DC-Motor Geschwindigkeit steuern?
Hallo zusammen, ich versuche mich gerade mit einem Freund an einem kleinen Projekt. Und zwar wollen wir einen ferngesteuerten Slider für eine Kamera bauen (Kamera fährt hin und her). Dafür haben wir gerade einen kleinen ferngesteuerten Hubschrauber ausgeschlachtet.
Das Problem ist nun, dass der Hubschrauber einen sehr kleinen , schwachen Motor hatte, dessen Strom direkt durch die Elektronik floss. Wir brauchen zum Bewegen einer Kamera (eine normale Canon Spiegelreflex) einen stärkeren Motor (ca. 12V 8-10A). Wir können diesen Strom allerdings nicht über die Elektronik leiten und ein Transistor kann, so wie ich es verstanden habe nur schalten und nicht steuern. Wie also, soll ich die Drehzahl des Motors regeln? Brauche ich einen ESC?
Ich freue mich auf Antworten
3 Antworten
Was ist es denn für ein motor? brushed oder brushless? erkennst du am einfachsten an der anzahl der pole/kabel. Brushless hat 3, brushed hat 2.
Für brushed ist ein ESC nicht nötig, für brushless würde ich schon einen empfehlen weil der etwas komplexer ist.
Einen brushed motor kannst du einfach mit einem mosfet und PWM regeln.
Ja habe ich vergessen zu schreiben. Habe einen einfachen Bürstenmotor
Also kann ich einfach einen Mosfet an die zwei Anschlüsse des Motors anschließen und an die der Steuerelektronik + stärkere Stromquelle? Und dann kann ich den Motor regeln, wie zuvor beim Hubschrauber nur mit dem neuen Motor?
ja da kannst du ganz einfach mit einem PWM signal(kann etwa ein raspberry pi generieren) einen mosfet wie den IRFZ44N steuern. Je nach duty cycle wird dann das gate für einen bestimmten prozentsatz der zeit geöffnet.
Der sollte die 10A wohl schon ohne kühlung schaffen, schafft aber auch bis zu 40 Ampere aber da sollte dann ein kühler drauf.
Ich würde die source vom mosfet zum + pol von deiner stromquelle stecken und den drain richtung einen der pole vom motor(eigentlich egal welchen). dann den - pol einfach zurück an den - pol der stromquelle.
Dann musst du nur das gate mit dem raspberry pi schalten. Aber ich glaube du brauchst noch einen NPN transistor weil der raspberry pi nicht genug spannung für den mosfet hat.
Aber dann dreht sich der motor ja nur in eine richtung. wenn du willst das man die richtung wechseln kann brauchst du eine "H-bridge"
Ich glaube aber nicht das ihr einen stärkeren motor braucht... 10Ampere und 12 volt sind 120 watt... bisschen übertrieben denkt ihr nicht?
Ihr braucht einfach nur zahnräder um die drehzahl zu senken. Weil ihr braucht ja vermutlich die 20000 umdrehungen oder so von dem motor nicht, von daher würde ich ein getriebe bauen, dann habt ihr mehr kraft.
Wobei ich eher einen stepper motor nehmen würde. Den kannst du eine genaue distanz mit genauer geschwindigkeit bewegen und nicht nur so grob in die eine oder andere richtung. damit kannst du die kamera dann halt präise bewegen.
Ja ok, 120 Watt sind übertrieben. Allerdings wird der kleine Motor vom Hubschrauber auch nicht ausreichen. Der läuft auf 3,7V und etwas mehr als einem Ampere. Ich würde schon einen etwas stärkeren nehmen. Diesen Strom kann ich allerdings nicht durch die Elektronik leiten.
