Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motor funktioniert nicht in dieser Schaltung. Warum?


von Juju (Gast)


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Hi,

im Anhang findet ihr meine Schaltung. Ich möchte einen Motor einfach nur 
in der Umdrehungszahl kontrollieren können. Es handelt sich um ein 6V DC 
Motor mit 12500 rpm, mehr weiß ich leider nicht. Der Transistor ist ein 
BC 547 B 331. Gesteuert wird der Motor durch einen Arduino. Es tut sich 
folgendes Problem auf, an dem ich seit Tagen zu knabbern habe und nicht 
weiß wie das funktionieren kann:

Zwischen der Nummer 1 und 2 befindet sich der Motor. Wenn ich den Motor 
herausnehmen und die Spannung zwischen 1 und 2 messe, bekomme ich 6 Volt 
angezeigt. Die 6 Volt liefert ein Batterie Pack. Jetzt bau ich den Motor 
in die Schaltung ein. Normalerweise müsste er sich zu drehen anfangen. 
Tut er aber nicht. Ich messe wieder zwischen 1 und 2 und stelle fest, 
dass das Messgerät 0 Volt anzeigt. Ich weiß absolut nicht wieso.
Wenn ich den Motor einfach an das Batterie Pack hinhalte fängt er 
allerdings an sich ganz normal zu drehen. Wenn ich außerdem einen 5V 
Motor in die Schaltung einbaue funktioniert dieser.


Danke und viele Grüße

Juju

von Peter II (Gast)


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welchen Strom braucht der Motor?

von Michael B. (laberkopp)


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Welche Stromvberstärkung erwarest du von deinem Transistor ?

Aus 2mA mal eben 100mA machen klappt kaum, und mehr als 100mA mag der 
BC547 sowieso nicht.

Juju schrieb:
> Wenn ich außerdem einen 5V Motor in die Schaltung einbaue funktioniert dieser.

?!?

Braucht der weniger Strom ?

von Juju (Gast)


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von Juju (Gast)


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Peter II schrieb:
> welchen Strom braucht der Motor?

von Harald W. (wilhelms)


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Juju schrieb:

> Weiß ich leider nicht.

Dann musst Du nachmessen.

von Juju (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Juju schrieb:
>> Wenn ich außerdem einen 5V Motor in die Schaltung einbaue funktioniert dieser.
>
> ?!?
>
> Braucht der weniger Strom ?

Möglicherweise braucht der 5V Motor weniger Strom. Genau weiß ich das 
nicht.

Michael B. schrieb:
> Welche Stromvberstärkung erwarest du von deinem Transistor ?
>
> Aus 2mA mal eben 100mA machen klappt kaum, und mehr als 100mA mag der
> BC547 sowieso nicht.

Hmm, so genau kenne ich mich nicht aus. Ich möchte den Motor einfach nur 
zum laufen bringen und hab mich an eine Anleitung aus einem Buch 
gehalten.
Also liegt es vermutlich daran, dass der Strom zu gering ist. Und dieser 
wird geringer, wegen dem Transistor?

von Max M. (jens2001)


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Juju schrieb:
> möchte einen Motor einfach nur
> in der Umdrehungszahl kontrollieren können

Juju schrieb:
> den Motor einfach nur
> zum laufen bringen

DAS sind zwei unterschiedliche Sachen!

von der schreckliche Sven (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Aus 2mA mal eben 100mA machen klappt kaum

Der BC547B hat eine Stromverstärkung von ~300.
2x300 macht kaum 600.

von THOR (Gast)


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Wenn du am Transistor CE kurzschließt, dreht der Motor?

von Juju (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Juju schrieb:
>
>> Weiß ich leider nicht.
>
> Dann musst Du nachmessen.

Ich messe 0.15A zwischen 1 und 2.

von Juju (Gast)


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Max M. schrieb:
> Juju schrieb:
>> möchte einen Motor einfach nur
>> in der Umdrehungszahl kontrollieren können
>
> Juju schrieb:
>> den Motor einfach nur
>> zum laufen bringen
>
> DAS sind zwei unterschiedliche Sachen!

Ich meine den Motor in der Schaltung zum laufen bringen. An die Batterie 
halten funktioniert sowieso.

von Juju (Gast)


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THOR schrieb:
> Wenn du am Transistor CE kurzschließt, dreht der Motor?

Ja.

von Juju (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Der BC547B hat eine Stromverstärkung von ~300.
> 2x300 macht kaum 600.

