Hallo Ich suche gerade ein MOSFET für meine PWM Steuerung. Bin dabei auf ein IRF 3708 gestoßen. Er wird von einen uC angesteuert 5V. Der Motor hat eine Betriebsspannung von 12VDC mit 20A. Er soll mit einer PWM Ansteuerung langsam hochgefahren werden. Ist meine Auswahl richtig ?
Die 20A ziht der Motor bei Leerlauf, Anlauf oder Vollast? Und die Freilaufdiode nicht vergessen!
Dirk schrieb: > Leerlauf, Anlauf oder Vollast? Kurzschluß? Ich bin mal auf die Platine gespannt. mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Ich bin mal auf die Platine gespannt. Ich auf die Freilaufdiode. Die ist hier etwa genauso wichtig wie der MOSFet. Was ist denn da für eine PWM Frequenz geplant?
Es handelt sich um den Motornennstrom. Die PWM Steuerung ist geplant um den Motor langsam hochlaufen zu lassen damit der Anlaufstrom begrenzt wird.
Ich werde wahrscheinlich doch den IRF 3710Z einsetzten, damit ich nicht das Risiko der Überspannung habe.
Werner schrieb: > Es handelt sich um den Motornennstrom. Rechne mal mit dem vier- bis sechsfachen Anlaufstrom. Zwei IRF3708 parallel sind also nicht unbedingt überdimensioniert - ich alter Angsthase würde drei nehmen :-P Kleiner Treiber sollte aber sein, also nicht direkt ans MC Beinchen. Werner schrieb: > das Risiko der Überspannung Deswegen schrieb ich über die Freilaufdiode. Wen die was taugt, sind 30V MOSFets kein Problem.
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Dann rechne mit einem (fast) Kurzschlußstrom. Also, am Anfang einen kleinen Ping absetzen und schauen was sich tut. Das mit den drei MOSFET parallel wäre schon mal ein guter Anfang. Zum Testen hol Dir lieber mehr. mfg klaus
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Der Anlaufstrom bei einen direkt Start wäre ca. 80A. Dieser müsste eigentlich wesentlich kleiner werden wenn ich den Motor per PWM langsam hochfahren lasse oder sehe ich das falsch ? Mann könnte doch die Spannung so langsam hochfahren das er 20 A nie übersteigt.
Werner schrieb: > Der Anlaufstrom bei einen direkt Start wäre ca. 80A. Das ändert sich auch bei PWM nicht, nur die Belastung der Stromquelle sinkt im Mittel, weil ja nicht 100% der Zeit diese 80A fliessen. Die Endstufe muss sie aber, weil sie ja real fliessen, trotzdem schalten können.
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Hallo Werner Wenn du schon so schön 12V zur verfügung hast, nimm doch noch ein Treiber für die FETs. Dann kannst du nehmen was du willst (ausser deinen IRF3708, da diese Vgs max =12V haben). Bei uns im einsatz: FAN3214, PSMN2R0-60PS und RURP3060. MC ist 3.3V, funktioniert einwandfrei. Mit grossem Kühlkörper kommen wir auf 75A Dauerstrom mit 99% PWM bei 16kHz (natürlich nur testweise, sonst ist es 100%-->Keine Schaltverluste) Nachtrag: FAN3214 ist mit 12V gespiesen Gruss
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Matthias S. schrieb: > Werner schrieb: >> Der Anlaufstrom bei einen direkt Start wäre ca. 80A. > > Das ändert sich auch bei PWM nicht, nur die Belastung der Stromquelle > sinkt im Mittel, weil ja nicht 100% der Zeit diese 80A fliessen. Die > Endstufe muss sie aber, weil sie ja real fliessen, trotzdem schalten > können. Aber sicher ändert sich das bei einer PWM Ansteuerung. Die 80A fließen bei PWM nie real. Der Motor ist ja eine Induktivität, da steigt der Strom langsam an. Wenn die PWM Frequenz hoch ist, wird schon abgeschaltet, bevor ein wirklich hoher Strom erreicht wird. Das kann man sich ganz leicht an einem Shunt mit einem Scope ansehen, ist keine Raketenmesstechnik. Was eine "hohe" PWM Frequenz ist, hängt vom Motor ab. Bei einem Motor mit 20A Nennstrom würde ich schätzen, daß da 10kHz eine hohe Frequenz ist. Die Motore sind ja alle prinzipiell gleich aufgebaut, Wicklung auf Kern aus Eisen mit einem möglichst kleinen Luftspalt. Das läuft am Ende immer auf das Gleiche hinaus. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Der Motor ist ja eine Induktivität, da steigt der > Strom langsam an. Du kennst also die Induktivität? Ich nicht und deswegen konstruiere ich nicht auf Kante. Bei einem solchen Motor muss man mit kleiner Induktivität rechnen und entsprechend kurzen Anstiegszeiten. Es ist ausserdem kein grosser Aufwand, einfach drei MOSFet parallel zu schalten, da lohnt sich für den TE keine lange Messreihe.
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ohne es vorzurechnen: ( tach erstmal;) ) schon bei der Modelleisenbahn wird im Rangierbetrieb gern mit gepulster Gleichspannung (volle 12-18V) bei wenig Tastverhältnis gearbeitet, um eine langsame Fahrt bei hohem Drehmoment hinzbekommen. Die Lok fährt auch bei 4Volt Dauergleichspannung genauso langsam, schafft aber keine Hänger zu ziehen, weil kein Drehmoment. Also muss ja irgentwo der Strom herkommen. Da wird also, bei angelegten PWM-Pulsen in voller Höhe der Betriebsspannung, zwar der Eingangsstrom der Betriebsspannung im Mittel der Zeit sinken, der Motorstrom selbst aber um den gleichen Betrag steigen, bei der die tatsächliche Drehzahl sich von der Nenndrehzahl zur vollen Betriebsspannung unterscheidet. Diesen Strom muss die Freilaufdiode auch können. Die Motorinduktivität hat hiermit nichts zu tun. StromTuner
Die kombination von Treiber MCP 14E11-E/P und Mosfet wäre doch auch denkbar? Bin mir bei der Auswahl nicht sicher was zu beachten ist.
bei einem 3Ampere MosfetTreiber kannst Du auch einen "dicken" Fet hinten drann tun. Die Betriebsspannung vom Treiber dicht mit 100nF und 10µF abblocken, Gate und Source-Zuleitungen vom Treiber zum FET separat und kurz führen. Da wollen die 3Ampere "hinundzurück" und da hat auch kein anderer Strom was drauf zu suchen (speziell auf der Source-Strecke sieht man das immerwieder, das da noch Spannungsabfälle von anderen das Signal verfälschen) StromTuner
Werner schrieb: > Mosfet IRL 1404 der MOSFET IRL1404 hat mit 40Volt sicher auf den ersten Blick genug Reserven bzgl. seiner maximalen Betriebsspannung. Dann aber eine Freilaufdiode verwenden, die nicht am hohen Motorstrom scheitert, zu langsam sollte sie auch nicht sein. die Avalache-Rate vom IRL1404 ist nicht so prickelnd. nimm lieber einen 75V-Typen ( dreie parallel ) https://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-3808/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2891&ARTICLE=90233&OFFSET=16&;
Stromtuner schrieb: > Werner schrieb: >> Mosfet IRL 1404 > der MOSFET IRL1404 hat mit 40Volt sicher auf den ersten Blick genug > Reserven bzgl. seiner maximalen Betriebsspannung. Dann aber eine > Freilaufdiode verwenden, die nicht am hohen Motorstrom scheitert, zu > langsam sollte sie auch nicht sein. die Avalache-Rate vom IRL1404 ist > nicht so prickelnd. > > nimm lieber einen 75V-Typen ( dreie parallel ) > https://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-3808/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2891&ARTICLE=90233&OFFSET=16&; Ich denke 40V sollte lange reichen. wir haben 60V typen mit 25V Nominell(bis 30V Ladespannung). Mehrere Parallel ist sicher gut, aber ich denke 2 sollten reichen. Was noch zu beachten ist: Was passiert im Abschaltmoment? Induktion wird durch die Diode "vernichtet"-->Kein Problem. Hat der Motor aber Trägheit bzw. ist eine Träge Last dran? Wenn ja: diese wird Energie zurück ins System speisen, wenn abgeschaltet wird. Wenns ab Batterie gespiesen wird kein Problem, Batterie schluckt das. wenns aber ab Netzteil gespiesen wird muss du da aufpassen.(Habe auch schon den Fehler gemacht. War aber ein 24V 50A Motor. Das Bord testweise ab Netzeil, Notaus getestet-->Rauch, da die Speisung auf über 40V gedückt wurde...) Edit: Stimmt nicht, hab ne H-Brücke im Kopf gehabt... Da war dies so. Aber abschaltemoment trotzdem beachten. Rotationsenergie wird durch die diode vernichtet... @werner: von wo bist du? habe hier ne halbe tonne von diesen PSMN2R0 und RURP3060 rumliegen. kann ich gerne ein paar abgeben... dann kannst du ein wenig herumbasteln, wenns einer killt ist dann auch kein problem ;)
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Nun denn: einen IRFP064N würde ich, schon wegen des Gehäuses, noch mit in die engere Wahl ziehen. https://www.reichelt.de/IRFP-IRFRC-Transistoren/IRFP-064N/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2893&ARTICLE=41673&OFFSET=16&; StromTuner
Matthias S. schrieb: > Deswegen schrieb ich über die Freilaufdiode. Wen die was taugt, sind 30V > MOSFets kein Problem. Bei 20A und kurzer Schaltzeit kommt es auch schon auf den Aufbau an (Induktivität hat nicht nur der Motor).
