mikrocontroller.net

Forum: Offtopic Drehzalregelung für Autoanlasser :-)


Autor: FXG26 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,
weis nicht ob ich hier ganz richtig bin, aber ich hätte mal folgende 
Frage:
Ein paar kumpels und ich haben uns vor kurzer Zeit aus einem Kettcar, 
einer Autobatterie und einem Autoanlasser (mit entsprechender Kühlung 
:-)) ein go-kart zusammengebastelt. Nur leider hat der Motor bis jetzt 
keine Regelung, d.h. man drückt auf einen Knopf und die Post geht ab. 
Kann mir jetzt hier jemand eine möglichst billige und einfache Schaltung 
empfehlen, die den hohen Einschaltströmen auch gewachsen ist?
Freue mich schon auf eure Antworten,
mfg FXG26

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>möglichst billige und einfache Schaltung empfehlen

Aber sie muss sicherlich trotzdem alles super gut können..?

Dann suchst du die EiWoMiSau...
http://de.wikipedia.org/wiki/Eierlegende_Wollmilchsau

Autor: Thilo M. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei dem Strom wird's Bauteilmäßig teuer!
Besorg' dir doch so 'nen alten Hochlastwiderstand, wie er früher in den 
Kinos zum Dimmen benutzt wurde :-D

Autor: Maxim S. (maxim) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Welche Ströme fließen da? Eventuell PWM mit ein paar Dicken FETs, so 
teuer wird's nun auch nicht.

Autor: sowas da??? (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
oder nimm 2 6V batterien und du hast schonmal 2 stufen!!! oder 2*12v und 
nen lkw anlasser mit 24v

Autor: sowas da??? (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
stom ca 100-250A je nach anlasser!!

Autor: FXG26 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Matthias Lipinsky
nein, die Schaltung soll nich alles "Super gut können" (Keine 
Eierlegendewollmilchsau), sondern bloß die Spannung 0-12 V regulieren 
können. Wie gesagt sind meine Probleme allerdings die hohen Ströme.

Autor: Maxim S. (maxim) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/irf/irf4905.pdf

Mit sechs solcher FETs auf einem fetten Kühlkörper könnte das 
funktionieren. Was meinen die anderen?

Autor: Franz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo !

Nimm eine Reihenschaltung von mehreren Hochstromdioden und schliesse 
diese der Reihe nach kurz.
Ist zwar eine "Heizung" aber fünktioniert zuverlässig.

Oder :

Einfache PWM-Schaltung und einige Leistungs FET

mfg,
Franz

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maxim W. wrote:
> Mit sechs solcher FETs auf einem fetten Kühlkörper könnte das
> funktionieren. Was meinen die anderen?

Der ist doch Spielzeug. Wenn schon, dann einen paar IRFP2907.
Allerdings würde ich eine Halbbrückle bauen, ansonsten wird die 
Freilaufdiode bei 200A und 1V schnell ziemlich gasförmig ohne 
ausreichende Kühlung.

Ich würde je 4 von den IRFP2907 parallel schalten, macht rund 1,5mOhm, 
also rund 0,3V Spannungsabfall bei 200A. Da hat man dann auch noch 
ordentlich reserve, denn beim Einschalten zieht so ein Anlasser auch 
schnell mal 500A...

Autor: Maxim S. (maxim) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei CSD bekommst du auf die sogar Mengenrabbat. Ab 10 Stück kosten die 
nur noch 1,03€/Stück.

So ungefähr könnte das dann aussehen:
http://www.youtube.com/watch?v=hRvSHEZ-mpc
Nur mit einem größeren Kühlkörper, vielleicht auch mit Lüfter.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Franz wrote:

> Einfache PWM-Schaltung und einige Leistungs FET

Sehe ich auch so.  Fietscht dann wahrscheinlich wie mein Akkuschrauber
oder eine anfahrende Straßenbahn. ;-)

Autor: Maxim S. (maxim) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Braucht man speziell in diesem Fall eine Freilaufdiode?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jörg Wunsch wrote:
> Franz wrote:
>
>> Einfache PWM-Schaltung und einige Leistungs FET
>
> Sehe ich auch so.  Fietscht dann wahrscheinlich wie mein Akkuschrauber
> oder eine anfahrende Straßenbahn. ;-)

Dann ist die PWM Frequenz falsch gewählt. Irgendwo habe ich mal einen 
Artikel gelesen, man solle die Frequenz möglichst hoch wählen. Nicht 
deswegen, damit man die Frequenz nicht mehr hört, sondern damit der 
Strom kontinuierlich durch den Motor fließt, und nicht zwischenzeitlich 
abreißt. Frequenzbestimmend ist also die Zeitkonstante R*L des Motors. 
Mit 10-50kHz liegt man aber nie verkehrt. Da die Motorwicklung teil 
eines Schalnetzteils wird, kann der Motorstrom problemlos Faktor 10 
höher sein als die Stromaufnahme der Schaltung. Beim Anfahren hat man 
daher ein enormes Drehmoment zur verfügung. Daher müssen die Mosfets 
auch ausreichend überdimensioniert sein.

