Hallo, aktuell bin ich dabei den folgenden 24 Volt Lüfter via PWM Anzusteuern. Lüfter: http://www.ebmpapst.com/de/products/compact-fans/axial-compact-fans/axial_compact_fans_detail.php?pID=54177 Angesteuert wird der Lüfter via PWM von einem Atmega32 über den OCR2 Pin. Schaltplan ist im Anhang. Der Aufbau auf dem Breadboard mit den im Schaltplan gezeichneten Bauteilen (aus der Bastelkiste, MOSFET wird ersetzt durch einen IRF*) funktioniert soweit. Trotzdem dazu nochmal die Frage an euch: Passt das grundlegend so? Zweites Anliegen: Die Leistungsaufnahme des Lüfters liegt bei 24 Volt bei 19,5 Watt (813 mA). Zur Anwendung kommt der Lüfter in einer Kammer / Umgebung, in der eine sehr hohe Gas-Dichte herrscht. Korrigiert mich falls ich falsch liege: Folglich ist das für den Lüfter ein deutlicher Widerstand. Wirkt sich dies auf die Stromaufnahme / Leistungsaufnahme aus? Wird hier eine Strombegrenzung notwendig? Zu vergleichen wäre dieses Szenario m.M.n., wie wenn ich einen Lüfter "per Hand" bremse bzw. blockiere.
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Gerade noch gesehen: R2 ist zu groß: 1 KOhm sollte besser sein.
Tony S. schrieb: > Passt das grundlegend so? Prinzipiell ja. Es gibt aber auch Logiclevel-Mosfets, da hast Du weniger Beschaltung / Bauteile. Tony S. schrieb: > Wirkt > sich dies auf die Stromaufnahme / Leistungsaufnahme aus? Ja, denn er ist dann ja nicht mehr "freiblasend". Tony S. schrieb: > Wird hier eine > Strombegrenzung notwendig? Wahrscheinlich, es sei denn der Lüfter und der Mosfet sind extrem gut gekühlt/belastbar, so dass Du den Kurzschlussstrom komplett in Wärme umwandeln kannst, ohne dass eins von beiden durchschmort.. Wie viel Leistung hat denn die Stromversorgung? Evtl. begrenzt die schon selbst..
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Rainer U. schrieb: > Wahrscheinlich, es sei denn der Lüfter und der Mosfet sind extrem gut > gekühlt/belastbar, so dass Du den Kurzschlussstrom komplett in Wärme > umwandeln kannst, ohne dass eins von beiden durchschmort.. Wie viel > Leistung hat denn die Stromversorgung? Evtl. begrenzt die schon selbst.. Das gesamte Board (µC, Schaltausgänge für Ventile, Relais usw.) wird mit 24 Volt / 10 A vom Netzteil versorgt. Den Rest der 10 A der nicht benötigt wird, würde ich ungern dem Lüfter geben... Viel entscheidender ist wohl eher, wie viel Strom kann der Lüfter überhaupt maximal vertragen? Gibts da irgendwelche Faustregeln? Im Datenblatt werde ich dazu nicht fündig. Warte aktuell noch auf die Antwort des Herstellers. Die Leistungsaufnahme / Stromaufnahme würde ich an dieser Stelle gerne begrenzen auf 1A (langsam drehender Lüfter wird in Kauf genommen). Wir wäre in diesem Fall die Schaltung zur Strombegrenzung anzusetzen? Bei anderen Posts im Forum wo es um ähnliche Themen ging wurden Konststromquelle, Strombegrenzung, Konstantspannungsquelle etc immer wieder vermischt. Meiner Meinung nach benötige ich eine Konstantspannungsquelle 24 Volt mit limitiertem Strom? Alternativ eine Leistungsbegrenzung durch absinken der Betriebsspannung, wobei noch offen ist, wie viel Strom der Lüfter maximal und dauerhaft verträgt. Wie wäre hier der richtige und sinnvolle Schaltungsanstz? Hat da jemand schon Erfahrung mit und möchte die teilen?
