Hallo an alle! Um mit einem Mikrocontroller die Drehzahl eines Fräsmotors einer Oberfräse zu steuern, habe ich mir Anfangs folgendes überlegt: - Stinknormale Phasenanschnittsteuerung mit Thyristor bzw. Triac - Gezündet über einen Optokoppler; Weiters ein Nulldruchgangsdetektor mit Gleichrichter und Optokoppler, um den Phasenwinkel bestimmen zu können usw... Um diese Variante der Phasenanschnittsteuerung bei meinem Motor austesten zu können, hab die Schaltung mal analog mit Potentiometer zur Steuerung des Winkels aufgebaut und bin leider zu einem schlechten Ergebnis gekommen: Mein Fräsmotor gibt im unteren Drehzahlbereich fast kein Moment ab, was soviel bedeutet die Drehzahl bleibt nicht stabil und bei größerer Belastung, also wenn der Fräser "in Eingriff kommt", bleibt das Ding fast stehen. Es handelt sich dabei um einen Universalmotor, welcher mit 230V AC betrieben wird. Nun meine Frage: Wie kann ich dieses Problem umgehen, welche Art der Steuerung empfiehlt sich für so einen Motor am ehesten, sodass ich vor allem den unteren Drehzahlbereich gut nützen kann und das Moment und die Drehzahlen konstant bleiben. (~300-600 U/min). Empfiehlt sich eine Ansteuerung mit PWM und vorangegangener Gleichrichtung (bei 600W/230V brauch das aber schon ordentliche Gleichrichter... - und Platz hab ich eigentlich keinen mehr), oder ist eine Anschnittsteuerung mit Stromregelung sinnvoll. Wer hat schon mal Erfahrungen mit einer wirklichen "Regelung" eines solchen Motors gemacht und kann einige Tipps bzw. Schaltungsbeispiele liefern? Vielen Dank!!
Hallo Phillip, habe zwar zurzeit keine Schaltung zur Hand, aber sowas fliegt doch im weiten Netz sicher dutzendfach rum. In Elektor und anderen Zeitschriften war das öfter mal Thema. Soweit ich mich erinnere, immer geregelte Phasenanschnitt, manchmal mit Nulldurchgangsschalter. PWM geht sicher auch, die 600 Watt sind nicht wirklich ein Problem. Gleichrichter und Transistoren für diesen Spannungs- und Strombereich sind Massenware. Gruß Guido
Hallo Philip, das einzige, was wirklich hilft ist die Drehzahl des Motors zu regeln. Dafür haben "richtige Werkzeugmaschinen" einen Tacho oder Rotorlagegeber am Spindelantriebsmotor. Ohne eine Rückführung der Istdrehzahl - auf welchem Weg auch immer - wirst Du keine vernünftige Bearbeitung bei unterschiedlichen Vorschüben erzielen können. Gruß Otto
Hallo Otto, Ja, ich habe auch am ehesten an eine wirkliche Regelung gedacht, aber ein einbau eines Drehzahlgebers an die Frässpindel kommt eher nicht in Betracht. Ich hätte viel mehr daran gedacht, den Strom als Regelgröße zu verwenden. Könnte das nicht funktionieren? Das machen ja auch z.B. die lastgeregelten Decoder bei Modelleisenbahnloks, um ein Beispiel zu nennen.