Daraus schliese ich das man am besten 2x IRF 3808 und den Treiber MCP 14E11-E/P dafür vorsehe. Ist eigentlich der Treiber und der IRF 3808 kompatibel?
Sollte gehen. Datasheet selber aber noch anschauen und verstehen, sonst machts keinen Spass ;) Kannst du dann eine Rückmeldung geben obs Funktioniert hat? Ist immer spannend wenn man Projekte verfolgen kann. P.S.: Freilaufdiode? die ist wichtig, sonst rauchts garantiert. viel erfolg.
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>Ist eigentlich der Treiber und der IRF 3808 kompatibel?
Du bist Dir sicher, das Du das bauen willst - allein?
Dann zeig dem Forum VORAB deinen Aufbau, bitte.
Und ja, sind kompatibel.
StromTuner
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So sollte es nachher aussehen. Es fehlt nur noch die Freilaufdiode
Fast gut ;) Nimm den EN pin fix auf HIGH, könnte zwar funktionieren, macht man aber nicht so. Erklärung:Wenn du LOW anlegst schaltet sich der Treiber aus.-->Kein aktives runterziehen des FETs(bzw. deine 100k)-->Halbleitend-->Rauch. Alle Eingänge müssen auf ein Level gezogen werden. sonst kann es sein dass der Treiber irgend etwas macht was Strom braucht und deine Schaltung evtl. stört.(aber nur die Eingänge ;)) 100 Ohm Rgate kann OK sein, ich mache bei Bastelprojekten jeweils 33 Ohm. Das ist aber fast schon eine Glaubenssache(bei richtigen Projekten wird das natürlich gerechnet bzw. Simuliert. Da geht es noch im EMV, was bei Bastelsachen vernachlässigt werden kann). 100 Ohm geht auch. Diode ist ziemlich wichtig, das muss von Anfang an drinn sein! Die wird wahrscheinlich sogar wärmer als deine FETs! gruss
Ah ja, nimm richtige Anschlüsse. deine Stecker sind 17.5A gerated. bei nem 20A Motor etwas knapp.
Den Treiber mit 10µ, 1µ und 100nF abblocken. Dicht an PIN6+3. Stand oben schon iwo. Enable fest auf "an". Den zweiten treiber für den zweiten Fet verwenden, oder beide Stufen parallelschalten? Fällt mir nur gerade so auf. der 3A-Treiber sollte aber auch mit einem Kanal beide Fets schaffen. an X1-2 (12V) noch einen 4,7µF Folie und mehrere 470µF/25V gegen Source(GND). StromTuner
Bei so hohen Strömen ist das Layout der Platine auch spannend. Da kann man viel falsch machen.
Der Motor "hackt" dir sicher ständig in die Stromversorgung rein und der µC resettet ständig. Sowas in der Art. Gib dem Motor seinen eigenen Minus-Draht und dem Prozessor... StromTuner
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Ich habe mein Schaltplan nocheinmal überarbeitet. Wofür wären die Kondensatoren den an der Motorlemme? Am besten wäre doch ein großer Kondensator an der Spannungsquelle vor den uC, damit die Spannung stabiliesiert wird.
Werner schrieb: > Am besten wäre doch > ein großer Kondensator an der Spannungsquelle vor den uC, damit die > Spannung stabiliesiert wird. Am besten sogar beides. Dicke Reservoirelkos an Motor+ verringern Störungen auf der Spannung und machen die Zuleitungen zur Batterie niederohmiger, weil sie puffern. Das alles muss mit dicken Leitungen verdrahtet werden. Ausserdem muss die Speisung des MC davon so gut wie möglich entkoppelt sein - nicht unbedingt eine schlechte Lösung ist ein robuster DC/DC Wandler.
Wie immer wird hier, sobald es um Leistungselektronik geht, ziemlich viel Mist erzählt. Selbstverständlich kann man den Anlaufstrom des Motors über die PWM auf einen verträglichen Wert regeln, der Motor ist wie oben schon geschrieben stark induktiv und die Schaltung ein Tiefsetzsteller. Zudem fehlt wie in fast jeder Motorschaltung hier der Zwischenkreiskondensator. Wenn nämlich in der obigen Schaltung die MOSFETs abschalten muss der Strom durch die Motorinduktivität weiterfliessen. Dafür ist theoretisch die Freilaufdiode da, allerdings liegt in dem Kreis noch die Zuleitungsinduktivität und die kann je nach Umständen hoch genug sein um den Schalter zu zerstören. Ausserdem sind die entstehenden Spannungsschwankungen für die restlichen angeschlossenen Verbraucher auch nicht wünschenswert. In diesem Fall wird es wohl funktionieren weil die Gatewiderstände mit 100Ohm sehr gross und damit die Schaltzeiten lang sind. Das wär auch der nächste Punkt. Willst du mit den Schaltverlusten heizen? Nimm 10Ohm oder weniger falls möglich. Warum geht das nicht in die Leute hier rein? Eine Halbbrücke (nix anderes ist das hier) besteht immer aus DREI Leistungsbauteilen. MOSFET, Diode (oder zweiter FET) und eine Zwischenkreiskapazität. Eine Halbbrücke zur PWM ohne Zwischenkreis ist schlechter Murks. Das kann funktionieren, aber es ist trotzdem Schrott.
Probleme bei der Induktivität der Zuleitung beseitigt eine weitere Freilaufdiode VOR der Zuleitung.
Stinktier schrieb: > Selbstverständlich kann man den Anlaufstrom des > Motors über die PWM auf einen verträglichen Wert regeln, der Motor ist > wie oben schon geschrieben stark induktiv und die Schaltung ein > Tiefsetzsteller Was hat die Induktivität mit dem Strombedarf bzw. der fehlenden Gegen-EMK beim Stillstand des Motors zu tun? Du hast schon recht damit, daß hier Blödsinn geschrieben wird, hast aber selbst die wenigste Ahnung. Sieht man auch hier sehr deutlich: Stinktier schrieb: > Zudem fehlt wie in fast jeder Motorschaltung hier der > Zwischenkreiskondensator. Wenn nämlich in der obigen Schaltung die > MOSFETs abschalten muss der Strom durch die Motorinduktivität > weiterfliessen Was hat der Motorstrom in der Pause mit dem Kondensator zu tun?? Stinktier schrieb: > Eine Halbbrücke (nix > anderes ist das hier) Hier tickst du nun ganz aus...
Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > as hat die Induktivität mit dem Strombedarf bzw. der fehlenden > Gegen-EMK beim Stillstand des Motors zu tun? Hat der Motor in Deinen Augen im Stillstand keine Gegen-EMK?
