DC Motor Spannung runter, Strom hoch, Leistung behalten?
gegeben:
DC-Motor 12v 775er , constant 2A - max. 6A
Netzteil 12V, max. 6A
PWM : 0-12V, max. 10A
Problem: Ich möchte/habe schon ein PWM angeschlossen um die Drehzahl selbst durch die spannung zu Regeln. Nun möchte ich aber den Strom selbst erhöhen um bei geringere Drehzahl (zb. 4V ), die stärke des Motors zu behalten. Mir ist das Ohmsches Gesetz bekannt... Strom und Spannung gehören zusammen .... jedoch MUSS es doch eine möglichkeit geben, eine art PWM oder etwas vor/dahinter zu schalten damit am Ausgang immer noch die maximal Leistung von ca. 24W, ankommt?! Danke für eure Hilfe
Edit: ein Video zur Lösung
Edit: Lösung zur frage in diesem Video zu sehen
5 Antworten
Man kann keinen Strom in den Motor "drücken", jede Stromquelle (samt PWM) stellt Strom zur Verfügung, aber der Motor selbst fordert die Strommenge ab. Und die Leistungsfähigkeit des Motors hängt eben nicht allein von der Verfügbarkeit des Stromes ab, sondern auch von der verfügbaren Spannung. Das hat gar nicht so viel mit dem Ohmschen Gesetz zusammen, sondern mit Zusammenhängen zum Aufbau und Kraft der erzeugten Magnetfelder im Motor.
Als Schrittmotor wird die Drehzahl über die Anzahl der Schritte pro Zeiteinheit geregelt, wobei davon unabhängig jeder Schritt mit "volle Pulle" ausgeführt wird. Somit ist das Drehmoment pro Schritt immer gleich, die Drehzahl aber abhängig von der Anzahl der Schritte pro Zeiteinheit.
Verstehe, sehr gut erklärt! Wie viele, Hunderte mini Motoren die einzeln, Ein und wie ausgeschaltet werden, ohne geregelt zu werden
Mit der Spannung kannst du die Drehzahl regeln. Wieviel Strom ein Motor zieht, hängt von der Last ab.
Hohes Drehmoment (Kraft) bei niedriger Drehzahl braucht eine Quelle die viel Strom liefern kann. Dazu ist es am besten, einen Step-Down Wandler zur Drehzahleinstellung zu verwenden, der bei niedriger Spannung höhere Ströme bereitstellt als auf der Eingangsseite dem Netzteil entnommen wird.
Der Motor selbst hat natürlich auch eine Begrenzung des Stroms/Drehmoments durch den Innenwiderstand der Wicklung. Wenn es nicht reicht brauchst du einen stärkeren Motor mit dickerem Wicklungsdraht, also niedrigerem Innenwiderstand.
Leistung ja aber das hängt am Ende von der Last ab.
Wenn der Motor im Leerlauf ist oder bei konstanter Last arbeitet gibt es zu einer Leistung genau einen Strom und eine Spannung.
Der Strom bestimmt dabei das Drehmoment und die Spannung die Drehzahl.
Das hängt u. A. von der Bauart des Motors ab: KFZ-Anlasser sind z. B. Reihenschlussmotoren, da sind Erreger- und Rotorwicklungen in Reihe geschaltet, wodurch der Strom durch die Erregerwicklung höher wird, wenn der Motor "gebremst" wird, was ein sehr hohes Drehmoment zur Folge hat. Anlasser brauchen diese Charakteristik. Mit üblichen Motoren mit etwa Permanentmagneten lässt sich sowas in der Form nicht machen.
Besser als in einer Schule! Wusste vorher nicht das es einen 1-Phasen Motor gibt :) Der zudem mit DC als auch mit AC betrieben werden kann, sehe ich gerade!
Naja, ein Reihenschlussmotor = 1Phasenmotor = Kann dadurch mit DC oder AC laufen! Das wusste vorher nicht.. Danke
nun der Motor hat bestimmten Innenwiderstand der sich auch bei weniger Spannung nicht ändert. Was aber proportional kleiner wird ist der Strom und damit abgegebene Leistung
ein "PWM" wäre denkbar wenn es gleichzeitig Aufwärtsregler ist sprich er transformiert die Gleichspannung hoch damit wieder 12V zur Verfügung stehen.
