Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektromotor mit Batterie


von Isor (Gast)


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Wir betreiben einen Elektromotor (Nennspannung Motor 5V, Modell mit 
Kohlebürsten) im ungünstigsten Fall. Der Motor wird von einer Batterie 
3...3.7V betrieben, und ist jeweils 50-100ms in Betrieb. Leider ist dies 
genau der Teil wo der Motor mit den hohen Einschaltstrom hat. Gesteuert 
wird der Motor über den DRV8837 und einen MCU

Der Betriebsstrom ist bei ca. 50mA, der Einschalstrom kurzzeitig über 
800mA. Leider kann zeitlich keine andere Betriebszeit gewählt werden.

Nun wurde beobachtet das bei verschiedenen Batterien verschiedene 
Probleme auftreten.

Einige Batterien sinken im Betriebs-Moment nur um ca. 300mV ab, andere 
Sacken auf 1.5V zusammen. Bei einer Batterie sinkt die Spannung 
garnicht.

Da wir nicht bestimmen können welcher Typ Batterie eingebaut werden 
kann, ist dies ein Problem.


1.) Gibt es eine Möglichkeit den Motorstrom zu begrenzen?
2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?

Vielen Dank für eure Inputs

Grüsse,
Tom

von MiMa (Gast)


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Isor schrieb:
> Da wir nicht bestimmen können welcher Typ Batterie eingebaut werden
> kann, ist dies ein Problem.

Sind es wenigstens alle die gleichen Typen?

Isor schrieb:
> 1.) Gibt es eine Möglichkeit den Motorstrom zu begrenzen?

zum Beispiel einen Widerstand in Reihe schalten. Nicht gerade effizient 
aber begrenzt den Strom!


Isor schrieb:
> 2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?

-unterschiedlich geladen
-unterschiedlich alt
-unterschiedliche Fertigung
-unterschiedliche Vorbehandlung

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Isor schrieb:
> 1.) Gibt es eine Möglichkeit den Motorstrom zu begrenzen?

Strombegrenzung für ca. 500mA davorschalten.

Isor schrieb:
> 2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?

Noch einen Elko von 4700µF vor die Strombegrenzung schalten.

von hinz (Gast)


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Isor schrieb:
> 1.) Gibt es eine Möglichkeit den Motorstrom zu begrenzen?

Sanftanlauf mittels PWM.


> 2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?

Unterschiedlicher Innenwiderstand.

von glashaus (Gast)


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PWM mit niederohmigen FETs ist wohl das einzig machbare.
Eine lineare Strombegrenzung würde ja selbst viel zu viel
Spannung für ihre Funktion brauchen, Widerstand noch mehr.

von Stephan (Gast)


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Isor schrieb:
> 2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?

Schlechte Kontakierung

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Isor schrieb:
> Der Motor wird von einer Batterie
Was ist das für eine Batterie?
> 3...3.7V betrieben, und ist jeweils 50-100ms in Betrieb. Leider ist dies
> genau der Teil wo der Motor mit den hohen Einschaltstrom hat.
Das ist normal. Der Einschaltstrom eines solchen DC-Motors sinkt erst, 
wenn der Motor deht und dann infolge der Gegeninduktion der 
Innenwiderstand steigt.

> Der Betriebsstrom ist bei ca. 50mA, der Einschalstrom kurzzeitig über
> 800mA.
Wie lang ist kurzzeitig? Warum zu Teufel, kannst du keine konkreten 
Infos geben?

> Einige Batterien sinken im Betriebs-Moment nur um ca. 300mV ab, andere
> Sacken auf 1.5V zusammen. Bei einer Batterie sinkt die Spannung
> garnicht.
Das hängt vom Innenwiderstand der Spannungsquelle ab. Dieser ist von der 
verwendeten Chemie, der Konstruktion, dem Ladezustand, der Alterung, der 
Temperatur usw. abhängig.

> Da wir nicht bestimmen können welcher Typ Batterie eingebaut werden
> kann, ist dies ein Problem.
Da empfehle ich parallel geschaltete Kondensatoren, die in den Pausen
mit einem geringen Strom aufgeladen werden und dann den hohen 
Einschaltstrom des Motor abpuffern.

> 1.) Gibt es eine Möglichkeit den Motorstrom zu begrenzen?
Ja, aber dann läuft er schlechter an. Da der Motor eh schon mit 
Unterspannung betrieben wird, wird das Drehmoment schwächer.
Also erst prüfen, ob dann nicht evtl. Probleme gibt.

