Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahl beim Gleichtrommotor ändern


von Ray Barone (Gast)


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Hallo,

ich habe einen kleinen Gleichstrom-Getriebemotor (mit Bürsten), der als 
Rührwerk fungieren soll. Die Nenndrehzahl beträgt 345rpm bei 24VDC und 
83mA.

Nun soll die Drehzahl veränderbar sein (Vorgabesignal 0-5V oder 0-10V). 
Ich weiß, es gibt diverse PWM-Module aber aufgrund der geringen Last 
habe Zweifel, ob z.B. ein 20A-Modul überhaupt brauchbar funktioniert.

Hat jemand Erfahrungen bzw. Tipps für PWM-Module, die mit der geringen 
Last funkrionieren würden?

Gruß
Ray

von Hennes (Gast)


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Hallo

Warum sollte das nicht der Fall sein?
Das PWM Modul kann ja z.B. ->bis zu<- 20A schalten - weniger geht immer.
Zumindest bei den einfacheren Modulen wird auch nicht irgendeine 
Mindestlasterkennung dabei sein welche das Modul in Standbay (zwecks 
geringerer Energieaufnahme) schaltet.

Allerdings von der Motorseite betrachtet:
 24V * 0,083A = 1,992W Aufnahmeleistung...
Dank Bürsten und Getriebe dürfte die mechanische Leistung an der 
"Nutzwelle" - später dein Rührwerk - wenn es gut läuft bei so 1W liegen.
Wenn durch die PWM dann noch weniger Leistung abgegeben wird, wird 
schnell der Motor schlapp machen und bei z.B. 100U/min an der 
"Nutzwelle" der Antrieb  kein praktisch nutzbares Drehmoment haben - und 
irgendein Medium soll ja dein Rührwerk wohl in Bewegung versetzten? :-)

von Paul (Gast)


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Ray Barone schrieb:
> 345rpm bei 24VDC und
> 83mA.

Ohne Last. Halt mal die Welle fest oder steck sie in das zu rührende 
Medium.
Dann hast du den wirklichen Strom, auf den du dein System auslegen 
musst.

VG Paul

von Wolfgang (Gast)


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Paul schrieb:
> Dann hast du den wirklichen Strom, auf den du dein System auslegen
> musst.

Nicht nur den Strom, sondern auch die Kühlleistung ...

von Ray Barone (Gast)


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Paul schrieb:
> Ray Barone schrieb:
>> 345rpm bei 24VDC und
>> 83mA.
>
> Ohne Last. Halt mal die Welle fest oder steck sie in das zu rührende
> Medium.
> Dann hast du den wirklichen Strom, auf den du dein System auslegen
> musst.

Hallo,

das sind die Angaben unter Last. Die Leerlaufwerte sind 400rpm und 28mA.


Gruß
Ray

von Erwin D. (Gast)


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Ray Barone schrieb:
>...
> Hallo,
>
> das sind die Angaben unter Last. Die Leerlaufwerte sind 400rpm und 28mA.
>
> Gruß
> Ray

Ja, eben. Deshalb schrieb Paul, dass du alles auf den wirklichen Strom 
(unter Last) auslegen musst. Der Leerlaufstrom ist zweitrangig.

von hinz (Gast)


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Ray Barone schrieb:
> das sind die Angaben unter Last. Die Leerlaufwerte sind 400rpm und 28mA.

Und der Blockierstrom? Kannst statt dessen auch einfach den 
Gleichstromwiderstand des Motors messen.

von MaWin (Gast)


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Ray Barone schrieb:
> ufgrund der geringen Last habe Zweifel, ob z.B. ein 20A-Modul überhaupt
> brauchbar funktioniert

Wird schon, ist aber übertrieben. Blockiere deinen Motor mal, das ist 
der Maximalstrom, den die Elektronik schaffen muss. Dann kaufe entweder 
eine ausrrichende Fertigelektronik oder bau dir eine. Da die Steuerung 
wohl nicht als PWM direkt aus einem uC kommt, ist es mehr Aufwand als 
ein MOSFET mit Frrilaufdiode.

von Philippinischer Philosoph (Gast)


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In dem Fall würde ich statt einem 20A-Klotz mal nach einem Dimmer für 
LED-Strippen schauen. 24V sind bei LED-Streifen gar nicht so unüblich, 
und wenn es nicht grad WS28xx sind, dann werden die mit PWM gedimmt.
0-10V ist als Steuerspannung auch sehr weit verbreitet. Könnte sein, 
dass es da was gibt.
Ansonsten vielleicht ein Power-OPV mit Kühlkörper, der die 0-10V in 
0-24V übersetzt. Wird halt bisschen warm und bei niedrigen Drehzahlen 
bisschen kraftlos und wenig effizient. Alternativ halt ein AVR mit ADC 
und ein Transistor.

von Ableitstromer (Gast)


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Ray Barone schrieb:
> Hat jemand Erfahrungen bzw. Tipps für PWM-Module, die mit der geringen
> Last funkrionieren würden?