Maxim W. wrote:
> Braucht man speziell in diesem Fall eine Freilaufdiode?

Ja ! Ohne die geht es nicht. Aber wie ich bereits schrieb: Möglichst die 
Diode durch einen synchron gesteuerten Mosfet ersetzen, wegen den 
Verlusten.

Autor: Maxim S. (maxim) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Benedikt K. wrote:
> Da die Motorwicklung teil
> eines Schalnetzteils wird, kann der Motorstrom problemlos Faktor 10
> höher sein als die Stromaufnahme der Schaltung. Beim Anfahren hat man
> daher ein enormes Drehmoment zur verfügung. Daher müssen die Mosfets
> auch ausreichend überdimensioniert sein.

Das wendet man doch auch bei Schrittmotoren an, oder? Die bekommen bei 
hohen Drehzahlen über 50V, obwohl der Hersteller max. 12V angibt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maxim W. wrote:

> Das wendet man doch auch bei Schrittmotoren an, oder? Die bekommen bei
> hohen Drehzahlen über 50V, obwohl der Hersteller max. 12V angibt.

Ja. Man spürt deutlich, dass der Motor viel mehr Drehmoment hat, als 
wenn man ihm ganz einfach mit wenigen kHz die Leistung wegnimmt. Daher 
könnte man den Anlasser auch an 24V betreiben, wenn man die PWM auf 50% 
begrenzt.

Bei hohen PWM Frequenzen ist die Motorspannung = Betriebsspannung * 
Tastverhältnis

Bei niedrigen Frequenzen kommt es einem veränderten Vorwiderstand nahe: 
Dann bricht die Drehzahl bei Belastung viel stärker ein. Das wird 
warscheinlich auch der Grund sein, warum man bei Akkuschraubern die 
Frequenz niedrig wählt: Man kann das Drehmoment besser kontrollieren.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Benedikt K. wrote:

>> Sehe ich auch so.  Fietscht dann wahrscheinlich wie mein Akkuschrauber
>> oder eine anfahrende Straßenbahn. ;-)
>
> Dann ist die PWM Frequenz falsch gewählt.

Du meinst, die Straßenbahnbauer verstehen ihr Handwerk nicht?

Autor: asdf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du die Lösung mit den FETs realisierst, wirst du wohl viel zu tun 
haben. Du brauchst ein ordentliches Layout, musst die Teile kaufen, 
löten, Versorgung sicherstellen etc.  Da wird sich viel Geld in Rauch 
auflösen :(


Anderer Vorschlag: Widerstand in Reihe zum Motor, der dann überbrückt 
wird. Macht man bei großen Transformatoren so.
Problem ist dabei natürlich die Verlustleistung. Wie wäre es, einen Teil 
der Karosserie als Widerstand zu verwenden? D.h. Karosserie als Masse. 
Ein Ketcar ist nicht sooo massiv gebaut, kein Kupfer und 
Übergangswiderstände gibt's auch. Das wäre dann die unterste Fahrstufe. 
Wenn man schneller fahren will, schaltet man ein 16mm² Kupferkabel 
paralell zur zur Karosserie.
Vorteil:
- Widerstand schon vorhanden.
- Kühlung ist kein Problem.

Das Spiel kann man noch weitertreiben mit einem "Mittelabgriff", d.h. 
nur ein Teil der Karosserie wird überbrückt. Dann hätte man schon 3 
Fahrstufen.

Falls der Widerstand so nicht ausreichend hoch ist, kann man auch ein 
relativ dünnes Kupferkabel um die Karosserie wickeln. An diesem fällt 
eine Spannung ab. Das Kupferkabel wird vom Blech gekühlt. Man kann den 
Widerstand über die Länge anpassen. Mehr Fahrstufen sind möglich.
Nachteil:
- Induktionsspannung
- Zuverlässigkeit.

Idealerweise lässt sich das mit einem Hebel, ähnlich wie bei einer 
Gangschaltung, realisieren. Wie hast du eigentlich das Problem der 
Bremsen gelöst? Wie kommt deine Autobatterie mit den hohen Strömen klar?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>man solle die Frequenz möglichst hoch wählen. Nicht
>deswegen, damit man die Frequenz nicht mehr hört, sondern damit der
>Strom kontinuierlich durch den Motor fließt, und nicht zwischenzeitlich
>abreißt. Frequenzbestimmend ist also die Zeitkonstante R*L des Motors.
>Mit 10-50kHz

Warum haben große Frequenzumrichter (kW) eine PWM-Frequenz von ~1kHz ???

Richtig ist, dass die Frequenz vom L,R abhängt. Bei großen Motoren kann 
L auch groß werden. sOmit kann eine kleine Frequenz gewählt werden.
Ob ich 200A mit 1kHz, oder mit 20kHz schalte, wirst du an der Temperatur 
der FETs gut erkennen..

