Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DrehzahlREGELmodul für kleinen DC-Motor gesucht


von Martin (Gast)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

ich habe mir eine kleine Peristaltikpumpe (in etwa 
https://www.aliexpress.com/item/Peristaltic-Pump-Head-Dosing-Pump-Head-Tubing-Hose-Pump-Aquarium-Lab/32770860268.html) 
zugelegt, um damit eine Schneidölpumpe für Drehen/Fräsen zu bauen. Ich 
habe die 12V-Version, sie läuft bis ca. 3.3 V einigermassen stabil. Der 
Flow ist mir dabei aber immer noch zu hoch. Neben den offensichtlichen 
Varianten Getriebe (mechanisch aufwendig) und kleinerer Schlauch (ID < 1 
mm gibts kaum) wäre es interessant, die Drehzahl des Motors weiter 
heruntersetzen zu könnnen.

Es dürfte bekannt sein, dass man bürstenbehaftete DC-Motore durch 
Messung der Gegen-EMK in der Drehzahl regeln kann. Ich verwende "regeln" 
hier im ingenieurstechnischen Sinn. Eine echte Regelung ist zwar für die 
Anwendung nicht unbedingt nötig, scheint mir aber für kleine Drehzahlen 
Voraussetzung zu sein.

In diesem Beitrag Beitrag "DC Motorregelung" wurde das 
Thema durchgekaut und insbesondere hier 
https://www.precisionmicrodrives.com/content/ab-026-sensorless-speed-stabiliser-for-a-dc-motor/ 
(Link von Matthias S, danke!) detailliert beschrieben.

Frage an Euch: Ich suche ein fertiges Modul, das (kleine) DC-Motore 
drehzahlregeln kann. Evtl. auch mit Feedback (Lichtschranke), wobei ich 
nicht weiss, wie ich diese mechanisch unterbringen soll. Suche nach "DC 
motor speed controller" bringt nix, da fast niemand den Unterschied 
zwischen Steuerung und Regelung kennt. Industrielle Regler kommen wegen 
des Preises ebenfalls nicht in die Frage. Weiss jemand etwas Passendes?

Wenn sich nichts findet, werde ich eine simple PWM-Ansteuerung mit 
überlagertem Puls-Pause-Modus (LF-PWM 0.5 Hz oder so) für niedrige 
Geschwindigkeiten aufbauen (kleiner Arduino), wobei ich das eher für 
eine Notlösung halte.

Danke - Martin

von wendelsberg (Gast)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> Ich
> habe die 12V-Version, sie läuft bis ca. 3.3 V einigermassen stabil. Der
> Flow ist mir dabei aber immer noch zu hoch. Neben den offensichtlichen
> Varianten Getriebe (mechanisch aufwendig) und kleinerer Schlauch (ID < 1
> mm gibts kaum) wäre es interessant, die Drehzahl des Motors weiter
> heruntersetzen zu könnnen.

Wenn der Motor bei 3,3V unter nicht mehr korrekt laeuft, nuetzt auch 
eine Regelung nichts.

Normale Leute verwenden eine Drossel (auch Hahn genannt) um den 
Fluessigkeitsstrom zu bremsen, auch einfach den Schlauch definiert 
quetschen funktioniert.

wendelsberg

von Teo D. (teoderix)


Lesenswert?

Die Last ändert sich doch nicht. Nimm einfaches PWM, da läuft so ein 
Motor auch in Zeitlupe, mit ausreichend Drehmoment.

von Martin (Gast)


Lesenswert?

wendelsberg schrieb:
> Normale Leute verwenden eine Drossel (auch Hahn genannt) um den
> Fluessigkeitsstrom zu bremsen, auch einfach den Schlauch definiert

Das funktioniert bei einer Peristaltikpumpe nicht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schlauchpumpe

von Martin (Gast)


Lesenswert?

wendelsberg schrieb:
> Wenn der Motor bei 3,3V unter nicht mehr korrekt laeuft, nuetzt auch
> eine Regelung nichts.

Doch, das hat auch schon jemand gemacht (mit Rückkopplung über 
Gegen-EMK), finde den Beitrag grade nicht. Das selberzubauen ist aber 
sehr aufwendig.

von Olaf (Gast)


Lesenswert?

> Doch, das hat auch schon jemand gemacht (mit Rückkopplung über Gegen-EMK),

Ich hab sowas schon mal gemacht. :-)

Du kannst keine Regelung von 0 bis 100% erwarten. Gehe mal davon aus das 
so 30-95% moeglich sind. Insbesondere der untere Wert ist schwierig und 
haengt halt sehr vom Motor und seiner Last ab. Und du musst die Regelung 
auch an den Motor anpassen.

