Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Der richtige DC Motor für unser vorhaben (PWM)


von Sorrow (Gast)


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Hey Leute,

ich bin auf der Suche nach deinem DC Motor (Versorgungsspannung 12V) der 
sowohl eine hohe Drehzahl (ca. 2000 RPM) als auch eine niedrige Drehzahl 
(ca. 1 - 10 RPM) kann.

Der Motor soll dann natürlich per PWM angesteuert werden.

Bei den Motoren die ich zu Hause habe und testen konnte, konnte ich 
leider nicht soweit in den niedrigen Drehzahlbereich gehen, da der Motor 
vorher ausgegangen ist.

Einen Schrittmotor habe ich auch schon versucht, dieser kann zwar die 
niedrigen Drehzahlbereiche, kommt aber nicht soweit hoch.

Hat jemand eine Idee wie dieses Problem zu Lösen ist?

Beste Grüße

Sorrow

: Verschoben durch User
von Udo S. (urschmitt)


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mit einem umschaltbaren Getriebe

von Sebastian R. (lange_leitung)


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Hallo Sorrow.

Zum Schrittmotor kann ich Dir was sagen. Hast Du den mit 
Spannungsregelung betrieben? Ich vermute ja, denn dann geht das 
Drehmoment bei höheren Drehzahlen zurück; unter Umständen so weit, dass 
er nicht mehr läuft. Du kannst für diesen Fall eine Stromregelung 
benutzen. Damit kannst Du im höheren Drehzahlbereich deutlich mehr aus 
dem Motor rausholen.
Voraussetzung ist natürlich, dass die Drehzahlen laut Datenblatt 
überhaupt möglich sind!

Gruß
Sebastian

von Sorrow (Gast)


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Hey Udo,

danke für die schnelle Antwort.
Das habe ich mir auch schon gedacht, da mir ein Kollege erzählt hat, 
soetwas aus dem RC Bereich zu kennen.

Kannst du eine fertige Baugruppe dafür empfehlen?

von Sorrow (Gast)


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Hey Sebastian,

danke für die Antwort.

Den Schrittmotor betreibe ich aktuell mit deinem DRV8825 Treiber.
Eine Stromregelung habe ich noch nicht geteset.
Dazu werde ich mich mal schlau machen und es umsetzen, eventuell kann 
ich dadurch ja meine Drehzahlbereiche erreichen.

Danke

von Oliver S. (oliverso)


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Mit gesteuerten "Gleichstrommotoren" ohne Regelung wird das nichts. Man 
macht das mit Servomotoren, z.B solchen hier:

Beitrag "[V] JMC 180W Servomotoren"

Oliver

von Udo S. (urschmitt)


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Sorrow schrieb:
> Kannst du eine fertige Baugruppe dafür empfehlen?

Sorry nein.
Deine Anforderung ist ziemlich extrem. Ein hochdrehender E-Motor hat 
normalerweise ein rel. niedriges Drehmoment, bei niedrigen Drehzahlen 
braucht man meist höheres Drehmoment.
Deshalb nutzt man hier Getriebe, da man bei E-Motoren das Drehmoment 
nicht einfach beliebig erhöhen kann.
Siehe Akkuschrauber, die haben auch mehrere Gänge.

Bei dir ist die Problematik noch höher weil beide Drehzahlbereiche auch 
noch um den Faktor 100 oder mehr auseinanderliegen.

Das es durchaus über 2 Größenordnungen ohne umschaltbares Getriebe geht 
zeigen E-Autos. Die können 2 km/h oder 200km/h fahren und haben meines 
Wissens kein umschaltbares Getriebe verbaut. Dafür aber soweit ich weiss 
Synchronmaschinen und entsprechende Wechselrichter.

von Klaus (Gast)


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Sorrow schrieb:
> Den Schrittmotor betreibe ich aktuell mit deinem DRV8825 Treiber.
> Eine Stromregelung habe ich noch nicht geteset.

Doch, die ist im DRV8825 eingebaut.