E. M. schrieb: > Hat der Motor in Deinen Augen im Stillstand keine Gegen-EMK? Ja natürlich nicht. Ist heute irgendwie Männer-Ulk angesagt und ich habe es nicht mitbekommen?!
Matthias S. schrieb: > Klaus schrieb: >> Der Motor ist ja eine Induktivität, da steigt der Strom langsam an. > > Du kennst also die Induktivität? Ich nicht und deswegen konstruiere ich > nicht auf Kante. Bei einem solchen Motor muss man mit kleiner > Induktivität rechnen und entsprechend kurzen Anstiegszeiten. Ich kenne die Größenordnung der Induktivität schon. Die Größe des Eisenkerns ist am Gewicht bzw der Leistungsklasse des Motors zu Erkennen. Aus der Leistung und der Motorspannung ergibt sich eine typische Windungszahl und damit die Induktivität. Wer mal mit ein paar Motoren gearbeitet hat, findet immer wieder ähnliche Werte. Die Induktivität der Zuleitung, am Ende eine Windung einer Luftspule, ist gegen eine zweistellige Zahl von Windungen auf einem Eisenkern unerheblich. > ... da lohnt sich für den TE keine lange Messreihe. Wenn man wissen will, was in einer Schaltung so abgeht, muß man mal messen. Und eine lange Messreihe kann ich nicht erkennen. Shunt rein, Scope an und schon gehts los. Am besten triggert man das Scope mit dem PWM Signal. Und ohne den speziellen Motor des TO in der Hand gehabt zu haben Werner schrieb: > Der Motor hat eine Betriebsspannung von 12VDC mit 20A. gehe ich davon aus, daß eine PWM mit 10kHz oder mehr selbst bei einem Duty Cycle von 50% noch nicht mal die 20A fließen läst. > Es ist ausserdem kein grosser Aufwand, einfach drei MOSFet parallel zu > schalten, Das Parallelschalten von FETs (oder auch überdimensionierte FETs) erhöht die Gatekapazität. Dazu noch große Gatewiderstände machen die Ansteuerung massiv langsamer. Das bremst zwar auch den Anlaufstrom, man baut aber eine Heizung. Viel hilft nicht immer viel, hier nur zu "viel Kühlkörper". Dem kann man natürlich durch eine langsamere PWM entgegenwirken und hat damit wieder das Problem mit dem Anlaufstrom (und dem "Singen" des Motors). Und wenn man schon mal die Ströme in einer solchen Motoransteuerung misst, wird man leicht rausfinden, daß der induktive Rückstrom nicht in den Zwischenkreiskondensator fließt, sondern nur durch die Freilaufdiode zurück in den Motor. Dagegen wird der Strom, den die Gegen-EMK erzeugt, nicht durch die Diode abgefangen (fließt andersrum), der geht in den Zwischenkreis. Bei einer schnellen PWM kommt es dazu aber gar nicht, erst beim Abbremsen. Und das hat mit den "80A Anlaufstrom" nun gar nichts zu tun. MfG Klaus
Kommt mal alle wieder runter Ich galube Ihr redet aneinander vorbei... Wenn nicht dann ists eben für alle Anderen. Motorstrom =! Motorstrom. Hier werden zwei Messungen vermischt. A1 ist der eigentliche Motorenstrom. A2 ist der Batteriestrom(nenn ich hier mal so dass es eindeutig bleibt). A1 kann (RMS) wesehtlich höher sein als A2(RMS). Simpler Grund: Annahme 10% PWM-->10% der Zeit ist A2=A1, 90% der Zeit hat A2 null Strom, während A1 (wegen der Diode/Induktivität/Motorträgheit ect.) immer noch Strom hat. Somit ist A1 RMS höher als A2 RMS. Wenn man nun die Spannung über dem Motor misst, ist diese ziemlich genau 12V*Dutycycle. Somit hier beim Bsp: 12V*10% PWM -->1.2V Der Strom in A1 ist näherungsweise der gleiche wie beim Leerlauf und 12V(Annahme leerlauf ca. 3A). Dies entspricht in A2 3A/10% = 0.3A. Leistungsmässige betrachtung: 1.2V Motorenspannung*3A(gemessen in A1) = 12V*0.3A(gemessen in A2). Dies stimmt natürlich nur bei Idealen Komponenten und wenn der Motor ab 1.2V bereits dreht, aber für das Verstehen reicht es. Strombegrenzung des Motorenstroms A1: wird normalerweise(bei uns) fast nie gemacht. Leistungsbegrenzung schon. Dies geht mit A2*Vbat. Dies geht auch mit relativ tiefen PWM-frequenzen(10kHz-50kHz). Leitungsinduktivität: Wenn die Diode direkt bei Motor eingebaut ist kann dies sicher zu einem Problem führen. Wenn die Leitungen zwischen Diode und FET genügend kurz ist, sollte dies ebenfalls nicht zu Problemen führen. FET Parallel: ist mit einem genügend starken Treiber kein Problem. hier ist es ein 3A Treiber, das sollte für mehrere TO220 FETs reichen.
1 | _ |
2 | / \ |
3 | .---------o-- -( A1)----- |
4 | | | \_/ | |
5 | | | ,---. |
6 | | V D | M | Motor |
7 | | | '---' |
8 | + | o-------------- |
9 | BAT--- | |
10 | - | |
11 | | ||-+ |
12 | | ||<- FET |
13 | | -||-+ |
14 | | | |
15 | | | |
16 | | | |
17 | | / \ |
18 | | ( A2) |
19 | | \_/ |
20 | | | |
21 | | | |
22 | | | |
23 | '---------' |
E. M. schrieb: > Probleme bei der Induktivität der Zuleitung beseitigt eine weitere > Freilaufdiode VOR der Zuleitung. Nein, ich wüsste nicht wie. Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Was hat die Induktivität mit dem Strombedarf bzw. der fehlenden > Gegen-EMK beim Stillstand des Motors zu tun? Du hast schon recht damit, > daß hier Blödsinn geschrieben wird, hast aber selbst die wenigste > Ahnung. Sieht man auch hier sehr deutlich: Ah, der Herr Vollprofi. Sieh dir das Ersatzschaltbild eines DC-Motors an und denk drüber nach. Die Frage ist umgekehrt eigentlich viel einfacher: Was würde denn deiner Meinung nach passieren, wenn die Induktivität des Motors den Strom nicht begrenzen würde? Sämtliche Motorsteuerungen die den Motorstrom im Blockierfall auf den Nennwert limitieren funktionieren also womit? Das Anfahren von Motoren aller Art mit Leistungen von Watt bis Megawatt wird also wodurch möglich? Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Was hat der Motorstrom in der Pause mit dem Kondensator zu tun?? Du solltest schon alles lesen. Der Kondensator ist wichtig für die Kommutierung (wird drum auch Kommutierungskondensator genannt). > Stinktier schrieb: >> Eine Halbbrücke (nix >> anderes ist das hier) > > Hier tickst du nun ganz aus... Nur weil du nicht in der Lage bist das zu erkennen... Das Prinzip ist das selbe, die Schaltung ist nichts anderes als eine Halbbrücke bei der der Highside-Schalter nicht angesteuert wird. Klaus schrieb: > Die Induktivität der Zuleitung, am Ende eine Windung einer Luftspule, > ist gegen eine zweistellige Zahl von Windungen auf einem Eisenkern > unerheblich. Nicht unbedingt. Natürlich liegt die Zuleitungsinduktivität Grössenordnungen unter der Motorinduktivität. Klaus schrieb: > Und wenn man schon mal die Ströme in einer solchen Motoransteuerung > misst, wird man leicht rausfinden, daß der induktive Rückstrom nicht in > den Zwischenkreiskondensator fließt, sondern nur durch die Freilaufdiode > zurück in den Motor. Dagegen wird der Strom, den die Gegen-EMK erzeugt, > nicht durch die Diode abgefangen (fließt andersrum), der geht in den > Zwischenkreis. ??? Wie soll die Steuerung zwischen "induktivem Rückstrom" und "Strom den die Gegen-EMK erzeugt" unterscheiden? Es gibt nur einen Motorstrom und der fliesst nicht in den Zwischenkreis sondern durch die Freilaufdiode. Der Kondensator ist wichtig für die Kommutierung und soll nicht den Motorstrom aufnehmen. Ihr solltet euch alle mal eine Induktivität in die Zuleitung einzeichnen und überlegen, was passiert wenn der MOSFET abschaltet. Der Strom in der Zuleitung müsste schlagartig auf Null gehen da der Laststrom ja in die Freilaufdiode kommutiert und nicht mehr durch die Quelle geht. Die Zuleitungsinduktivität wird das mit einer Überspannung quittieren welche von der Schaltgeschwindigkeit abhängt. Je schneller die Schaltzeit desto höher die Überspannung. Das kann durchaus reichen um den MOSFET zu zerstören.
