hand viel
schwerer drehen, da er so gebremst wird.
stegger schrieb:
dimensionierte Diode in Reihe mit dem Motortreiber zu legen?
Dann kannst du ihn nicht mehr rückwärts und vorwärts
laufen lassen. Wenn du den Motortreiber vor zu hohen
Spannungen schützen willst, geht es am besten mit zwei
Dioden in Sperrrichtung, einmal nach plus und einmal
nach Masse, eine sogenannte Klemmschaltung. Die Spannung
kann dann nicht negativ und nicht größer als Betriebsspannung
werden.
> ...eine sogenannte Klemmschaltung.
aha, hier wurde geschrieben:
> ...Motortreiber haben die Eigenschaft, die Spannung ... zurück in die
Versorgungsrail zu speisen.
Dann wird solch eine Klemmschaltung wohl schon drinnen sein, denk ich
mal.
Niederohmiger Großer Zwischenkreiskondensator wirkt hier Wunder.
Thorsten O. schrieb:> Irgendwo muss die Spannung allerdings "verbraten" werden. Sonst> kann es> sein, dass dir die Motortreiber abrauchen, wenn die> Zwischenkreisspannung in den Elkos zu groß wird.
Das sehe ich ein. Ich glaube (= muss ich noch defintiv klären) dass die
max Spannung der Treiber auf diese Weise nicht erreicht wird, es geht
eher darum, dass an der Versorgung ansonsten DC/DC Wandler hängen, die
ein abs. max. rating von 40 V für die EIngangsspannung haben haben. Was
wäre denn eine solide Methode die Spannung abzubauen? Ein Ralais das im
spannungslosen Zustand einen Shunt parallel zu den Treibern schaltet?
Günter Lenz schrieb:> Dann kannst du ihn nicht mehr rückwärts und vorwärts> laufen lassen
Ich glaub das ist ein Mißverständnis, ich wollte die Diode nicht vor den
Motor legen, sondern vor den Motortreiber - der wird natürlich eh
unipolar versorgt und kann den Motor vor- und rückwärts drehen
(H-Brücke). Es geht nur darum, dass die Spannung, die am
Stromversorgungseingang der Treiber anliegt wenn der Motor von außen
gedreht wird nicht in "zurück" in das System fließt.
Gugscht schrieb:> Parallel zum Motor nen Relais dran, das im ausgeschaltenem Zustand> den> Motor über einen Lastwiderstand (ca. 10 Ohm) kurzschliesst.> Denn Motor kann mand dann auch im ausgeschaltenen Zustannd von Hand viel> schwerer drehen, da er so gebremst wird.
Hm, könnte man machen, es ist in diesem Falle aber nicht unbedingt
wünschenswert dass die Motoren im ausgescgalteten Zustand gebremst
werden.
Danke für die Tipss!
Axel R. schrieb:> Niederohmiger Großer Zwischenkreiskondensator wirkt hier Wunder.
Sorry, das sagt mir so dem Begriffe nach nichts, könntest Du das näher
ausführen? Danke!
Thorsten O. schrieb:> Irgendwo muss die Spannung allerdings "verbraten" werden. Sonst kann es> sein, dass dir die Motortreiber abrauchen, wenn die> Zwischenkreisspannung in den Elkos zu groß wird.
Hier nicht, da der Motor maximal seine Nennspannung als Generator
erzeugt. Es sprühen ja auch keine Funken, wenn man einen unverbauten
Motor dreht ;-)
Falk B. schrieb:> Ein Pufferkondensator für die Versorgungsspannung des Treibers.
Die Treiberplatinen haben bereits zumindest einen 220 µF Elko on-board.
Ich verstehe aber nicht ganz wieso dadurch die vom Motor erzeugte
Spannung nicht trotzdem voll auf der Rail liegen sollte, der Elko liegt
ja einfach nur parallel dazu.