Dient der Transistor nicht einfach nur als Schalter für die PWM in der 
Schaltung? Der Strom kommt doch von der Batterie und müsste komplett 
durch den Motor fließen. Wie spielt die Stromverstärkung da eine Rolle? 
Bzw. der Strom wird anscheinend ja weniger. Ich glaube an der Stelle 
steig ich mit meinen Kenntnissen über Elektrotechnik aus.

von Cerberus (Gast)


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Juju schrieb:
> Hmm, so genau kenne ich mich nicht aus.

Dann recherchiere es im Internet.

> Ich möchte den Motor einfach nur
> zum laufen bringen und hab mich an eine Anleitung aus einem Buch
> gehalten.

Wenn du ihn nur einschalten willst, nimm ein Relais.

> Also liegt es vermutlich daran, dass der Strom zu gering ist. Und dieser
> wird geringer, wegen dem Transistor?

Höre mit dem Halbwissen auf was zu vermuten, sondern tue das, um
das du gebeten wurdest. Du musst auch drauf hören, was dir hier
geraten wird, oder die Hilfe hier geht ganz schnell gegen Null.
Miss den Strom des Motors. Wenn dein Messgerät keinen Strommessbereich
hat, dann musst du einen bekannten kleinohmigen Widerstand in Reihe
zum Motor (ohne Transistor)schalten und miss die Spannung die
daran abfällt. Mit dem ohmschen Gesetz kannst du dann den Strom
errechnen, denn in einer Reihenschaltung ist der gleich.

von Juju (Gast)


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Cerberus schrieb:
> Miss den Strom des Motors. Wenn dein Messgerät keinen Strommessbereich
> hat, dann musst du einen bekannten kleinohmigen Widerstand in Reihe
> zum Motor (ohne Transistor)schalten und miss die Spannung die
> daran abfällt. Mit dem ohmschen Gesetz kannst du dann den Strom
> errechnen, denn in einer Reihenschaltung ist der gleich.

Danke. Ich komme auf einen Strom von 2,4 A.

von Michael B. (laberkopp)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Der BC547B hat eine Stromverstärkung von ~300.

Noch einer, der verhungernden Linearbetrieb mit wesentlichem 
Spannungsabfall am Transistor bei stark schwankender relaer 
Stromverstärkung nicht von sättigendem Schaltbetrieb mit minimalem 
Spannungsverlust damit an ihm der maximale erlaubte Strom nicht zu mehr 
Verlusten führt, als der Transistor als Wärme abführen kann, 
auseinanderhalten kann.

von Mein Gott Walter (Gast)


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Cerberus schrieb:
> Wenn du ihn nur einschalten willst, nimm ein Relais.

Wenn man kein Ahnung hat sollte man einfach mal seine Finger im Griff 
haben statt völligen Unfug zu schreiben!

Relais mit PWM, Klasse, das ist wohl der blödsinnigste Beitrag des 
Tages!


@Juju:
Der Strom fliesst von einem Pol der Batterie zum anderen. Wenn er durch 
den Motor fliesst dann muss er auch ... denk nach, genau auch durch den 
Transistor. Und der verträgt keinen Strom größer 0,1A
Was du brauchst ist ein Mosfet als Schalter.

von Juju (Gast)


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Mein Gott Walter schrieb:
> @Juju:
> Der Strom fliesst von einem Pol der Batterie zum anderen. Wenn er durch
> den Motor fliesst dann muss er auch ... denk nach, genau auch durch den
> Transistor. Und der verträgt keinen Strom größer 0,1A
> Was du brauchst ist ein Mosfet als Schalter.

Ahh, das macht natürlich Sinn :D. Danke! Könnt ihr mir einen empfehlen 
für die Schaltung? Ich hab hier einen IRF 520 rumliegen, aber mit dem 
funktioniert es nicht.

von Helmut S. (helmuts)


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Juju schrieb:
> Mein Gott Walter schrieb:
>> @Juju:
>> Der Strom fliesst von einem Pol der Batterie zum anderen. Wenn er durch
>> den Motor fliesst dann muss er auch ... denk nach, genau auch durch den
>> Transistor. Und der verträgt keinen Strom größer 0,1A
>> Was du brauchst ist ein Mosfet als Schalter.
>
> Ahh, das macht natürlich Sinn :D. Danke! Könnt ihr mir einen empfehlen
> für die Schaltung? Ich hab hier einen IRF 520 rumliegen, aber mit dem
> funktioniert es nicht.

