Hallo, ich baue im Moment an einem Motion Seat für Rennsimulatoren und habe eine Frage bzgl. dem Schutz des Netzteils vor Rückstrom durch die eingesetzten Motoren. Generell ist das Problem, dass bei schnellen Richtungsänderungen der Motoren die Netzteile abschalten, was wohl auf Rückstrom durch die Motoren zurückzuführen ist. Allgemeiner Konsens in der Szene ist es, eine Diode seriell zwischen Motortreiber und Netzteil zu setzen (siehe screen1.png im Anhang). In diesem Fall wird eine P1000M Diode mit 10A und 1kV eingesetzt. In anderen Fällen wird eine Gleichrichter-Diode benutzt (siehe screen2.jpg im Anhang). Häufig eine KBPC5010 (50A 1kV). Ich bin kein Experte auf diesem Gebiet, aber die Lösung mit der Gleichrichter Diode funktionert in meinem Testaufbau, sieht für mich aber unsauber aus, da nach meinem Kentnissstand die Dioden aufgrund feiner Unterschiede nie gleich belastet werden bzw. die Last sich gleich verteilt. Ausserdem habe ich mit der großen KBPC5010 ein Platzproblem und suche händeringend nach einer kleineren Lösung. :-( In meinem Fall setze ich zwei 440W / 24V (18A max) Motoren mit einem Dual H-Bridge Treiber sowie ein 1000W 24V Netzteil ein. So wie ich es verstehe muss ich nun eine Diode zwischen H-Bridge Treiber und Netzteil seriell setzen und die Diode muss mind. 40A (da 2 Motoren angeschlossen sind) Nennstrom aushalten. Ich habe nur Dioden in normaler Bauform mit max. 20A gefunden (z.B. diese: https://www.lcsc.com/product-detail/Diodes-General-Purpose_YFW-20A10-TB_C5444211.html). Wie würdet ihr das Problem lösen? Was für ein Bauteil würdet ihr empfehlen? Sorry falsch hier Ungenauigkeiten in der Erklärung bestehen und ich etwas falsch verstanden habe, mit diesem Thema befasse ich mich aktuell zum ersten mal und jede Erklärung um es besser zu verstehen ist gerne willkommen. Danke. :) MfG, Ben
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Hallo, wäre diese Diode eine Alternative (Datenblatt im Anhang)? https://www.lcsc.com/product-detail/Diodes-General-Purpose_Vishay-Intertech-VS-E5PH6006L-N3_C2984102.html MfG, Ben
Ben K. schrieb: > In meinem Fall setze ich zwei 440W / 24V (18A max) Motoren mit einem > Dual H-Bridge Treiber sowie ein 1000W 24V Netzteil ein Wenn auf Motoren 440W draufsteht, heisst das zulässige Dauerlast ohne zu überhitzen. Wenn auf einem Schaltnetzteil 1000W draufsteht heisst das Spitzenlast vor dem abschalten. Schon beim Anlaufen zieht ein 440W/24V=18.3A Motor gerne 180A, darauf muss die H-Brucke und das Netzteil ausgelegt sein. Und wenn man die Drehrichtung aus vollem Lauf umpolt können es auch mal 360A sein, macht 8.6kW Spitze aus deinem Netzteil. Ein konventionelles Trafonetzteil müsste man übrigens nur auf 880W auslegen, das verkraftet die ,8.8,kW Spitze dabei genau so wie die 16A Haussicherung. Dein Netzteil ist also drastisch unterdimensioniert. Auch ein Schaltnetzeil verkraftet (sehr) kurz mal mehr Leistung, es gibt auch speziell entwickelte (Audio)Schaltnetzeile mit mehr Spitzenleistung, aber da du schon eins hast: probiere mal eins pro Motor. Die Diode verhindert Ruckstrom, der in dem Moment entsteht, wenn der Motor bremst, denn er wirkt dann ruckwärts über die H-Brücke als Generator. Ohne Diode geht die Energie in den Ausgangselko des Netzteils, hebt dort die Spannung an, das Netzteil sagt "genug Spannung" und schaltet mit dem Wandeln ab, wurde aber sofort wieder einschalten, wenn diese Bremsenergie verbraucht