Hallo! Ich habe vor einen DC-Motor (klassisch mit Bürsten) von 24V aus anzusteueren und in weiterer Folge dann auch zu Regeln. Problematisch ist, dass der Motor seine Maximaldrehzahl bei ca 80V erreicht. Die Steuerelektronik soll Spannungen von 0-80V Stellen können. Man könnte die Spannung auf 80V (für mehr Dynamik höher) hochsetzen und dann mit einem Chopper (aka Buck-Konverter) auf den Motor gehen. Es werden oft geringe Drehzahlen benötigt, da würde der Chopper immer nur mit wenig Dutycycle arbeiten. Kenn jemand eine andere Ansteuermethode, bzw Weg? Ach ja, der Motor hat eine Dauerleistung von 250W bei 24V und darf kurzzeitig aber auch 830W bei 80V. PS: Auf Buck-Boost bin ich auch gekommen...
Step-Up mit 3843 oä. und über den erroramp eine steuerbare Strombegrenzung realisieren. Dann kannst Du das Drehmoment steuern. Also nur Boost und kein Buck. oderso ähnlich...
Du willst einen 1kW Step-Up von 24V auf 80V bauen ? (der auch noch als Step-Down arbeiten könnte). Also 50A bei den 24V schalten ? Viel Spass.
>falschen Motor fuer 24V Betrieb gewaehlt ! Nein ist nicht so. 24V ist die Nennspannung. Und andere Gründe. Aber du brauchst nicht zu Antworten. Die Spannung und der Motor sind fixe Parameter. Die Frage ist, ob es kompentente Techniker gibt welche für diese Bedingungen eine Idee für eine Ansteuerung haben. >Dann kannst Du das Drehmoment steuern. Ich will die Drehzahl REGELN, dass Drehmoment (Strom) nur begrenzen. >Also nur Boost Unsinn, wie macht ein reiner Boost zb 12V?? Mittels Buck-Boost könnte man 6V-80V stellen ohne extreme Dutycycle (15% - 80%). Und im Gegensatz zu einer Boost Lösung mit folgendem Buck, nur einen Fet + Diode.
>Du willst einen 1kW Step-Up von 24V auf 80V bauen ? >(der auch noch als Step-Down arbeiten könnte). >Also 50A bei den 24V schalten ? Die maximalleistung wird nur für einige 100ms benötigt. Im Mittel werden es nicht mehr als 250W aus 24V, also moderate 12A. Die Drossel muss magnetische denn vollen Strom können. >Viel Spass. Schaltregler sind nichts neues für mich... @ Mawin: Wäre aber über einen Topologie Tipp von dir dankbar. (Oder muss man wieder auf den üblichen Kandidat warten, wenns um Schaltwandler geht..) Das man das nicht am Steckbrett aufbaut ist schon klar. Was mich am Buck-Boost stört? Der Pulsförmige Strom am Eingang, ist wieder ein Filteraufwand mehr...
> Was mich am Buck-Boost stört? Der Pulsförmige Strom am Eingang, > ist wieder ein Filteraufwand mehr... Niemand hindert dich, einen (Gegentakt-)Flusswandler zu bauen, Ausgangsfilterung entfällt weil der Motor schon als Drosselspule wirkt. Prozentuale Einschaltzeit bestimmt effektive Ausgangsspannung, und Dank Trafo kann er auf und abwärts wandeln. SG3525 oder TL494 als Steuer-IC, Aufbau wie: http://sound.westhost.com/project89.htm Da musst du natürlich den passenden Trafo wickeln, findet sich in KFZ-Audio-Leistungsverstärkern für 12V.
>Ausgangsfilterung entfällt weil der Motor schon als Drosselspule wirkt
Das ist schon klar
Flußwandler, als Push-Pull, hab ich mir auch überlegt. Sind zwei Mosfets
und mindestens zwei Dioden und ein Trafo... Naja wieder mehr Aufwand
(wobei mich eher die Kosten stören)
Aber auch mit einem Flußwandler (welcher ja zu den Buck abgeleiteten
Topologien zählt) ist der Strom Pulsförmig (Trapez) am Eingang.
Trotzdem danke für den Tipp!
Buck-Boost ist schon richtig, wenns um weiten Stellbereich geht. Aber tausch die Position von Drossel und FET und weiters von Kondensator und Diode. Dann parallel zur Diode denn Motor (klar). Und schwups hat man einen Wandler mit Buck-Boost charakteristik und kontinuierlichem Eingangsstrom. Das haben sich Middlebrook und Slobodan in den 70ern so ausgedacht. Jetz hat es ein Hersteller blauer Akkuschrauber patentiert, aber nicht lange ;) Und auf den Kondensator achten... MFG Fralla
@Fralla: Kannst du deinen Vorschlag in einer Schaltung beschreiben?