Geht das auch ohne Mikrocontroller? Also kann ich nicht irgendein elektrisches Bauteil zwischen den Empfänger und den Motor mit einer stärkeren Stromquelle zusammen schalten? Ich meine, der Empfänger hat ja bereits eine PWM-Spannung erzeugt, kann ich die nicht irgendwie übernehmen und verstärken?
doch, kannst du. du kannst so eine schaltung hier nehmen https://i.stack.imgur.com/8zC2J.png (der motor kommt da wo "to motor" steht parallel zur diode, die ist zur reverse voltage protection)
Weil du brauchst halt 10 volt oder so um den mosfet zu schalten. DIe modellnummern musst du jetzt nicht genau einhalten. muss halt ein NPN transistor und ein N channel mosfet sein. Dann schließt du einfach das PWM signal vom Empfänger dort an. bzw jedes andere PWM signal.
Vielen Dank für deine Antwort. Wir haben jetzt diese Schaltung gebaut. Nun steht noch eine letzte Frage offen: Wo schließe ich was an? Die Schaltung auf dem Bild hat nur 3 Anschlüsse. Ich muss allerdings 6 Kabel anschließen. 2 vom Empfänger (das schwache PWM-Signal, 2 von der 12V Stromquelle und 2 zum Motor. Wo schließe ich die alle an?
Also den motor schließt du parallel zu dee diode an, egal wie rum. Positiv ist bei dem Netzteil ja eingezeichnet. Dann bei dem Netzteil siehst du ja das dreieck, das ist neutral. Du verbindest die beiden dreiecke. Außerdem verbindest du damit noch das neutrale Kabel vom receiver(das ohne signal). Das pwm Kabel ist ja auch eingezeichnet.
Also so ähnlich? Aber wo kommt der Pluspol des Netzteils hin? Wenn ich ihn zu diesem V1 12V mache, entsteht doch ein Kurzschluss.
Ich Vollidiot hab vergessen, den Link reinzukopieren xD
wo soll da ein kurzschluss entstehen? Damit der strom zum minus pol fließen gibt es ein paar wege.
Einmal durch den motor, den mosfet und dann zum minus. schonmal kein kurzschluss weil motoren ja bekanntlich selbst einen wiederstand haben. Die diode ist ja so rum das der strom da nicht zum minuspol kommt.
Dann kann er durch R1 und durch den transistor fließen. R1 ist aber ein 100ohm wiederstand, also maximal 120mA.
Und durch den empfänger kann er nicht fließen weil da ja 10kOhm wiederstand ist und der strom im selben moment auch einfach direkt zum minus kann.
Achso. Ich kenne dieses Schaltzeichen für das Netzteil nicht. Wäre es bei einer Batterie dann so?
Ja, ich glaube das ist das schaltzeichen für ein einstellbares netzteil wenn ich mich nicht irre. da wo plus steht ist der positive anschluss und da wo minus steht der negative.
Wenn es eine batterie wäre dann würde das so aussehen wie du es aufgezeichnet hast.
Ein Transistor kann auch den Stromfluss durch den Motor regeln, das Schalten ist ja nur das übersteuern des Transistors.
Trotzdem macht man es bei diesen Leistungen etwas anders, denn ein Transistor im Linearbetrieb hätte zu hohe Verluste.
In der Regel macht man das so, dass man den Transistor kurz einschaltet und danach ausschaltet. Je nachdem wie hoch das Verhältnis von Einschalt zu Ausschaltzeit ist dreht sich der Motor schneller oder langsamer. Das Verfahren nennt sich Pulsewidth Modulation oder kurz PWM.
Wenn du die Drehzahl regeln und nicht nur steuern möchtest brauchst du aber eine Rückkopplung, diese kann zB über einen Inkrementalgeber erfolgen, im englischen Rotary Encoder genannt. Zudem musst du dir dann in dem Fall auch gedanken über den Regler selbst machen, am einfachsten ist ein reiner P Regler, besser ist aber ein PI Regler.
dafür gibt es so genannte PWM Regler. die sind als fertige baugruppe bei ebay, conrad etc. schon für wenige euros erhältlich. aber eine genaue regelung der geschwindigeit wird damit schon nicht einfach.
lg, Anna
habe das editiert. brushless hat natürlich 3 pole, nicht einen xD. jetzt stimmts aber.