Hallo m.n.,
> Thorsten O. schrieb:>> Irgendwo muss die Spannung allerdings "verbraten" werden. Sonst kann es>> sein, dass dir die Motortreiber abrauchen, wenn die>> Zwischenkreisspannung in den Elkos zu groß wird.>> Hier nicht, da der Motor maximal seine Nennspannung als Generator> erzeugt. Es sprühen ja auch keine Funken, wenn man einen unverbauten> Motor dreht ;-)
Soso. Nach meiner Kenntnis ist die Gegen-EMK von der Drehzahl abhängig.
Das es da irgendwo einen Knick oder ein Limit in der Kennlinie geben
sollte wäre mir neu. Woher weiss denn der Motor, dass seine Nennspannung
erreicht ist? ;)
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Nach meiner Kenntnis ist die Gegen-EMK von der Drehzahl abhängig.
Und immer kleiner als die Spannung die man brqaucht um die gleiche
Drehzahl im motorischen Betrieb zu erreichen.
Sprich der Motor wird als Generator immer eine niedrigere Spannung
erzeugen als er voher als Motor benötigte um die gleiche Drehzahl zu
erreichen.
Das heisst aber nicht, dass beim Abschalten durch die Induktivität des
Motors nicht eine deutlich höhere Spannungsspitze entsteht kann.
Bzw das der Motor durch geeignete Ansteuerung wie ein Step up den
Zwischenkreis auch auf eine höhere Spannung zusrückspeisen kann.
Thorsten O. schrieb:> Soso. Nach meiner Kenntnis ist die Gegen-EMK von der Drehzahl abhängig.
Warum immer gleich 'anti'? EMK reicht doch ;-)
Roland E. schrieb:> Der Motor wird zur Stromquelle. Da ist gar nix weiter nötig als eine> hohe Impedanz um nahezu beliebig hohe Spannungen zu erhalten.
Sehr interessant. Die Motore, die ich in der Hand hatte (und
glücklicherweise überlebt habe), hatten immer eine Spannung generiert.
Letztens auf dem Speiseplan:
Beitrag "[Gedankenexperiment] Wohin geht die Energie, wenn ich einen Elektromotor per Hand antreibe?"stegger schrieb:> Sehe ich es richtig, dass es die einfachste Methode wäre, um diese> Spannung von der globalen Vorsorgung fernzuhalten, eine entsprechend> dimensionierte Diode in Reihe mit dem Motortreiber zu legen?
Das siehst Du richtig, wenn nach der Diode noch der 'dicke' Kondensator
und der Motortreiber kommen.
Roland E. schrieb:> Der Motor wird zur Stromquelle.
Wenn das ein "normaler" permanenterrregter Gleichstrommotor mit
Bürsten/Kommutator ist dann ist das Ersatzschaltbild eine
Spannungsquelle, mit Reihenwiderstand und Induktivität.
Und keine Stromquelle.
Aber genaueres kann man erst sagen wenn man weiss was für ein Motor das
ist.
Das ist doch ein ganz normales Verhalten, irgendwo muß die Energie beim
Abbremsen doch bleiben...
In professionellen Servoreglern (4-Quadranten-Betrieb) wird die
Zwischenkreisspannung (also die Versorgung der Endstufen) überwacht und
bei Bedarf ein fetter Widerstand parallel geschaltet, der die
überschüssige
Energie in Wärme umsetzt...
Mit einem großen Kondensator (>~4700µF 63V z.B.) läßt sich auch einiges
puffern.
Die Idee mit einer Sperrdiode ist nicht so gut.
Ahoi, Martin
Thorsten O. schrieb:> Soso. Nach meiner Kenntnis ist die Gegen-EMK von der Drehzahl abhängig.> Das es da irgendwo einen Knick oder ein Limit in der Kennlinie geben> sollte wäre mir neu.
Im Prinzip hast du da völlig recht. Ich nehme an er geht davon aus, daß
der Motor durch Fremdwirkung nicht schneller angetrieben wird, als sich
die Maschine im Leerlauf bewegen würde. Wenn das garantiert ist, bzw.
die Drehzahl und die damit zugehörige Spannung im Rahmen bleibt, ist
alles gut. Schließlich ist der Fremdbeschleunigung / dem
Rückwärtsbetrieb auch mechanische Belastungsgrenzen gesetzt.
