Hi Leute, ich möchte gerne die Ankerzeitkonstante von einem DOGA 319 DC-Motor messen. Leider weiß ich nicht wie das geht. Ich habe schon mit einem RLC-Messgerät die Induktivität und den Innenwiderstand gemessen. Messgerät ist das Agilent U1733C. Einmal mit 100Hz, 1kHz, 10kHz und 100kHz. Jedesmal kamen andere Werte für R und L raus. Es wird wohl mit X_L = 2PI*f*L zusammenhängen. Nun weiß ich nicht, was nun der richtige wert sein soll. Muss ich das noch umrechnen? T_A = L_A/R_A; Oder ist es einfacher die Ankerzeitkonstante anhand des anlaufenden Stroms zu messen? Wenn ja muss ich die Welle blockieren und dann auf die ansteigende Flanke Triggern? Kurz zu Funktion was ich vor hab: Ich möchte eine Drehzahlregelung mit einem DC-Motor durchführen. Das Stellglied ist eine H-Brücke. Ein Mikrocontroller ATmega 128 übernimmt den Soll-Ist-Vergleich. Drehzahl wird über einen Drehgeber ermittelt. Für jede Hilfe bin ich Dankbar!! Gruß Vit
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Bei einer Motorregelung hat man 2 Zeitkonstanten: -Motorzeitkonstante (Mechanische Anlaufzeitkonstante) -Ankerzeitkonstante (Elektrische Zeitkonstante) Meistens ist die el << mech und deswegen wird diese nicht berücksichtigt. Dadurch erhält man eine klassische Pt1 Strecke. Nur so nebenbei Widerstandbestimmung am besten einfach den Blockierstrom ablesen (Labornetzteil). Damit geht es am genausten. Die Induktivität bestimmt man üblicherweise bei 1khz. Diese sinkt bei steigernder pwm Frequenz. Am besten mit einer H-Brücke und einen Shunt Widerstand den Stromanstieg mit einen Oszi angucken. Dabei 50% VCC und 50% -VCC abwechselnd drauf geben. Es gilt: ul=L di/dt. Viel Spaß.
Hi, erstmal vielen dank für die schnelle Antwort. Ja das mit dem Widerstand und dem Labornetzteil ist so ne Sache. Der Motor nimmt laut Datenblatt bis zu 60A. Ich habe es Probiert und der Anlauf lag so bei 30A. Motorparameter: U = 12V, I_N = 7A, I_A = 60A, n = 85rpm, Getriebemotor. Naja schön und gut aber wenn ich das nun am Labornetzteil mache, geht direkt die Strombegrenzung rein. Das Netzteil kann nur bis 10 A. Ein Stärkeres habe ich einfach nicht. Wenn ich mit dem Messgerät Agilent messe, f=1kHz -> L_A = 274,2µH, R_A = 2,12Ohm und Z_A = 2,73Ohm. Sind diese Werte realistsich? Den zweiten Teil, mache ich dann morgen mit einer Stromzange am Oszilloskope. Kurze zum Verständnis, 50%-VCC meinst du wahrscheinlich gegen den Uhrzeigersinn drehen? Also 50% Rechts und 50% Links abwechselnd. :) Besten dank nochmal!!
Vita H. schrieb: > Sind diese Werte realistsich? Nö. Wen interessiert der Scheindwiderstand?! Unnütz. Lerne Datenblätter zu lesen. > Motorparameter: U = 12V, I_N = 7A, I_A = 60A, n = 85rpm, Getriebemotor. I_A ist der Anlaufstrom/Blockierstrom. R=U/I > Naja schön und gut aber wenn ich das nun am Labornetzteil mache, geht > direkt die Strombegrenzung rein. Das Netzteil kann nur bis 10 A. Ein bisschen mitdenken muss man irgendwie schon. Anstatt 12V legt man halt <2V an. Braucht man aber jetzt nicht mehr. > Kurze zum Verständnis, 50%-VCC meinst du wahrscheinlich gegen den > Uhrzeigersinn drehen? Also 50% Rechts und 50% Links abwechselnd. Ja, halt sowas: https://camo.githubusercontent.com/1986996fa17c57b5b50ee71333d44f57cd9a6753/68747470733a2f2f6c68332e676f6f676c6575736572636f6e74656e742e636f6d2f2d71536c6c4f5642686b736b2f55567256644d66342d48492f41414141414141414144452f3745384e466665454f72342f733633382f706963382e6a7067 Die richtigen Parameter aus einen Motor aus dem Stillstand zu entnehmen, ist eine Glücksache, jenachdem wie die Bürsten zum Anker stehen. Also immer zuerst nach Datenblätter suchen, sonst dann Hersteller anschreiben. Wenn man weiß was man tut dann geht es auch. Hier muss man auch die pwm frequ. so erhöhen, dass gilt ul=L di/dt und nicht eine e-fkt ergibt. Also wenn die L_A = 274,2µH nur ansatzweise stimmt, dann brauchst du über 50khz oder eine Drossel. Wir werden es ja sehen.