Tony S. schrieb: > Konststromquelle .. mit 1A passt schon. Oder Du spendierst ihm ein extra-Netzteil, wo nur max. 1A rauskommt. Oder Du verheizt die Leistung mit einer 24V-Glühbirne in Reihe oder oder..
Rainer U. schrieb: > .. mit 1A passt schon. Eine Konstantstromquelle scheint mir nicht sehr elegant. Ein separates Netzteil ebenso wenig. An der Stell muss ich sagen, dass 3 Lüfter dieser Art angesteuert werden sollen.
Tony S. schrieb: > Wie wäre hier der richtige und sinnvolle Schaltungsanstz? Hat da jemand > schon Erfahrung mit und möchte die teilen? Miss den Strom, Shunt in die Sourceleitung, und steuere damit die PWM. Ich verwende für sowas eine Halbbrücke wie BTS7960. Klingt zwar zuerst wie Overkill, gibt aber als Zweiquadrantensteller viele Freiheiten und das Ganze wird sehr kompakt. Man spart den Gatetreiber, funktioniert auch mit 3,3V, Freilaufdiode nicht nötig, hat einen auf GND bezogenen Strommessausgang und reihenweise Schutzfunktionen. Die Last kann auch GND-bezogen betrieben werden, ist manchmal nützlich. Bis so 10A reicht, wenn man nicht zu schnell schaltet, ein bisschen Platinenfläche als Kühlung. Würde auch 3 Lüfter selbst mit mehr als 1A mühelos erledigen. Bei einem Einzelstück kann man das bedrahtete Teil auch mit eine wenig Beinebiegen auf ein Lochraster setzen. Lüfter ran, µC anschließen, Elko an der Versorgung nicht vergessen, fertig. Ob ein Kühlkörper nötig ist, kann man ohne Probleme testen, der Übertemperaturschutz verhindert Katastophen. Kost aber natürlich mehr, als der reine FET. Ist also nichts für die Bauteilpreisaddierer, die hier rumkriechen. Aber der freundliche Chinamann kann da etwas helfen. Meine 2¢ MfG Klaus
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Klaus schrieb: > BTS7960 Danke für deine Antwort. Sehr interessanter Ansatz. Theoretisch könnte ich da ja auch jeden anderen beliebigen Motortreiber nehmen? Beispielsweise die klassischen (wenn auch bisschen veralteten) L293 / L298 um meine Strom bzw. leisungsbegrenzung zu erreichen. Aktuell habe ich den L200 entdeckt. Der kann auch zum begrenzen des Stroms (bis 2A) genutzt werden. Im Anhang die Prinzipschaltung. Mir erschließt sich gerade noch nicht, was genau die Spannung V5-2 ist und wie groß diese ist. Kann da jemand nachhelfen? Würde sich der L200 hier prinzipiell auch anbieten? Da könnte man jedem von den 3 Lüftern einen spendieren.
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Da du da eh schon einen MC in der Schaltung hast und der sich vermutlich langweilt, kannst du ihm ruhig den Job der Strommesserei und -begrenzung mit aufdrücken - wie Klaus schon vorschlug. Den Shunt rechnest du so, das du z.B. den integrierten Verstärker des Mega32 benutzt, dann wird der Shunt sehr klein und verbrät wenig - allerdings scheint das nur mit 2 Kanälen zu gehen lt. Datenblatt. Oder du nimmst ganz normal 3 Single Ended Inputs und eine niedrige AREF für den ADC. Messen tust du natürlich in der aktiven PWM Phase, der resultierende Strom ergibts sich dann aus (Messung / PWM Verhältnis).