> 2.) Wesshalb verhalten sich die Batterien anders?
siehe oben.

Um z.B. zu gewährleisten, dass der Motor für angenommen 50ms bis 0,8A 
Strom aus einem Kondensator ziehen kann und die Kondensatorspannung 
dabei max. 0,2V abfallen darf, wäre eine Kapazität von ca. 200mF 
notwendig.
Dazu könnte man z.B. 2 herkömmliche Elkos mit 100.000uF /6,3V parallel 
schalten oder auf Super-Kondensatoren Goldkap mit z.B. 1F oder höher 
zurückgreifen. Bei den Golfcaps ist allerdings auch darauf zu achten, 
das der Innenwiderstand hinreichend klein ist (max. ca. 100...150mOhm).
Gruß Öletronika

von Stephan (Gast)


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U. M. schrieb:
> Bei den Golfcaps ist allerdings auch darauf zu achten,
> das der Innenwiderstand hinreichend klein ist (max. ca. 100...150mOhm).

Seh ich nicht so eng. Auch bei 1 Ohm wäre der Spannungseinbruch max. 
0.8V und die Batterie hilft ja noch dazu.
Die verfügbare Spannung muss natürlich gewährleisten, dass der Motor 
auch anläuft.
Auf jeden Fall: jedes mF hilft.

Was mich irritiert ist das "Wir" und "nicht bestimmen können".
Deutet auf ein kommerzielles Produkt hin, und da sollten solche 
Grundsatzfragen kein Thema sein.

von Mani W. (e-doc)


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Isor schrieb:
> Wir betreiben einen Elektromotor

Isor schrieb:
> Da wir nicht bestimmen können

Warum erinnert mich das "WIR" immer an gewisse Künstler?


Und Isor wird wahrscheinlich Rosi heißen...

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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U. M. schrieb:
> Um z.B. zu gewährleisten, dass der Motor für angenommen 50ms bis 0,8A
> Strom aus einem Kondensator ziehen kann und die Kondensatorspannung
> dabei max. 0,2V abfallen darf, wäre eine Kapazität von ca. 200mF
> notwendig.
> Dazu könnte man z.B. 2 herkömmliche Elkos mit 100.000uF /6,3V parallel
> schalten oder auf Super-Kondensatoren Goldkap mit z.B. 1F oder höher
> zurückgreifen.

Diese Sätze sind unklar!

von Ach Du grüne Neune (Gast)


Angehängte Dateien:

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Mani W. schrieb:
> Und Isor wird wahrscheinlich Rosi heißen...

ISOR ist schon richtig und heißt: Initiative Solarmobil Ruhrgebiet e.V.
Die sollten sich eigentlich mit Elektromotoren und Batterien auskennen!

von Carsten R. (kaffeetante)


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Den Strom begrenzen kostet Dremoment. möglcierweise bewegt ich "der 
Gerät(TM)" dann nicht mehr.

Kondensator + PWM wäre da wohl die technisch beste Lösung, aber auch 
einen Ticken mehr Aufwand.

von Mani W. (e-doc)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Die sollten sich eigentlich mit Elektromotoren und Batterien auskennen!

Darum ja ein Modell mit 5 Volt Nennspannung!


Wenn das dann funzt, kann man ja auch im größeren Maßstab bauen...

Wird wohl noch eine Weile dauern...;-)

: Bearbeitet durch User
von Rudi (Gast)


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Mani W. (e-doc) schrieb: Warum erinnert mich das "WIR" immer an gewisse 
Künstler?

Antwort: Weil Du wieder Besoffen bist.

Mani W. (e-doc) schrieb: Und Isor wird wahrscheinlich Rosi heißen...

Antwort: Nein.ISOR = Initiative Solarmobil Ruhrgebiet e.V.

Mani W. (e-doc) schrieb: Diese Sätze sind unklar!

Antwort: In Deinem Zustand ist das verständlich.

Mani W. (e-doc) schrieb: Darum ja ein Modell mit 5 Volt Nennspannung!
Wenn das dann funzt, kann man ja auch im größeren Maßstab bauen...
Wird wohl noch eine Weile dauern...;-)

Antwort: Du Neandertaler wirst es schon Erwarten können.


Namaste
Rudi

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