Guten Tag,
ich möchte einen DC Motor mittels PWM betreiben.
Die PWM (Vmax = 5V) wird mittels Arduino erzeugt. Der PWM-Pin des
Arduino geht auf das Gate eines N-channel Mosfet (IRLZN44: V_DSS =55V;
I_DS =47 A).
Der MOSFET schaltet dann wahlweise eine Batterie (3s LiPo ; 11.7V; 850
mAh; 35C) oder ein Labornetzteil mit variabler Spannung (0 bis 6V; 0-3
A) auf den DC-Motor.
Der DC-Motor ist ein 6V Motor mit Imax = 1.5 A (Getriebemotor von
Modelcraft). Zudem sind noch eine Diode ( MBR745) und ein Kondensator
(100 µF) parallel zum Motor geschaltet. Siehe Schaltplan im Anhang.
Das hat auch so sehr gut funktioniert. Leider nicht sehr lange.
Aufeinmal war der Motor kaputt. Habe alle anderen Bauteile getestet und
sie scheinen zu funktionieren. Zumindest wenn ich in der Schaltung den
Motor durch eine Diode mit Vorwiderstand ersetze, dann funktioniert
alles.
Es hat sich auch nichts heiß angefühlt und gestunken. Der Motor
funktioniert aber nicht mehr nach Anschluss direkt am Labornetzteil.
1. Kann ein erfahrener Elektrotechniker meinen Schaltplan ansehen, ob
ich dort irgendwas blödes fabriziert habe (bin Anfänger)?
2. Im Datenblatt steht, dass bei Betrieb mit PWM die Bürsten des Motors
sehr schnell abnutzen. Kann die Diode (so wie von mir verbaut) da
überhaupt etwas bewirken?
3. Gibt es eine Erklärung warum mein Motor kaputt gegangen ist? Habe die
Spannung nicht über 6V geregelt. Der Motor ist kaputt gegangen als die
Spannung kleiner gleich 6V war. (Habe den Motor davor manchmal mit
höherer Spannung getestet...)
Vielen Dank!
Der zum Motor parallel geschaltete Elko ist für PWM keine gute Idee:
zum Einen lädt der sich bei eingeschaltetem Transistor auf volle
Betriebsspannung, hält die dann nach Ausschalten des Transistors noch
eine Weile: damit ist die effektive Spannung über dem Motor höher als
durch Eingangsspannung und PWM-Verhältnis zu erwarten, zum Andern tut es
dem Transistor nicht gut, den teilentladenen Elko jedes mal wieder
"hart" an den Akku zu schalten.
ein Motor geht ohne Erwärmung nicht kaputt. Entweder lag viel zu langen
die 12V eine rechte lange zeit an (was man schon riechen müsste), oder
der Motor ist auch mechanischen Gründen kaputt gegangen. (Drahtbruch)
Nur wegen dem 100µF Elko geht aber der Motor nicht kaputt.
(Eher stirbt der Elko)
Eigentlich kann man den großen C aber weglassen oder zumindest nur
ein 100nF parallel zum Motor.
Mich würde interessieren, wie der Motor gestorben ist.
Wenn er nicht zu warm wird kann eigentlich nicht viel passieren.
PS:
Wie oben schon geschrieben müsste es dann schon anfangen zu rauchen.
Edit 2:
Svebert schrieb:> Der MOSFET schaltet dann wahlweise eine Batterie (3s LiPo ; 11.7V; 850> mAh; 35C) oder ein Labornetzteil mit variabler Spannung (0 bis 6V; 0-3> A) auf den DC-Motor.
??
Svebert schrieb:> 2. Im Datenblatt steht, dass bei Betrieb mit PWM die Bürsten des Motors> sehr schnell abnutzen.
Und?
Fließt jetzt noch Strom durch die Motorwicklung, wenn du ihn ans
Labornetzgerät hängst oder wie äußert sich "kaputt"?
BlaBla schrieb:> 12V an 6V-Motor???
Klar ist das nicht so gut. Aber dabei ist er nicht kaputt gegangen. Erst
später, bei 6V.
Also die Schaltung an sich ist ok?
Svebert schrieb:> BlaBla schrieb:>> 12V an 6V-Motor???>> Klar ist das nicht so gut. Aber dabei ist er nicht kaputt gegangen. Erst> später, bei 6V.> Also die Schaltung an sich ist ok?
Aber mit den 12V hast du ihm schon eine gescheuert. Danach hast du ihn
mit den 6V und voller Last sicher KO gehauen.
F. F. schrieb:> Aber mit den 12V hast du ihm schon eine gescheuert. Danach hast du ihn> mit den 6V und voller Last sicher KO gehauen.
Unsinn. Motoren sind nicht empfindlich auf Überspannung. Die Isolation
ist auf jeden Fall für mehr als 12V ausgelegt. Bei 12V fließt einfach
sehr viel mehr Strom - damit müsste man es riechen. Wenn er dabei aber
nicht kaputt gegangen ist, dann ist er nicht "vorgeschädigt". Er würde
also bei 6V wieder normal laufen.
