Hallo verehrte Foristen, bin noch neu im Thema und deshalb auf Eure Expertise angewiesen. Für Eure Unterstützung und Anregungen deshalb an dieser Stelle schon mal einen herzlichen Dank. Wie bei den bekannten LEDs-Stripes möchte ich eine einfache Verdrahtung mehrerer DC-Motoren erreichen. Die bekannten 16-Kanal PWM Platinen auf PCA9685 Basis (wie z.B. [https://www.digikey.de/de/products/detail/sunfounder/TS0185/18668613 Link] möchte ich ausdrücklich nicht nutzen, da diese für mein Vorhaben schon von der Motorspannung und -leistung (12 Volt DC; 1,7 Ampere Dauerstrom; vermutlich deutlich höherer Anlaufstrom, externe Kühlung ist gegeben) und eben auch hinsichtlich dem Verdrahtungsaufwand nicht geeignet sind. Die Ansprüche an die Steuerbarkeit der Motoren sind gering - es muss kein High-End Motorcontroller werden. Auch die Entwicklung einer eigenen Platine kommt langfristig durchaus in Betracht! Hierzu gab es bereits mal einen interessanten Beitrag "WS2811 Zweck entfremden"]]. Leider wurde die Herangehensweise darin letztendlich aber nicht geschildert. Wie könnte man sich dem nähern? - WS2811 Chips (https://pixel-imperium.de/ws2811-rgb-led-12mm-pixel-platine-5v) - H-Brücken (wie z.B. https://www.amazon.de/Duales-MOSFET-Schaltmodul-400W-High-Power/dp/B092D3YZK3/ref=sr_1_20?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&crid=33MPXYXS9B0XG&keywords=i2c+pi+motor&qid=1703698690&s=industrial&sprefix=i2c+pi+motor%2Cindustrial%2C77&sr=1-20) - was noch? Ginge das? Und wie verdrahten und ansprechen? Mir ist ist im ersten Schritt wichtig was die Grundbausteine dazu sein würden und ob jemand von Euch sowas entwickeln könnte. Besten Dank Karlheinz
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Würde ich nicht empfehlen. Nimm besser Shiftregister und verkette diese, dann hast du auch nur 3 bis 4 Steuerleitungen über die sich alle Motoren ansprechen lassen. Wenn du ohnehin eigene Platinen machen lässt, kannst du natürlich deine H-Brücken mit Mosfets bauen.
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Beitrag #7568085 wurde vom Autor gelöscht.
Lieber Daniel, besten Dank für den interessanten Tipp. Werde ich mir gleich noch genauer ansehen, was es damit auf sich hat. Vielleicht die bessere Lösung? Hier wollte ich noch einen Link teilen, den ich gestern vergessen hatte - leider recht kurz geraten, aber jemand hatte mal ein Video über eine Motorsteuerung mit einem WS2811 + L298N auf Youtube hochgeladen: https://www.youtube.com/watch?v=9UADsbATeQQhttps://www.youtube.com/watch?v=9UADsbATeQQ Grüße Karlheinz
K. G. schrieb: > L298N Ein L298 ist technologiemäßig ein Dinosaurier aus der Famile der Motorsteuer-ICs mit relativ hohen Spannungsverlusten und besteht im Wesentlichen aus zwei H-Brücken mit BJTs. Ob ein L298 für deinen Motor in Frage kommt, hängt vom Anlaufstrom ab. Bei einem Motor mit 1.7A dürfte der allerdings ziemlich sicher zweistellig sein und damit weit außerhalb der Reichweite des ICs.
Guten Morgen Rainer, Dank für Deinen Input. Welcher Chip wäre "zeitgemäß" oder zumindest geeigneter?
K. G. schrieb: > Leider wurde die Herangehensweise darin letztendlich aber nicht > geschildert. Mit den WS2812 koenntest Du einen diskreten Optokoppler aufbauen. D.h. die LED strahlt auf einen Phototransistor. Dann waere es galvanisch getrennt. Es waere auch über den Stromverbrauch der LED ein Schalttransistor anzusteuern moeglich. Sowas wuerde man bauen als Erklaermodell zur Motorsteuerung und so langsam drehen lassen, dass das blinken, was das Schalten eines Transistors anzeigt, noch mit den Augen verfolgt werden kann. Die Farbe kann man noch hinzunehmen um das Taktverhaeltnis darzustellen. Rot fuer 10%, blau fuer 90%, usw. fuer den DC Motor.