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Matthias S. schrieb: > Da du da eh schon einen MC in der Schaltung hast und der sich vermutlich > langweilt, kannst du ihm ruhig den Job der Strommesserei und -begrenzung > mit aufdrücken - wie Klaus schon vorschlug. > Den Shunt rechnest du so, das du z.B. den integrierten Verstärker des > Mega32 benutzt, dann wird der Shunt sehr klein und verbrät wenig - > allerdings scheint das nur mit 2 Kanälen zu gehen lt. Datenblatt. > Oder du nimmst ganz normal 3 Single Ended Inputs und eine niedrige AREF > für den ADC. > Messen tust du natürlich in der aktiven PWM Phase, der resultierende > Strom ergibts sich dann aus (Messung / PWM Verhältnis). Interessanter Ansatz - und sicherlich auch der bessere und üblichere. Für meine Anforderungen ist das etwas zu komplex. Ich werde das mit dem L200 versuchen (siehe Anhang). An dieser Stelle bitte ich nochmal über den Schaltplan drüber zu schauen.
Tony S. schrieb: > Wird hier eine Strombegrenzung notwendig? Jein. Ein Lüfter ist durch die Propellerblätter so dimensioniert, daß die Blätter (bei Nennbelastung aus dem Datenblatt, also Luftmege vs. Druck) den Motor bis zur Nennleistung bremsen, die Nennleistung ist die, bei der der Motor auch auf Dauer nicht überhitzt. Wenn nun die Propellerblätter gebremst werden, wird der Motor stärker belastet und zieht mehr Strom, wird heisser und damit über den Nennwerte hinaus belastet. Das kann ein Problem sein. Man muss aber nicht den Strom begrenzen, sondern men kann mit verringerter Spannung herangehen, damit in der Summe die Leistungsaufnahme gleich dem Nennwert bleibt, bei dir z.B. sich 1A bei 19.5V ergibt. Insgesamt ist das aber nicht so kritisch, da ein Lüfter im Laufe seines Lebens die Lager verschleisst und bis hin zur Blockade alle Belastungen durcharbeitet. Er ist also nicht so knapp ausgelegt, daß eine Überlastung durch Bremsen des Propellers zu massiven Schäden wie schmelzen und abbrennen führt. Sondern wenn überhaupt, lassen durch die stärkere Belastung und höhere Betriebstemperatur die Lager noch schneller nach, wird also die Lebensdauer kürzer. Es gibt keinen Grund für Konstantstromquellen oder sonstigen Aufwand, es sei denn, der Lüfter ist kein normaler Lüfter sondern besonders knapp auf Kante genäht (und dann mit einem Übertemperaturschutz ausgestattet, der ansprechen würde, was man dann zu vermeiden versucht, dazu kann eine niedrigere Betriebsspannung nötig sein). Der STP60NF06 ist jedoch ungeeignet zur Ansteuerung mit 2.5V, er ist noch nicht mal ein 5V LogicLevel MOSFET sondern braucht 10-12V am Gate zum durchsteuern. Keine Ahnung, warum kein Schwein erst mal ins Datenblatt guckt, bevor er Bauteile verbaut.
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Eine Frage ist auch ob der Lüfter überhaupt geeignet ist für PWM-Ansteuerung. Im Datenblatt steht "Blockierschutz". Das deutet doch auf eine interne Elektronik hin, ob diese PWM mag wird der Hersteller beantworten können. Ob es weiters Sinnvoll ist dem Lüfter, wenn er sich plagt, den Strom wegzunehmen? Er wird dann sehr schnell zum stehen kommen, was dann wohl nicht im Sinne des Belüftens ist. Über die Schaltung solltest du dir noch Gedanken machen. Du schreibst nicht welche PWM-Frequenz du verwenden willst. Wenn der Lüfter unter Last 2A braucht, dann ist die Durchschaltezeit des FET über den 1k/10K Spannungsteiler schon sehr groß und damit auch die anfallende Temperatur am FET.