Ich hab irgendwo mal so eine Regelung gesehen, der Trick war dabei, dass nur die Rotorwicklung geregelt wurde. Die Statorwicklung aber nicht (geht evtl nicht bei jedem motor und im langsamen Drehzahlbereich brennt dir die Wicklung mangels Kühlung durch) Anhand vom Strom welcher durch die Statorwicklung fließt, kannst dann die Leistung fest stellen und ggf nochmal etwas nachregeln. Gruß Roland
Drei Ansteuerungen kommen meiner Meinung nach in Frage: - Phasenanschnitt - kommt bei Induktivitäten nicht so gut - Phasenabschnitt - Gleichrichtung erforderlich, aber keine Elkos - PWM - Gleichrichtung und fette Elkos nötig Ich würde Phasenabschnitt versuchen. Zur Regelung: Ein Tachogenerator wäre optimal, ebenso eine optische Drehzahlermittelung. Beides lässt sich in der Regel schlecht nachrüsten. Bleibt die Generatorspannung (Gegen-EMK), die der Motor im stromlosen Zusand erzeugt. Bei fremderregten Motoren fällt die geringer aus als bei permanent erregten, sollte durch die Remanenz aber gut auswertbar sein. Für 230V Motoren habe ich das noch nicht gesehen, aber theoretisch realisierbar. Über den Ankerstrom kannst Du zwar auch was machen, eine Drehzahlregelung wird das aber nicht. Du kompensiert den Innenwiderstand des Motors und wenn Du es übertreibst, kommt das System ins Schwingen. Systeme mit negativem Widerstand machen das halt, selbst wenn dieser differentieller Natur ist, wie bei Tunneldioden. Viel Spass beim Bastel Erfolge bitte hier veröffentlichen ;o)) Grüßle Lothar
Hallo nochmal, Ich habe in der Zwischenzeit einige fertige Lösungen zum Thema Stromregelung gefunden, und glaube, dass ich das Problem auf diese Art und Weise lösen werde... Habe den U2008 von Atmel im Auge, das ist ein fertiger Baustein, der unter anderem mit Hilfe einer Strommessung den Phasenanschnitt beeinflusst. Nur muss ich mir noch überlegen, wie ich den mit einem µC und vor allem galvanisch getrennt ansteuern kann. lg, Philipp
Lothar wrote: > Drei Ansteuerungen kommen meiner Meinung nach in Frage: > - Phasenanschnitt - kommt bei Induktivitäten nicht so gut > - Phasenabschnitt - Gleichrichtung erforderlich, aber keine Elkos Ich würde mal sagen genau umgekehrt, oder ? Wie willst du bei einer Induktivität plötzlich den Strom abschalten ?
Hallo Philipp, mit Stromregler wird sicher schon mal besser sein, als ohne Regelung - jede Spindelregler besteht aus einem übergeordneten Drehzahl- mit untergeordnetem Stromregler. Zusätzlich dann noch Hoch- und Rücklauflaufgeber. Gruss Otto
@Benedikt Indem ich den Strom nicht einfach, sondern ein bisschen langsamer abschalte. Vergrößert die Verlustleistung am FET, hält die Anschaltspitze, die Induktivitäten so an sich haben, in Grenzen. In einem industriellen Phasenabschnittsregler wird das mit einer zusätzlichen Gatekapazität von 10nF realisiert. Den ich geschlachtet habe, ist für Niedervolt-Halogenlampen bis 300W dimensiniert, dafür ist der FET nicht mal gekühlt. Grüsse Lothar
Lothar wrote: > @Benedikt > Indem ich den Strom nicht einfach, sondern ein bisschen langsamer > abschalte. Vergrößert die Verlustleistung am FET, hält die > Anschaltspitze, die Induktivitäten so an sich haben, in Grenzen. Induktivitäten haben eigentlich keine Einschaltspitze, da Induktivitäten den Strom glätten. Daher verwendet man LC Filter ja auch bei Phasenanschnittsteuerungen.
Sorry, ich meine natürlich die Abschaltspitze. Die sollte bei Motoren sogar geringer sein, als bei Halogentrafos. Ich habe beide Regler im Einsatz, ein Ab- einen Anschnittsregler. Beim Abschnittsregler haben die sogar auf das LC Filter verzichtet. Beim Abschnittsdimmer ist eine recht große Ringkerndrossel drin. Aber trotzdem nur für Ohmsche Lasten deklariert.
Hi Philipp, vielleicht hilft Dir das weiter ? Application Note von Motorola / Freescale AN 1664 Gruß Sven
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