K. G. schrieb: > Dank für Deinen Input. Welcher Chip wäre "zeitgemäß" oder zumindest > geeigneter? ein MOSFET. Mit dem WS2811 kannst du in der einfachsten Schaltung nur die Drehzahl in eine Richtung steuern.
Danke Rahul, tatsächlich würde der Motor nur in eine Richtung gesteuert werden müssen. Drehzahlbereich ca. 40-100%.
K. G. schrieb: > tatsächlich würde der Motor nur in eine Richtung gesteuert werden > müssen. Drehzahlbereich ca. 40-100%. Kommt alle her, Salami ohne Ende ! K. G. schrieb: > vermutlich deutlich höherer Anlaufstrom, Finde den erst mal raus als xxx. Salamischeibe, dann kann man weiter sehen. Und erkläre vielleicht, warum grosse Motoren unbedingt die kleinstmögliche Elektronik in Form eines WS2811 benötigen. Bei den Störungen die ein Motor verursacht, und dem Spannungsabfall die dessen Stromaufnahme auf den Leitungen bewirkt. Und dann noch ungeregelter PWM Drehzahlsteuerung.
Zum Thema "Grundlagen zum Gleichstrommotor": https://spacehal.github.io/docs/motor/basics Michael B. schrieb: > Finde den erst mal raus als xxx. Salamischeibe, dann kann man weiter > sehen. Ohmscher Widerstand im Stillstand x Betriebsspannung...
K. G. schrieb: > Danke Rahul, tatsächlich würde der Motor nur in eine Richtung gesteuert > werden müssen. Drehzahlbereich ca. 40-100%. Dann würde ich das trotzdem keinesfalls mit WS2811+L298N machen. Denkbar ungeeignet. L298 bietet wenig Strom und ist sehr ineffizient, WS2811 ist relativ "zickig" bezüglich der Ansteuerung und braucht eine zusätzliche 5V-Versorgung, die ebenfalls über den Bus verteilt werden müsste. Nö, da nimmt man natürlich Schieberegister mit Latches, die 12V abkönnen und dann steht einem automatisch eine riesige Vielfalt hocheffizenter MOSFETs für den Leistungsteil zur Verfügung, die auch bei knapp 20A Kurzzeit-Spitzenstrom noch nicht ernsthaft in's Schwitzen geraten. Als Schieberegister bietet sich z.B. CD4094B an. Ist zwar bezüglich der FET-Ansteuerung strommäßig etwas schwach auf der Brust, was hier aber bei entsprechender Wahl der FETs eher zum Vorteil gereicht. Dämpft die unerwünschten Stromtransienten und hält damit die Störabstrahlung in einem beherrschbaren Rahmen.
K. G. schrieb: > Wie bei den bekannten LEDs-Stripes möchte ich eine einfache Verdrahtung > mehrerer DC-Motoren erreichen. In der Industrie nimmt man gerne serielle Busse wie z.B. CAN und versieht jeden Antrieb mit einem Controller. Dann hast Du nur Stromversorgung (in der Industrie meist 24V, bei größeren Leistungen auch 48V) und Daten. Für Dich würde LIN in Frage kommen. Das ist billig und einfach - quasi ein bidirektionaler UART mit 19200 bps mit 12V oder 24V Pegel. Ein dreiadriges Kabel von Antrieb zu Antrieb würde reichen. (12V, GND, Daten). Du bräichtest einen kleinen Controller wie z.B. AVR16DD20 oder PIC24F04KL100 (die klassischen AVRs kommen mit LIN nicht gut zurecht) https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/MCU16/ProductDocuments/DataSheets/PIC24F16KL402-Family-Data-Sheet-DS30001037D.pdf https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/MCU08/ProductDocuments/DataSheets/AVR32-16DD20-14-Prel-DataSheet-DS40002413.pdf sowie einen LIN-Transceiver mit eingebautem Spannungsregler wie z.B. https://www.onsemi.com/download/data-sheet/pdf/ncv7428-d.pdf Dazu die Motorsteuerung, und das wars. fchk
Wow - das ist doch doch was (zumindest für nen nicht so technisch versierten wie mich) und darum ging es mir ja vor allem. Dafür Euch allen schon mal herzlichen Dank für Euren umfangreichen Input. Dann also wohl ein Schieberegister... Den Motor versuche ich mal professionell wegen Anlaufstrom messen zu lassen - mit meinem kleinen Multimeter komme ich da eher nicht weit um die Anlaufstromspitze zu messen.