Wenn du mal ein bisschen suchst dann wirst du einige aeltere 
Applikationen aus den 80ern finden koennen die das mit 2-3 Transistoren 
machen und die schaffen noch weniger. Ich glaube sowas war mal ueblich 
um die Drehzahl in billigen Kassettenrecordern zu stabilisieren.

Olaf

von Walter T. (nicolas)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> Das funktioniert bei einer Peristaltikpumpe nicht.

Stimmt. Ein Bypass funktionierte aber.

Zeig mal die Bauform! Vielleicht wäre ein Schrittmotor anstelle des 
DC-Motors die Lösung.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Olaf schrieb:
> Du kannst keine Regelung von 0 bis 100% erwarten. Gehe mal davon aus das
> so 30-95% moeglich sind. Insbesondere der untere Wert ist schwierig und
> haengt halt sehr vom Motor und seiner Last ab. Und du musst die Regelung
> auch an den Motor anpassen.

100% Ack

Die Erfassung und Auswertung der Gegen-EMK im unteren Drehzahlbereich 
ist ziemlich unschön. Darum fahren auch z.B. solche BLDC-Regler "blind" 
eine vorgegebene Rampe hoch, bis die Drehzahl und Gegen-EMK hoch genug 
ist um danach zu regeln. Und beim "normalen" DC-Motor kommen dann noch 
die Störugen bei Bürsten/Kollektor hinzu.

Und hier haben wir einen 12 Volt Motor, der mit 3,x Volt gerade noch so 
läuft und wo das dann noch immer zuviel ist. Im oberen Bereich wäre das 
einfacher.

Wenn der Motor gegeben ist und beim Schlauch auch kaum was zu machen 
ist, würde ich auch mit Drossel+Bypass "regeln". Das geht einfach, 
robust, zuverlässig und für diese Anwendung hinreichend genau. Solche 
Drossellösungen sind in diesem Bereich seit Jahrzehnten im Einsatz und 
bewährt.

von Martin (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Walter T. schrieb:
> Zeig mal die Bauform! Vielleicht wäre ein Schrittmotor anstelle des
> DC-Motors die Lösung.

OK, hier mal ein Bild. Ich hätte ja gedacht, das geht nur mit 
Planetengetriebe, aber die Konstrukteure haben die Pumpe direkt auf die 
Motorwelle (2.3 mm) aufgesteckt.
Schrittmotor: Ja, wäre möglich. Wird halt gross und schwer und braucht 
eine Schrittmotoransteuerung. Vom Dynamikbereich dafür ideal.


Olaf schrieb:
> Ich hab sowas schon mal gemacht. :-)
Die Analogvariante ist im Link im 1. Post genau beschrieben.

Diesen Aufbau meinte ich ursprünglich:
https://forum.zerspanungsbude.net/viewtopic.php?f=13&t=31402


Wobei ich für die Motorisierung des X-Antriebs an der Fräse wirklich 
einen Schrittmotor nehmen würde. Ich habe schon ein JMC 
closed-loop-Servo zu diesem Zweck hier herumliegen, jedoch... ist dieses 
Projekt nicht unter meinen Top-20, muss noch warten. Dort ist vor allem 
Ergonomie im Handbetrieb die Knacknuss.

Düse: Ich stelle mir einen sinnvollen Minimal-Flow von 1 Tropfen/5s vor. 
Mit einer Düse wird das sehr heikel - ein kleiner Brösel und das Ding 
ist verstopft. Natürlich machen das alle existierenden Lösungen so (z.B. 
der Fogbuster per Druckluft oder andere MMS per Venturi.

Ich vermute auch, dass man mit Gegen-EMK-Regelung alleine nicht genügend 
weit runterkommt. Entweder Untersetzung, Schrittmotor oder eben eine 
ein/aus-Steuerung im Sekundenbereich. Die Peristaltikpumpe hat sowieso 
keinen konstanten Flow, da kommts darauf auch nicht mehr an.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> OK, hier mal ein Bild. Ich hätte ja gedacht, das geht nur mit
> Planetengetriebe, aber die Konstrukteure haben die Pumpe direkt auf die
> Motorwelle (2.3 mm) aufgesteckt.

Die Pumpe ist ja ein Planetengetriebe, so in etwa. Und wenn das dann 
noch ein lansam laufender Motor ist (5-polig?), dann muss der Motor 
schon einige rpm machen. Miss doch mal den nötigen Drehzahlbereich.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Hier ist schon mal ein kleiner Getriebemotor, bei dem man nur die Achse 
noch etwas abdrehen müsste. Dreht mit etwa 30U/min bei 6V.
Bei den Jungs gibts aber noch mehr davon.
https://www.pollin.de/p/gleichstrom-getriebemotor-pgm-16dc6-32-310533

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.