ist. Dieses,abschalten wäre also kein Problem. Bei vorhandener Diode kann die Bremsenergie nicht in die Elkos vom Netzteil gehen, vielleicht hat die H-Brücke auch noch Elkos aber viel kleiner also steigt dort die Spannung höher, leicht über die Spannung die die H-Brücke verträgt, dann geht was dauerhaft kaputt Die Diode ist also eine blöde Idee, man müsste zusätzlich einen Bremschopper mit Bremswiderständen installieren. Dein Problem ist also ein zu schwaches Netzteil, zu wenig Spitzenladt, und lass uns raten auch deine H-Brücken Wmwerden unterdimensioniert sein (ob sie eine Überstrombegrenzung haben ?). Und das alles weil du die Leistungsangabe auf dem Motor fehlinterpretierst
1. Eine Schutzdiode schützt nur, wenn sie diese Leistung verkraften kann. 2. Zwischen vorwärts und rückwärts sollte immer eine kleine Pause sein, weil manche Motoren durch die Masseträgheit auch mal als Generator arbeiten können. Dann ist der Strooom noch etwas höher.
Die Motordatenblätter zu verlinken war zu viel Arbeit? Sollen doch die Helfer selber suchen. Dann hätte man ja gemerkt dass das Oh eine Null sein muss. https://en.nanotec.com/fileadmin/files/Datenblaetter/BLDC/DB59/DB59C/DB59C024035-A.pdf https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=C300%2F57BLF03.pdf Ich schlage messen beim max +100% auf -100% und zurück vor, bei Speisung mit zwei vollen 12V Autobatterien. Sonst ist alles nur rumraten. Die Motore müssen aber an Ihrer Last laufen! Auch mal mit 150kg Kunde probieren. Einfache DC Stromzangen sind zu langsam. Speicheroszis kann man sicher bei einem Bastler leihen. Geeignet ist ein schneller DC Stromwandler wie dieser 400A Typ: https://www.ebay.de/itm/174620611862 der braucht aber ein +-15V Netzteil. Ein billiger Chinashunt für 200A(75mV) reicht auch, die vertragen einige 100ms Überlastung gut: https://www.ebay.de/itm/364149522254 Oder stärker: https://www.ebay.de/itm/164378822180 Wenn es wirklich nur mit viel stärkerem Netzteil geht, schlage ich Akkupufferung vor, die verträgt auch begrenzte Rückspeisung.
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Ben K. schrieb: > Ausserdem habe ich mit der großen KBPC5010 ein Platzproblem > und suche händeringend nach einer kleineren Lösung. :-( ... > 440W / 24V (18A max) gibts nicht. Die Wärme muß unbedingt weg per KK ggf. Zwangsbelüftung Ventilatordesign wie bei PC-NT, CPU oder GPU. Aber Defizit, also :( nur zur Info, nicht als konkrete Anleitung für Deinen Fall: https://www.mikrocontroller.net/articles/Kühlkörper
Ben K. schrieb: > Ausserdem habe ich mit der großen KBPC5010 ein Platzproblem > und suche händeringend nach einer kleineren Lösung. :-( Da baut jemand also einen Rennsimulator mit riesigen Motoren und hat keinen Platz für 'ne Leistungsdiode? Da läuft doch was völlig daneben.
Michael B. schrieb: > Die Diode verhindert Ruckstrom, der in dem Moment entsteht, wenn der > Motor bremst, denn er wirkt dann ruckwärts über die H-Brücke als > Generator. Ohne Diode geht die Energie in den Ausgangselko des > Netzteils, hebt dort die Spannung an, das Netzteil sagt "genug Spannung" > und schaltet mit dem Wandeln ab, wurde aber sofort wieder einschalten, > wenn diese Bremsenergie verbraucht ist. Sofern keine Überspannungsabschaltung vorhanden ist... Diese Überspannung infolge generatorischen Betrieb kann, wie aus sonstigen mit FU gespeisten Antrieben gerne mal das eineinhalbfache der Versorgungsspannung ausmachen!