Peter, grundsätzlich hast du recht, aber wenn nur ein Anschlusskabel
dadurch ausgelötet wurde und sich erst dann gelöst hat?
Schon solche Sachen erlebt.
F. F. schrieb:> Peter, grundsätzlich hast du recht, aber wenn nur ein Anschlusskabel> dadurch ausgelötet wurde und sich erst dann gelöst hat?> Schon solche Sachen erlebt.
dafür muss er verdammt warm geworden sein.
Er schreibt aber
> Der Motor ist kaputt gegangen als die Spannung kleiner gleich 6V war.
dabei sollte sich nichts auslöten.
Hi
Wenn der Motor jetzt, ohne zu drehen, das Labornetzgerät 'in die Knie
zwingt' - ist da was kaputt.
Eventuell ist eine Wicklung durchgeschlagen - dann müsste der Motor aber
stotternd laufen, wenn man ihn andreht.
Kaputt ist Er aber dann trotzdem.
MfG
Magnus M. schrieb:> Ist das ein offenes Getriebe? Womöglich hat sich nur ein> Fremdkörper zwischen zwei Zahnräder verirrt.
Getriebe ist offen, aber da ist kein Fremdkörper
posti schrieb:> Hi>> Wenn der Motor jetzt, ohne zu drehen, das Labornetzgerät 'in die Knie> zwingt' - ist da was kaputt.>> Eventuell ist eine Wicklung durchgeschlagen - dann müsste der Motor aber> stotternd laufen, wenn man ihn andreht.> Kaputt ist Er aber dann trotzdem.>> MfG
Werde ich mal testen. Wie auch immer... Ich kaufe mir nen neuen, in der
Schaltung ist anscheinend kein grober Fehler drin.
Svebert schrieb:> posti schrieb:> Hi> Wenn der Motor jetzt, ohne zu drehen, das Labornetzgerät 'in die Knie> zwingt' - ist da was kaputt.> Eventuell ist eine Wicklung durchgeschlagen - dann müsste der Motor aber> stotternd laufen, wenn man ihn andreht.> Kaputt ist Er aber dann trotzdem.> MfG>> Werde ich mal testen. Wie auch immer... Ich kaufe mir nen neuen, in der> Schaltung ist anscheinend kein grober Fehler drin.
Doch, der Elko
Frank schrieb:> Svebert schrieb:>>>> Werde ich mal testen. Wie auch immer... Ich kaufe mir nen neuen, in der>> Schaltung ist anscheinend kein grober Fehler drin.>> Doch, der Elko
Der aber nicht für den Tod des Motors verantwortlich ist.
Frank schrieb:> Svebert schrieb:> posti schrieb:> Hi> Wenn der Motor jetzt, ohne zu drehen, das Labornetzgerät 'in die Knie> zwingt' - ist da was kaputt.> Eventuell ist eine Wicklung durchgeschlagen - dann müsste der Motor aber> stotternd laufen, wenn man ihn andreht.> Kaputt ist Er aber dann trotzdem.> MfG> Werde ich mal testen. Wie auch immer... Ich kaufe mir nen neuen, in der> Schaltung ist anscheinend kein grober Fehler drin.>> Doch, der Elko
Tatsächlich ist mir nicht klar warum der Elko problematisch ist.
Ich werde den Elko zwar beim nächsten Mal mit einem Bein an Ground
setzen und nicht wie gezeigt an den MOSFET, aber die Größe ist schon
richtig.
Der Motor hat je nach Last einen ohmschen Widerstand von 5 bis 15 Ohm.
Der Arduino erzeugt eine PWM mit 500Hz.
Das RC Glied aus Motor und 100uF Kapazität bilden einen Tiefpass mit
einer Grenzfrequenz von etwa 300 bis 100 Hz. D.h. Meine PWM sollte
wirkungsvoll geglättet werden.
Hallo
Der Kondensator ist völlig unnötig und kontraproduktiv, weil bei jedem
Einschalten des FETs hohe Stromspitzen erzeugt werden. Hochfrequente
Anteilen schluckt so eine nasse Induktivität auch nicht. Also laß den
weg oder nimm Ihn als Stütz-Kondensator, in dem er, wie du schreibst,
direkt an die Versorgungsspannung geht.
Gruß Ulf
Svebert schrieb:> Ja, etwa 0,5A zieht der Motor, ohne sich zu drehen. Labornetzteil> verhält sich wie bei nem Kurzschluss. Spannung bricht ein.
Eins ist mir noch eingefallen:
hatte schon mit Motoren zu tun, die hatte auf dem Rotor, parallel zu den
Wicklungen, einen Stern aus Zenerdioden oder VDRs (Varistoren).
Solche Motoren sind für PWM, mit Betriebsspannung größer als der
Motornennspannung überhaupt nicht geeignet.
Vielleicht könnte es sein, das sich hier ein solches, die Störspannung
begrenzendes Bauteil, durch Kurzschluss verabschiedet hat.
Motor_Steuerung.png
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