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Michael B. schrieb: > Der STP60NF06 ist jedoch ungeeignet zur Ansteuerung mit 2.5V, er ist > noch nicht mal ein 5V LogicLevel MOSFET sondern braucht 10-12V am Gate > zum durchsteuern. Keine Ahnung, warum kein Schwein erst mal ins > Datenblatt guckt, bevor er Bauteile verbaut. Aus der Sicht habe ich das noch nicht betrachtet, dass anstatt der Strombegrenzung die Spannung zu verringern ist. Also Quasi eine Regelung auf Leistung. Aber dies wäre ja auch nicht Open-End regelbar, da der Lüfter ja enur einen gewissen Strom maximal verträgt? Oder dreht es sich lediglich um die Leistung? Klärt mich bitte auf, wenn ich falsch liege. Eine Aussage, wie viel Strom der Lüfter maximal ab kann, konnte mir der Hersteller nicht beantworten. Zum MOSFET: Der war erstmal nur testweise aus der Bastelkiste. Welches würdest du denn empfehlen? Hubert G. schrieb: > Eine Frage ist auch ob der Lüfter überhaupt geeignet ist für > PWM-Ansteuerung. Im Datenblatt steht "Blockierschutz". Das deutet doch > auf eine interne Elektronik hin, ob diese PWM mag wird der Hersteller > beantworten können. Frag ich nach. Hubert G. schrieb: > Über die Schaltung solltest du dir noch Gedanken machen. Du schreibst > nicht welche PWM-Frequenz du verwenden willst. Wenn der Lüfter unter > Last 2A braucht, dann ist die Durchschaltezeit des FET über den 1k/10K > Spannungsteiler schon sehr groß und damit auch die anfallende Temperatur > am FET. Ich hab den Code gerade nicht vor mir, aber wenn ich mich recht entsinne nutze ich aktuell Fast PWM bei F_CPU von 8 MHz ohne Prescaler. Gibt es eine Faustregel / berechnung um die optimale PWM Frequenz zu ermitteln?
Tony S. schrieb: > Zum MOSFET: Der war erstmal nur testweise aus der Bastelkiste. Welches > würdest du denn empfehlen? Da gibt es so Standard-FET wie den IRLZ34, es muss nur ein Logik-Level-FET sein. Wenn du mit den PWM-Frequenz unter 20kHz bleibst und der Strom nicht wesentlich höher als 2A wird, dann kannst du den FET direkt von ATMega ansteuern. Aber frag erst mal ob der Lüfter sich auch so steuern lässt.
Tony S. schrieb: > Welches würdest du denn empfehlen? Denselben, nur mit 12V angesteuert. Tony S. schrieb: > Aus der Sicht habe ich das noch nicht betrachtet, dass anstatt der > Strombegrenzung die Spannung zu verringern ist. Also Quasi eine Regelung > auf Leistung. Nix regeln. Nur geringere Spannung, passend damit in deinem dichteren Medium dieselbe Aufnahmeleistung entsteht, und dann ungeregelt so lassen. Tony S. schrieb: > Gibt es eine Faustregel / berechnung um die optimale PWM Frequenz zu > ermitteln? Hängt vom Lüfter ab, elektronische BLDC sind eventuell gar nicht erbaut von PWM, vor allem wenn Kondensatoren die Betriebspannung glätten, mechanische DC mit Kollektorbürsten haben höheren Verschleiss der Bürsten je höher die Frequenz ist und kommen meistens mit 100Hz (normale Wechselspannung) gut zurecht. Damit funktionieren auch elektronische die nur minimale (Kerkos) Kondensatoren enthalten.
Tony S. schrieb: > Für meine Anforderungen ist das etwas zu komplex. Huh? Tony S. schrieb: > Ich werde das mit dem L200 versuchen (siehe Anhang) Öh, du meinst also ein Shunt und der Anschluss an den ADC ist weniger komplex als eine komplette KSQ mit dem L200? Nun gut, wenn du das meinst, wird es wohl so sein :-P Oder meinst du, das die Software komplex sei? Keine Angst, das wäre sie nicht. Ausserdem bietet sowas auch die Möglichkeit, das der MC klemmende Lüfter 'freirüttelt' oder meldet.
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Tony S. schrieb: > Gibt es eine Faustregel / berechnung um die optimale PWM Frequenz zu > ermitteln? Idealerweise mag der Motor Gleichspannung. Wenn der Rippelstrom < 10% vom Nennstrom ist, dann läuft´s.
