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Thema: PWM bei extrem hohen Strömen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    PWM bei extrem hohen Strömen

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    Hallo Leute,

    ich möchte als kleines Nebenprojekt mit einem Kumpel zusammen ein motorisiertes Bobbycar bauen.
    Die Mechanik übernimmt er (Sein Vater besitzt eine Firma, wo er mit Metall arbeiten kann), und ich kümmere mich um die Elektronik.
    Ich habe geplant von Schrottplatz einen Anlasser zu holen, und den mit einem Autoakku zu betreiben.
    Nun habe ich gesehen, das Autoakkus für z.t. bis zu 700A ausgelegt sind, dann wird ein Anlasser wohl auch nicht weniger als 200-300A current haben, was ein Problem für mich darstellt, denn ich hatte eigentlich geplant die Geshwindigkeit mit einem PWM zu steuern, über einige Power-MosFets.
    Naja, ich habe bisher nur mit sehr kleinen Strömen gearbeitet (unter 10A), wo eine PWM Regelung ganz angemessen war. Lohnt es sich es bei diesen Strömen mit PWM zu regeln, oder gibt es andere Möglichkeiten?
    Man könnte z.B. ein Poti vorschalten, wobei sich die Frage stellt, welches Poti solche Ströme aushällt.
    Wie wird sowas bei kleinen elektro-Fahrzeugen eigentlich standartmäßig geregelt?

    lg, Yaro

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Ich würd mich erstmal informieren, was so ein Anlasser wirklich zieht. Vielleicht einfach mal an Papis Auto nachmessen.
    Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Anlasser 3k6W zieht.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo Yaro,

    ein Anlasser ist da fehl am Platz, du brauchst einen Motor, er im entsprechenden Leistungsbereich liegt.

    Was hast du denn für einen Leistungsbedarf ausgerechnet?

    grüsse,
    Hannes

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Was vohopri schreibt ist richtig: ein Anlasser ist dafür ausgelegt, kurze
    Zeit mit viel Kraft zu drehen, mehr noch, er ist bewusst so dimensioniert,
    dass die KFZ-Akku-Spannung auf ca. die Hälfte zusammenbricht. Das
    nennt sich dann Widerstandsanpassung und nur so kann der Anlasser,
    die maximale Leistung der Batterie entziehen, in der Batterie fällt dann
    in etwa die selbe Leistung ab für den Moment. VG Micha

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Ich hatte Mit einer Leistung von 1-1.5kW gerechnet, sodass der Akku (ca. 80Ah) eine Halbe Stunde bei guter Belastung durchhällt.
    Ich denke für ein Bobbycar sind 1-1.5Kw volkommen ausreichend, da das Gewicht ja zehmlich klein ist.
    Das, wieso ich einen Anlasser nehmen wollte ist, dass ich auf die schnelle keinen passenden Motor gefunden habe (entweder absolut zu teuer, oder für 220V wechselspannung ausgelegt). Einn Anlasser bekommt man dabei schon für 20Euro.
    Hällt ein Anlasser die Dauerbelastung nicht aus?
    Mit welchen Motoren könnte ich denn sonst arbeiten? Theoretisch könnte ich auch mehrere parallel schalten. oder?

    P.S. An Papas auto messen wird ein wenig schwierig, denn mein Messgerät hällt nur 10A aus und ich würde es nur ungerne abfackeln =)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Es ist gesagt worden! Anlasser sind dafür nicht konstruiert. Kleine Mess-
    empfehlung für Papas Auto, ohne das der Vielfachmesser abraucht.
    Alle Verbraucher aus (fast), Spannung an der Batterie messen, Beleuchtung
    ein, Spannung an der Batterie messen. Da bekannt sein müsste, wieviel
    Leistung die Beleuchtung zieht, kann man durch den Spannungsabfall an
    der Batterie auf den Innenwiderstand schliessen. Jetzt mal den Anlasser
    betätigen und Batteriespannung messen - Lichtmaschine muss getrennt sein
    oder die Messung muss schnell, bevor der Motor anspringt durchgeführt werden. Dieser Spannungsabfall ist beträchtlich ca. halbe Batteriespannung.
    Jetzt kann man auf den Anlasserstrom schliessen - und vor allem, was
    dabei trotzdem noch innerhalb der Batterie verheizt wird. Den Anlasser
    freidrehend zu betreiben gibt zwar elektrisch günstigere Werte, wenn er
    jedoch ein Fahrzeug antreiben soll, ist es durchaus mit dem Anlassen
    vergleichbar. Naja, was sollst. Einfach probieren VG Micha

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo Yaroslav,

    Nochmal:

    Wie hoch ist der Leistungsbedarf?

    Wie schnell soll das Fahrzeug fahren, welche Antriebskraft brauchst du? Und poste auch genau, wie du zu diesen Zahlen kommst.

    Auf dieser Grundlage kann man dann einen Motor aussuchen.

    grüsse,
    Hannes

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    P=m*v²/t
    Ich habe mit folgenden Werten gerechnet: 100kg werden in 5s auf ca. 30km/h beschleunigt (sehr viel schneller muss es nicht fahren, will mich ja nicht umbringen)
    m = 100kg v = 8m/s t = 5s
    das macht einen Wert von 1280W
    Dabei ist die Luftbeschleunigung nicht einberechnet, und Reibungsverluste auch nicht.
    Somit bräuchte ich einen Motor der um die 1.5kW schafft. Es können auch ruhig mehr werden, das problem ist wohl der Kostenfaktor. Allerdings gibt es bei ebay alte elektroroller für unter 150Euro zu kaufen, und das als komplettes Gerät, da müsste doch ein Elektromotor eigentlich garnicht sooo teuer werden.......

  9. #9
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    Hallo,
    die hohen Ströme sollten kein unüberwindbares Problem darstellen. Einfach H-Brücke aufbauen mit mindestens 2parallelen IRFP064N pro Schalter... Also insgesammt 8 Stück. Diese mit einem ordentlichen Treiber (zb. HIP4081) ansteuern, Microcontroller mit 4 PWM Ausgängen, ein wenig Software und das wars... guter Tipp für Stromzufuhr: Einpressmuttern. Um effentuell den Strom zu messen gibt es tolle Hallsensoren (ACS75 bis zu 200A von allegro microsystems...
    Oszi währe halt angesagt... aber wenn du Glück hast bekommst du es auch ohne zu laufen...
    Beim Preis wirst du halt nicht unweit von 80 Euros landen...

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo,

    also so rechnest du. Rechnerisch ist das auch ok. Ich denke aber, dass das für eine Erstkonstruktion sehr stark überdimensioniert ist.

    Zum Vergleich: Fürs Radfahren rechnet man 50 bis 100 W und ein Spitzenprofi im Radsport leistet ca 400 W.

    grüsse,
    Hannes

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