Zu dem Gate-Widerstand meine Frage: Setzt man nicht 'nen Treiber vor den FET, damit sich die Gatekapazität schneller lädt/ entlädt und begrenzt nicht just der Widerstand jetzt den Gatestrom? Soll der irgendwas schützen? Wenn ja, wäre es nicht sinniger, den Controller durch 'nen Serienwiderstand zu schützen? Ist doch hier wegen der geringeren Eingangskapazität des Treibers viel unkomplizierter!?? Da gab's doch auch noch die Möglichkeit, 'ne Kapazität parallel zum Gate-Widerstand zu setzen, die beim Flankenwechsel quasi den Widerstand kurzschließt?
Simi S. schrieb: > Wenn man nun die Spannung über dem Motor misst, ist diese ziemlich genau > 12V*Dutycycle. Somit hier beim Bsp: 12V*10% PWM -->1.2V > Der Strom in A1 ist näherungsweise der gleiche wie beim Leerlauf und > 12V(Annahme leerlauf ca. 3A). Dies entspricht in A2 3A/10% = 0.3A. Und genau hier leigt das Problem. der strom durch den Motor ist eben NICHT 0.3A bei 10%Duty, sondern deutlich höher, da er ja viel langsamer dreht und trotzdem volle 12V "Happen" angeboten bekommt. Somit ist die EMK für 12V viel zu klein. Vorteil hatte ich schon genannt: hohes Drehmoment bei kleiner Drehzahl. Aber: keine Strombegrenzung IM Motor. Also eigentlich am Ziel vorbei, es sei denn, es geht um die Strombegrenzung im Stromversorgungspfad (hier geben "A2" genannt). Spannungsquelle wird geschont, Motor gequält... Evtl. such ich mal die ISBN von meinem "Fachbuch" raus. Da steht das besser erklärt, ich will mich hier nicht fremden Federn schmücken. -- Ein niedriginduktiver Aufbau ist immer anzustreben. Ich hatte 2005 sowas mal gebaut. Das hat mich einiges an Nerven und MATERIAL gekostet. Da wir hier aber 110-120Volt hatten (10Akkus in Serie) bin ich dann auf ein IGBT umgestiegen. Die beiden e-motore waren auch etwas kräftiger (Flügelgeometrieversteller aus einem Windkraftwerk |2.5PS| stand drauf, 120V) -- Den Einfluß der Motorinduktivität bei Stillstand, Teil - und Nennlast, sowie im Blockierten Zustand sollte man tatsächlich nochmal näher diskutieren. (Sättigungsverhalten etc.) Hierzu könnte man parallel zur "angebotenen" Schaltung einmal einen Step-up und/oder einen Step-down daneben malen und als Induktivität das Ersatzmodel(sofern vorhanden: ich hab keines hier) eines E-motors einzeichnen. Zur Not reicht auch eine Spule und eine (gesteuerte) Spannungsquelle mit kleinem Innenwiderstand als Generatorersatz? -- Erfahrungen im Aufbau solcher Schaltungen sind immer hilfreich, sicher. Man baut alles kurz und dick und optimiert mit Strommesssonden und Oszi usw. solange herum, bis alles nur noch Handwarm wird. Man verlegt die masseleitungen alle nochmal extra, fängt irgendwann an, den kleinen Atmel versuchsweise aus einer Batterie zu versorgen, man investiert halt einen Haufen Arbeit ins Handwerk. Besser wäre es, und zeitgemäß wohl, alles mal zu simulieren. Empfehlenswert für den "interessierten Quereinsteiger" (So wie hier wohl, nicht böse gemeint) sich die Tipps zu Herzen zu nehmen und auch mal hier im Forum nach "PWM" + "Motor" + "Treiber" + "Fet" + "TLP250" zu suchen. Es sind auch bereits einige Lösungen online. Ich erinnere mich an eine Seilwindensteuerung, wo es auch "nur" um eine Richtung und auch um recht hohe Ströme bei geringen Spannungen ging. Viel Erfolg! BTW: eine Halbbrücke ist das hier nicht :)
Horst S. schrieb: > Zu dem Gate-Widerstand meine Frage: > > Setzt man nicht 'nen Treiber vor den FET, damit sich die Gatekapazität > schneller lädt/ entlädt und begrenzt nicht just der Widerstand jetzt den > Gatestrom? > > Soll der irgendwas schützen? Wenn ja, wäre es nicht sinniger, den > Controller durch 'nen Serienwiderstand zu schützen? Ist doch hier wegen > der geringeren Eingangskapazität des Treibers viel unkomplizierter!?? Der Gatewiderstand wird meistens so klein wie möglich gewählt um die Schaltzeiten kurz und die Schaltverluste gering zu halten (so lange nicht andere Gründe, allen voran EMV, dagegen sprechen). Das Problem ergibt sich aus der Gatekapazität des FETs mit der (immer vorhandenen) parasitären Induktivität des Gates (diese wird z.B. durch die Leiterzüge auf dem PCB und das Gehäuse des FETs verursacht). Diese beiden Elemente bilden einen LC Schwingkreis, der bei jedem Schaltvorgang angeregt wird und dafür sorgt, dass die Gate-Source Spannung mit einer sehr hohen Frequenz oszilliert. Die dabei entstehenden Spannungen können das Gate zerstören oder zu wiederholtem Ein und Ausschalten des FETs währende der Schaltflanke führen. Um den Schwingkreis zu bedämpfen fügt man einen Widerstand in Reihe zum Gate ein. Damit man diesen Widerstand klein halten kann, versucht man natürlich die parasitäre Induktivität am Gate möglichst zu minimieren (ein Punkt welcher stark vom Layout abhängt). Der Treiber ist trotzdem notwendig. Bei 10Ohm Gatewiderstand (was je nach dem deutlich zu hoch ist) fliessen bei 10V ja immer noch 1A im Umschaltmoment, zu viel für viele Steuerleitungen. Zudem multipliziert sich der Gatestrom mit der Anzahl FETs (es kriegt ja jeder Fet seinen eigenen Widerstand). Noch wichtiger ist aber, dass man den Treiber direkt an den FETs platzieren kann (minimiert die Induktivität), das Steuersignal aber meist viel weiter entfernt generiert wird.