Imperator schrieb: > Idealerweise mag der Motor Gleichspannung. Wenn der Rippelstrom < 10% > vom Nennstrom ist, dann läuft´s. Nach meiner Erfahrung und den Messungen, die ich so bisher gemacht habe, können es bei DC-Motoren auch problemlos bis zu 200% Ripplestrom sein. Drüber sollte man nicht gehen. Bei üblichen Anwendungen, und ein Lüfter gehört dazu, gleicht die Trägheit der rotierenden Massen das alles aus. Ich hab mal einen Blick in das Datenblatt des oben verlinkten Lüfters geworfen. Über den inneren Aufbau wird da nicht viel geschrieben, aber ich vermute, das ist aus Sicht der Anschlüsse eigentlich kein DC-Motor. Eigentlich alle modernen DC-Lüfter sind Brushlessmotore mit integrierter Elektronik. Der erwähnte Verpolschutz wäre für einen DC-Motor überflüssig, der braucht keinen Schutz vor Verpolung, er geht davon nicht kaputt, bläst nur mit schlechtem Wirkungsgrad in die falsche Richtung. Und ohne Steuerelektronik wäre ein Blockierschutz kaum möglich. Die Option Tachosignal spricht ebenfalls für einen elektronisch gesteuerten Lüfter. In diesem Fall geht es also nicht darum, einen DC-Motor mit PWM zu steuern, sondern die Elektronik eines Brushless Lüfters mit einer variablen Versorgungsspannung zu versehen. Diese muß zwischen 16 und 30V liegen, sagt das Datenblatt. Wie gut der Eingangskondensator der Motorelektronik mit einer PWM klarkommt, geht daraus nicht hervor. Aber, wenn die Elektronik in dem Lüfter gut und clever ist, wird sie versuchen, variable Eingangsspannungen auszuregeln, um die 6000 U/min sowohl bei 16V als auch bei 30V einzuhalten. Dann ist die ganze externe Steuerung witzlos, und man braucht einen Lüfter mit Steuereingang. Aber eigentlich wozu? Ich hab noch mal nachgelesen und mit > Den Rest der 10 A der nicht benötigt wird, würde ich ungern > dem Lüfter geben... kann ich nicht wirklich was anfangen. MfG Klaus P.S. Bevor jetzt eine oberschlaue Bemerkung zu den 200% oben kommt: der Spitzenstrom ist doppelt so hoch wie der mittlere (+100%), der Minimalstrom 0 (-100%). Das Stromripple ist also doppelt so groß wie der mittlere Strom. Der Minimalstrom kann durch die Gegen-EMK bei niedriger PWM Frequenz auch negativ werden, daher kann man auch Werte über 200% errechnen und der Motor dreht trotzdem.
Hallo Leute, so - ich hatte gerade nochmal die Möglichkeit mit dem Hersteller zu sprechen. Es ist in der Tat so, dass der Lüfter nicht für eine PWM-Ansteuerung bzw. getaktete Versorgungsspannung gedacht ist. Im Lüfter selbst sitzt noch ein Controller der die Ausgangsstufe regelt. Bei PWM-Ansteuerung kann der Lüfter unter Umständen nicht wie gewnscht arbeiten und es kommt zu einem "unkontrolliertem" Verhalten in der Ausgangsstufe. Pufferkondensatoren usw. sind hinter der Versorgung angebracht. PWM würde an sich zwar augenscheinlich funktionieren - jedoch recht undefiniert zum Leider des Wirkungsgrads und der Lebenszeit des Lüfters. Insbesonders bei unglücklich gewählter PWM Frequenz kann das die Lebenszeit deutlich verkürzen. Hubert G. schrieb: > Da gibt es so Standard-FET wie den IRLZ34, es muss nur ein > Logik-Level-FET sein. > Wenn du mit den PWM-Frequenz unter 20kHz bleibst und der