Frank K. schrieb: > In der Industrie nimmt man gerne serielle Busse wie z.B. CAN und > versieht jeden Antrieb mit einem Controller. Dann hast Du nur > Stromversorgung (in der Industrie meist 24V, bei größeren Leistungen > auch 48V) und Daten. über die genaue Anwendung wurde doch noch gar nicht gesprochen.
Dank für den Hinweis - es soll im Unterhaltungsbereich eingesetzt werden. Also hohe Anforderungen an die allgemeine und die Ausfallsicherheit. Ein professionelles Bussystem, das man z.B. über einen Nvidia Jetson steuern kann. Aktuelle Basis ist noch ein einfacher Raspberry Pi über I2C.
K. G. schrieb: > Den Motor versuche ich mal > professionell wegen Anlaufstrom messen zu lassen - mit meinem kleinen > Multimeter komme ich da eher nicht weit um die Anlaufstromspitze zu > messen. Doch, das geht ganz einfach: Motor blockieren und Strom messen. Allerdings sollte das nicht zu lange dauern, damit der Motor nicht überhitzt.
K. G. schrieb: > Dank für den Hinweis - es soll im Unterhaltungsbereich eingesetzt > werden. Also hohe Anforderungen an die allgemeine und die > Ausfallsicherheit. Ein professionelles Bussystem, das man z.B. über > einen Nvidia Jetson steuern kann. Aktuelle Basis ist noch ein einfacher > Raspberry Pi über I2C. Orin Nano hat einen CAN-FD integriert. Dafür brauchst Du nur einen passenden Transceiver, z.B. MCP2562FD. https://www.microchip.com/en-us/product/mcp2562fd Bei CAN statt LIN wäre z.B. der hier eine gute Wahl: https://www.microchip.com/en-us/product/dspic33ck256mp502 Dazu eben ein passender Transceiver und eben die Leistungselektronik für den Motor. Beispielsweise https://www.st.com/en/motor-drivers/l6205.html 2.8A Dauerstrom, 5.6A Peak, bis 52V Betriebsspannung. gar kein Problem. fchk
Da die Stromversorgung für die Motoren unbedingt von der Steuerung zu trennen ist spielt es keine Rolle welche Spannung die Steuerung hat, kann also 3.3V sein. Die Signale werden von Platine zu Platine durchgereicht und steuern dort einen MOSFET an, um den Motor mit den 12V zu versorgen (gepulst). Ich empfehle sogar je Platine einen Miniprozessor im Bereich 80Cent, dann kann das gewünschte Protokoll einfach verarbeitet und an das nächste Modul weitergereicht werden und diverse Fallbacks eingebaut werden. Für erhöhte Ausfallsicherheit kann auch eine Ardressierung der Module gewählt werden, damit diese parallel an einem Bus hängen, aber wohl eher nicht i2c. Das wird bei größerer Anzahl/ Entfernung versagen. Eher CAN Bus. Buffer zwitschendurch einbauen geht natürlich auch. Adressierung: Wenn ein Modul ausfällt, funktionieren die anderen dann auch. Die Module könnten sich beim Start selbst Adressieren, in der verbauten Reihenfolge. Bitte schreibe mal noch dazu, was die Motoren antreiben sollen. Ich vermute in deinem Fall sind Schrittmotoren wesentlich besser geeignet.
Dieter D. schrieb: > Mit den WS2812 koenntest Du einen diskreten Optokoppler aufbauen. D.h. > die LED strahlt auf einen Phototransistor. Dann waere es galvanisch > getrennt. Warum nicht gleich einen normalen OK?