MfG Klaus

von Sly_marbo (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Das es durchaus über 2 Größenordnungen ohne umschaltbares Getriebe geht
> zeigen E-Autos. Die können 2 km/h oder 200km/h fahren und haben meines
> Wissens kein umschaltbares Getriebe verbaut. Dafür aber soweit ich weiss
> Synchronmaschinen und entsprechende Wechselrichter.

Zur Zeit nutzt man da gerne Reluktanzmotoren. Die sind so ne Mischung 
aus Schrittmotor und Asynchronmotor. Dann natürlich mit 
Frequenzumrichter.

Zum Thema. An die Belüftung denken. Wenn der MOtor mit Lüfter am Rotor 
Gekühlt wird findet der das idR garnicht lustig mit 10U/min zu laufen. 
Dann riechts schnell nach verbrannter Isolierung. +1 von mir für 
umschaltbares Getriebe, oder Überdenken des Konzeptes. Lässt sich vllt 
auch mit 2 Motoren lösen?

von Sorrow (Gast)


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Also ich hab mich definitiv nicht auf einen DC Motor festgelegt.
Bin für alles offen, bräuchte aber aufjedenfall das Ergebnis mit diesem 
Drehzahlbereich.

Ich schau mir die Vorschläge wenn ich zu Hause bin mal genauer an.
Eventuell habe ich den DRV8825 noch nicht weit genug ausgereizt in 
seinen Möglichkeiten.

Danke schonmal für die konstruktiven Beiträge, sobald ich eine Lösung 
gefunden habe schreib ich diese auch für die Nachwelt hier rein.

Best Grüße

Sorrow

von Bernd H. (bhallinger) Benutzerseite


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Kannst du erstmal was zur Größenordnung des Motors sagen, bzw. zum 
erforderlichen Drehmoment. BLDC mit entsprechender Regelung könnten das 
auch schaffen.

von MaWin (Gast)


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Sorrow schrieb:
> Hat jemand eine Idee wie dieses Problem zu Lösen ist?

Grundlagen der Physik.

Welches Drehmoment braucht er denn bei 1 upm ?

Damit errechnet sich die benötigte Motorleistung zu

33 x Nm in Watt Wellenleistung

Da eine Regelung die nur 1 mal pro Sekunde eingreifen kann nicht 
vernünftig läuft, kleinere Motoren deutlich über 2000 drehen, ist ein 
Getriebe sinnvoll, z.B. 1:10, was 10 Regeleingriffe pro Sekunde bzw. 
Abgangswellenumdrehung macht, was ausreicht wenn der Motor eine 
Schwungscheibe besitzt.

Geht also schon, aber die Motorleistung ist im Vergleich zu einem 
Schaltgetriebe massiv überdimensioniert.

von Sorrow (Gast)


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Also zur Größenordnung wie gesagt, 12V haben wir als Versorgungspannung 
(maximal), Drehzahl: 1 - 2000 RPM (er muss keine schwere Last bewegen 
können).

Abmessungen maximal:
- Höhe: 8cm
- Breite und Tiefe sind dann fast egal.

von Sorrow (Gast)


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@MaWin

Mit dem Drehmoment bin ich mir noch nicht sicher.
Unser Vorhaben:

Über Magnete die auf einer Platte auf der Motorwelle befestigt sind, 
wollen wir durch einen Behälter durch eine "Turbine" betreiben, die das 
Wasser umrührt (dafür die 2000 RPM).

Zusätzlichen wollen wir mit der selben Welle einen Drehteller langsam 
drehen lassen.

von Udo S. (urschmitt)


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Sorrow schrieb:
> Zusätzlichen wollen wir mit der selben Welle einen Drehteller langsam
> drehen lassen.

Gleichzeitig?
Wie groß ist der Teller?
Wie gelagert?
Welche Masse steht da drauf?
...
Lass dir doch nicht alle Würmer einzeln aus der Nase ziehen.