Strom nicht > wesentlich höher als 2A wird, dann kannst du den FET direkt von ATMega > ansteuern. Wieder was gelernt! Danke für die Aufklärung. Nach weiterer Rücksprache werde ich auf einen 4 Pin Lüfter wechseln (VCC, GND, PWM, Tacho). Damit fällt die hier bereits diskutierte Treiberstufe weg. Michael B. schrieb: > Hängt vom Lüfter ab, elektronische BLDC sind eventuell gar nicht erbaut > von PWM, vor allem wenn Kondensatoren die Betriebspannung glätten, > mechanische DC mit Kollektorbürsten haben höheren Verschleiss der > Bürsten je höher die Frequenz ist und kommen meistens mit 100Hz (normale > Wechselspannung) gut zurecht. Damit funktionieren auch elektronische die > nur minimale (Kerkos) Kondensatoren enthalten. Wie nachzufragen war. Matthias S. schrieb: > Öh, du meinst also ein Shunt und der Anschluss an den ADC ist weniger > komplex als eine komplette KSQ mit dem L200? Nun gut, wenn du das > meinst, wird es wohl so sein :-P Oder meinst du, das die Software > komplex sei? Erschien mir zunächst recht aufwendig, da ich sowas noch nie selbst umgesetzt habe :) Da ich jetzt wie gesagt auf eine 4 Pin Variante umsteige, fällt die Treiberstufe weg und ich kann mit PWM direkt an den Lüfter rangehen. Stellt sich mir trotzdem noch die ursprüngliche Frage - nun aber auf den neuen Lüfter bezogen - ob eine Begrenzung notwendig ist. Michael B. schrieb: > Nix regeln. Nur geringere Spannung, passend damit in deinem dichteren > Medium dieselbe Aufnahmeleistung entsteht, und dann ungeregelt so > lassen. Das wäre dann der erste Ansatz? Danke vielmals an alle für die Erklärungen und Ratschläge!
Tony S. schrieb: > Zur Anwendung kommt der Lüfter in einer Kammer / Umgebung, in der > eine sehr hohe Gas-Dichte herrscht. Kannst du das konkretisieren? Druck, Temperatur, Gas / Dichte bei Nennbedingungen.
Klaus schrieb: > ... Der Minimalstrom kann durch die Gegen-EMK bei niedriger > PWM Frequenz auch negativ werden, daher kann man auch Werte über 200% > errechnen und der Motor dreht trotzdem. Wenn der Strom negativ wird, dann hat man mehr Verluste und weniger Drehmoment.
Stephan schrieb: > Kannst du das konkretisieren? > Druck, Temperatur, Gas / Dichte bei Nennbedingungen. Nur bedingt: 8 bar, Temperatur unbekannt (liegt aber vermutlich bei normaler Raumtemperatur), SF6 Gas, ca. 6 mal dichter als Luft
Tony S. schrieb: > 8 bar, Temperatur unbekannt (liegt aber vermutlich bei normaler > Raumtemperatur), SF6 Gas, ca. 6 mal dichter als Luft Das reicht doch. Macht Faktor 48 gegenüber den normalen Umgebungsbedingungen. Genauer ists wohl nur ein Faktor 44 (Dichte x5,5 gegenüber Luft). Macht bei gleicher Drehzahl die 44-fache Leistungsaufnahme. Bei ca. 28% der Drehzahl in Luft wäre die Leistungsaufnahme wieder normal. Aber ich bezweifle, dass die Motoransteuerung prinzipiell damit klarkommt. Zumal der mittlere Strom dann immer noch um ca. Faktor 3,6 (1/0,28) über dem Nennwert liegt. Und die ohmschen Verluste in der Wicklung liegen um ca. Faktor 13 über dem Nennwert. Ich würde da eher auf einen Brushless-Modellbau-Motor und Propeller mit knapp dem halben empfohlen Durchmesser und auch entsprechend reduzierter Steigung gehen.