Stinktier schrieb: > Das Prinzip ist das selbe, die Schaltung ist nichts anderes als eine > Halbbrücke bei der der Highside-Schalter nicht angesteuert wird. Weit hergeholt... aber - nunja :\
Stromtuner schrieb: > Und genau hier leigt das Problem. der strom durch den Motor ist eben > NICHT 0.3A bei 10%Duty, sondern deutlich höher, da er ja viel langsamer > dreht und trotzdem volle 12V "Happen" angeboten bekommt. Somit ist die > EMK für 12V viel zu klein. Vorteil hatte ich schon genannt: hohes > Drehmoment bei kleiner Drehzahl. > Aber: keine Strombegrenzung IM Motor. Also eigentlich am Ziel vorbei, es > sei denn, es geht um die Strombegrenzung im Stromversorgungspfad (hier > geben "A2" genannt). NEIN. Gottverdammt das kann doch nicht wahr sein. Der Strom ist genau so gross wie ich ihn haben will (so lange ich den kleinen Duty Cycle noch erzeugen kann den ich benötige). Die Gegen EMK (wenn man nur den induzierten Anteil als Gegen EMK sieht) ist null, die volle Spannung liegt an der Motorinduktivität an. Der ohmsche Anteil ist zu vernachlässigen, der ist viel zu klein. Nehmt euch irgendeinen 12V Motor und simuliert das von mir aus. Stromtuner schrieb: > Erfahrungen im Aufbau solcher Schaltungen sind immer hilfreich, sicher. > Man baut alles kurz und dick und optimiert mit Strommesssonden und Oszi > usw. solange herum, bis alles nur noch Handwarm wird. > Man verlegt die masseleitungen alle nochmal extra, fängt irgendwann an, > den kleinen Atmel versuchsweise aus einer Batterie zu versorgen, man > investiert halt einen Haufen Arbeit ins Handwerk. > Besser wäre es, und zeitgemäß wohl, alles mal zu simulieren. Erfahrung ist zweifelsohne wichtig wenn man ein brauchbares Layout haben will. 12V und 20A sind zum Anfangen sicher ein bisschen viel, aber eigentlich kein Hexenwerk. Das zu simulieren ist aber aussichtslos. Die ganze Anordnung ist so voll mit parasitären Grössen von denen man nicht weiss wie gross die sind und welcher Einfluss dominiert, das kann man vergessen. Dazu kommt, dass man kein brauchbares Simulationsmodell des MOSFETs haben wird. Stromtuner schrieb: > BTW: eine Halbbrücke ist das hier nicht :) Doch. Das sieht man auch dadurch, dass sich RMS-Ströme, Spannungen und zeitliche Mittelwerte gleich verhalten wie bei einer "richtigen" Halbbrücke. Der einzige Unterschied ergibt sich bei kleinen Ausgangsströmen wenn die Brücke mit Diode in den lückenden Betrieb geht, der bei einer "richtigen" Halbbrücke nicht existiert.
Stinktier schrieb: > Nehmt euch irgendeinen 12V Motor und simuliert das von mir aus. Lieber nicht, denn Du schießt gleich hinterher: Stinktier schrieb: > Das zu simulieren ist aber aussichtslos. Die > ganze Anordnung ist so voll mit parasitären Grössen von denen man nicht > weiss wie gross die sind und welcher Einfluss dominiert, das kann man > vergessen. Dazu kommt, dass man kein brauchbares Simulationsmodell des > MOSFETs haben wird. Herbert
Herbert B. schrieb: > Lieber nicht, denn Du schießt gleich hinterher: Natürlich, man muss natürlich schon wissen, was man da simuliert. Das Layout zu simulieren ist komplett sinnlos. Das Verhalten des Motors hingegen lässt sich in dem Zusammenhang problemlos simulieren.
Stinktier schrieb: > ??? > Wie soll die Steuerung zwischen "induktivem Rückstrom" und "Strom den > die Gegen-EMK erzeugt" unterscheiden? Ganz einfach, die Gegen-EMk erzeugt einen Strom, der in die anderen Richtung fließt als der induktive Rückstrom. Für eine (Freilauf)Diode ist es ein leichtes, die beiden zu unterscheiden. Stromtuner schrieb: > Stinktier schrieb: >> Das Prinzip ist das selbe, die Schaltung ist nichts anderes als eine >> Halbbrücke bei der der Highside-Schalter nicht angesteuert wird. > > Weit hergeholt... aber - nunja :\ Und wenn man den Highside Transistor auch noch ansteuert, hat man eine "ideale" verlustarme Freilaufdiode gebastelt. MfG Klaus
StromTuner StromTuner Klaus schrieb: > die Gegen-EMk erzeugt einen Strom, der in die anderen > Richtung fließt ...wenn Die aber nicht da ist, weil der Motor a) unter Last die Drehzahl nicht halten kann oder b) die 12V nur häppchenweise kommt, fliesst eben KEIN Stzrom in die andere Richtung Na - egal...
https://www.mikrocontroller.net/search?query=%22PWM%22+%2B+%22Motor%22+%2B+%22Treiber%22+%2B+%22Fet%22+%2B+%22TLP250%22&forums%5B%5D=1&forums%5B%5D=19&forums%5B%5D=9&forums%5B%5D=10&forums%5B%5D=2&forums%5B%5D=4&forums%5B%5D=3&forums%5B%5D=6&forums%5B%5D=31&forums%5B%5D=17&forums%5B%5D=11&forums%5B%5D=8&forums%5B%5D=14&forums%5B%5D=12&forums%5B%5D=7&forums%5B%5D=5&forums%5B%5D=15&forums%5B%5D=13&forums%5B%5D=18&forums%5B%5D=16&max_age=-&sort_by_date=0 Lesestoff für den Interessierten Quereinstieger zum Thema Motoransteuerung viel Spaß, weitermachen ;) StromTuner
Stromtuner schrieb: > Weit hergeholt... aber - nunja :\ Wie fast all seine Angaben, ääh Meinungen. Auch dieses 5 kapitale Fehler machen und am Ende zu keinem davon stehen schreit eindeutig nach Troll. Hätte mir auch bissl früher auffallen können, Entschuldigung! Hier scheinen allerdings so einige zu glauben, die Motorinduktivität würde den Anlaufstrom begrenzen. Was für ein Witz, die Verdummung schreitet schneller voran als allgemein bekannt. Noch vor 10 Jahren waren solche Threads hier bei MC.net undenkbar. Demnächst muss dann erstmal klargestellt werden, was ein Motor ist. Das kommt, unter Garantie!
Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Wie fast all seine Angaben, ääh Meinungen. Auch dieses 5 kapitale Fehler > machen und am Ende zu keinem davon stehen schreit eindeutig nach Troll. Jaja, der Grossmeister hat gesprochen. Welche von meinen Aussagen ist bitte falsch? Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Hier scheinen allerdings so einige zu glauben, die Motorinduktivität > würde den Anlaufstrom begrenzen. Das könnte vielleicht daran liegen dass diese Leute mehr Ahnung von der Materie haben als du. Dann laut "Verdummung" rufen ist natürlich doppelt peinlich und ein Paradebeispiel für Dunning Kruger. Du bist übrigens noch immer die Antwort schuldig wieso das, was deiner Meinung nach nicht funktioniert, millionenfach in Motorsteuerungen praktiziert wird. Ich hab heute meinen guten Tag und wenig zu tun, ausserdem hilft es vielleicht dem nächsten der hier liest, darum werd ichs vorrechnen. Nehmen wir doch einfach mal diesen Motor: https://www.maxonmotor.com/medias/sys_master/root/8824847204382/17-DE-134.pdf Das Datenblatt ist für mehrere Typen, der für 18V kommt unserem Problem am nächsten, ich werde daher mit 18V rechnen. Laut Datenblatt hat der Motor eine Induktivität von 23uH und einen Wicklungswiderstand von 60.9mOhm. Nennstrom ist 10A. Die PWM Frequenz von 10kHz entspricht einer Periodendauer von 100us. Ein Dutycycle von 1% damit 1us was die Ausgangsstufe problemlos schaffen sollte. Bei einer Spannung von 18V und einer Induktivität von 23uH ist die Stromänderung I = U*t/L = 18*1us/23uH = 783mA. Weit weg von 80A Inrushcurrent, meinst du nicht? Natürlich ist das nur der Stromripple (Spitze-Spitze) bzw. als Absolutstrom nur über die erste Taktperiode gültig. Angenommen wir möchten den Strom im Steady-State auf den Nennwert von 10A begrenzen. Bedingt durch den Wicklungswiderstand und bei Drehzahl null müssen wir am Motor eine Spannung von 10A*60mOhm = 600mV anlegen. Ein Dutycycle von 1% entspricht einer Spannung von 18*0.01 = 180mV, und dabei sind noch nicht mal die Widerstände von FETs und Kabel und vor allem die Flussspannung der Diode drin. Du wirst deutlich mehr als 1% Dutycycle brauchen, um den Nennstrom auch nur zu erreichen. Wenn man die Flussspannung der Diode mit 0.4V annimmt (bei 10A für eine Schottky nicht untypisch) ist der zeitliche Mittelwert der Spannung für einen Dutycycle von 5% U_motor = 18*0.05-0.4*(1-0.05) = 520mV. Mit 5% Einschaltzeit solltest du also nicht ganz den Nennstrom erreichen wenn die Motorwelle blockiert. Ich würde dir empfehlen deine Unkenntnis nicht so demonstrativ zur Schau zu stellen. Es ist keine Schande nichts zu wissen oder nachzufragen. Aber wenn man keine Ahnung hat kann man ja einfach nichts schreiben.
