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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltplan für Motor über Arduino ansteuern (externe Stromquelle, MOSFET, Treiber)


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Autor: Hugen D. (vierpfoten)
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Hallo,

ich würde gerne eine Referenzschaltung haben für: einen (nicht-Servo) 
Motor über Arduino ein- und ausschalten können. Der Motor selbst soll 
für den Laststrom eine andere Stromquelle haben.


==== Problem dabei: ====
- Ich finde keinen Referenzschaltplan, an dem ich mich orientieren kann.
- Informationen im Internet sind schwer zu verstehen - vmtl. weil ich 
viel zu wenig im Thema stecke.


==== Ziel des "Projekts": ====
Ich möchte einen Referenzschaltplan haben, auf den ich zurückgreifen 
kann wenn ich mal mit sinnvollem Hintergrund einen Motor ansteuern 
möchte.


==== Schaltplan (Anhang): ====
- In grün habe ich den Gatetreiber nach bestem Gewissen gemacht. Quelle 
war dafür die wikipedia
- In blau ist der Teil, den hier von der Seite rauslesen konnte. ( 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#Gatebeschaltung )
- Transistor ganz rechts soll die Stromspitzen des Motors abfangen
- Diode über Motor soll den Induktionsstrom in die falsche Richtung 
stoppen, wenn der Motor gestoppt wird.

- "Data"-Pin am Arduino ist einer der PWM-Pins. Ich starte den Motor 
aber mit digitalWrite. Ich bin mir nicht sicher, ob das dann jetzt ein 
PWM-Signal ist, oder nicht.


==== Frage: ====
(1) Ist der Schaltplan in dieser Form so verwendbar?

(2) Habe ich das mit dem Gate-Treiber richtig verstanden / angewendet?



Gruß

Autor: Falk B. (falk)
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@Hugen Dubel (vierpfoten)

>ich würde gerne eine Referenzschaltung haben für: einen (nicht-Servo)
>Motor über Arduino ein- und ausschalten können. Der Motor selbst soll
>für den Laststrom eine andere Stromquelle haben.

Hmm.

Siehe Motoransteuerung mit PWM.

>- In grün habe ich den Gatetreiber nach bestem Gewissen gemacht. Quelle
>war dafür die Wikipedia

Naja, nicht wirklich das Gelbe vom Ei. Nimm einen fertigen Treiber ala 
ICL7667, die gibt es überall und die kosten nicht viel. Das spart viele 
Probleme.

>- In blau ist der Teil, den hier von der Seite rauslesen konnte. (
>https://www.mikrocontroller.net/articles/Treiber#G... )

Im Prinzip richtig, für einen einfachen PWM-Treiber ggf. ein wenig 
Zuviel. Ein einfacher Gatewiderstand zur Dämpfung von parasitären 
Schwingungen reicht hier.

>- Transistor ganz rechts soll die Stromspitzen des Motors abfangen

???
Der Transistor ist der Leistungsschalter.

>- Diode über Motor soll den Induktionsstrom in die falsche Richtung
>stoppen, wenn der Motor gestoppt wird.

Falsch. Er ermöglicht das WEITERFLIEßEN des Spulenstroms, wenn der 
Transistior (MOSFET) abschaltet. Das ist vor allem bei PWM der Fall, 
aber auch bei einfachem Schaltbetrieb.

>- "Data"-Pin am Arduino ist einer der PWM-Pins. Ich starte den Motor
>aber mit digitalWrite. Ich bin mir nicht sicher, ob das dann jetzt ein
>PWM-Signal ist, oder nicht.

Kein PWM, die wird beim Arduino über analogWrite() gemacht.

Es fehlt die Masseverbindung zwischen deinem externen Netzteil und dem 
Arduino! Die ist grundlegend wichtig!


>(1) Ist der Schaltplan in dieser Form so verwendbar?

Nein.

>(2) Habe ich das mit dem Gate-Treiber richtig verstanden / angewendet?

Nur halb.

Autor: Florian W. (florenzw)
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Willst du den Motor nur ein- und ausschalten oder willst du ihn über PWM 
mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen lassen?

Autor: Hugen D. (vierpfoten)
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> Siehe Motoransteuerung mit PWM.
Vielen Dank! Viel gelernt!

>> Diode über Motor
> Falsch. Er ermöglicht das WEITERFLIEßEN des Spulenstroms
Ich hab das mal versucht bildlich darzustellen. Ich hoffe das ist jetzt 
so richtig
Youtube-Video "Motor Induktionsspannung"

> >- Transistor ganz rechts soll die Stromspitzen des Motors
abfangen
> ???
> Der Transistor ist der Leistungsschalter.
Ich denke und meine "Kondensator", aber meine Hand schreibt 
"Transistor". Schlechte Angewohnheit.

> Es fehlt die Masseverbindung zwischen deinem externen Netzteil
und dem Arduino! Die ist grundlegend wichtig!
Tatsächlich übersehen. Ist jetzt drin.

>> (1) Ist der Schaltplan in dieser Form so verwendbar?
> Nein.
Wenn die Masseverbindung vorhanden wäre?