Die Idee Bremsenergie in einer Diode verheizen zu wollen ist derart bescheuert ... das naechste bessere sind Widerstaende, die verhalten sich wenigsen linear. Sinnvollerweise versucht man Drehmomente mit Gegengewichten zu verringern. Damit ist man bei statischen Belastungen besser, bei dynamischen Belastungen schlechter. Mit erhoehten Massentraegheiten werden auch die Bremsstroeme hoeher. Allenfalls lohnt es sich die Bremsleistung zurueckzuspeisen, oder irgendwie zu puffern. Falls man Leistung loswerden will, mit Wasser, nicht mit Luft.
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Wenn man das Bestreben des Spulenstromes nach Stromkreisunterbrechung weiterströmen zu wollen, das sich zb in Generatorleistung bzw hoher Selbstinduktionsspannung äußert, an schädlicher Wirkung hindern möchte nimmt man zb eine Freilaufdiode, die einfach die Spannung an den Spulenausgängen kurzschließt. Hier sind der Spulen dreie im Motor im Stern geschaltet, wobei der Sternpunkt anscheinend nicht zugänglich ist. Der Motor wird zwar mit Dreiphasendrehfeld angesteuert, aber der Strom ist Gleichstrom 0 bis +24V, also kein Wechselstrom mit Minusanteil (macht eigentlich auch keinen Unterschied). Meine halbgare idee wäre nun jede Spule mit einer Freilaufdiode vom Sternpunkt zum Spuleneingang zu versehen. Das ist aber auch Quatsch, denn im Stern fließt der Strom auch normal schon in Richtung der Freilaufdiode, die dann also anstatt der Spulen den Strom leiten würde, Funktionsstörung. Falls man stattdessen antiparallele Zenerdioden(über 24V), Tvs-dioden (oder einfache Funkenstrecken oder gar nur höhere Widerstände(2k) zwischen Sternpunkt und Spuleneingängen setzt könnten diese die Selbstinduktionsspannung niedrighalten. Diese Bauteile könnte man auch einfach direkt zwischen die Motorspulenleitungen setzen. Die im Bild 1 (screen 1) gesetzte Diode ist doch ein Verpolungsschutz. Könnte man nicht auch eine Freilaufdiode (hinter der Verpolschutzdiode) zwischen Plus und Minus legen, falls am Minuspol positive Ladung ansteht ?
Carypt C. schrieb: > Wenn man das Bestreben des Spulenstromes nach Stromkreisunterbrechung > weiterströmen zu wollen, das sich zb in Generatorleistung bzw hoher > Selbstinduktionsspannung äußert, an schädlicher Wirkung hindern möchte > nimmt man zb eine Freilaufdiode, die einfach die Spannung an den > Spulenausgängen kurzschließt. Dir scheint die Wirkung von Freilaufdioden nicht wirklich klar zu sein. Die hindern nicht das Bestreben schädliche Wirkung zu entfalten, sondern sie sorgen dafür, dass der Strom weiter frei fließen kann. Die schließen nichts kurz, sondern stellen einen alternativen Strompfad zur Verfügung. Ein Kurzschluss würde bei Bestromung der Spüle stören.
ich denke schon, das verbliebene magnetische Feld erzeugt einen Strom in der Spule der nach draußen will, diesen schließt die Freilaufdiode zusammen (kurz).
Hallo, jemand hat es hier ja schon erwähnt - ich erlaube mir nochmal darauf aufmerksam zu machen, weil es offenbar unterging: BREMSCHOPPER und nichts anderes ist die Lösung. Die sind speziell dafür gemacht.