Hierbei gehst Du dann aber schon davon aus, das der Motor noch steht und die Spule noch nicht in die Sättigung geraten ist. Im Normalfall dreht der Motor. Da halte ich persönlich die Betrachtung der Induktivität im Motor für nicht zielführend, da die Stromaufnahme jetzt durch die Gegen-EMK bestimmt wird und nicht mehr durch die (statisch betrachtete) Induktivität der Motorwicklung. 12Volt Batteriespannung minus (Duty50%) 6Volt Generatorspannung. Denn, auch wenn wir die 12V nur mit 50% Tastverhältnis anlegen, so bleiben es doch 12Volt. Aber: auch ich kann komplett daneben liegen - ich möchte nur meine Betrachtungsweise mit einbringen. Stellt es ein Problem dar, in den Strompfad, den man überwachen möchte, eine Messeinrichtung seiner Wahl einzubauen und entsprechend einzugreifen? Sei es nun den Motorstrom selbst zu messen, um den Motor nicht zu überlasten, oder in der Betriebsspannung, um die Akkus zu schonen. Beide Ströme sind, ja je nach Last- und Tastverhältnis stark unterschiedlich. Das "darf" dann auch gern über mehrere Taktperioden gemittelt werden. So schnell glüht da nun auch nichts weg. Man könnte in die Strecke DRAIN->MOTOR(-) den Spannungsabfall am Kabel messen und mit einem (zB) ZXCT1009 erfassen. Oder im Source-Zweig vom FET einen kleinen Strommesswiderstand einbauen und diesen Sp.Abfall entsprechend auswerten. Das ist hier kein Schrittmotor, der im Stromchopperbetrieb gefahren werden muss, sondern ein ziemlich robuster permanenterregter, selbstkommutierender Gleichstrommotor. --- Wie weit ist "Werner (Gast)" mit seiner Schaltung? StromTuner
Stromtuner schrieb: > Hierbei gehst Du dann aber schon davon aus, das der Motor noch steht und > die Spule noch nicht in die Sättigung geraten ist. Die Sättigung der Spule ist für die Steady-State Betrachtung irrelevant, die beeinflusst nur den Ripple. Der Steady-State Strom hängt nur vom ohmschen Anteil und von der induzierten Spannung ab. Stromtuner schrieb: > Im Normalfall dreht der Motor. Da halte ich persönlich die Betrachtung > der Induktivität im Motor für nicht zielführend, da die Stromaufnahme > jetzt durch die Gegen-EMK bestimmt wird und nicht mehr durch die > (statisch betrachtete) Induktivität der Motorwicklung. 12Volt > Batteriespannung minus (Duty50%) 6Volt Generatorspannung. Denn, auch > wenn wir die 12V nur mit 50% Tastverhältnis anlegen, so bleiben es doch > 12Volt. Die induzierte Spannung ist bei Stillstand null. Steigt die Drehzahl an steigt auch die induzierte Spannung und man muss das Tastverhältnis grösser machen, ansonsten sinkt die Stromaufnahme. Die induzierte Spannung wirkt dem Strom ja entgegen, eine Betrachtung im Stillstand stellt also den Worst Case dar.
Stinktier schrieb: > Die induzierte Spannung ist bei Stillstand null. Steigt die Drehzahl an > steigt auch die induzierte Spannung und man muss das Tastverhältnis > grösser machen, ansonsten sinkt die Stromaufnahme. schrieb ich ja. Ich finde es nur 'falsch' zu sagen 12V bei 50% Duty entsprächen 6V. 12Volt sind 12Volt. Und wenn der Motor nur mit einer Drehzahl dreht, die 6Volt entsprechen, OBWOHL er 12Volt bekommt (in Häppchen), ist die induzierte Spannung entprechend klein (nahe 6Volt) und der Strom entsprechend hoch. Entsprechend hoch ist im Umkehrschluß sein Drehmoment bei gleicher Drehzahl im Vergleich an einem Betrieb an tatsächlichen 6Volt. Das ist klasse: man darf es eben auch nicht übetreiben. Von nichts kommt nichts. Mus man Prioritäten setzen. Drehmomentbegrenzung zum Motorschutz oder Betriebsstrombegrenzung zum Akkuschutz. das wollte ich ausdrücken. Das er blockierten Zustand nun gar keinen Strom entgegen zu setzen hat, ist auch klar. Dann fliessen eben dann 12V/50mΩ (Ub durch Ri). Ob diese nun nach 1µSekunde oder nach 5µSekunden fliessen, ist (in meinen Augen - auch hier mag ich mich täuschen) von rein akademischer Natur. Nochmal: Wir haben hier keine drei Spulen und wollen nicht die Position des Motors im Stillstand ermitteln, damit wir ihn "ruckelfrei unter Last" starten können. Wir wollen, das der Motor sanft hochfährt und alles handwarm bleibt. Nichts weiter. Es ist und bleibt ein großer Bürsten-Spielzeugmotor. Eine einfache Steuerung reicht hier völlig aus, alle Parameter integriert über 20-50mSekunden angenommen aufgenommen und beim Start ausm Flash die darauf angepasste PWM-Tabelle langsam ausgeben. --- Wie weit ist "Werner (Gast)" mit seiner Schaltung? StromTuner
Stromtuner schrieb: > Den Treiber mit 10µ, 1µ und 100nF abblocken. Dicht an PIN6+3. Stand oben > schon iwo. Wieso sollen eigenttlich drei einzelne Kondensatoren hierbei eingestzt werden? Und nicht nur ein großen Kondensator?
Stromtuner schrieb: > Ich finde es nur 'falsch' zu sagen 12V bei 50% Duty entsprächen 6V. > 12Volt sind 12Volt. Und wenn der Motor nur mit einer Drehzahl dreht, die > 6Volt entsprechen, OBWOHL er 12Volt bekommt (in Häppchen), ist die > induzierte Spannung entprechend klein (nahe 6Volt) und der Strom > entsprechend hoch. Entsprechend hoch ist im Umkehrschluß sein Drehmoment > bei gleicher Drehzahl im Vergleich an einem Betrieb an tatsächlichen > 6Volt. Nein. Leute schaut euch endlich das Ersatzschaltbild an. Die Spannung die an den Motorklemmen anliegt setzt sich aus 2 Teilen zusammen: - Der ohmsche Anteil bedingt durch R*i(t) - Der induzierte Anteil welcher durch das sich ändernde Magnetfeld an der Motorwicklung entsteht. Der induzierte Anteil entsteht dadurch, dass sich die Motorwicklung in einem zeitlich veränderlichen Magnetfeld befindet. Diese Magnetfeld kann man weiter in 2 Flusskomponenten zerlegen: - Die erste Flusskomponente wird durch den in der Wicklung fliessenden Strom erzeugt ("Selbstinduktion"). Bei Stillstand ist dies die einzige Feldkomponente. Wenn der Motor extern angetrieben wird und die Klemmen offen sind ist der Strom null und diese Feldkomponente damit auch. - Die zweite Flusskomponente entsteht durch den Permamentmagnenten im Stator (bzw durch das statische Feld der Statorwicklung). Diese Feldkomponente ist null beim Stillstand. Bei Leerlauf mit offenen Klemmen erzeugt sie die Spannung welche dann an den Motorklemmen anliegt. Da die Maxwellschen Gleichungen linear sind, kann man die beiden überlagern. Während dem Betrieb des Motors wirken also beide Flusskomponenten als Summe und erzeugen die Gegeninduktionsspannung welche sich als Summer aus "eigeninduzierter" Spannung und "fremdinduzierter" Spannung zusammensetzt. Bei Stillstand ist nicht die gesamte Gegeninduktionsspannung null, sondern nur der Anteil der durch das Statorfeld bedingt ist. Die Selbstinduktion wirkt selbstverständlich immer noch. In deinem Beispiel gesprochen: Der Motor dreht und erzeugt eine Spannung von 6V. Die Steuerung legt für eine kurze Zeit (dein "Häppchen") 12V an. Die Differenz von 12V - 6V = 6V ist die Spannung welche an der "Eigeninduktivität" abfällt. Diese 6V sorgen für eine Flussänderung der in meiner Liste "ersten" Flusskomponente und damit für einen ansteigenden Strom. Im Falle von 6V und 23uH ändert sich der Strom dann mit 260mA/us. Will man die Drehzahl erhöhen wird der Dutycycle erhöht. Dadurch stimmt dieses Gleichgewicht nicht mehr, die Differenz aus "fremdinduzierter" Spannung und Motoreingangsspannung fällt dann über der Eigeninduktivität ab und erhöht den Strom. Durch den Strom wirkt ein grösseres Drehmoment auf den Rotor, dieser beschleunigt und erhöht dadurch die "fremdinduzierte" Spannung so lange, bis wieder ein Gleichgewicht herrscht.
