Hallo,
ich möchte einen 12VDC-Motor mit STEP/DIR-Signalen steuern. Dazu habe
ich ein Steuergerät (Gecko G320X), dessen Betriebsspannung aber 18-80V
beträgt. Laut Hersteller sollte es kein Problem sein auch 12V Motoren
damit anzusteuern, solange man die maximale RPM nicht überschreitet.
Aber selbst ohne Last und bei geringen Geschwindigkeiten (auch bei hohen
Geschwindigkeiten) überhitzt der Motor relativ schnell. Ich vermute es
liegt an Stromspitzen. Was meint ihr könnte man da tun?
Das Steuergerät liefert ein 20kHz PWM-Signal. Ich habe nirgens gesehen,
dass man die Frequenz ändern kann. Meine Idee war es jetzt die maximale
Spannung der PWM zu reduzieren. Meinst ihr es würde ein Spannungsteiler
funktionieren, trotz wechselnder Last am Motor? Die Idee wäre das
Steuergerät mit 24V zu betreiben und ein Spannungsteiler das
Ausgangssignal auf 12V reduzieren zu lassen.
Durch wechselnde Last am Motor wird der Strom sich ändern, wird das die
Spannungsteilung beeinflussen, was den Betrieb stören könnte? Habt ihr
andere Vorschläge die Überhitzung zu reduzieren?
Vielen Dank für jede Antwort.
David
David schrieb:> Durch wechselnde Last am Motor wird der Strom sich ändern, wird das die> Spannungsteilung beeinflussen, was den Betrieb stören könnte?
Ja, sehr! Das wird nicht gehen, schon gar nicht mit einem Teiler
10k/10k!
> Habt ihr andere Vorschläge die Überhitzung zu reduzieren?
Liefert das Steuergerät 24V DC oder PWM? Bei DC: nimm einen Schaltregler
24V auf 12V.
Hast du schon mal versucht, den Motor direkt mit 12V DC anzusteuern
(Autobatterie, Netzgerät)? Bleibt er dann kühl?
David schrieb:> Laut Hersteller sollte es kein Problem sein auch 12V Motoren> damit anzusteuern, solange man die maximale RPM nicht überschreitet.
Das klingt nach Blödsinn. Das Ding hat keine Einstellmöglichkeit für
maximalen Duty-Cycle.
Und Spannungsteiler ist eine Schnapsidee.
David schrieb:> ich möchte einen 12VDC-Motor mit STEP/DIR-Signalen steuern.
Dein Gecko Servo Controller ist nur für Motore die zumindest 1mH
Spuleninduktivität haben. Hat deiner das ? Gerade kleine Motore eher
nicht. Zudem braucht er einen Encoder, hast du einen ?
Du hast STEP und DIR als TTL-Logik-Signale anzubieten, nicht mit 20V.
Der Controller hält den Motor in Position, wenn also ein Drehmoment auf
der Motorwelle liegt wird er ständig Strom durch den Motor fliessen
lassen. Die maximale Leistung die man dem Motor abverlangt, darf nciht
mehr sein, als der Motor als Nennleistung hat.
Hat man die Einstellung von PID schlecht gewählt, wird er die
Nullposition nicht finden und ständig Strom fliessne lassen. Auch wenn
STEP immer auf 0 ist.
Michael B. schrieb:> Dein Gecko Servo Controller ist nur für Motore die zumindest 1mH> Spuleninduktivität haben. Hat deiner das ? Gerade kleine Motore eher> nicht.
Da könnte man ja noch Abhilfe in Form einer externen Speicherdrossel
schaffen.
David schrieb:> Meinst ihr es würde ein Spannungsteiler funktionieren,
Vergiss den Spanungsteiler. Die Information einer PWM steckt im
Tastverhältnnis. Und das bleibt auch nach dem Spannungsteiler gleich...
> Die Idee wäre das Steuergerät mit 24V zu betreiben
Dann darf deine PWM eben nie mehr als 50% haben, um den Motor auch im
Dauerbetrieb nicht zu überlasten (wenn der unbekannte Motor überhaupt
Dauerbetrieb verträgt).
> trotz wechselnder Last am Motor?
Das ist ein ganz, ganz anders Problem. Dagegen hilft nur ein Regler.
Einen DC-Motor mit Step/Dir-Signalen klingt zunächst wie Blödsinn, aber
dieser Gecko Driver scheint genau das zu können: Mit einem DC-Motor und
einem Encoder so zu tun, als sei es ein Schrittmotor-Antrieb.
Genau konnte ich es leider nicht rausbekommen, denn der Download des
Manuals ergibt ein seltsames Dateiformat.
Mit wieviel Spannung versorgst Du den Gecko? Bereits mit den minimal
möglichen 18V, oder mit 24V, oder gar noch höher?
