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Thema: DC-Motor an Wechselstrom-Halbwellen?

  1. #21
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Rein Theoretisch könnte die Schaltung schon funktionieren.
    Allerdings arbeiten Trasistoren auch ( leidlich ) wenn C und E vertauscht sind.
    Also müsste schon mal zusätzlich in jeden Kollektor jedes Transistors eine Diode mit rein um das zu verhindern.

    Des weiteren würde man den Motor mit 50Hz Halbwellen beaufschlagen.
    Bei vielen Motoren führt das zu einer Entmagnetisierung der Motors und somit auf Dauer zu einem Leistungsverlust.

    Ich würde vorschlagen eine Wechselspannungsquelle mit Mittelanzapfung zu nehmen.
    Die dann per Brückengleichrichter und Elkos gleich zu richten.
    Somit erhält man eine symmetrische Spannung zur Mittelanzapfung, die man dann auch mit entsprecheder Elektronik zum Ansteuern der Transistoren verwenden kann.
    Zudem hat dann der angeschlossene Motor auch 100% seiner möglichen Leistung.

    Die verwendete Wechselspannungsquelle wird aber hierbei auch unsymetrisch belastet - Wenn da ein Trafo verwendet wird muss man gucken, ob der dann irgendwann in die Sättigung geht.

    Da der Motor ja in beide Richtungen bestromt werden kann, wird eine simple Freilaufdiode nicht funktionieren.
    Man könnte hier eine bidirektionale Supressordiode, oder einen Varistor einsetzen.
    Auch eine Kombo von 2 Z-Dioden sollte funktionieren.

    Ein weiterer Vorschlag - Der hier bereits genannt wurde - Wäre es die Spannung gleich zu richten und dann für jeden Motor eine H-Brücke vor zu sehen.
    Das scheint mir der beste Weg zu sein, auch wenn man dafür viel mehr Bauteile braucht.

    Insgesamt meine Ich, du solltest deine bisherige Schaltung überdenken.

  2. #22
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    Zitat Zitat von wkrug Beitrag anzeigen
    Des weiteren würde man den Motor mit 50Hz Halbwellen beaufschlagen.
    Bei vielen Motoren führt das zu einer Entmagnetisierung der Motors und somit auf Dauer zu einem Leistungsverlust.
    Kann ich leider gar nicht einschätzen. Wieso wird der Permanentmagnet in einem DC-Motor entmagnetisiert? Da kann ich mir gar ncihts drunter vorstellen.

    Zitat Zitat von wkrug Beitrag anzeigen
    Ich würde vorschlagen eine Wechselspannungsquelle mit Mittelanzapfung zu nehmen.
    Die dann per Brückengleichrichter und Elkos gleich zu richten.
    Somit erhält man eine symmetrische Spannung zur Mittelanzapfung, die man dann auch mit entsprecheder Elektronik zum Ansteuern der Transistoren verwenden kann.
    Zudem hat dann der angeschlossene Motor auch 100% seiner möglichen Leistung.

    Die verwendete Wechselspannungsquelle wird aber hierbei auch unsymetrisch belastet - Wenn da ein Trafo verwendet wird muss man gucken, ob der dann irgendwann in die Sättigung geht.
    Du meinst einen Trafo, wo man an der Sekundärspule in der Mitte nochmal abgreift. Somit also wieder sowas wie 12V, 6V, GND erzeugt? So ähnlich wie hier, nur dass der untere Anschluss als GND dient.
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