Stephan schrieb: > Das reicht doch. Macht Faktor 48 gegenüber den normalen > Umgebungsbedingungen. Genauer ists wohl nur ein Faktor 44 (Dichte x5,5 > gegenüber Luft). > Macht bei gleicher Drehzahl die 44-fache Leistungsaufnahme. Bei ca. 28% > der Drehzahl in Luft wäre die Leistungsaufnahme wieder normal. > > Aber ich bezweifle, dass die Motoransteuerung prinzipiell damit > klarkommt. Zumal der mittlere Strom dann immer noch um ca. Faktor 3,6 > (1/0,28) über dem Nennwert liegt. Und die ohmschen Verluste in der > Wicklung liegen um ca. Faktor 13 über dem Nennwert. > > Ich würde da eher auf einen Brushless-Modellbau-Motor und Propeller mit > knapp dem halben empfohlen Durchmesser und auch entsprechend reduzierter > Steigung gehen. Wow, danke für die Analyse! An der Stelle muss ich (auch für die Zukunft) nachfragen, nach welcher Berechnung du das ermittelst? Stephan schrieb: > Bei ca. 28% > der Drehzahl in Luft wäre die Leistungsaufnahme wieder normal. Wie ist das gemeint? Kannst du das konkretisieren? Anbei der ausgewählte neue Lüfter (4 Pins) mit separater PWM Ansteuerung.
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Tony S. schrieb: > Wow, danke für die Analyse! An der Stelle muss ich (auch für die > Zukunft) nachfragen, nach welcher Berechnung du das ermittelst? Abgabeleistung eines Lüfters / Propellers ist idealisiert proportional zu Massestrom (= Dichte * Volumenstrom) und Austrittsgeschwindigkeit^2. (E=m*v^2) Volumenstrom ist bei gleichbleibender Propellergeometrie proportional zur Drehzahl. Austrittsgeschwindigkeit ebenfalls. Sprich um den Faktor 44 auszugleichen muss die Drehzahl um die 3. Wurzel von 44 reduziert werden. Ist ca. ein Faktor 3.6. Und dann zum Strom... Gleiche Leistung, Drehzahl um Faktor 3.6 geringer bedeutet Spannung muss um Faktor 3.6 geringer. Bei gleicher Leistung macht das den Strom um Faktor 3.6 größer. Ohmsche Verluste gehen mit dem Strom im Quadrat, also Faktor 13. Bei Brushless-Motoren und PWM ists nochmals etwas anders aber qualitativ geht's in die selbe Richtung. Und jetzt der kleinere Propeller... Halber Durchmesser = 1/4 Volumenstrom Halbe Steigung = 1/2 Volumenstrom und 1/2 Austrittsgeschwindigkeit Macht in der Summe für die Leistung: 1/4 * 1/2 * (1/2)^2 = 1/32 Also darf bei halbem Durchmesser und halber Steigung die Dichte um Faktor 32 größer sein. Aus Sicht der Kühlung sollte der Propeller noch kleiner werden.
Stephan schrieb: > Abgabeleistung eines Lüfters / Propellers ist idealisiert proportional > zu Massestrom (= Dichte * Volumenstrom) und Austrittsgeschwindigkeit^2. > (E=m*v^2) Okay, soweit kann ich dir folgen - danke dafür! Stephan schrieb: > Macht bei gleicher Drehzahl die 44-fache Leistungsaufnahme. Bei ca. 28% > der Drehzahl in Luft wäre die Leistungsaufnahme wieder normal. Bedeutet, dass bei runtergeregelter Drehzahl auf ca. 28 % der Lüfter unter den gegebenen Bedingungen die gleiche Leistungsaufnahme bzw. das gleiche Verhalten wie an Atmosphäre, richtig? Stephan schrieb: > Und jetzt der kleinere Propeller... > Halber Durchmesser = 1/4 Volumenstrom > Halbe Steigung = 1/2 Volumenstrom und 1/2 Austrittsgeschwindigkeit > Macht in der Summe für die Leistung: 1/4 * 1/2 * (1/2)^2 = 1/32 > Also darf bei halbem Durchmesser und halber Steigung die Dichte um > Faktor 32 größer sein. Aus Sicht der Kühlung sollte der Propeller noch > kleiner werden. Okay, also muss nach deiner Rechnung ein Lüfter mit maximal dem halbem Durchmesser und halber Steigung her. Dann benötige ich theoretisch auch keine Strombegrenzung / leistungsbegrenzung mehr und kann diesen an z.B. 24 Volt betreiben und via PWM (4 Pin Lüfter) runterregeln.