Stinktier schrieb: > induzierte Anteil ist das die EMK in meinem Lehrbuch? Ich bin erstaunt, wie manche das ihnen gelehrte interpretieren... #ich bin hier raus - möchte nicht anecken. Liebe Grüße ins Forum
Stromtuner schrieb: > ist das die EMK in meinem Lehrbuch? Der Begriff EMK ist veraltet, ich muss zugeben ich weiss nicht welche Anteile dazugehören. Ich verwende ich nicht - meine aber dass die EMK nur der Anteil ist welcher vom Stator in die Rotorwicklung induziert ist. Kann sein dass andere die Summe aus selbst- und fremdinduzierten Anteilen darunter verstehen.
Werner schrieb: > Wieso sollen eigenttlich drei einzelne Kondensatoren hierbei eingestzt > werden? Und nicht nur ein großen Kondensator? Weil es keine 11,1µF Kondensatoren zu kaufen gibt. nein, im Ernst, es geht darum auch hochfrequente Impulsströme abzublocken, je größer ein Kondensator, desto schlechter sind seine HF Eigenschaften, also nimmt man mehrere, den großen für längere und stärkere Impulse und den kurzen für die extrem hochfrequenten Impulse. Wichtig: Die Abblockkondensatoren müssen keramische Kondensatoren sein und so nah wie möglich an die Treiberversorgung (Platinenlayout!)
Stromtuner (Gast) schrieb u.a.: > Und wenn der Motor nur mit einer Drehzahl dreht, die > 6Volt entsprechen, OBWOHL er 12Volt bekommt (in Häppchen), > ist die induzierte Spannung entprechend klein (nahe 6Volt) und > der Strom entsprechend hoch. Entsprechend hoch ist im > Umkehrschluß sein Drehmoment > bei gleicher Drehzahl im Vergleich an einem Betrieb an > tatsächlichen 6Volt. Nein, es ist (im Mittel) gleich hoch. Es schwankt nur etwas entsprechend der im üblichen, anzustrebendem Betrieb geringen Stromwelligkeit.
Stromtuner schrieb: > Den Treiber mit 10µ, 1µ und 100nF abblocken Ich glaube er meint nF und nicht uF oder?
Danke Stinktier für die ausführliche Berechnung abseits des Themas. Was hat zum Stillstand passender Dutycycle einer Stromregelung mit der gestellten Pulsweite per Poti zu tun? Und was hat die natürliche Strombegrenzung der Induktivität innerhalb EINES Pulses mit dem Anlaufstrom zu tun, der vielleicht über 1000 Perioden geht? Du bringst nach wie vor alles durcheinander. Hast durchaus Wissen, aber schnallst entweder nichts, oder hat keine Einsicht. Von daher hat mein erster kritischer Beitrag in deine Richtung nach wie vor Bestand. Dort hast du gleich mehrfachen Blödsinn erzählt, wahrscheinlich, weil du bissl durch den Wind warst. Ich hoffe, das ändert sich jetzt. Bevor du weiter vermutest, schau dir vielleicht erstmal an, was die Gegen-EMK ist. Es ist allein die Tachospannung des Motors, nicht seine Induktivität, oder deren Vermögen, trotz Stillstands kurze Pulse mit Nennspannung zuzulassen.
Meine Fresse bei dir ist echt Hopfen und Malz verloren. Du kannst einfach nicht zugeben das du nicht mehr nachkommst und versuchst krampfhaft einen Grund zu finden dass dein Anlaufstrom nicht per PWM beherrschbar sei. Der TO will den Motor langsam hochfahren und damit einen hohen Anlaufstrom verhindern. Daraufhin haben mehrer Leute wiedersprochen von wegen das ginge nicht und das ist nun Mal falsch, auch wenn du das immer noch nicht kapieren willst. Das geht mit einer PWM wunderbar. Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Dort hast du gleich mehrfachen Blödsinn erzählt, wahrscheinlich, weil du > bissl durch den Wind warst. Du schreibst bereits mehrfach ich würde Blödsinn erzählen, kannst mir aber keine einzige falsche Aussage vorführen oder? Wie wärs mal mit einer konkreten Ansage wo ich was Falsches behaupte? Im Gegenteil zu deinen Aussagen kann ich meine mit Zahlen und Fakten untermauern, das ist bei dir komischerweise irgendwie weniger der Fall. Der Gast hat immer recht! (Mr. Krabs) schrieb: > Danke Stinktier für die ausführliche Berechnung abseits des Themas. Was > hat zum Stillstand passender Dutycycle einer Stromregelung mit der > gestellten Pulsweite per Poti zu tun? Und was hat die natürliche > Strombegrenzung der Induktivität innerhalb EINES Pulses mit dem > Anlaufstrom zu tun, der vielleicht über 1000 Perioden geht? Du akzeptierst also das ich den Strom problemlos bei Stillstand des Rotors auf Nennwert halten kann. Wenn der Motor aber hochläuft soll das auf einmal nicht mehr gehen, obwohl die Spannung die nun induziert wird grösser wird und dem Strom noch weiter entgegenwirkt? Dir ist nicht klar, dass Stillstand in dem Zusammenhang bereits der worst case ist? Diese Ansicht ist...gelinde gesagt kreativ. Und jetzt schau endlich in ein Buch deiner Wahl und befasse dich mit dem Ersatzschaltbild einer DC Maschine.
Jetzt habt ihr mich so weit, daß ich es selbst ausprobiere. Eigentlich hatte ich dazu gar keine Frage, aber nun bin ich neugierig geworden.
Werner schrieb: > Stromtuner schrieb: >> Den Treiber mit 10µ, 1µ und 100nF abblocken > > Ich glaube er meint nF und nicht uF oder? Er meint das was er geschrieben hat! Ob es jetzt wirklich 3 sein müssen, oder ob ein 100n und ein 4,7µ reichen lasse ich jetzt mal dahingestellt. Das hängt auch von deiner Versorgung und dem Layout ab.
StromTuner Stefan U. schrieb: > Jetzt habt ihr mich so weit, daß ich es selbst ausprobiere. > Eigentlich hatte ich dazu gar keine Frage, aber nun bin ich neugierig > geworden. Erklärtes Ziel eines Forums: Leute mit gemeinsamen Hobby zu solchen Sachen "anstiften", hehe. passiert mir ständig, hab bisher nur positive Erfahrungen aus solchen "Aktionen" ziehen können. - Laserlichtschrankenreichweitentests - 50Cent-Stücken erkennen - schwimmende Pool-Solar-Wechselfarben-Lampen PIN14-SO16 freilegen und ersetzen (PIN14 war weggefault) -> Gehäuse weggekratzt und Drähtchen angelötet) - Glühkerzenrelais (22A@12V) durch FET ersetzen - ... manche Sachen passen sowieso gerade zur "Auftragslage" aus dem Freundeskreis, andere enstehen aus purer Neugierde. Find ich jetzt nicht soo schlecht. man lernt ja auch nie aus. Das mit dem Motor hatte ich 2005-2007 schon getestet. Von daher hält sich mein Interesse hier in Grenzen. Fakt: Motorstrom steigt beträchtlich bei 50%PWM und unter Last auf Werte weit oberhalb seines, im Datenblatt angegeben, Maximalwerts. Daher: Vorsicht! Aber wenn man nicht Teillast fährt, sondern "nur" eine Rampe zum Hochfahren braucht, sollte man die Kirche im Dorf lassen.
