Rasenrobo mit Induktionsschleife, Schaltbilder, Hallsensor

Hi,
Ich hab mir heut mal einen neuen Motor gekauft. Den Speed 600BB. Wenn ich ihn an den Mosfet häng hält dieser wenigstens durch, wird aber nach kurzer Zeit verdammt heiß.. Solangsam fang ich an Mosfets zu hassen, irgwie klappt das bei mir nie mit denen.. Also der Motor zieht 5A, dann wirds aber aus einem mir unerklärlichen Grund immer mehr (vlt weil der Mosfet heiß wird und besser leitet?). Die Induktionsschleife hab ich heut mal umgebaut und deinen Sensor aufgebaut. Fuktionier ja einwandfrei, zumindest bei einer kleineren Schleife. Wenn ich Zeit hab werd ich die mal draußen testen. Ich verwende jetzt eine PWM Frequenz von fast 16kHz.. Vlt wird der Fet deswegen so heiß?

gruß, homedom

Hallo,
@homedom:
der Mosfet wird so heiß weil er entweder zu langsam oder nicht ganz durchgesteuert wird. Logik-Level-Fets haben eine erhebliche Gatekapazität. Dein µC kann nur 20mA treiben, beim Fet kann man 10nF veranschlagen (incl. Millerkapazität). Daraus ergibt sich eine Ladezeit von ca. 1µs (übern Daumen). Schalte mal den Mosfet dauerhaft ein und miss die Spannung von Drain nach Source. Wenn diese Spannung höher als R_dson * I ist muss das Gate insgesamt mit einer höheren Spannung angesteuert werden. Wenn diese Spannung etwa passt (normalerweise <100mV) liegt es an den Umschaltverlusten und man muss den Steuerstrom vergrößern.

@jguethe:
Mich wundert es, dass die Senderschaltung bei einer Pulsbreite von 5ms noch funktioniert. Der Elko (1000µF) entlädt sich bei 5A um 25V, d.h. der Schleifenstrom müsste eigentlich langsam abklingen weil der Elko leer wird und nicht schnell zusammenbrechen wenn der Transistor sperrt. Was ist das eigentlich für ein Band um die Räder, ist das ein Teppich?

Gruß,
Michael

Hi,
Ich hab heut nochmal ein bisschen getestet. Hab ne 1N4007 als Freilaufdiode benutzt, welche nach ca 4min durchgebrannt is, aber es funktionierte einigermaßen, er hat aber nicht ganz das gemacht was er sollte. Dann hab ich es mal ohne versucht und es funktionierte, aber den Fet hats gekostet. Liegt es daran, dass die Diode unterdimensioniert oder zu langsam war oder wie? Was für eine Diode kann ich da nehmen?

gruß, homedom

Hallo,
die 1N4007 hält nur 1A aus und ist viel zu langsam. Du brauchst auf jeden Fall eine Schottkydiode. Geeignete Typen sind z. B. MBR1645 oder ähnliche. Die ersten beiden Ziffern geben den Strom an, die letzten beiden die Sperrspannung.
Gruß,
Michael

Hi,

@MichaelM:
zum Schleifensignal: Habe mir noch mal das Signal auf dem Osci angeschaut. Sieht
auch auf der Rückflanke sehr gut (steil) aus. Habe ein Bild dazu geschossen. Ich glaube, mit etwas Phantasie kann man erkennen, dass das Rechtecksignal steile Flanken hat. Habe versuchsweise den 10000 µF-C entfernt; es ist kaum ein Unterschied am Osci festzustellen. Wundert mich auch nicht wirklich, denn C liegt zwischen U und GND und wirkt doch als reiner Puffer. Wenn der MosFet durchschaltet, also die Versorgungsspannung über die Schleife (bei mir 2,6 OHM) nach GND für relativ kurze Zeit (5ms) kurzschließt, stützt das C doch durch seine Ladung die vom Netzgerät bereitgestellte – begrenzte - Power. Oder anders formuliert: C ersetzt ganz oder teilweise die am Netzgerät durch den Fast-Kurzschluss zusammenbrechende Leistung und hat dann - in meinem Fall - 195 ms Zeit, sich wieder aufzuladen.
Sperrt der MosFEt, wird C wieder aufgeladen. Hierdurch könnte die Rückflanke etwas flacher sein. Am Osci kann ich aber nichts Derartiges beobachten. Zwischen +-Pol von C und dem Messpunkt liegt aber immer noch der Schleifenwiderstand von 2,6 Ohm (und die Induktivität? keine Ahnung ob diese hier ins Gewicht fällt). Kann es daran liegen? Oder mein Notebooknetzteil, das ich hier verwende, hat so viel Reserve, dass das C nur unwesentlich belastet wird.

zu meinen Rädern:
Bingo! Der Raddurchmesser war zu gering: Auf dem Rasen lag der Robo zu tief. Konnte so schnell nichts Passendes finden und habe dann Streifen vom Teppichboden aufgeklebt.
Das ist inzwischen aber auch Geschichte. Robo hat neue Motoren und neue Räder aus Plexiglas.
Gruss jguethe

