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Thema: PWM - welche Frequenz?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    PWM - welche Frequenz?

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    ich hab nur im RN-Wissen Artikelbereich durchgelesen wie PWM funktioniert

    allerdings weis ich nicht welche Frequenz ich für einen normalen Elektromotor nehmen soll
    und was genau beschreibt die Frquenz eigentlich?
    wie oft pro Sekunde der Zustand geändert wird (high -> low UND low -> high),
    oder wie oft pro Sekunde in einen Zustand gewechselt wird (high -> low ODER low -> high),
    bzw. wie oft pro Sekunde einer der Zustände zutrifft?

    ich will auch nicht einfach wild Frequenzen durchprobieren
    (meine gelesen zu haben, dass z.B. überhalb von 200Hz ein Kurzschluss entsteht)


    EDIT:
    habs jetzt gefunden, die Frequenz gibt die Anzahl der Perioden pro Sekunde an,
    und eine Periode ist immer high UND low,
    im Endeffekt also einfach wie oft pro Sekunde high ODER low zutrifft

    bleibt nur noch die Frage welche Frequenz man nun für einen Motor nimmt

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von robocat
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    eine Periode ist immer high UND low, wobei die länge des high-anteils variiert. dass >200Hz ein Kurzschluss entstehen würde, wäre mir neu.. ich habe schon von PWMs gelesen, die im kHz Bereich arbeiten. 50Hz dürften aber auch schon reichen, wobei dann der Motor im unteren Drehzahlbereich "unruhig" (laut) läuft.

    ist etwas allgemein die frage, hängt wohl zum großen teil von deinem motor und den schaltelementen (transistoren, FETs) deiner motorbrücke ab. deren maximale schaltfrequenz ist irgendwo begrenzt.

    http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/avr_adc500.html

    gruesse

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    wo steht denn in nem Datenblatt welche Frequenz ein Transistor aushält?
    ich hab TIP140 (PNP) und TIP145 (NPN) im Datenblatt kann ich aber nichts finden

    ich probiers jetzt einfach mal mit 100Hz das dürfte hinhauen


    das mit den über 200Hz steht hier:
    http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=818
    (2. Beitrag)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von robocat
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    ich finde jetzt nur ein t-on und t-off für den tip140, zusammen ca. 5 mikrosekunden.
    mit f=1/t kommt man auf 200kHz.
    kann sein, dass ich hier sehr ins fettnäpfchen trampel, deshalb meine frage an die anderen: stimmt das? was genau sind das für angaben?

    http://www.ortodoxism.ro/datasheets2...3w5fp43i3y.pdf

    gruesse

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Zitat Zitat von scales
    wo steht denn in nem Datenblatt welche Frequenz ein Transistor aushält?
    ich hab TIP140 (PNP) und TIP145 (NPN) im Datenblatt kann ich aber nichts finden
    Dieser Parameter nennt sich "Transitfrequenz" - Ft. Hat aber nicht direkt etwas mit "Aushalten" zu tun, sondern beschreibt die Frequenz, bei der die Stromverstärkung auf den Faktor eins gesunken ist. Diese Transitfrequenz liegt aber selbst beim billigsten Schalttransistor im MHz-Bereich - also für deine Zwecke absolut belanglos.

    Kaputt machen kannst du Transistoren nur mechanisch oder durch zu hohe Spannung/Strom bzw. Überhitzung. Bei einem Motor würde ich höchstens so 100 bis 200 Hz nehmen, weil der ja Induktivitäten enthält und mit zunehmender Frequenz Wirbelstromverluste (Erwärmung, Leistungseinbruch) entstehen können.

    Für einen sicheren Anlauf (Überwindung von Haftreibung) sind niedrigere "Rüttel"-Frequenzen um 20 bis 30 Hz evtl. von Vorteil. Vielleicht baust du deine Steuerung zusätzlich zur Pulsweite auch noch Frequenzvariabel?

    Frank

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    ich benutzte bei meinem Bot nen Prescaler von 256 bei 16MHz Taktfrequenz, 8bit-PWM, Treiber L293D. Das wäre so ne "Rüttelfrequenz". Der Motor läuft bei dieser Frequenz am besten unter Last an, und man hört nur relativ wenig Rattern dabei. Dreh ich auf Prescaler 1024, läuft er im niedrigen Drehzahlbereich nicht mehr richtig gleichmäßig und macht Krach. Bei höheren Frequenzen fiept er, läuft später an und hat im unteren Drehzahlbereich kaum Kraft.
    Probier einfach mal nen paar Prescaler durch...

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Zitat Zitat von scales
    bleibt nur noch die Frage welche Frequenz man nun für einen Motor nimmt
    Sieh Dir einmal den Motor genauer an, er hat eine Induktivität und einen ohmschen Widerstand die zusammen eine Zeitkonstante bilden.

    Wenn Periode der PWM die und ein vielfaches größer ist als diese Zeitkonstante dann kommt es zu starken Stomänderungen in der Spule. Ist sie um einges kleiner dann ändert sich der Strom nur wenig.

    Bei geringer Stomänderung sind die Verluste in der Spule kleiner.
    Manfred

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