Achja: Die Zeitkonstante ist L[Volt je Ampere je Sekunde) DURCH R[Volt 
je Ampere] gleich T[Sekunde]

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
asdf wrote:

> Wenn du die Lösung mit den FETs realisierst, wirst du wohl viel zu tun
> haben. Du brauchst ein ordentliches Layout, musst die Teile kaufen,
> löten, Versorgung sicherstellen etc.

Das ,,Layout'' für die FETs besteht aus einer dicken Kupferschiene,
auf die sie alle draufgeschraubt werden.  Die Ansteuerung mit PWM
macht ein simpler NE555, dafür bekommst du wohl in jedem Bastelladen
einen Bausatz.  Das Treiben der FETs besonders bei höheren Frequenzen
braucht ein wenig Ansteuerschaltung, aber auch hier wüsste ich nicht,
warum man das nicht auf einem Stück Lochraster hinbekommen können soll
(auch wenn ich selbst absolut kein Lochraster-Fan bin).  Das ist ja
alles kein VHF, um das es hier geht.

> Da wird sich viel Geld in Rauch
> auflösen :(

Das halte ich für Unkerei.  Erstens kosten die paar FETs heutzutage
nur noch 'n Appel und 'n Ei, und zweitens sind die erstaunlich
stabil.  100 A bekommt man mittlerweile mit einem einzelnen Transistor
gebacken, wenn man das möchte, auch 500 A sollten nun wirklich mit
Bastlermitteln kein Problem sein, wenn man das sauber baut -- zumindest
nicht, was die Halbleiterseite angeht.  Mechanisch hat man bei diesen
Strömen schon bissel Aufwand, die benötigten Kabel werden wohl eher
gebogen als verlegt... aber braucht hat der OP ohnehin.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Matthias Lipinsky wrote:

> Warum haben große Frequenzumrichter (kW) eine PWM-Frequenz von ~1kHz ???

Aber auch nur bei Motoren die mit mehreren 100V laufen. Die Frequenz von 
wenigen kHz kommt daher, dass die großen Frequenzumrichter mit IGBTs 
arbeiten, die um mindestens um den Faktor 10 langsamer sind als Mosfets.

Autor: TOM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Anlassermotoren sind nur für einige Sekunden Einschaltdauer ausgelegt, 
wird also schnell sehr warm. Hier sind vielleicht Rollstuhlmotoren 
geeigneter, die gibts bei einem bekannten online Auktionshaus manschmal 
recht günstig.

Autor: Maxim (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde dir so ein Ding sogar bauen. Aber bin gerade in der 
Abi-Vorbereitung und ein unfertiges Projekt von mir liegt noch 
(wörtlich) unter'm Tisch.

Frag doch mal nach, vielleicht findest du hier jemanden, der das für 
dich macht.

Autor: Jojo S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
auch dieses Thema gabs hier schon:
Beitrag "vernünftige IGBT Ansteuerung?"

Autor: Jojo S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
gerade bei Spiegel Online gesehen: es geht auch ohne Motor :-)
http://www.spiegel.de/auto/fahrkultur/0,1518,532367,00.html

Autor: Tennisanlage (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Ich möchte auch einen Motor der maximal 450A und 12V (5,5PS) hat 
steuern. Vorher habe ich eine 1 <-> 0 Lösung mit Relais gehabt, aber es 
passiert leider immerwieder, dass die Kontakte verkleben und das ist 
enorm schlecht. Eine 1 <-> 0 Lösung auf Transistor-Basis wäre schon 
Klasse, aber das noch regelbar haben wäre ideal.

Mein Hauptproblem ist nur, dass ich keine Ahnung hab woher man so fette 
Transistoren bekommt, die 500A aushalten, bzw ob man mehrere kleine 
parallel schalten kann, um so den Strom aufzuteilen.

lg Maddin ;-)

Autor: auchwer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Mehrere kleine Transis parallell geht nicht wegen steiler, nichtlinearer 
Kennlinie. Das heißt: Der gesamte Strom geht durch einen => dieser 
brennt durch => der gesamte Strom geht durch einen anderen => auch 
dieser raucht ab => ... => Es sind keine Transistoren mehr übrig.

Nimm lieber IGBT´s

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
auchwer wrote:

> Nimm lieber IGBT´s

IGBT ist auch ein Transistor, nur mal so als Hinweis...
Und dass ein IGBT etwa 2V Sättigungsspannung hat, ist dir auch klar ? 
Sind ja nur rund 900W Verlustleistung...

Für kleine Spannungen verwendet man Mosfets. Es gibt etliche mit wenigen 
mOhm RDSon für wenig Geld. Das größte Problem sind aber nicht die 
Mosfets, sondern eher die Leitungen zwischen den Mosfets.

Und Mosfets kann man ziemlich problemlos parallel schalten.

Autor: Tennisanlage (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wie funktionieren den MOSFET? Wie Transistoren? Ich weis nur das die 
wesentlich empfindlicher sind

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Yahoo-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.