Den IRF520 solte man mit 10V ansteuern. Die hast du aber nicht.

Such dir einen Mosfet mit Ron<0,04Ohm bei Ugs<=4,5V. Diese Zahlen findet 
man im Datenblatt des Mosfets.

von Drüsenflieger (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Diese Zahlen findet man im Datenblatt des Mosfets.
> Ugs<=4,5V

Achtung: Gemeint ist hier weder
Ugs_th / Vgs_th, noch Ugs_max / Vgs_max.

Sondern, kurz gesagt, brauchst Du einen sogenannten "Logic-Level-FET".

(Ebenfalls funktionieren könnte ein "Ultra-Logic-Level-FET", allerdings 
könnten 6V für manche dieser 2.genannten Sorte zu nah an Ugs_max sein.
Auch das findet man durch Überprüfung, hier von Vgs_max, heraus.)

[Diese Bezeichnung, "Logic Level", steht in den Datenblättern auf
der 1. Seite ganz oben, bei den "Features" (oder ähnlich bezeichnet).

Bei den "Electrical Characteristics"-Tabellen darunter stehen diese
für Dich wichtigen 4,5V nämlich nur... als "Conditions" (Meßbedingungen)
vermerkt, also muß man etwas genauer gucken.

(Es gibt auch einzelne und/oder ältere Datenblätter, in denen der
Begriff nicht steht - "Conditions" dann als einzige Referenz.)

Natürlich antwortet Google auch auf "Logic Level FET", so daß
Du nicht unbedingt 1000e Datenblätter umsonst checken mußt.]

Denn Logic-Level-FETs sind ausdrücklich für eine Ansteuerung
zwischen <=5V und ca. maximal 10V gedacht. "Normale" FETs aber
sind erst bei ca. 10V als durchgeschaltet spezifiziert, dafür
verträgt das Gate bei diesen aber auch je nach Typ +/-20V bis 30V.

(5V ist übrigens der sog. "TTL"-Logikpegel, daher der Name, und wegen
der Spannungsfälle der TTL-internen Schalter bleiben weniger als 5V.
Aus diesem Grund sind jene FETs eben auf 4,5V Ansteuerung optimiert.)

Du kannst nach dem Begriff Logic-Level auch bei den (Groß-)Händlern
suchen. Und das, wenn Du willst, auch nur, um über deren recht 
praktische
"Suchmasken" den/die richtigen Typ/en zu er-clicken, denn...

...hast Du passende Typen herausgefunden, kannst Du auch probieren, ob 
diese woanders (z.B. mit geringeren Versandkosten) zu erwerben sind.

von Jörg R. (solar77)


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Helmut S. schrieb:
> Such dir einen Mosfet mit Ron<0,04Ohm bei Ugs<=4,5V. Diese Zahlen findet
> man im Datenblatt des Mosfets.

https://www.reichelt.de/IRL-IRFZ-Transistoren/IRLIZ-44N/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=41768&GROUPID=2896&artnr=IRLIZ+44N&SEARCH=IRLIZ44N

Der sollte funktionieren. Rdson bei Vgs 5 Volt beträgt ca. 25mR.
Bei Vgs 4,5 Volt sind es ca. 35mR.

R2 ersetzt durch durch 100R. Zusätzlich ein R mit 100K vom Gate nach 
GND.

: Bearbeitet durch User
von aGast (Gast)


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Mein Gott Walter schrieb:
> Was du brauchst ist ein Mosfet als Schalter.

Da ist er wieder, der reflexartige Schrei nach einem FET. Ein 
hundsordinärer BC337 tut es bis 500mA genauso.
Der Basiswiderstand ist auch zu groß. Bei einem hfe von 100 brauchst du 
z.B. beim BC337 (hfe min. 100) einen Widerstand von 820 Ohm. Das 
entspricht dann einem Basisstrom von etwas über 5mA.
Alternativ geht auch ein BC140 bis 1A.

von MaWin (Gast)


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aGast schrieb:
> Ein hundsordinärer BC337 tut es bis 500mA genauso.