Der Andere schrieb:> Das heisst aber nicht, dass beim Abschalten durch die Induktivität des> Motors nicht eine deutlich höhere Spannungsspitze entsteht kann.
Leider ist der Motor nicht bekannt. Wenn es ein herkömmlicher
permanenterregter Bürstenmotor ist, so muß man dieses Problem ohnehin
berücksichtigen, z.B. durch einen Kondensator. Bei der Kommutierung
erfolgen ja auch andauernd Stromkreisunterbrechungen.
DocMartin schrieb:> Das ist doch ein ganz normales Verhalten, irgendwo muß die Energie beim> Abbremsen doch bleiben...
Seit wann soll denn gebremst werden?
Guter Einwand.
Ich nehme an, beim Abschalten soll die Drehzahl irgendwie auch
runtergehen,
und betrachte das als bremsen...
Ich kann mich da aber irren - das möge der TO bestimmen.
Ahoi, Martin
So, Eröffnung nochmal gelesen und ich stimme zu:
Von Bremsen ist da nicht die Rede.
Aber grundsätzlich muß auch hier erzeugte Energie
"behandelt" werden, also gespeichert bzw. umgesetzt.
Ahoi, Martin
Der Andere schrieb:> Aber genaueres kann man erst sagen wenn man weiss was für ein Motor das> ist.
Jo, sorry, hätte ich im Eingangspost direkt machen sollen. Es handelt
sich um Schrittmotoren.
DocMartin schrieb:> Die Idee mit einer Sperrdiode ist nicht so gut.
Warum nicht? Das Problem des Spannungsabfalls ist mir klar, der von
Thorsten weiter oben beschriebene Punkt auch, dass dann zumindest der
Treiber dann dieser Spannung ausgesetzt ist. Welche weiteren
Gründe/Probleme gibt es? Ich frage deshalb nach, weil die Methode mit
der Diode schaltungstechnisch am schnellsten zu realisieren ist.
Danke für alle Infos!
Hallo
stegger schrieb:> DocMartin schrieb:>> Die Idee mit einer Sperrdiode ist nicht so gut.> Warum nicht?
Das bezog sich auf die Diode in Reihe zum Motor -
der Ansatz, sie vor den Treiber zu schalten und
damit quasi einen Zwischenkreis" zu bilden, ist
schon ok.
Pufferkondensator mit ran und notfalls eine
Z- bzw. Suppressor-Diode gegen Überspannung parallel
sollte eigentlich ganz gut funktionieren.
Kann dieses unerwünschte Rückspeisen eigentlich auch
passieren, wenn der Rest der Elektronik ausgeschaltet ist?
(Das könnte für lustige Effekte sorgen...)
Ahoi, Martin
DocMartin schrieb:> So, Eröffnung nochmal gelesen und ich stimme zu:stegger schrieb:> Die> Motortreiber haben die Eigenschaft, die Spannung, die der Motor erzeugt,> wenn er im ausgeschalteten Zustand gedreht wird (Generatorwirkung),> zurück in die Versorgungsrail zu speisen.DocMartin schrieb:> Kann dieses unerwünschte Rückspeisen eigentlich auch> passieren, wenn der Rest der Elektronik ausgeschaltet ist?
Voller Punktabzug, denn darum geht es doch die ganze Zeit!
m.n. schrieb:> DocMartin schrieb:>> Kann dieses unerwünschte Rückspeisen eigentlich auch>> passieren, wenn der Rest der Elektronik ausgeschaltet ist?>> Voller Punktabzug, denn darum geht es doch die ganze Zeit!
Das habe ich anders verstanden: nur der Motor ist ausgeschaltet.
Im anderen Fall könnte die Steuerelektronik durch die rückgespeiste
Energie (teil-)versorgt werden.
Das ist häufig mit undefiniertem Verhalten der Elektronik verbunden.
Ahoi, Martin