Genauso wenig konnte ich herausbekommen, ob sich der maximale Duty-Cycle
begrenzen läßt. Andererseits ist im Werbetext von einstellbarer
Strombegrenzung die Rede, die wird ja wohl auch auf den gemittelten
Strom reagieren und diesen ggf. durch Reduzieren des PWM-Duty-Cycle
begrenzen.
Also auf den ersten Blick ist nicht verständlich, warum es mit einem
12V-Motor an dieser Steuerung nicht gehen sollte.
Hast Du häufigen Drehrichtungswechsel? Auch ohne Last und Reibung ist
die Trägheit des Rotors eine Last, sie muß abgebremst und andersherum
beschleunigt werden.
Oder "zittert" der Motor gar durch durch falch eingestellte
Regelparameter?
HildeK schrieb:> Ja, sehr! Das wird nicht gehen, schon gar nicht mit einem Teiler> 10k/10k!
Ok, ja 10K war erstmal auch nur ein Beispiel und nicht durchdacht.
HildeK schrieb:> Liefert das Steuergerät 24V DC oder PWM? Bei DC: nimm einen Schaltregler> 24V auf 12V.
Er Liefert ein PWM Ausgangssignal. Ein Schaltregler funktioniert da
nicht?
Michael B. schrieb:> Dein Gecko Servo Controller ist nur für Motore die zumindest 1mH> Spuleninduktivität haben. Hat deiner das ? Gerade kleine Motore eher> nicht. Zudem braucht er einen Encoder, hast du einen ?
Über die Spuleninduktivität ist mir leider nichts bekannt, es handelt
sich aber um einen kleinen Motor mit 4W Nennleistung. Encoder und
passende TTL-Signale habe ich.
Fällt euch sonst eine Lösung ein wie man das ohne Überhitzung betreiben
könnte?
TomH schrieb:> Mit wieviel Spannung versorgst Du den Gecko? Bereits mit den minimal> möglichen 18V, oder mit 24V, oder gar noch höher?>> Genauso wenig konnte ich herausbekommen, ob sich der maximale Duty-Cycle> begrenzen läßt. Andererseits ist im Werbetext von einstellbarer> Strombegrenzung die Rede, die wird ja wohl auch auf den gemittelten> Strom reagieren und diesen ggf. durch Reduzieren des PWM-Duty-Cycle> begrenzen.>> Also auf den ersten Blick ist nicht verständlich, warum es mit einem> 12V-Motor an dieser Steuerung nicht gehen sollte.>> Hast Du häufigen Drehrichtungswechsel? Auch ohne Last und Reibung ist> die Trägheit des Rotors eine Last, sie muß abgebremst und andersherum> beschleunigt werden.> Oder "zittert" der Motor gar durch durch falch eingestellte> Regelparameter?
Ich habe es bis jetzt mit 18V Versorgung probiert.
Genau man mann den Strom begrenzen, aber selbst auf kleinstem Stromlimit
überhitzt der Motor, auch wenn ich ihn nur in eine Richtng drehen lasse.
David schrieb:> Über die Spuleninduktivität ist mir leider nichts bekannt, es handelt> sich aber um einen kleinen Motor mit 4W Nennleistung.
Wahrscheinlich liegt es daran. Zu kleiner Motor für einen 480 Watt Servo
Controller.
Michael B. schrieb:> Wahrscheinlich liegt es daran. Zu kleiner Motor für einen 480 Watt Servo> Controller.
Das kann gut sein. Würde eine Drosselspule da helfen?
David schrieb:> Genau man mann den Strom begrenzen, aber selbst auf kleinstem Stromlimit> überhitzt der Motor, auch wenn ich ihn nur in eine Richtng drehen lasse.
Zusätzlich zu dem von Michael B. gesagten:
Hat der Motor ein festes Lüfterrad auf der Welle? Falls ja ist er nicht
oder nur eingeschränkt für Langsambetrieb geeignet.
Was treibst du mit dem Motor an? Vieleicht ist er schlicht überlastet.
Oben wurde der Vorschlag gemacht den Motor mal mit 12V DC zu testen,
wird er dann auch zu warm? Falls ja ist entweder dein "zu warm"
Empfinden falsch oder der Motor wird mechanisch überlastet oder der
Motor hat einen Windungschluß.
David schrieb:> Würde eine Drosselspule da helfen?
Vielleicht, nach ermitteln der Motorinduktivitaet...
Diese wuerde halt etwas Geld kosten, aehnlich wie ein
zum Motor passender, relativ schwacher Controller.
(Es geht ja um Betrieb des Motors, nicht des G320X.)
David schrieb:> der Motor
Was macht denn "der Motor", wenn du ihn ganz ohne PWM an ganz ordinäre
12V anschließt?