Wenn denn der Motor mit 500mA Anlaufstrom=Blockierstrom zufrieden ist. 
Leider nennen die Leute meist nur den Leerlaufstrom und nicht den locker 
20 x grösseren Blockierstron.

aGast schrieb:
> Der Basiswiderstand ist auch zu groß. Bei einem hfe von 100 brauchst du
> z.B. beim BC337 (hfe min. 100) einen Widerstand von 820 Ohm

Was für ein Schwachsinn, bei hFE hast du nicht Sättigung unter 1V 
sondern vielleicht 5V am Transistor als Verlust. Zum Durchschalten 
braucht man schon 1/10 des geschalteten Stroms, bei 
Kleinleistungs-Transistoren wo der BC337 dazuzählt tuns auch 1/20 und 
nur bei high Beta wie ZTX 1049 tut es auch 1/200.

aGast schrieb:
> Alternativ geht auch ein BC140 bis 1A.

Wo sollen die 100mA herkommen die er zum durchschalten braucht ? 
Schrecklich duese Leute die seit 1960 nichts mehr dazugelernt haben. Von 
wem wird das Metallungetüm heute eigentlich noch gebaut ? Irgendwelche 
Inder, die ein Sandkorn reinpressen und draufstempeln was du hören 
willst, aber ohne Datenblatt ? Nicht mal Philips spezifizierte ein 
UCEsat Diagramm, sondern sagte bei 1A bloss hFE=20.

von aGast (Gast)


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MaWin schrieb:
> Schrecklich duese Leute die seit 1960 nichts mehr dazugelernt haben.
...
> Was für ein Schwachsinn


Genau und die ganzen Kasettendecks usw. mit den Kleinmotoren
(
>Juju schrieb:
> Weiß ich leider nicht. Es handelt sich dabei um diesen Motor:
> 
https://www.amazon.de/12500RPM-starke-magnetische-Vibrationsmotor-Spielzeug-Auto/dp/B01EZQBI1Y/ref=sr_1_32?ie=UTF8&qid=1495106211&sr=8-32
)

haben alle zuverlässig mit solchen Transistoren als Schalter jahrelang 
funktioniert.
Solche Motoren brauchen keine "50A" wenn sie blockieren.
Aber das waren damals ja alles nur "Deppen" die Schwachsinn verzapfen 
und nichts mehr dazu lernen.
Komm mal von deinem hohen Ross runter, bleib auf dem Boden und besinne 
Dich auf eine gemäßigte Ausdrucksweise.

von MaWin (Gast)


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aGast schrieb:
> Genau und die ganzen Kasettendecks usw. mit den Kleinmotoren

Autsch, ist dir nicht peinlich, wie du deine Unwissenheit hier 
präsentierst ?

Cassettenrecoder als Relikt des vorhergigen Jahrtausends hatten sicher 
nicht diese allerbilligsten Spielzeugmotore, sondern weitaus 
qualitätsvollere

https://www.pollin.de/p/kassettenrecorder-motoren-800039

mit besserem Wirkungsgrad, niedrigerem Anlaufstrom als die 
Spielzeugmotore die Juju gekauft hat, in denen der Draht aus 
Kostengründen nur wenige Windungen hat was den Wirkungsgrad ruiniert und 
den Anlaufstrom in die Höhe treibt. Die wurden eher in 
batteriebetriebenem Spielzeug wie Minu-Schiffen als Propellerantrieb 
eingesetzt. Nicht mal als Schubladenmotor in CD-Playern.

Zudem sind Cassettenrecordermotore elektronisch drehzahlstabilisiert, 
werden also mit Strombegrenzung angefahren so dass der sonst übliche 
Anlaufstrom gar nicht möglich wird. Und ich kenne mindestens einen 
Kassettenrecorder bei dem man die Elektronik sehen konnte, der einen 
TO126 wie BD135 einsetzte.

von Jörg H. (sonichazard)


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1.
Treiberschaltung ändern! Kurzfristig muss der Anlaufstrom geschaltet 
werden können. In Bipolartechnik dürfen das auch gerne zwei Transistoren 
sein, weil der Ausgangtransitor bestimmt keine Verstärkung von >100 bei 
dem nötigen Anlaufstrom hat. (Man beachte: Hohes Massenträgheitsmoment 
und auch noch Unwucht, nicht gerade günstig).
2.
Software ändern:
Anlauf mit voller Betriebsspannung, erst nach Anlauf(Verzögert?) 
Umschaltung auf PWM.

