Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC Motor genau ansteueren


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von Til M. (til_mey)


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Hallo

Ich habe folgenden Aufbau, ein DC Motor der an einer Pumpe angeschlossen 
ist. Der Motor hat kein Encoder oder sonstige Überwachung. Jedoch habe 
ich einen Drucksensor am einen Ende der Pumpe. indirekt kann ich den 
Motor also überwachen.

Der Sensor sendet seine Daten an einen Mikrocontroller, der selbe 
Controller soll auch den Motor steuern, nach dem Prinzip der 
Regelungstechnik. Dabei ist zwar noch nicht ganz klar was für eine Art 
Regler, aber das spielt für die Frage keine Rolle.

Was mir nämlich noch fehlt ist wie ich den Motor betreibe. Ich hätte da 
an ein PWM gedacht welches auf einen Treiberbaustein z.B. dem l293d geht 
und danach den Motor antreibt. Von der Leistung her alles kein Problem. 
Ich bin mir aber nicht sicher ob das schlussendlich so genau ist wie ich 
es gern hätte. Es wird vorkommen, dass ich nur sehr kleine Bewegungen 
machen muss, evtl. nur ein paar Grad. Wäre das so rein theoretisch 
möglich oder gibt es wichtige Punkte zu beachten?

Vielen Dank

PS: Ich kann nicht einen Schrittmotor verwenden.

von Keller Im (Gast)


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Getriebe !

von Til M. (til_mey)


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Wäre wohl das beste ja, aber kann ich leider auch nicht machen.
Sorry habs nicht erwähnt, ich darf am Motor und an der Pumpe nichts 
verändern.

: Bearbeitet durch User
von Der Andere (Gast)


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Til M. schrieb:
> Es wird vorkommen, dass ich nur sehr kleine Bewegungen
> machen muss, evtl. nur ein paar Grad.

Meiner Meinung nach ist das Pfusch. Wenn man genau auf Druck regeln will 
baut man besser ein Ausgleichsbehälter der gleichzeitig ein 
Druckspeicher ist ein.
Und wenn man dann genau regeln muss baut man ggf. eine 2. Pumpe ein die 
ein um eine Größenordnung kleineres Pumpvolumen hat.

Eine Pumpe nur ein paar Grad zu verdrehen dürfte wenn überhaupt nur mit 
einer Schlauchpumpe funktionieren. Kolbenpumpe bedingt auch, aber da ist 
das Pumpvolumen halt schon äußerst nichtlinear in Bezug auf den 
Kurbelwinkel.

Zu beachten ist daß bei einem DC Motor, der nur ein paar Grad verdreht 
wird und halten soll der ganze Strom durch genau eine Leiterschleife des 
Rotors fliesst anstatt gleichmäig zyklisch durch alle. Sprich das 
maximale Drehmoment des Motors ist deutlich geringer wenn man ihn nicht 
überlasten will.

von Til M. (til_mey)


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Vielen Dank für deine Antwort

Gut das ich eine Schlauchpumpe verwende, einen Behälter habe ich auch 
aber leider keine zweite Pumpe.

Ob das Drehmoment geringer ist oder nicht spielt eigentlich keine Rolle. 
Was ich mir aber noch die Frage stelle, ist hängt die "Genauigkeit" vom 
Treiber in irgend einer Weise ab?

Mir ist klar, dass eine kleine PWM Frequenz das System träge macht und 
die Genauigkeit beeinflusst, die wird aber wahrscheinlich sowieso durch 
den Motor bzw. dessen elektrischen Zeitkonstante gegeben und nicht durch 
den Treiber.

von Der Andere (Gast)


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Til M. schrieb:
> Mir ist klar, dass eine kleine PWM Frequenz das System träge macht

Schau dir einen einfachen Akkuschrauber an. Den kannst du auch locker um 
einige Grad drehen.
Ein größeres Problem dürfte in der Hinsicht eher das Trägheitsmoment von 
Motor Getriebe und Pumpmechanik versus dem Losbrechmoment wegen der 
Reibung in der Pumpe sein.
Sprich du wirst zumindest eine Halbbrücke brauchen mit der du den Motor 
schnell wieder bremsen kannst.

