Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC Motor mit Drehmoment umkehreung


von Christian J. (doppelj)


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Hallo,

ich möchte einen Dc Motor nach erreichen eines bestimmten Drehmomentes 
umkehren und dann zum Ausgangspunkt zurückfahren lassen. Welche Technik 
benötige ich?

Dachte ich könnte alles über einen mC Steuern. Leider weis ich nicht 
welcher benötigt wird.

Danke schon im voraus

Gruss
Christian

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christian J. schrieb:
> einen Dc Motor
Ganz egal welchen?

> Dachte ich könnte alles über einen mC Steuern.
Bis wann doll das fertig sein?

> Leider weis ich nicht welcher benötigt wird.
Mein Tipp: kaufe eine fertige NC Achse.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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...noch 261 Minuten bis Freitag....

von Christian J. (doppelj)


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Leider ist eine NC Achse nicht möglich.

Der Motor sollte ca. 800 gr. bewegen und nach erreichen eines bestimmten 
Drehmomentes umkehren und dann wieder auf einen Drehmoment Begrenzer 
fahren und dann stoppen.

von Michael B. (laberkopp)


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Christian J. schrieb:
> Leider weis ich nicht welcher benötigt wird.

Such dir einen aus, die Aufgabe ist so primitiv, die kann man sogar ohne 
uC lösen.

Man braucht aber in jedem fall eine Vollbrücke zur Umpolung des Motors, 
kann mit Relais oder Halbleitern gebsaut sein und muss den Anlaufstrom = 
Blockierstrom des Motors aushalten, nicht nur den Nennstrom.

Und zudem misst man die Stromaufnahme des Motors und vergleicht mit der 
Stromaufnahme bei deinem maximalen Drehmoment, um ein FlipFlop zur 
Drehrichtung umzuschalten dass dann über die Vollbrücke den Motor 
umschaltet.

Problem 1: beim Anlaufen in Startrichtung braucht der Motor kurze Zeit 
MEHR Strom als bei Erreichen des Drehmoments, er wurde also sofort die 
Richtung wechseln.
Wenn der Startbefehl durch einen Tastendruck erfolgt, kann man, so lange 
die Taste gedrückt wird, die Drehmomenterkennung abschalten/ignorieren.

Problem 2: sobald der Befehl zur Drehrichtungsumschaltung kam und der 
Motor umgepolt wird, wird er noch msl viel mehr Strom aufnehmen als bei 
der Drehmomenterkennung. Er würde gleich nochmal die Richtung wechseln, 
und dann wieder hin und dann wieder her...

Da du aber nur schreibst, dass du EIN MAL die Richtung wechseln willst, 
kann man bei Motorlauf in Gegenrichtung einfach die Erkennung 
abschalten/ignorieren.

Problem 3: wann bleibt der Motor eigentlich stehen ? Hast du offenbar 
noch nicht drüber nachgedacht, oder du warst zu faul es hinzuschreiben 
weil du glaubst fass wäre unwichtig. Falsch gedacht.

Denn bisher geht es mit einem NE555, einem Transistor mit shunt und 
einer Vollbrücke. Aber die Salami ist noch lang.

von Christian J. (doppelj)


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Danke für die schnellen Antworten. Wie oben geschrieben sollte der Motor 
nach erreichen eines bestimmten
Drehmomentes umkehren und dann wieder auf einen Drehmoment Begrenzer
fahren und dann stoppen.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Christian J. schrieb:
> Dachte ich könnte alles über einen mC Steuern. Leider weis ich nicht
> welcher benötigt wird.

Der µC ist egal. Das kann praktisch jeder, wenn er einen AD-Wandler für 
die Drehmomentmessung hat. Wesentlicher ist die Frage, wie Du das 
Drehmoment ermitteln willst (Drehmomentsensor, oder über Stromaufnahme, 
...)

von Michael B. (laberkopp)


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Christian J. schrieb:
> und dann wieder auf einen Drehmoment Begrenzer
> fahren und dann stoppen.