Hi,
Ich hab aus nem PC NT mal testweise ne riesen Schottky Diode eingebaut. Scheint alles zu funktionieren, hab nur n Fehler in der Software.
Zur Induktionsschleife wollt ich ma fragen, was für Zeiten ich da am besten benutz. Ich glaub ich hab grad 150µs an und 81ms aus. Der Mosfet wird gut warm, hab den aber auch net gekühlt^^ (kommt noch).. Der Sensor funktionier eig sehr gut.. Ist es normal, dass an DC die Spannung dauerhaft gespeichert wird, selbst wenn die schleife aus ist und die Versorgungsspannung des Sensors getrennt war?.. Nja.. ich werd über Puls prüfen lassen, ob die Schleife noch funktioniert. Ich hoff, dass ich dann demnäcchst zu ersten Testfahrten komm..

gruß, homedom

Hallo,
ich habe eine Wiederholfrequenz von 15 bis 20Hz damit ich schnell an der Schleife entlangfahren kann. Für den normalen Betrieb reichen auch 10Hz. Die Impulszeit stelle ich so ein, dass das Signal in der Empfangsspule symmetrisch ist. Da die endgültige Schleife noch nicht aufgebaut ist kann ich auch keinen Wert angeben, 150µs gehen aber in die richtige Richtung. Den Mosfet kühle ich nicht, eine Erwärmung ist auch bei 40V und 1Ohm nicht feststellbar. Wenn die Schleife ausfällt wird der letzte Zustand gespeichert, beim Einschalten des Sensors ohne Induktionsschleife ist der Zustand zufällig (je nach Bauteiltoleranzen). Ich habe momentan für meinen Mäher leider wenig Zeit weil ich noch was anderes programmieren muss.
Gruß,
Michael

Hi,
ich bin grad nochmal an meiner Motordrehzahlreglung. Sie funtkioniert soweit, wenn ich aber an die ISP Schnittstelle mein ProgBoard anschließ oder mit dem Osci am Drehzaleingang mess, dreht der Motor langsamer als wenn ich nix angeschlossen hab.. Woran kann sowas denn liegen?
Was für ein Fet verwendest du denn für deine Induktionsschleife? Und was für eine Impulsbreite? Mein Fet wird schon gut warm, ich werd auf jeden Fall mal n Kühlkörper dran machen und verschiedene Frequenzen versuchen..

gruß, homedom

Hallo homedom,

mit dem Schleifengenerator habe ich noch nie Probleme gehabt. Der FET (ILR3803) wird ungekühlt – auch bei 22 V und Spitzenstrom > 5A - nicht einmal handwarm, die Diode vom Typ 1N4007 !!! hat sich bisher auch noch nicht verabschiedet. Auch hier kann ich keine Erwärmung feststellen.
Die Betriebszeit des Generators kann ich schon in Wochen angeben.
Die übrigen Daten sind wie folgt:
Vorwiderstand am Gate 10k
Ansteuerung über Ausgangsport eines Attiny2313
Ohmscher Widerstand der Schleife ( > 100 m) 2,6 OHM
Speisespannung 12 – 22 V
Impulsdauer 5ms, Pause 195 ms
Das Oscillogramm (siehe meinen Beitrag etwas weiter oben) zeigt ein nahezu rechteckiges Signal mit steilen Flanken, d.h. FET schaltet schlagartig voll durch und sperrt ebenfalls schlagartig. Deshalb wird er auch nicht warm.
Mein Notebooknetzteil liefert bei 22 V noch 5A ; der dicke Elko von 1mF sollte dazu führen, dass der Spitzenstrom noch etwas höher ist.

Wenn dein FET sehr warm wird, sind die Impulsflanken wahrscheinlich nicht so steil.


Bei dieser Gelegenheit eine Frage zum Thema Motor.
Wie ich nun festgestellt habe, reicht der Typ RB35 auch nicht. Ich brauche auf Rasen und um kleine Steigungen zu bewältigen, deutlich stärkere Motoren und schwanke inzwischen zwischen DENSO 730557-7030 und ARM922696716-03 bzw. TRICO (alle bei Pollin).

Kann mir jemand sagen, mit welchem Gewicht ich bei diesen Motoren rechnen muss; auf das g genau muss es nicht sein.

Danke im voraus.

Gruß an alle
jguethe
I

Hallo,
@homedom:
Ich verwende einen IRF3205 und steuere über einen NE555 der mit 9V versorgt wird. Ich habe bei meiner Schleife bis zu 40V / 40A und der Fet wird nichtmal handwarm.

@jguethe:
Der Densomotor wiegt 724g incl. Kabel. Ein Dauerbetrieb ist bis etwa 9V und 4,5A möglich. Der Motor eignet sich gut für kleine Drehzahlen da die Läuferbleche recht dick sind. Bei 12V sind die Verluste schon recht hoch (20W).

Gruß,
Michael