Harald W. schrieb: > Warum nicht gleich einen normalen OK? Das wäre auch möglich. In dem Falle habe ich es so allgemein gehalten, dass theoretisch der Satz auch die Variante RGB-LED plus Chip vergossen mit einschließt. Infos zu W2811: https://wiki.mobaledlib.de/hilfestellungen/ws2811
Daniel D. schrieb: > Für erhöhte Ausfallsicherheit kann auch eine Ardressierung der > Module gewählt werden, damit diese parallel an einem Bus hängen, aber > wohl eher nicht i2c. Das wird bei größerer Anzahl/ Entfernung versagen. > Eher CAN Bus. Buffer zwitschendurch einbauen geht natürlich auch. > Adressierung: Wenn ein Modul ausfällt, funktionieren die anderen dann > auch. Die Module könnten sich beim Start selbst Adressieren, in der > verbauten Reihenfolge. Hallo Daniel, klingt super interessant. Automatische Adressierung am Anfang und Überspringen von etwaig defekten Einheiten. Wie würdest Du das angehen? > Bitte schreibe mal noch dazu, was die Motoren antreiben sollen. Ich > vermute in deinem Fall sind Schrittmotoren wesentlich besser geeignet. Damit habe ich auch schon geliebäugelt - von Anfang an volle Kraft und super regelbar, aber IP68 ist wichtig da es sich um Pumpen handelt und bei Steppern die (teure) Ausnahme - müsste ich dann auch selber machen. Habe die Dinger mal vermessen und mit meinem Multimeter folgendes herausbekommen: - 20,03 kOhm Spulenwiderstand - unter Volllast 1,410 Ampere als Maximalstrom - 16,8 Watt - bei Blockade überraschenderweise nur 0,626 Ampere. Besten Dank an alle für Euren super interessanten und hilfreichen Input
K. G. schrieb: > - 20,03 kOhm Spulenwiderstand Das glaube ich nicht. Falsche Einheit vielleicht? > Automatische Adressierung am Anfang und Überspringen von > etwaig defekten Einheiten. Wie würdest Du das angehen? CAN macht sowas, weil es eben ein Bus ist. 2 Adern für Strom, zwei für Signal. Adressvergabe entweder manuell (Codierschalter) oder per Seriennummern-EEPROM: https://www.microchip.com/en-us/product/at24mac402 Lies einfach, was ich geschrieben habe. Wie gesagt: In der Industrie ist das normal. fchk
K. G. schrieb: > - 20,03 kOhm Spulenwiderstand > - unter Volllast 1,410 Ampere als Maximalstrom > - 16,8 Watt > - bei Blockade überraschenderweise nur 0,626 Ampere. Das ist, wie Frank K. schon andeutete, sehr komisch. Hast du eine Typenbezeichnung, Datenblatt, Link zu diesem Motor? Vielleicht ist das kein "einfacher" DC-Motor, sondern es ist noch Elektronik dabei. Und das kann, je nachdem was du steuern willst, auch noch Probleme machen.
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K. G. schrieb: >> Schrittmotoren > Damit habe ich auch schon geliebäugelt - > von Anfang an volle Kraft und super regelbar Bei Motoren ist 50% dann halt nur relativ, weil die 100% nur ungefähr definiert sind. Jeder Motor läuft unterschiedlich schnell entsprechend ist die Pumpleistung bei 100% zweier Motoren unterschiedlich. Bei einem Steppermotor ist sie immer definiert - z.B. 10 Umdrehungen/sec. V.a. wenn du den Wasserstrahl schnell verändern willst, wird der Motor im Vergleich zum Stepper lahm reagieren. Das erwäge also unbedingt bevor du teure Schaltungen baust und das Ergebnis nachher am Motor scheitert. > Automatische Adressierung am Anfang und Überspringen > von etwaig defekten Einheiten. Wie würdest Du das angehen? Im CAN Bus werden alle Module über IDs angesprochen, also "Adressiert". Jedes Modul greift mit dem von Frank genannten MCP2562 alle Signale ab. und reicht diese an einen Prozessor mit CAN Protokoll weiter. Der wiederum steuert den MOSFET an (denke mal das ist die günstigere Lösung als mit dem o.g. DSC) Eine zusätzliche Steuerleitung von Platine zu Platine könnte verwendet werden, damit jeder Prozessor den nachfolgenden ansprechen kann. Über dies Leitung wird die Durchnummerierung beim Start realisiert und erkannt. Diese Methode würde voraussetzen, dass bei Inbetriebnahme alle Module arbeiten. Diese Leitung wäre zwar störanfällig im Vergleich zum CAN Bus, da es aber nur um das langsame Durchnummerieren am Anfang geht dürfte das nicht ins Gewicht fallen. Wenn im Betrieb eine Platine ausfällt ist das aufgrund der Adressierung ja nicht schlimm. Muss eine Platine ersetzt werden, muss das System halt neu gestartet werden, um durchnummeriert zu werden. Franks Vorschlag mit DIP-Schalter/Jumpern um die Adresse festzulegen wäre die üblichere Alternative.