Ist die Last denn konstant?
Welche Drehzahlen sollen eingestellt werden können: von - bis?
Drehzahlsteuerung oder -regelung?
Wenn es mechanisch passt, wäre bei der kleinen Leistung ein Schrittmotor 
angesagt.

Philippinischer Philosoph schrieb:
> In dem Fall würde ich statt einem 20A-Klotz mal nach einem Dimmer für
> LED-Strippen schauen.

Ganz schlechter Tipp. Da wäre ein LM317 besser geeignet.

von Philippinischer Philosoph (Gast)


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Ableitstromer schrieb:
> Ganz schlechter Tipp. Da wäre ein LM317 besser geeignet.

Und das ist so, weil?
Das Einzige, was möglicherweise fehlt, ist die Freilaufdiode.

von Wolfgang (Gast)


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Ableitstromer schrieb:
> Ganz schlechter Tipp. Da wäre ein LM317 besser geeignet.

Wenn der Motor auch bei Lastschwankungen das Drehmoment halten soll, ist 
PWM deutlich sinnvoller als Spannungregelung.

von Ray Barone (Gast)


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Ableitstromer schrieb:
> Ist die Last denn konstant?

Ist Schmutzwasser, mal mehr mal weniger Viskosität.

Ableitstromer schrieb:
> Welche Drehzahlen sollen eingestellt werden können: von - bis?

50-350 rpm wären wünschenswert.

Ableitstromer schrieb:
> Drehzahlsteuerung oder -regelung?

Steuerung, Drehzahl wird nicht erfasst.

von Ableitstromer (Gast)


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Philippinischer Philosoph schrieb:
>> Ganz schlechter Tipp. Da wäre ein LM317 besser geeignet.
>
> Und das ist so, weil?

Mit einem Konstantstrom, wie er für LEDs sinnvoll ist, wird das 
Drehmoment gesteuert. Das ändert sich auch nicht, wenn eine PWM 
stattfindet.

Wolfgang schrieb:
> Wenn der Motor auch bei Lastschwankungen das Drehmoment halten soll

Der Motor soll nicht das Drehmoment sondern die Drehzahl beibehalten!

von Hoschti (Gast)


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Bei dem Ganzen aber nicht vergessen, dass der Motor bei geringer 
Drehzahl auch nicht mehr so gut gekühlt wird. Es ist zwar jetzt kein 
"Hochleistungsantrieb", aber der Motor könnte trotzdem zu warm werden. 
Einfach mal ausprobieren wird hier wahrscheinlich das Beste sein.

Hoschti

von Werner H. (werner45)


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Am einfachsten wäre ein Steller mit Relais:
Trafo mit Sekundäranzapfungen, Relaiskontakte zur Auswahl, Gleichrichter 
und Ladeelko.
Bei den kleinen Leistungen und Spannungen kann man einen Ringkerntrafo 
auch mit händisch durchgefädelten zusätzlichen Sekundärwicklungen 
modifizieren, wenn kein fertiger alter Trafo vorhanden ist

von MaWin (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Am einfachsten wäre ein Steller mit Relais:
> Trafo mit Sekundäranzapfungen, Relaiskontakte zur Auswahl, Gleichrichter
> und Ladeelko

Puuh, wann hattest du das letzte Mal was mit Elektronik zu tun, vor'm 
Krieg ?

von MaWin (Gast)


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Hoschti schrieb:
> Bei dem Ganzen aber nicht vergessen, dass der Motor bei geringer
> Drehzahl auch nicht mehr so gut gekühlt wird

Macht nichts  da er keinen Ventilator drauf hat. Und auf jeden Fall 
weniger Verluste (wenn auch nicht bei halber Drehzahl halbe Verluste) 
als bei voller Drehzahl, die er auch aushält.

von Günni (Gast)


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Bei solchen einfachen Gleichstrommotoren hängt die Drehzahl (fast) 
proportional von der angelegten Spannung ab. Bei zu kleiner Spannung 
kann es aber sein, dass der Motor nicht anläuft, da er ein 
"Losbrechmoment" hat. Der Motorstrom muss so hoch sein, dass die 
Anziehungskraft zwischen dem Eisen des Rotors und dem Magneten 
überwunden wird.
Langsamer bei gleicher Spannung würde der Motor auch, wenn man das Feld 
des Statormagneten erhöht (stärkere Magnete einbauen). Das ist natürlich 
schwierig. Es gab Motoren, bei denen das Feld statt durch 
Permanentmagnete durch Spulen erzeugt wurde. Da ließ sich die Drehzahl 
über den Feldstrom einstellen (sowohl nach oben als auch nach unten).

von Harald W. (wilhelms)


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Günni schrieb:

> Bei zu kleiner Spannung kann es aber sein, dass der Motor nicht
> anläuft, da er ein "Losbrechmoment" hat.