Angehängte Dateien:
-
continous_DC_Drive.PNG
1,4 KB
>@Fralla: Kannst du deinen Vorschlag in einer Schaltung beschreiben?
Klar, siehe Anhang...
MFG Fralla
Jetzt hab ich wider dafür Zeit,... Hi Fralla! War schon auf deine Antwort gespannt. Deine Schaltung ist interessant. Die Drossel am Eingang, also Kontinuierlicher Strom. Das passt gut, denn der Ripple der aus der Versorgung gezogen wird muss klein bleiben. Ein µ-Filter soll also vermieden werden. Kannst du die Funktion etwas erläutern? Hab folgende Fragen: 1. Wird die Spannung invertiert? Muss so sein, denn sonst macht die Freilaufdiode keinen Sinn. 2. Auf welche Spannung wird C geladen? 3. In welche Richtung liegt der DC-Anteil (den es zwansweise geben muss)? 4. Wie Leitet man das Übersetzungsverhältnis her, bzw wie kommt man auf das Buck-Boost Verhalten?
Ist ja ne coole Schaltung. Wie ich sie verstehe (bite korrigieren, falls falsch): 1. FET eingeschaltet Stromdurch die Spule steigt an, fließt über FET weiter 2. FET wird ausgeschaltet, Die Spule lädt über ihren Strom den Kondensator auf 3. FET schaltet wieder durch Linke Seite des Kondensators wird auf Masse gelegt, daher rechte Seite des geladenen Kondensators irgendwo im negativen Bereich Kondensator kann sich über FET und Motor entladen.
>1. Wird die Spannung invertiert? Muss so sein, denn sonst macht die >Freilaufdiode keinen Sinn. Ja wird invertiert, deshalb macht die Diode nur so Sinn. >2. Auf welche Spannung wird C geladen? Der DC-Anteil von C beträgt U1+U2. Den legt man eine Masche über C, L, U1 und U2 sieht man das der Kondensator auf U1+U2 geladen sein muss. Denn im satischen Zustand fällt im Mittel über der Drossel keine Spannung ab. >Auf welche Spannung wird C geladen? Der Spannungspfeil geht von der Drossel zur Diode. Das sieht man sofort da der Strom der Drossel immmer In Richtung C geht. Weiters muss dies so sein, da in der Einschaltphase der Kondensator an den Ausgang geklemmt wird. Weiters muss die Spannung an der Drossel abwechsenld posetiv und negativ sein. Daher ist es eindeutig in welche Richtung der Kondensator geladen wird. >4. Wie Leitet man das Übersetzungsverhältnis her, bzw wie kommt man auf >das Buck-Boost Verhalten? Bei ausnahmslos jedem PWM Wandler sind die SPannungsflächen an der Drossel in Summe immer 0, wenn in Steady-State. Also gilt:
weiter wissen wird, dass
dies ergibt umgeformt:
Also ein Buck-Boost, welcher die Spannung invertiert. Das interessante ist, dass zwei Dinge gleichzeitig passieren. In der Einschaltphase wird die Drossel geladen und über den Kondensator an den Ausgang geklemmt und somit Engerie aus dem Kondenstor übertragen. In der Ausschaltphase läuft die Motorinduktivität frei, bzw wird über die innere Spannung des DC-Motors abmagnetisiert. Gleichzeitig wird Energie in den Kondensator Übertragen. Diese reine kapazitve Energieübertragung verursacht einen hohen Ripplestrom (RMS-Belsatung) am Kondensator, der gesammt Strom muss hindurch. Doch wie bei einen Serienresonanzwandler ist die auch für mehr Strom machbar. Die Kapazität muss nicht besonders hoch sein, da ein Spannungsripple an diesem nicht stört. Das ganze kann auch für 2-Quadrantenbetrieb durch einen weiteren Schalter ausgelegt werden und es spricht auch nichts gegen einen Synchronen Freilauf. MFG Fralla
Hallo Fralla, was ist der Vorteil dieser Schaltungstopologie gegenüber einem Inverswandler? mfg julinho
>was ist der Vorteil dieser Schaltungstopologie gegenüber einem >Inverswandler? Die Drossel am Eingan. Damit wird der Strom kontinuierlich. Ist natürlich nur dann ein Vorteil wenn auf geringen Ripple bzw wenig Filteraufwand wertgelegt wird. Und das scheint der TE tu wollen. Duch das Buckboost verhalten, kann ein großer Spannungsbereich am Ausgang abgedekt werden. [Da die Schaltung hier schon gepostet ist und eigentlich seit den 70ern existiert, erledigt sich jeder Patantanspruch. Die Firma blauer Akkusschrauber hat auch verloren;) ] MFG Fralla
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