Tony S. schrieb: > Bedeutet, dass bei runtergeregelter Drehzahl auf ca. 28 % der Lüfter > unter den gegebenen Bedingungen die gleiche Leistungsaufnahme bzw. das > gleiche Verhalten wie an Atmosphäre, richtig? Jein. Die gleiche Leistungsaufnahme ist richtig. Aber für 28% der Drehzahl muss die Spannung auf 28% runter und der Strom auf das 3,6-fache rauf. Daran wird vermutlich die Regelung scheitern und wenn nicht die Wicklung sich verabschieden. Tony S. schrieb: > Okay, also muss nach deiner Rechnung ein Lüfter mit maximal dem halbem > Durchmesser und halber Steigung her. Dann benötige ich theoretisch auch > keine Strombegrenzung / leistungsbegrenzung mehr und kann diesen an z.B. > 24 Volt betreiben und via PWM (4 Pin Lüfter) runterregeln. Ja, theoretisch. Aber als fertige Einheit wirst den kaum finden. Zumindest nicht unter Standardlüftern. Für Standardanwendungen (Luft, Normaldruck) bringt der nur wenig Luftleistung bei hohen Kosten.
Hallo Stephan, ich hab mir deine Mathematik nochmal durch den Kopf gehen lassen für diesen Fall. Primär habe ich hier quer gelesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Ventilatorkennlinie Aktuell suche ich daraufhin einen neuen Lüfter. Dieser hier steht aktuell zu Debatte: http://www.ebmpapst.com/en/products/compact-fans/axial-compact-fans/axial_compact_fans_detail.php?pID=160981 Versorgt wie bisher mit 24 Volt. Über die PWM dann die übliche Drehzahlreglung. Die meisten Lüfter muss man so nehmen wie Sie angeboten werden - halbe Steigung ist daher nur bedingt beeinflussbar. Alternativ daher nur 3 statt 5 Lüfterblättern. Was meinst du?
Tony S. schrieb: > ich hab mir deine Mathematik nochmal durch den Kopf gehen lassen für > diesen Fall. Ich versteh das bei weitem auch nicht alles aber so als grobe Richtschnur kommt ^3 für Drehzahl:Leistung schon hin. Und ^5 für eine Skalierung von Durchmesser und Steigung. Tony S. schrieb: > Die meisten Lüfter muss man so nehmen wie Sie angeboten > werden - halbe Steigung ist daher nur bedingt beeinflussbar. Alternativ > daher nur 3 statt 5 Lüfterblättern. Sag ich ja. Und ob 3 oder 5 Blätter ist reichlich egal. Ein Standardlüfter ist für Standardbedingungen (Luft, 1 Bar, Raumtemperatur) ausgelegt. Gilt für den 3-Blatt-Lüfter genauso. Ob ein bestimmter Lüfter bei 28% Drehzahl und Lastmoment von 3,6 mal dem Nennmoment (Strom auch x3,6) noch läuft kannst du allenfalls (vielleicht) vom Hersteller erfahren. Ich bezweifle es. Den Nennstrom hättest du bei ca. 15% der Nenndrehzahl. Und bei so geringen Drehzahlen läuft der Motor nur mit "geschätzter" Ansteuerung und hat kaum Leistung (braucht er ja normalerweise auch nicht). Wenn du einen Lüfter findest der auch mit 3% der Nenndrehzahl betrieben werden kann wäre das ein Kandidat der funktionieren könnte. Motor mit passender Leistung und einen angepassten Propeller halte ich für den einfacheren Weg. Und für Stückzahlen dann halt mit dem Hersteller verhandeln. Zum Test würd ich aber nen langsammen Modellbau-Brushless passender Leistung nehmen und mit deutlich kleineren Propellern arbeiten. Wenn die Aufnahme nicht passt zur Not auch größere Propeller brutal kürzen und grob neu wuchten. In der Mitte ist die effektive Steigung eh meistens kleiner.
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