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  3. #23
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Du meinst einen Trafo, wo man an der Sekundärspule in der Mitte nochmal abgreift. Somit also wieder sowas wie 12V, 6V, GND erzeugt? So ähnlich wie hier, nur dass der untere Anschluss als GND dient.
    Genau so einen Trafo meinte Ich.
    Da kommt dann ein Brückengleichrichter zwischen dem ganz oberen und dem ganz unteren Anschluss rein.
    Die Mittelanzapfung wird dann GND.
    Genau so wie das üblicherweise bei Audio- Verstärkern gemacht wird.
    Damit bekommst Du dann eine positive und eine negative Spannung gegenüber GND.
    Zur Glättung kommt dann noch jeweils ein Elko in den positiven bzw. negativen Zweig.
    Ein Pol des Motors wird dann auf GND gehängt.
    Und je nachdem ob die positive, oder die negative Spannung durchgeschaltet wird läuft der Motor dann vorwärts oder rückwärts.
    Nur beide Wege dürfen dann natürlich nicht aktiv sein, sonst gibt's nen Kurzschluß.

    Permanentmagnet in einem DC-Motor entmagnetisiert?
    Ein Magnet, der einem starken elektischen Wechselfeld mit der richtigen Frequenz ausgesetzt wird verliert seine Magnetisierung.
    Siehe hier

    Das mit der Entmagnetisierung ist auch ein Erfahrungswert.
    Die "alten" Drehzahlsteller für den Modellbau arbeiteten in der Anfangszeit mit 50Hz PWM Rechteckimpulsen.
    Nach relativ kurzer Zeit hatte dann der Motor keine Leistung mehr.
    Nachdem man dann auf "modernere" Steller mit 1..3kHz Taktfrequenz gewechselt hatte trat dieses Phänomen nicht mehr auf!
    Geändert von wkrug (24.05.2020 um 12:10 Uhr)

  4. #24
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    Noch was: Wenn Dir der Wirkungsgrad egal ist (bei 70mA kann einem das schon mal egal sein), kannst Du auch die oberen Transistoren einer Vollbrücke einfach durch Leistungswiderstände (bei 12V wären das wohl 2W/ca.100Ohm) ersetzen.
    Geändert von Holomino (24.05.2020 um 12:54 Uhr)

  5. #25
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    Hätte man nicht mehr oder weniger den gleichen Effekt, wenn man einen normalen Trafo verwendet, eine Seite als GND nimmt und die andere Seite per Dioden auf zwei Zweige aufspaltet (obere und untere Halbwelle) und da dann ebenfalls mit Kondensatoren glättet (das war ja so meine erste Idee)? Die beiden "halben" Trafos haben doch eigentlich nur zur Folge, dass man auf jeder Seite sozusagen die fehlenden Halbwellen ergänzt, oder?

  6. #26
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    Die einfachste Variante mit einer Sekundärwicklung und zwei Dioden hat zwei Nachteile
    1. die Lücke im Stromnachschub wegen fehlender Halbwelle erhöht den Brumm/Ripple, wäre bei Motoren zu verkraften, ist auch nur durch sehr viel höhere Kapazität des Ladeelkos zu kompensieren
    2. bei unsymmetrischer Belastung der Gleichspannungsseite ergibt sich hier ein Gleichstromanteil in der Sekundärwicklung, der den Eisenkern in die Sättigung treiben kann - ein sehr unguter Betriebszustand für einen spannungswandelnden Transformator

    Die Variante mit Mittelanzapfung hat beide Nachteile nicht:
    1. die Ergänzung der fehlenden Halbwellen (wie du ja schriebst) und die kleineren Ladeelkos
    2. reiner Wechselstrom in der Sekundärwicklung, daher keine Sättigungsgefahr, weil selbst bei unsymmetrischer DC-Belastung beide Halbwellen gleiche Anteile zum DC-Laststrom liefern.

  7. #27
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    Ah, das erklärt es gut. Falls ich das wirklich mal ausprobiere, werd ich es also so versuchen.
    Im Moment tendiere ich dann aber doch mehr zu einer einfacheren Lösung, die nur eine Drehrichtung des Motors ermöglich und also mit einem einfachen Transistor schaltbar ist.
    Danke allen Beteiligten - da war viel Erkenntnisreiches dabei.

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