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Thema: DC-Motor drehzahlregelung (PWM)

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    DC-Motor drehzahlregelung (PWM)

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    Hi!

    Habe vor mir einen Rasenmähermotor zu bauen und bin gerade bei der Motorwahl.

    Hab mir gleich einen starken 12V Motor besorgt.
    Nur läuft der Motor bei angelegten 12V viel zu schnell. Durch zahlreiche Mähversuche habe ich rausgefunden, dass die Drehzahl (und auch leistung) bei anliegenden 4V optimal ist.
    Daraufhin hab ich mir ne PWM-Endstufe gebaut und versucht den Motor auf die gewünschte Drehzahl zu stellen.
    Doch mir kam vor, dass der Motor an Drehmoment (Leistung) verlohren hat.

    IST DAS NORMAL??
    Darf das sein?

    Oder hat meine PWM Endstufe was?
    Verliert ein Motor an Leistung wenn man ihn mit PWM steuert.

    Wäre vielleicht statt der PWM ein starker Step down Regler bevorzugt.
    Oder kann man den Motor mit einem Drehzahlsensor ausstatten und mit PWM nachregeln damit das Drehmoment (Leistung) steigt?

    Motor sollte mit 4000 rpm laufen und nimmt bei 4V max 8A auf!

    Freue mich auf Lösungen!

  2. #2
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    hallo,
    ja es ist normal das das Drehmoment bei ansteuerung mit pwm abnimmt. ist auch logisch, denn der motor wird ja nur in den high phasen bestromt und je niedriger die spannung, im vergleich zur sollspannung desto geringer das drehmoment.
    mfg franz

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hi, thanks!

    Welche Alternativen sind möglich, oder ist dieser Motor nur so ungeeignet?

    Bei einer Step down Schaltung würde ich dieses Problem nicht haben?

    Wäre es mit eine PWM-Regelung zu lösen.
    --> sinkt die drehzahl, so regelt der Microcontroller nach.

    Da die Motorwelle nach hinten auch geht könnte man einen Sensor anbringen! Aber nur welchen! 4000 rpm sind ja theoretisch leicht zu messen!

  4. #4
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    Re: DC-Motor drehzahlregelung (PWM)

    Zitat Zitat von fox1707
    dass der Motor an Drehmoment (Leistung) verlohren hat.
    Drehmoment != Leistung

    Leistung := Drehmoment * Drehzahl !


    Ja, eine Regelung könnte da Vorteile bringen. Je nach Genauigkeit sollte man einen Encoder an der Motorwelle anbringen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Mit einem Step-down wandler wirst du das Problem nicht lösen können. Die PWM durch die Motorspule ist schon einer.

    - Schaltplan? Dir mag es vielleich klar sein, was du gebaut hast. Mir nicht
    - PWM-Frequenz? Oszilloskop, Flanken? Wird der Mosfet warm?
    - Sind die Freilaufdioden schnell und stark genug?
    - SPannungsquelle, Verkabelung? 8A leitet man nicht über 0.25mm² Litze.

    Die Leerlaufdrehzahl wird sich ohne Regelung immer von der Lastdrehzahl unterscheiden. Zusätzlich arbeitest du noch mit relativ geringen Spannungen (12V bzw 4V), so dass die ohmschen Verluste noch stärker ins Gewicht fallen.
    Übrigens ist P = U * I = 4V * 8A = 32W. Das ist seeeeeehr wenig, wahrscheinlich brauchst du mehr Leistung.

  6. #6
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    ...für solche Probleme gibt es ja Getriebe - gibt es bei Dir nicht evtl. die Möglichkeit, den Motor auf Nenndrehzahl laufen lassen und halt zu untersetzen ? Damit steigert man dann ja auch das Drehmoment der Schneidemesser.
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  7. #7
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    Du könntest die PWM mit einem Tiefpass glätten, damit hast du dann einen einigermassen konstanten Spannungsverlauf.

  8. #8
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    hallo,
    was soll das glätten der pwm bewirken. P = U*I damit ändert das rein gar nichts an dem Leistungsverlust.
    mfg franz

  9. #9
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    Die PWM-Schaltung besteht aus einem BUZ11!
    PWM Frequenz = 1 kHz
    Diode ist ne BYV 28-200
    Der BUZ11 hat sich nicht erwärmt.
    8A sind die Spitzenwerte.

    Anfang hatte ich auch an ein Getriebe gedacht, da aber der Motor bei 12V 19000 rpm macht könnte es vielleicht ein Problem werden.


    Wie sollte ich mit einem Tiefpass glätten? Schaltplan!!!

    Hab jetzt einen Impulsgeber auf den Motor montiert und werde noch einmal testen:

    4V DC ---> 4000 rpm
    PWM ..% ---> 4000 rpm
    Drehzahleinbrüche bei gleicher Belastung!
    (Probieren geht über studieren)

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Wenn man den Motor mit reduzierter Spannung betreibt verliert man ungefähr entsprechend der Drehzahl an Leistung. Mit Nachregeln bleibt das Drehmoment in etwa Konstant. Ein Getreibe wäre also wirklich eine gute Lösung. Die hohe Drehzahl ist dabei sicher ein Problem, aber lösbar, schließlich klapt das in jeder billigen Bohrmaschiene.

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