Und hört auf, euch gegenseitig ans Bein zu p1$$en. Ich bin kein Moderator, steht mir sicher nicht zu, mich hier dazu äußern. Aber ich würde das gnadenlos löschen und solche Anfeindungen im Keim ersticken. Aber da hätte man bei über 43.000 Posts hier gut zu tun ;) StromTuner
Beispiel: aus dieser Schaltung Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?" wurde dann am Ende, nach Klärung alles Eckdaten, was viel einfacheres draus. Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?" Darum brauchen "wir" hier immer alle Eckdaten zur Frage immer gleich von Anfang an. Man selbst sollte sich bei privaten Projekten auch immer gut vorher überlegen, wie die Paramerter und eine ToDo-Liste anfertigen. Sonst fischt man manchmal in falschen Gewässern. Wenn dann immernoch was unklar ist, kann man ja hier immernoch nachfragen. Kann seinen "Bedenkenkatalog" vorlegen, alle wissen sofort Bescheid und sehen auch, das sich der TO ernsthaft Gedanken gemacht hat und dann findet man auch, dank der Schwarmintelligenz hier, gemeinsam eine Lösung. StromTuner
Werner schrieb: > Die Frequenz wird wahrscheinlich ca. 10kHz betragen Stromtuner schrieb: > Fakt: Motorstrom steigt beträchtlich bei 50%PWM und unter Last auf Werte > weit oberhalb seines, im Datenblatt angegeben, Maximalwerts. Ehrlich, jedes mal der gleiche alberne Quatsch hier wenn es um Motor-PWM geht, ich lache mich tot. Bei 10kHz und 50% Tastverhältnis kannst du glücklich sein wenn noch 200 mA durch den Motor fließen. Schuld daran ist, logischerweise- und wie schon mehrfach hier erläutert, die Induktivität. Und natürlich kann man jeden einzelnen Puls der PWM auf das angestrebte Strommaximum begrenzen! Weil eben der Strom bei jedem einzelnen Puls langsam ansteigt. Bei 10 kHz/50% also einer Pulsbreite von 50µs wird das Strommaximum allerdings von vornherein so niedrig ausfallen daß sich jede weitere Begrenzung erübrigt. Es sei denn dein Motor hat nur eine einzige Windung, ähnlich mancher Denkapparate unter der Schädeldecke... Stromtuner schrieb: > Das mit dem Motor hatte ich 2005-2007 schon getestet. Ja, im Traum.
Wie gesagt: muss ich nicht haben. Scheiß Umgangston hier ging mir schon die letzte Zeit total gegen den Strich. https://www.mikrocontroller.net/user/delete_account StromTuner
> Bei 10kHz und 50% Tastverhältnis kannst du glücklich sein wenn noch 200 > mA durch den Motor fließen. Schuld daran ist, logischerweise- und wie > schon mehrfach hier erläutert, die Induktivität. Die Induktivität bestimmt wesentlich die Welligkeit des Stroms, NICHT seinen Mittelwert!
Axel R. schrieb: > Wie gesagt: muss ich nicht haben. > Scheiß Umgangston hier ging mir schon die letzte Zeit total gegen den > Strich. > https://www.mikrocontroller.net/user/delete_account Seit wann überlässt denn ein Mann mit Eiern und Rückgrat das Feld den Pöblern, wenn es hart wird? Ärsche sitzen überall, es kommt drauf an, sich gegen sie durchzusetzen...
>PWM für 12V Motor
PWM für 12 Volt ist gut beherrschbar, ab 230V sollte man über andere
Modulationsverfahren nachdenken.
Was ist das überhaupt für ein Motor? Es gibt ja welche mit Dauermagnet, dann mit Erregerwicklung, und die Erregerwicklung kann Parallel oder in Reihe mit den Läufer sein. All diese Varianten verhalten sich völlig unterschiedlich.
Elektrofan schrieb: >> Bei 10kHz und 50% Tastverhältnis kannst du glücklich sein wenn noch 200 >> mA durch den Motor fließen. Schuld daran ist, logischerweise- und wie >> schon mehrfach hier erläutert, die Induktivität. > > Die Induktivität bestimmt wesentlich die Welligkeit des Stroms, NICHT > seinen Mittelwert! Das ist im Prinzip richtg, aber hier geht es um PWM. Das ist nicht einfach nur eine Frequenz. Das Puls/Pause-Verhältnis wird moduliert. Starr auf 50% zu definieren, ist dabei allerdings auch etwas unglücklich formuliert. Induktivität und Frequenz bestimmen die Welligkeit. Der Ripple muß klein genug gehalten werden, daß der Strom mit Ripple noch vom Blockierstrom fern bleibt. Dann kann man mit dem Tastverhältnis den mittleren Strom modululieren. Das erfordert aber schon etwas Detailkenntnis und permanennte Überwachung um den Strom zu regeln. Ohne Überwachung kann man nur steuern. Im Blindflug muß man dann bei den Tastverhältnissen auf Nummer sicher gehen. Das führt dann zu Strömen und Drehmomenten mit denen man keinen Blumentopf gewinnt. Für die Stromüberwachung gibt es auch praktische Fets mit Meßkontakt. Nehmen wir mal ein Beispiel von unserem Klassiker: Pollin https://www.pollin.de/p/bausatz-drehzahlsteller-fuer-gleichstrommotoren-810026 Da wurde ein IRC-540 verwendet. Die Schaltung ist allerdings auch nur für 10 A ausgelegt.
> Induktivität und Frequenz bestimmen die Welligkeit.
Klar. -
Die Welligkeit nicht "zu gross" werden zu lassen (z.B. < 10% vom
aritmetischen Strom), ist für den Motor aber günstig, weil er
dann bei gleichem Drehmoment weniger belastet und damit weniger
warm wird.
(Das gilt für fremd- bzw. dauermagneterregte Motoren, weil
bei denen das Drehmoment proportional zum arithmetischen Strom
ist, nicht zum Effektivstrom, und der wächst mit der Welligkeit.)
Zur "echten" Stromregelung mittels PWM. Man schaue sich mal entsprechene Motoren und deren Drehzahlen an. Dann ist noch der interne Aufbau zu bedenken. Da wird pro Umdrehung mehrfach umgepolt, je nach Bauart. Die Wicklungen werden immer nur sehr kurz bestromt, kommen dennoch im Mittel auf ihren Nennstrom und in der Spitze kurz vor dem Umpolen auf noch mehr und haben daher eine vergleichsweise geringe eigene Induktivität. Ich rede jetzt nicht von der Induktion durch die laufende Maschine, sondern von den Spulen selbst. Sie ist auch der Grund, warum die Freilaufdiode benötigt wird, um genau die darin gespeicherte Energie abzuleiten. Für die Gegen-EMK durch die laufende maschine wird sie nicht benötigt, denn sie würde einen Strom in entgegengesetzter Richtung bewirken. Daher sollen die Dioden auch schnell sein, um nach dem "Entladen" der Spulen schnell zu sperren, so als wäre sie dann nicht da. Man braucht da schon eine sehr hohe PWM-Frequenz um dann den Strom per PWM begrenzen zu können. Da ist man sehr schnell im zweistelligen kHz-Bereich. Das ist ja gerad der Witz an PWM. Man hat sehr schnell vollen Strom oder sogar noch mehr als den Nennstrom und damit kurzfristig das volle Drehmoment um das Losbrechmoment zu überwinden. Um mittels PWM den Motorstrom zu kontrollieren muß die Frequenz hoch und die Stromüberwachung schnell sein.
Werner schrieb: > Den Anlaufstrom möchte ich mit der PWM Steuerung begrenzen. Wie wäre es, den Anlaufstrom durch eine Strombegrenzung zu begrenzen, also das wieder-abschalten wenn der Strom zu hoch wird: MIC5020 IR2121
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