Das führt aber bei 4V dazu dass von diesem Netzteil fast 3 facher Strom gezogen wird
Wir können den Preis erst einmal weg lassen. Die Lösung selbst, ist Interessant.
Ich sage es mal einfach: Wie behalte ich das maximale Drehmoment bei, und verringere gleichzeitig die Umdrehungszahl des Motors?
nun da geht es schon bei PWM Modul los. Das eine verändert nur Puls-Pausen Verhältnis, abhängig von dem was mit Potentiometer vorgegeben wird.
Ein besseres PWM Modul stellt den Strom abhängig vom momentaner Drehzahl nach
https://www.elektronikpraxis.de/sensorlose-bldc-motoren-mithilfe-der-gegen-emk-ansteuern-a-462780/
Statt Hall-Sensoren die rückwirkende EMK nutzenNicht nur die Verbesserung der Zuverlässigkeit durch Wegfall verschleißbehafteter Bürsten sprechen für den BLDC-Motor. Er hat zudem ein großes Verhältnis von Drehmoment zu Motorgröße, eine schnelle Dynamik und bietet nahezu lautlosen Betrieb. BLDC-Motoren werden als synchrone Geräte klassifiziert, da die Magnetfelder des Stators und des Rotors mit der gleichen Frequenz rotieren. Der Stator enthält Stahllamellen, die axial geschlitzt sind, um eine gerade Anzahl von Windungen entlang der inneren Peripherie aufzunehmen. Der Rotor ist aus Permanentmagneten mit zwei bis acht NS-Paaren zusammengesetzt.
UUh, das hört sich doch schon besser an, mein Lieber. Hättest du ein ,,besseres" PWM Modul im Kopf, der sowas könnte ?
Das hängt u. A. von der Bauart des Motors ab: KFZ-Anlasser sind z. B. Reihenschlussmotoren, da sind Erreger- und Rotorwicklungen in Reihe geschaltet, wodurch der Strom durch die Erregerwicklung höher wird, wenn der Motor "gebremst" wird, was ein sehr hohes Drehmoment zur Folge hat. Anlasser brauchen diese Charakteristik. Mit üblichen Motoren mit etwa Permanentmagneten lässt sich sowas in der Form nicht machen.
bin schon am suchen aber das waren industrielle Regler wobei die auch nicht die Welt kosten
Lass uns Warten was @newcomer für einen Regler findet..Ich bin gespannt
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bisher hab ich nur Industrieregler gefunden aber diese werden für deine Anwendung etwas kostspielig sein
https://eph-elektronik.de/elektronische-antriebssysteme/drehzahlregler/
Drehzahlregler – variable Regelung als entscheidender VorteilIm Gegensatz zum klassischen Drehzahlsteller, welcher die Motordrehzahl lediglich fest einstellen kann, ermöglicht der Drehzahlregler eine variable und kontinuierliche Regelung der Drehzahl.
Dank einer integrierten IxR Kompensation können Lastschwankungen und Störgrößen sowie der schwankende Motorinnenwiderstand infolge von veränderten Temperaturen bei gleichbleibender Drehzahl ausgeregelt werden. Nicht zuletzt verfügt ein Drehzahlregler über die Funktion der EMK Kompensation, welcher dem Ausgleich im Bezug auf die Netz- und Batteriespannung dient.
https://www.kaleja.com/de/produkte/motoransteuerungen.html?tx_awproducts_products%5Baction%5D=index&tx_awproducts_products%5Bcontroller%5D=Products&tx_awproducts_products[dc_motor]=1&tx_awproducts_products[features][]=ixr_compensation
Was sagt ihr dazu ?
nun wisst ihr, wo die Reise hin geht sprich der Regler sollte abhängig von IxR bzw EmK die Bestromung anhand verändertem PWM die Drehzahl konstant halten auch wenn Lastwechsel statt findet. Den Kaleya hatte ich damals für DC Motoren bei industrieller Anlage eingesetzt da sich da die Belastung auch änderte
Wie regelt dann ein Nema Motor dieses Problem? Soweit mein Wissen reicht, ist bei so einem Motor die Drehzahl unabhängig von dem Drehmoment (+-)