Freilaufdioden am Motor gehen nicht, da der Sternpunkt nicht herausgeführt ist. Es gibt aber ganz andere Probleme. Leider nennt der OP den genauen Elektroniktyp nicht. Aufgrund der abgebildeten Motortypen vermutlich den Typ ACT BLDC-8015A-0. Richtige Datenblätter habe ich nicht gefunden, am meisten Information finden sich idiotischerweise nur als unscharfe jpg hier: https://www.act-motor.com/brushless-dc-motor-driver-bldc-8015a-product/ In Text steht: suitable for DC motor with peak current below 15A. Woanders steht Peak 45A <=3s. Meinen die damit 3x45A oder 45A=3x15A? Bei Chinaböllern für 43€ muss man da vorsichtig sein. Von +100% auf -100% umzusteuern wird nicht schlagartig funktionieren! Am schnellsten wird die Richtungsumkehr mit zwischengeschalteter BRK Funktion, die soll den Motor in 50ms stoppen. Zu beachten ist aber: "When the motor inertia exeeds the motor rotor inertia by 2 times, the fast brake may cause the drive alarm". Als Abhilfe wird ein größerer Motor empfohlen, oder stattdessen Brems/Beschleunigungsrampen zu nutzen. Das Thema Bremswiderstand oder Rückspeisung wird nicht erwähnt. Die explizite Begrenzung der zulässigen Masseträgheit lässt aber vermuten, dass die Fähigkeit dazu stark begrenzt ist. Zudem wird in der Anleitung explizit ein Trafonetzteil mit 28VAC Trafo und 100V/2200µF genannt und nirgends von Speisung mit Schaltnetzteil gesprochen. Ich fürchte, eine einfache Rückspeiseschutzdiode wird sofort zur Auslösung des Überspannungsalarms des Treibers führen. Ob dagegen eine aktive Shuntschaltung am Treibereingang hilft, kann man bei 43€ Risiko ja probieren. Unklar ist auch, ob eine Alarmmeldung zur Abschaltung führt. Da die Elektronik bis 50V darf, spricht aber alles für ein preiswertes Trafonetzteil. Vor allem, weil das bei Überlastung nicht einfach abschaltet. Bestimmt reichen für die Elkos auch 63V Typen, lieber mit mehr Kapazität und dazu eine primäre Einschaltstrombegrenzung.
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Wolf hat natürlich Ahnung von der Materie, ich nicht so. Bei meinem Beitrag hatte ich das Bauteil Varistor vergessen, um Überspannungen kurzzuschließen.
Rainer W. schrieb: > Freilaufdioden (...) > Die hindern nicht das Bestreben schädliche Wirkung zu entfalten Stimmt, tun sie nicht. Aber sie verhindern, dass eine schädliche Wirkung entsteht. Techniker-Deutsch muss man cum grano salis lesen. > Die schließen nichts kurz Die schließen die Spule **praktisch** kurz, indem sie die Spannung an der Spule auf die Dioden-Flussspannung begrenzen. Wie gesagt: Techniker-Deutsch. > Ein Kurzschluss würde bei Bestromung der Spüle stören. Nun hast du dich im Kritikeifer vergallopiert. Die Freilaufdiode ist so gepolt, dass sie die Spule nur zu den Zeiten kurzschließt, in denen die Bestromungsquelle abgeschaltet ist. > Dir scheint die Wirkung von Freilaufdioden nicht wirklich klar zu sein. Gruß nach Schiefturmstadt. Der andere Poster hat klar erkennbar genau das Richtige gemeint.
Um was geht es hier eigentlich? Beim Abschalten einer Induktivität kehrt sich die Polarität der Spannung einer Spule um, was dazu führt daß der Strom in gleicher Richtung weiter fließt. Also es gibt dann kein Rückstrom. Ein abschaltender Kontakt bildet dann einen Lichtbogen, der daß weiterfließen des Stromes in gleicher Richtung ermöglicht, solange noch Energie im Magnetfeld ist. Etwas ganz anderes ist es, wenn man ein Gleichstrommotor abschaltet oder die Spannung verringert. Dann wird der Motor zum Generator und erzeugt selbst eine Spannung solange der Schwung anhält, deren Polarität sich nicht umkehrt. Diese Spannung ist dann größer als die des Netzteils und es kommt zum Rückstrom, den man ganz einfach mit einer Diode in Reihe verhindern kann. Man kann dann aber die Drehrichtung des Motors durch +- vertauschen nicht umkehren.
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