Til M. schrieb:
> einen Behälter habe ich auch

Ein Behälter voll inkompressibler Flüssigleit nützt dir wenig. Wenn 
müsste da eine Gasblase (Herkömmlich mittels Gummimembran gelöst) drin 
sein, die komprimierbar ist und (als elektisches Analogon) wie ein 
Kondensator (=Speicher) wirkt.

von Til M. (til_mey)


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Stimmt mit dem Akkuschrauber hast du Recht.
Ich denke ich kann mit deiner Hilfe etwas anfangen. Das Ding mit dem 
Trägheitsmoment ist leider das ich es nicht groß beeinflussen kann und 
das wird wohl auch mein grösstes Problem sein.

Ich kann ja den Aufbau austesten mit min. einer Halbbrücke und messen. 
Wenn es nur aufgrund des Trägheitsmoments Moments scheitert ist das für 
mich auch in Ordnung. Denn es muss nicht zwingend Funktionieren. Es ist 
eine Testaufgabe, wenn ich begründen kann wieso es nicht funktioniert 
passt das.

Vielen Dank für deine Hilfe.

von MaWin (Gast)


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Til M. schrieb:
> Treiberbaustein z.B. dem l293d

Du musst bei einer Pumpe wohl kaum die Drehrichtung ändern, ein 
(MOSFET)Transistor tut es also schon.

Til M. schrieb:
> Es wird vorkommen, dass ich nur sehr kleine Bewegungen machen muss,
> evtl. nur ein paar Grad.

Ein DC Permanentmagnet-Motor kann das nicht. Der hat 3 oder 5 oder 7 
Pole, und springt immer wieder zu einer Polstellung zurück.

Vergiss dein Konzept, das geht so nicht.

von Motorenfütterer (Gast)


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> Til M. schrieb:
>> Es wird vorkommen, dass ich nur sehr kleine Bewegungen machen muss,
>> evtl. nur ein paar Grad.
>
> Ein DC Permanentmagnet-Motor kann das nicht. Der hat 3 oder 5 oder 7
> Pole, und springt immer wieder zu einer Polstellung zurück.
>
> Vergiss dein Konzept, das geht so nicht.

Ich bin bereit zu wetten dass bereits ein Getriebe verbaut ist: ich kann 
mir nicht vorstellen dass ein DC-Motor von unter 2..3 Dutzend Watt 
(L293) eine Schlauchpumpe direkt antreibt.
Alleine die Reibverluste den Schlauch zu walken...

von Piet (Gast)


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Leg doch einen Bypass.
Dann kannst du den Druck über die Drehzahl des Motors steuern/regeln.

von Christian B. (luckyfu)


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Der Andere schrieb:
> Eine Pumpe nur ein paar Grad zu verdrehen dürfte wenn überhaupt nur mit
> einer Schlauchpumpe funktionieren.

Til M. schrieb:
> Gut das ich eine Schlauchpumpe verwende, einen Behälter habe ich auch
> aber leider keine zweite Pumpe.

eh man dir noch mehr über deinen Aufbau aus der Nase ziehen muss: 
Schreib alles auf! Es nervt einfach nur, wenn man sich in ein Problem 
hineindenkt, dann eine mögliche Lösung findet und nachher Lesen muss, 
daß man sich das hätte sparen können, weil es so schon implementiert 
ist.
Entweder machst du ein Foto von dem Hoch geheimen Aufbau oder wenigstens 
eine Zeichnung, wo alle beteiligten Komponenten und ihr Zusammenwirken 
erkennbar sind.

von Chrys (Gast)


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Motorenfütterer schrieb:
> Ich bin bereit zu wetten dass bereits ein Getriebe verbaut ist: ich kann
> mir nicht vorstellen dass ein DC-Motor von unter 2..3 Dutzend Watt
> (L293) eine Schlauchpumpe direkt antreibt.
> Alleine die Reibverluste den Schlauch zu walken...

Ich auch, eine Schlauchpumpe hat eine eher kleine Drehzahl schon nur 
damit der Schlauch nicht zu sehr gefickt wird. Da ist sicher ein 
Getriebe drin, und dann wird das mit kleinen Winkeländerungen eher kein 
Problem sein...

Gruss Chrys

von Chrys (Gast)


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Til M. schrieb:
> z.B. dem l293d

Ich bevorzuge den L6206, weil die Strombegrenzung schon drin ist und aus 
vielen weiteren Gründen...

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