Das ist schwieriger, weil man nicht dauerhaft im Rückweg die 
Strommessung ignorieren darf, sondern nur die Zeit, die der Motor zum 
umdrehen braucht. Man muss also bei Triggern des FlipFlops ein MonoFlop 
starten dass die Stromüberwachung für eine Zeit stilllegt.

von Rainer W. (rawi)


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Christian J. schrieb:
> Der Motor sollte ca. 800 gr. bewegen

Das sagt überhaupt nichts. Wenn die 800g auf einem kleinen Floß auf dem 
Wasser schwimmen, zieht die ein Wasserläufer durch die Gegend.

Der Motor kann dir nur ein Drehmoment oder - mit ein bisschen Mechanik - 
eine Kraft erzeugen. Die Masse spielt eine Rolle, wenn du bestimmte 
Erwartungen an die Beschleunigung hast.
Vielleicht verdeutlichst du dein Problem durch eine Skizze?

Christian J. schrieb:
> ich möchte einen Dc Motor nach erreichen eines bestimmten Drehmomentes
> umkehren und dann zum Ausgangspunkt zurückfahren lassen. Welche Technik
> benötige ich?

Eine Achse mit einem bestimmten Durchmesser und einen federbelasteten, 
mechanischen Umschalter mit einer Hysterese (DPDT als Polwendeschalter 
verdrahtet).

: Bearbeitet durch User
von Alexander (alecxs)


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Michael B. schrieb:
> Man braucht aber in jedem Fall eine Vollbrücke zur Umpolung des Motors,
> kann mit Relais oder Halbleitern gebaut sein und muss den Anlaufstrom =
> Blockierstrom des Motors aushalten, nicht nur den Nennstrom.

Ich hab mir schon gedacht dass meine Empfehlung bestimmt zu klein 
dimensioniert ist. Häng Dich mal hier rein:

Beitrag "Lenkmotor Steinbockstapler"

: Bearbeitet durch User
von Alexander N. (remex_y)


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Ich würde mit einer einfachen H-Brücke den Motor ansteuern. Du kannst 
langsam mit der PWM rauf fahren und so stellt sich ein Strom im Motor, 
ein. Strom im Motor ist proportional zum Drehmoment. Manche H brücken 
haben eine Strommessung eingebaut musst du schauen, welche du verwenden 
willst. Ich würde einen STM32 als uC verwenden. Du wirst bei den kleinen 
DC Motoren nur eine kleine Induktivität haben bei relativ großen 
Wiederstand ==> also kleines Tau. Die Periodendauer deiner PWM sollte so 
ca. 12 Mal kleiner sein als das Tau des Motors. Sonst hast du kein 
konstantes Drehmoment. Das heißt du wirst eine sehr große PWM Frequenz 
haben. Deswegen einen so starken uC wie zb stm32f1 oder gleich das du 
keine Probleme hast einen stm32f4.

von Frank Q. (franki)


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Alexander N. schrieb:
> Deswegen einen so starken uC wie zb stm32f1 oder gleich das du
> keine Probleme hast einen stm32f4.

Ein ATtiny25/45/85 reicht völlig aus, wenn mal klar wäre, welchen Motor 
und Aufbau der TO verwendet.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Christian J. schrieb:
> Wie oben geschrieben sollte der Motor nach erreichen eines bestimmten
> Drehmomentes umkehren und dann wieder auf einen Drehmoment Begrenzer
> fahren und dann stoppen
Wie wäre es, wenn du einfach mal die eigentliche Aufgabe und eben nicht 
deinen auf solidem Halbwissen basierenden Lösungsansatz beschreiben 
würdest?

Am besten mit Skizze/Bild/Foto und sinnvollen Angaben dazu, warum was 
wie schnell mit welcher Mechanik da passieren soll. Einfach die Dinge, 
die ausser dir hier keiner von uns weiß. Und deshalb auch keiner hier 
einen wirklich brauchbaren Rat oder Lösungsvorschlag geben kann.

von Bernd M. (berndmm)


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Du kannst auch die Drehzahl messen und damit das zur Beschleunigung bzw. 
Abbremsung des Motors benötigte Drehmoment rausrechnen. Damit wäre das 
Drehmoment an der Motorachse bekannt und das Problem mit dem hohen 
Anlauf- und Umkehrstrom wäre gelöst.

von Frank Q. (franki)


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Bernd M. schrieb:
> Du kannst auch die Drehzahl messen und ...

Viel zu kompliziert. Beim Anfahren einfach eine Totzeit von 0,3 - 0,5 
Sekunden abwarten.

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