Drehteller, also könnte man z.B. aussen an den Tellerrand die Motorwelle 
mit einem Gummireibrad machen. Da hätte man dann schon mal eine 
Übersetzung irgendwo in der Größenordnung 20:1.

Warum nimmt man da nicht ein Motor für den Teller und einen 2. für den 
Rührer? Zu einfach?

von Udo S. (urschmitt)


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Scheint mir mal wieder ein klassisches Beispiel für:
Nicht das Problem der angedachten (ungünstigen) Lösung posten, sondern 
das eigentliche Problem.

von Olaf (Gast)


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> Unser Vorhaben:

Seufz. Also ein Ruehrplatte. Sowas macht man aber nicht unbedingt mit 
einem Motor. Das geht besser wenn du zwei Elektromagnete direkt 
ansteuerst.

> "Turbine" betreiben, die das
> Wasser umrührt (dafür die 2000 RPM).

Da bin ich mal gespannt ob du genug Energie fuer diese Drehzahl durch 
deine Gehaeusewand uebertragen kannst. .-)

Olaf

von Sorrow (Gast)


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Also um es abzukürzen wollen wir ungefähr das gleiche machen wie hier: 
https://de3dprintman.nl/2019/04/03/original-prusa-sl1-cw1-beta-testing-the-first-two-weeks

von Shellfishgene (Gast)


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Sorrow schrieb:
> Also um es abzukürzen wollen wir ungefähr das gleiche machen wie
> hier:
> 
https://de3dprintman.nl/2019/04/03/original-prusa-sl1-cw1-beta-testing-the-first-two-weeks

Ihr wollt die Waschmaschine in dem Video nachbauen, nur dass sich das 
Objekt auch noch langsam im Wasserstrudel drehen soll?

von Shellfishgene (Gast)


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Shellfishgene schrieb:
> Sorrow schrieb:
>> Also um es abzukürzen wollen wir ungefähr das gleiche machen wie
>> hier:
>>
> 
https://de3dprintman.nl/2019/04/03/original-prusa-sl1-cw1-beta-testing-the-first-two-weeks
>
> Ihr wollt die Waschmaschine in dem Video nachbauen, nur dass sich das
> Objekt auch noch langsam im Wasserstrudel drehen soll?

Jetzt hab ich's verstanden, erst waschen dann langsam im UV Licht 
drehen. Reicht nicht einfach ein (Planeten-) Getriebe zwischen 
Strudelerzeuger und Drehteller? Dann muss der Motor nicht den ganzen 
Drehzahlbereich abdecken.

von MaWin (Gast)


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Olaf schrieb:
> Seufz. Also ein Ruehrplatte. Sowas macht man aber nicht unbedingt mit
> einem Motor. Das geht besser wenn du zwei Elektromagnete direkt
> ansteuerst

Echt ? Die Lösung will ich sehen. Das wäre ja der erste BLDC ohne 
Regelung.

von Alex G. (dragongamer)


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Hmm, könnte man Drehteller und Strudel-Erzeuger nicht trennen?
Also einen langsamen Getriebemotor im Boden für den Drehteller und etwas 
wie ein Schaufelrad im Deckel welches in die Reinigungsflüssigkeit ragt. 
Das Schaufelrad bekommt dann einen schnelleren Motor (wobei 
wahrscheinlich immernoch was mit Getriebe Sinn macht).

Dann sparst du dir jegliche komplexe Ansteuerung.

Btw. Entstehen beim Umrühren von Isoprop nicht ziemlich schnell 
entflammbare Dämpfe? Ein dichtes System wäre wichtig. Das ist wohl der 
Grund weshalb die professionelle Maschine da, eine Kopplung per Magneten 
hat. Wasserdichte Lager sind nicht unbedingt isoprop-dicht da dieses 
dünnflüssiger ist.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Sorrow schrieb:
> Also zur Größenordnung wie gesagt, 12V haben wir als Versorgungspannung
> (maximal), Drehzahl: 1 - 2000 RPM (er muss keine schwere Last bewegen
> können).

Wenn das mal kein Irrtum ist.

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