Man darf sich allerdings keine Illusionen machen bezüglich der Qualität 
der Drehzahlstellung. Ohne Halbbrücke ist das Ganze sehr lastabhängig. 
Aber vielleicht reicht es dem TO ja.

von Manfred (Gast)


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aGast schrieb:
> Da ist er wieder, der reflexartige Schrei nach einem FET.
Natürlich, wer zu blöd ist, einen bipolaren Transmann zu rechnen, 
bevorzugt FET ... und handelt sich damit andere Probleme ein, weil auch 
der nicht kindersicher st.

> Ein hundsordinärer BC337 tut es bis 500mA genauso.
Wenn Du die Basis füttern kannst, ja.

> Der Basiswiderstand ist auch zu groß.
> Bei einem hfe von 100 brauchst du
Ist im Schaltbetrieb evtl. erreichbar, aber keinesfalls garantiert. Eine 
ordentliche Schaltung spielt auch noch, wenn ich in 7 Jahren den 
defekten Transistor ersetzen muß oder über 10 Jahre 7000 Stück davon 
baue.

MaWin schrieb:
> Was für ein Schwachsinn, bei hFE hast du nicht Sättigung unter 1V
> sondern vielleicht 5V am Transistor als Verlust. Zum Durchschalten
> braucht man schon 1/10 des geschalteten Stroms, bei
> Kleinleistungs-Transistoren wo der BC337 dazuzählt tuns auch 1/20 und
> nur bei high Beta wie ZTX 1049 tut es auch 1/200.
Damit liegst Du richtig, also vielleicht doch einen FET rein?

Scheint doch alles vergebene Mühe, ich sehe bislang keine zuverlässige 
Angabe zum benötigten Strom und ein paar simple Messungen kriegt J* auf 
nicht auf die Reihe.

von Drüsenflieger (Gast)


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Manfred schrieb:
> Natürlich, wer zu blöd ist,

Wunderbare Umgangsformen.

Manfred schrieb:
> einen bipolaren Transmann zu rechnen, bevorzugt FET

Man kann beide Arten funktionstüchtig verbauen.

Manfred schrieb:
> und handelt sich damit andere Probleme ein, weil auch
> der nicht kindersicher st.
---
>> Der Basiswiderstand ist auch zu groß.
>> Bei einem hfe von 100 brauchst du
> Ist im Schaltbetrieb evtl. erreichbar, aber keinesfalls garantiert. Eine
> ordentliche Schaltung spielt auch noch, wenn ich in 7 Jahren den
> defekten Transistor ersetzen muß oder über 10 Jahre 7000 Stück davon
> baue.

Ganz genau das ist mit einem FET einfacher erreichbar (Ansteuerung fast 
beliebig), und man kann ein breites Spektrum von Typen verwenden (und 
daher auch in 10 Jahren noch stärker unterschiedliche Typen als Ersatz 
verwenden) - da sehr vieles "egal" ist dabei.

Man muß nicht zwingend die kompliziertere Lösung nehmen, nur damit z.B. 
Dein Trieb, jemanden möglichst viel dazulernen zu sehen, befriedigt 
wird. (Oder was auch immer Dich dazu veranlaßt, die FET-Lösung generell 
"runterzumachen".)

Manchmal geht es einfach nur um die simpelste Lösung für einen einzelnen 
Bastler, nicht allesmuß zu Tode optimiert werden.

Und wie schön spitz Du Deine Ansichten vertrittst, spornt ebenfalls wohl 
kaum eine größere Anzahl "freie Bastler" an, mehr dazu lernen zu wollen.

von Drüsenflieger (Gast)


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Übrigens: Der von Jörg R. empfohlene FET hat wohl gute Chancen, sogar 
ohne eine Messung des Blockierstromes zu "passen". (Nicht, daß Du 
allgemein - unter Einbezug einer Lösung auch mit BJT - mit einer 
Forderung nach jener Messung falsch lägest.)

von Jörg R. (solar77)


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Drüsenflieger schrieb:
> Übrigens: Der von Jörg R. empfohlene FET hat wohl gute Chancen,
> sogar ohne eine Messung des Blockierstromes zu "passen". (Nicht, daß Du
> allgemein - unter Einbezug einer Lösung auch mit BJT - mit einer
> Forderung nach jener Messung falsch lägest.)

Das war ein Vorschlag für einen Logic Level Mosfet. Der verträgt schon 
was. Da wir keine genauen Daten haben können nur unverbindliche 
Vorschläge gemacht werden.

Aber, was diskutiert man mit jemandem der selber nichts zum Thema 
beiträgt?

: Bearbeitet durch User
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