> (2) Habe ich das mit dem Gate-Treiber richtig verstanden / angewendet?
Ich werde mich nochmal umgucken. Vielen Dank für den direktlink auf 
einen passenden Treiber. Ich muss mal gucken, ob ich sowas hier erwerben 
kann. Elektrobauteile sind immer schwer zu bekommen.

>> Willst du den Motor nur ein- und ausschalten oder willst du ihn
über PWM mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen lassen?
Für diese Schaltung geht es ausschließlich um ein- und aus.

Autor: m.n. (Gast)
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Nimm einen geeigneten Motortreiber, um einen Motor in einer Drehrichtung 
anzusteuern. Als Beispiel sieh Dir den BTS462 an: 
https://www.reichelt.de/BS-Transistoren/BTS-462/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=115934&GROUPID=2884&artnr=BTS+462&SEARCH=bts462&trstct=pos_0
Damit kann man nichts verkehrt machen, da er schon viele 
Schutzfunktionen eingebaut hat. Auch preislich ist er in Ordnung.

Autor: andreasgf (Gast)
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Hugen D. schrieb:
> Für diese Schaltung geht es ausschließlich um ein- und aus.

Schnelle Lösung : ein Relais einsetzen
Vorteil : Steuerung und Lastteil potentialfrei !!

Autor: m.n. (Gast)
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andreasgf schrieb:
> Schnelle Lösung : ein Relais einsetzen
> Vorteil : Steuerung und Lastteil potentialfrei !!

Nachteile: Leistungsrelais braucht zusätzlichen Treiber, Relaiskontakte 
müssen entstört werden, mechanischer Verschleis, PWM ausgeschlossen, ...

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Hugen D. schrieb:
> Ich möchte einen Referenzschaltplan haben, auf den ich zurückgreifen
> kann wenn ich mal mit sinnvollem Hintergrund einen Motor ansteuern
> möchte

Du musst erst mal grundlegende Elektrik erlernen.

Eine Spannung gibt es nur ZWISCHEN ZWEI Punkten.

Ein MOSFET wird spannungsgesteuert.

Dein MOSFET ist nur über 1 Leitung mit der Ansteuerung verbunden.

Fällt dir was auf ?

Du brauchst mindestens eie zweite Leitung von links (Arduino) nach 
rechts (Motor).

Man verbindet GND miteinander damit die beiden Schaltungsteile einen 
BEZUG zueinander haben und die Spannung am Gate auch ankommen kann.

Ansonsten ist der Ansatz unnötiger overkill. Für einen Motor an 9V 
reicht ein LogiocLevelMOSFET wie IRLZ34, der für den ANLAUFSTROM = 
Blockierstrom des Motor ausgelegt ist. Auch die (Freilaif-)diode muss 
für diesen Strom ausgelegt sein.

Der lässt sich direkt von einem Arduino-Ausgang steuern, auch bei PWM 
denn für die reicht bei Motoren 50Hz, machen ja Wechselstrommotore nicht 
anders.

Damit entfällt der ganze blau und grün eingerahmte Käse.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Hugen D. schrieb:
> ich würde gerne eine Referenzschaltung haben für: einen (nicht-Servo)
> Motor über Arduino ein- und ausschalten können. Der Motor selbst soll
> für den Laststrom eine andere Stromquelle haben.

Dir ist klar, dass es unterschiedliche Typen von Motoren und 
unterschliedliche Leistungsklassen gibt?

Es ist ein Unterschied, ob du einen Kleinlüfter oder ein 30kW-Motor 
3-Phasen Motor ansteuern willst. Das lässt sich nicht mit einer 
Referenzschaltung erschlagen.

Autor: Hugen D. (vierpfoten)
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Bzgl. Treiber werde ich den Empfehlungen folgen und mir einen fertigen 
besorgen.

Relais werde ich wohl lassen. Danke fuer die Idee und die direkte 
Reaktion darauf.


Michael Bertrandt:
> Dein MOSFET ist nur über 1 Leitung mit der Ansteuerung verbunden.
> Fällt dir was auf ?
Ich gehe davon aus, dass du darauf Ansprichst dass die Verbindung vom 
Minus-Pol der Batterie nach GND fehlt?
Falls dem so ist: Leider kann ich den ersten Beitrag nicht mehr aendern. 
Deswegen hatte ich das in meinen anderen Beitrag geschrieben.
Im Video ist es auch geaendert.

Wolfgang :
> Dir ist klar, dass es unterschiedliche Typen von Motoren und
> unterschliedliche Leistungsklassen gibt?
> Es ist ein Unterschied, ob du einen Kleinlüfter oder ein 30kW-Motor
> 3-Phasen Motor ansteuern willst. Das lässt sich nicht mit einer
> Referenzschaltung erschlagen.
Ja, ist mir klar. Ich versuche damit einen Anhaltspunkt zu finden, um in 
das Thema reinzukommen und ein Muster zu haben, dass ich anhand der 
Gegebenheiten abaendern kann.

Ich habe das Gefuehl, dass keiner das Video kommentiert hat... Ist das 
denn so falsch? ’. .`


Grusz

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