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Mahlzeit, endlich Wochenende und etwas Zeit zum basteln. Ich habe jetzt den Motor mit 50%+VCC und 50%-VCC bei einem 1kHz betrieben. Bild 1 zeigt diesen Verlauf. 1kHz Bild 2 Hab ich mit 62.5kHz betrieben was mir aber keine Aussage gibt. Zusätzlich habe ich den Motor in eine Richtung drehen lassen und dann Blockiert, um die Ankerzeitkonstante zu messen. Zu finden in Bild 6. Aus dem Datenblatt (Laut aSma) wissen wir das R_A = 12V/60A = 0.2Ohm. Aus dem Bild 2 Ankerzeitkonstante entnehme ich T_A = 2,02ms. L_A = T_A * R_A, -> L_A = 2,02ms * 0,2 = 404µH. Ich hoffe das ich nun alles richtig gemacht habe:) Schönes Wochenende!!
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Vita H. schrieb: > Bild 1 zeigt diesen Verlauf. 1kHz > > Bild 2 Hab ich mit 62.5kHz betrieben was mir aber keine Aussage gibt. Doch man sieht doch ganz stark, dass der Rippelstrom sich stark ändert. Man betrachtet immer den stationären Zustand. > Ich hoffe das ich nun alles richtig gemacht habe:) Es gibt mehrere Wege nach Rom aber um die Induktivität im Arbeitspunkt zu bestimmen, geht am besten mit der Formel: L= Vcc/(2*f*delta_I). Diese ändert sich stark mit der Frequenz Faktor: 0.3..0.8 von 1khz gesehen. Vcc=12V, f=62.5Khz, delta_I ist der Rippel, den du anhand deines Shunt Widerstands bestimmst siehe Bild im Anhang. Für eine Regelung braucht man die Konstanten eigentlich nicht. Es ist halt gut zu wissen wie groß die Induktivität ist, sodass man die pwm freq. richtig auslegen kann (<10% von In), und anhand des Innenwiderstandes ist es gut zu wissen wie groß der max. Strom wird, sodass eine Stromregelung eventuell in Betracht gezogen werden kann. Oder du willst alles analytisch machen?
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Hi, hab jetzt die Messung mit f= 62,5kHz wiederholt, für eine bessere Auflösung. Leider habe ich es zu spät gemerkt und nur die mitte des I_DeltaRippel genommen. Siehe Bild im Anhang. Somit mache ich die Messung morgen mal nochmal, um den hinteren Bereich zu nehmen. Aber gehen wir mal davon aus, dass der I_DeltaRippel bei 1A liegt. L = VCC*D/f*I_DeltaRippel = 12V*0.5/62,5kHz*1 = 96µH. Achja ich habe wieder die leitung in 3 gesplittet um die Stromzange nicht zu beschädigen. Muss ich den Rippel dann mal 3 Rechnen? Falls du dich fragst, wofür das ist, ich will eine Drehzahlregelung aufbauen und dazu alle Parameter des Motors kennen. Nochmal eine Frage ist 96µH eines Gebürsteten Motors mit Getriebe realistisch? Wenn ich mir Induktivitäten von Step-Down-Wandlern ansehe, dann sind die bei 15µH. Obwohl wenn ich so Überlege 15µH sind für einen Dauerstrom von ca.2A bei einem Step-Down-Wandler. Der Motor kann I_N = 7A dann kann der Wert 96µH sogar passen. Oder bin ich voll auf dem Falschen weg? Vielen Dank für die Hilfe!!! Gruß Vit
@Vita Hard (Firma: FH-Bielefeld) (thevit1989) >Achja ich habe wieder die leitung in 3 gesplittet um die Stromzange >nicht zu beschädigen. >Muss ich den Rippel dann mal 3 Rechnen? Das geht so nicht! Der Strom teilt sich NICHT gleichmäßig auf drei Leitungen auf, vor allem da durch die Stromzange eine zusätzliche Induktivität reinkommt! Der Strom muss VOLLSTÄNDIG durch deine Stromzange fließen. >Nochmal eine Frage ist 96µH eines Gebürsteten Motors mit Getriebe >realistisch? Eher nicht, ich würde mal eher Richtung 1mH++ denken.
Vita H. schrieb: > Muss ich den Rippel dann mal 3 Rechnen? K.A. siehe Gebrauchsanweisung des Herstellers. Bei einen Leistungsshunt gilt das Ohmsche Gesetz. > Nochmal eine Frage ist 96µH eines Gebürsteten Motors mit Getriebe > realistisch? Sicher. Bei 62,5khz wohlgemerkt. Das ist das gute an dieser Messmethode man kann im AP die genaue Induktivität ausrechnen. Bei den angenommenen 1A Rippel wäre das 14% von Nennstrom. Damit kann man arbeiten ohne sich zu sorgen. Ein sehr großer Rippelstrom kann die Bürsten schnell fetzen und erwärmt den Motor stark. So kann es sein, dass man eine Choke hinzufügen müss oder die pwm frequ. erhöhen. Viele Motortreiber bei dieser Leistungsklasse gehen aber nicht mehr wie 30khz. Weiterhin die Induktivität hängt mit den Innenwiderstand zusammen. Kleiner Innenwiderstand kleine Induktivität... Deshalb werden solche Motoren nicht geregelt, sondern nur an und ausgeschaltet. Oder man geht auf höhere Spannungsklasse: 36V, 48V. mfg
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