Mach mal noch vorsichtshalber ein Foto von den Motoren. Die haben nur ein rotes und ein schwarzes Kabel? Oder ist da noch eine PWM Signalleitung dabei?
Hallo Frank, Dietrich und Daniel, während ich noch dabei bin mich durch Frank's Input zu arbeiten, habe ich nochmals nachgemessen. Eigentlich hätte ich auch eher 20 Ohm erwartet, aber es steht bei meinem Auto-Multimeter definitiv 20 kOhm. Das könnte an der Pumpe bzw. deren Aufbau liegen. Der Rotor hat keine Kontakte - definitiv kein 3T-Anker-Motor oder sowas. Habe mich schon gewundert wie das genau funktioniert, aber letztendlich hängt man nur 12 Volt DC dran - nur zwei Kabel mit Plus/Minus. Keine Datenleitung. Wird wohl so sein, dass da eine eigene Elektrik noch unter der Motorhaube steckt. Der Rotor scheint ein reiner Magnet oder so zu sein. Mit dem Pololu Motoron Board M3H550 [https://www.pololu.com/product/5071] kann ich die Drehzahl im Bereich 60-100% regeln. Daniel mag Recht haben - Stepper ist doch mal zu prüfen... Besten Dank an alle.
K. G. schrieb: > - 20,03 kOhm Spulenwiderstand > - unter Volllast 1,410 Ampere als Maximalstrom > - 16,8 Watt > - bei Blockade überraschenderweise nur 0,626 Ampere. Hört sich eher nach einem BLDC incl. elektronischer Kommutierung statt nach einem klassischen bürstenbehafteten DC Motor an.
K. G. schrieb: > - 20,03 kOhm Spulenwiderstand > - unter Volllast 1,410 Ampere als Maximalstrom Die sind dann vermutlich zum Direktanschluss an 28kV gedacht?
Harald W. schrieb: > Die sind dann vermutlich zum Direktanschluss > an 28kV gedacht? Das erscheint mir etwas viel. Üblich wären noch 6kV: https://www.menzel-motors.com/de/6000v-6kv/
> Mit dem Pololu Motoron Board M3H550 > [https://www.pololu.com/product/5071] kann ich die Drehzahl im Bereich > 60-100% regeln. Dann denke ich mal, ist die Pumpe auch nur zum Ein- und Ausschalten bei 100% Leistung konstruiert worden. Meine Empfehlung: nimm eine peristaltische Pumpe mit Stepper, BLDC oder zumindest mit Getriebe > 1:300 dass der Motor entlastet ist. Das Bussystem wäre gleich nur käme ein Motortreiber oder H-Brücken dazu.
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Nimm doch einfach den Wasserdruck aus der Leitung und steuere nur Ventile an??? (müssten halt Ventile sein, die sich regeln lassen, aber das kann man ja 3D Drucken... z.B. Silikonschlauch mit einem unrunden Rad quetschen)
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Gibt N20 Motoren mit Getriebe und Encoder-Rad, die sind stark und sehr günstig. Und das ganze wäre mehr als IP68, weil geschlossenes System.
> Nimm doch einfach den Wasserdruck aus der Leitung
Vielleicht gibts aber auch einen Schokobrunnen...
Henriette C. schrieb: > Vielleicht gibts aber auch einen Schokobrunnen... Dann bräuchte man nur noch eine Exzenterschneckenpumpe, um den Schokodruck aufzubauen!
Henriette C. schrieb: >> Nimm doch einfach den Wasserdruck aus der Leitung > > Vielleicht gibts aber auch einen Schokobrunnen... Wird der dann über einen Schokostecker angeschlossen?
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