Einer der Hauptgründe, warum PWM bei kleinen Drehzahlen besser
funktioniert als Spannungseinstellung.

von Philippinischer Philosoph (Gast)


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Ableitstromer schrieb:
> Mit einem Konstantstrom, wie er für LEDs sinnvoll ist, wird das
> Drehmoment gesteuert. Das ändert sich auch nicht, wenn eine PWM
> stattfindet.

Bei LED-*Streifen*, die gekürzt werden können, ist das eine 
Konstantspannung und Vorwiderstände. Nix Konstantstrom.

Was allerdings ein Problem sein könnte ist die Frequenz, die kann im 
hörbaren Bereich liegen. Bei LED wäre das wurscht, der Motor singt 
eventuell. Wie laut das Singen bei <2,4W Motorleistung ist, sei jetzt 
mal dahingestellt. Und ob es beim Rühren im Dreckwasser jemanden 
interessiert, auch.

von hinz (Gast)


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Ray Barone schrieb:

> Ist Schmutzwasser, mal mehr mal weniger Viskosität.
> 50-350 rpm wären wünschenswert.
> Steuerung, Drehzahl wird nicht erfasst.

IxR-Kompensation wird reichen, linear oder mit PWM.

Für letzteres müsste ich noch einen Schaltplan liegen haben.

von wer (Gast)


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hinz schrieb:
> IxR-Kompensation wird reichen, linear oder mit PWM.

Dazu müsste man allerdings erstmal den Strom messen

von Erwin D. (Gast)


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wer schrieb:
> hinz schrieb:
>> IxR-Kompensation wird reichen, linear oder mit PWM.
>
> Dazu müsste man allerdings erstmal den Strom messen

Die Strommessung wird wohl im Schaltplan von hinz mit drin sein :-)

von Werner H. (werner45)


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...und der ganze Aufwand für einen 2-W-Spielzeugmotor.
Losbrechmoment, Feldregelung usw.

von Erwin D. (Gast)


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von Harald W. (wilhelms)


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Erwin D. schrieb:

> Eine Möglichkeit für IxR:
> 
http://www.electroniq.net/motor-control-circuits/tda7275a-dc-motor-speed-controller-circuit.html

Hmm. das IC kann man anscheinend nur mit "Antikaufschlag" kaufen.

von Erwin D. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Hmm. das IC kann man anscheinend nur mit "Antikaufschlag" kaufen.

2,73€ mit Antikaufschlag. Wie billig ist es dann ohne Aufschlag?

https://www.henri.de/bauelemente/bauelemente-aktive/ic-schaltkreise/ic-analog/tda/10711/tda7275-motorregler-ic-luefterregler-dip8.html

Oder hier für 1,73€:

https://elw-elektronik.com/TDA-7275-A

von Harald W. (wilhelms)


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Erwin D. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Hmm. das IC kann man anscheinend nur mit "Antikaufschlag" kaufen.
>
> 2,73€ mit Antikaufschlag. Wie billig ist es dann ohne Aufschlag?
>
> 
https://www.henri.de/bauelemente/bauelemente-aktive/ic-schaltkreise/ic-analog/tda/10711/tda7275-motorregler-ic-luefterregler-dip8.html
>
> Oder hier für 1,73€:
>
> https://elw-elektronik.com/TDA-7275-A

Plus Versand.

von Erwin D. (Gast)


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Spaßvogel!
Den Versand kann man ja nicht gerade als "Antikaufschlag" bezeichnen ;-)

von hinz (Gast)


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Erwin D. schrieb:
> Eine Möglichkeit für IxR:
> 
http://www.electroniq.net/motor-control-circuits/tda7275a-dc-motor-speed-controller-circuit.html

Für den TE leider nichts, der will bis 24V. Aber das Prinzip ist damit 
dargestellt.

von Erwin D. (Gast)


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hinz schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Eine Möglichkeit für IxR:
>>
> 
http://www.electroniq.net/motor-control-circuits/tda7275a-dc-motor-speed-controller-circuit.html
>
> Für den TE leider nichts, der will bis 24V. Aber das Prinzip ist damit
> dargestellt.

Stimmt, der geht ja nur bis 18V. Hab ich übersehen...

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