Optimale PWM Frequenz für Lego "Power Funktions Motor"

[AFOL (Gast)]

Hallo

obwohl es schon einige, teilweise aber sehr alte, Threads zur optimalen 
PWM Frequenz bei kleinen DC-Motoren gibt würde es mich doch 
interessieren ob jemand direkt die optimale PWM Frequenz für die Lego 
Powerfunktions Motoren kennt (die welche von LEGO verwendet wird) oder 
einen sinnvollen Wert angeben kann - aber bitte mit Begründung, bzw. 
Herleitung.
Hier einige Links damit auch Leute die Lego nur aus Kindheitstagen 
kennen sich vorstellen um was für Motoren es sich handelt

http://www.philohome.com/pfrec/pfcurves.htm  (Messkurven)
http://www.brickshelf.com/cgi-bin/gallery.cgi?f=330321 (Mann kann den 
eigentlichen echten Motor, das Getriebe und das Gehäuse sehen)
und als "Gesamtkunstwerk" das aber Elektrotechnisch keinen Nutzen hat 
der eigentliche "Motor"
http://thumbs1.picclick.com/d/w1600/pict/222263329648_/Lego-Technic-Technik-1-x-Power-Functions-Motor.jpg
An den eigentlichen Elektromotor komme ich nicht heran ohne das 
"Motorengehäuse" zu beschädigen (XL-Variante) - Messungen sind für mich 
also nur von außen an den durchführbar.

Multimeter, LC-Meter und ein (altes) analoges Oszilloskop sind 
vorhanden.

Mir ist klar das ich auch selbst die optimalen Werte durch umfangreiche 
Versuche und langwieriges vergleichen / suchen mit ähnlichen Motoren 
herausfinden könnte - aber diesmal geht es mir nicht um die Elektronik, 
Messen und Spaß an entwickeln, sondern nur um das Ergebnis und die 
Möglichkeit auf teure Original Lego Drehzahlsteller (Eisenbahnsektor von 
Lego) verzichten zu können.
Wer das moralisch oder erzieherisch (ich bin sowieso schon ein alter 
sack der sich nicht neu erziehen lässt) nicht verantworten kann soll 
bitte einfach nicht auf meine Anfrage reagieren - Danke.

AFOL

[aSma>> (Gast)]

Servus,
ich versuche mich kurz zu fassen.

Die ideale Spannungsquelle für den Motor ist eine DC Spannung. Durch die 
PWM entsteht ein Rippelstrom. Ist der Rippelstrom größer als 1.5 fache 
des Nennstroms, dann hat nur noch 90% des Drehmoments (Stichwort: 
Effektivstrom).

Der Motor hat eine Induktivität und Innenwiderstand. Diese im Stand zu 
messen ist eine Glücksache, jenachdem wie die Bürsten zum Anker stehen. 
Weiterhin ändert sich die Induktivität in Abhängigkeit der Frequenz. 
Auch wenn dein LC Messgerät glücklicherweise den richtigen Wert erwischt 
hat, dann ist dieser Wert bei 1khz gemessen worden.

Auslegung der Frequenz mit einen Skop und Messshunt oder Hallsensor:
-H-Brücke mit 50% PWM +VCC und -VCC auf den Motor geben. Die Frequenz 
erhöhen bis der Rippelstrom <10% von IN ist.

Kompliziert wird es bei Glockenankermotoren, die keinen Eisenrotor haben 
und somit eine sehr niedrige Induktivität von 40µH und weniger besitzen. 
Da kann es ratsam sein einen Choke in Serie zu platzieren.

mfg

[U. B. (Gast)]

> Die ideale Spannungsquelle für den Motor ist eine DC Spannung.
> Durch die PWM entsteht ein Rippelstrom.
Ja.

> Ist der Rippelstrom größer als 1.5 fache
> des Nennstroms, dann hat nur noch 90% des Drehmoments ...
Solange keine Sättigung eintritt, ist das Drehmoment proportional zum 
arithmetischen Strom.

> (Stichwort: Effektivstrom)
Von diesem hängt (näherungsweise) die Erwärmung der Wicklung ab.