Edit: Hoppla, zu spät. Auf diesen recht naheliegenden Gedanken sind
schon andere gekommen... ;-)
David schrieb:> Er Liefert ein PWM Ausgangssignal. Ein Schaltregler funktioniert da> nicht?
Nein, außer du kannst 100% PWM einstellen. Oder du glättest mit einer
großen Induktivität und einem großen Kondensator vorher. Aber dann
brauchst du den Schaltregler nicht mehr ...
David schrieb:> Genau man mann den Strom begrenzen, aber selbst> auf kleinstem Stromlimit überhitzt der Motor,Michael B. schrieb:> Zu kleiner Motor für einen 480 Watt Servo> Controller.
Das klingt nicht unwahrscheinlich. Stromlimit nicht
klein genug fuer das Motoerchen einstellbar.
Udos Ansaetze haben auch etwas fuer sich.
Udo S. schrieb:> Zusätzlich zu dem von Michael B. gesagten:> Hat der Motor ein festes Lüfterrad auf der Welle? Falls ja ist er nicht> oder nur eingeschränkt für Langsambetrieb geeignet.> Was treibst du mit dem Motor an? Vieleicht ist er schlicht überlastet.>> Oben wurde der Vorschlag gemacht den Motor mal mit 12V DC zu testen,> wird er dann auch zu warm? Falls ja ist entweder dein "zu warm"> Empfinden falsch oder der Motor wird mechanisch überlastet oder der> Motor hat einen Windungschluß.
Der Motor hat kein Lüfterrad.
Und den Motor habe ich schon bei 12V ausgiebig getestet und der wurde
nicht warm. Es liegt auf jeden fall an dem Steuergerät.
heyderney schrieb:> Diese wuerde halt etwas Geld kosten, aehnlich wie ein> zum Motor passender, relativ schwacher Controller.
Controller die Servos mit STEP-Signalen ansteuern können gibt es leider
nicht so viele.
Es handelt sich um so einen ähnlichen Motor:
https://de.aliexpress.com/item/Free-shipping-to-send-second-hand-Switzerland-Portescap-coreless-DC-geared-motor-with-encoder-16G-214E/32488464971.html
Es zu dem Motor leider keinerlei Datenblätter und die Induktivität kann
man auch nur mit speziellen Messgerät messen oder?
Könnte man einfach unterschiedliche Drosselspulen testen und schauen was
funktioniert? Ich dachte an Spulen mit Induktivitäten zwischen 0,5 und
1mH. Oder könnte dabei etwas kaputt gehen?
David schrieb:> Es zu dem Motor leider keinerlei Datenblätter und die Induktivität kann> man auch nur mit speziellen Messgerät messen oder?
In deinem Link zu aliexpress stehen der Hersteller und die
Artikelnummer. Damit ist es nicht möglich, zu Datenblättern zu finden?
Allerdings lohnt sich die Suche nicht wirklich: schon in der Überschrift
bei Aliexpress steht, dass es sich um einen coreless Motor handelt.
Das bedeutet, dass der Rotor keinen Eisenkern hat sondern eine
"freitragende" Kupferkonstruktion ist. Wenn ich mich recht erinnere war
das früher mal einge besondere Spezialität des Herstellers Portescap,
von dem der Motor bei Aliexpress ist.
https://www.motioncontroltips.com/what-are-coreless-dc-motors/
Der fehlende Eisenkern hat den Vorteil eines geringen Trägheitsmoments:
man kann mit dem Teil sehr außergewöhnlich schnell beschleunigen und
bremsen.
Das hat daneben aber auch die Eigenschaft, dass die Induktivität der
Rotorspule um Größenordnungen kleiner ist als bei "normalen" DC-Motoren.
Eher im µH-Bereich statt im mH-Bereich. Wenn man den überhaupt mit PWM
betreiben will, dann benötigt man dazu recht spezielle PWM-Controller,
die mit dem sehr schnellen Stromanstieg klarkommen.
Mit anderen Worten: dein Motor-Controller und dein Motor passen in
mehrerlei Hinsicht überhaupt nicht zueinander. Klar kannst du jetzt
versuchen, mit externen Spulen daran herumzufrickeln. Aber sehr viel
sinnvoller wäre, eine passende Kombination von Controller und Motor zu
wählen (also entweder deinen Controller oder deinen Motor zu tauschen)
Hallo,
ich habe jetzt eine Drosselspule mit 1mh in Serie zum Motor geschaltet
und es funktioniert jetzt einwandfrei. Also kein Erhitzen mehr.
Positionierung, etc. funktioniert auch einwandfrei. Also selbst wenn das
Steuergerät nicht ideal zum Motor passt, für eine Amateuranwendung
reicht das vollkommen aus, falls es jemanden interessiert.
Ich bedanke mich sehr bei euch allen
David
Schaltung.PNG
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