Hallo, ich würde gerne 4 brushed DC Motoren aus dem Modellbau Bereich mit einem Mikrocontroller (ATXMega128A1) ansteuern. Dabei stellt sich die Frage, wie ich das möglichst kostengünstig machen kann. Problem sind die hohen Ströme pro Motor von bis zu 50A bei 7,4V. Ich finde einfach keinen Motortreiber, der das kann. Und falls doch, liegen die Preise bei ca. 40€, was eindeutig zu viel ist. Eine Idee war noch einfach fertige Fahrtenregler aus dem Modellbau Bereich zu kaufen, die können für 20€ immerhin schon kurzzeitig bis zu 120A ab und dauerhaft 50A. Davon bräuchte ich allerdings 4 Stück und das kostet natürlich. Deshalb, gibt ist es eine Möglichkeit diese Motoren (vorwärts/ rückwärts) kosteneffizient anzusteuern? Ich würde auch einen Motortreiber selber bauen, wollte vorher aber einfach nochmal sichergehen, ob es keine bessere lösung gibt. Viele Grüße lepo
Tach Leon, was hast du da vor mit einem xMega zu bauen? 3D Fräse? 20€ sind schon schwer zu topen. Willst du Drezahl und Drehmoment (Spannung/Strom) regeln können oder was sind die Anforderungen? Um eine diskrete H-Brücke wirst du nicht herum kommen. Die billige Lösung sind nCh pCh Kombos. Eine gute Lösung wäre nCh mit bootstrap Treiber. Möglichst mit Ladungspumpe für constant on. Thor
20 Euro für was fertiges sind spottbillig für ne 50A H-Brücke. Da würde ich mir Gedanken machen ob das überhaupt was taugt. (vermutlich billiger China Schrott und hoffnungslos "overrated")
Ich arbeite an einer sehr umfangreichen Steuerungselektronik für 1:8er Modellwagen. Ziel ist es, die "PS-Monster" bändigen zu können;) Bis jetzt habe ich eine Controllerplatine mit einem ATMega324, einem XMega128A4 und einem XMega128A1. Der Modellwagen hat an allen 4 Rädern Hall-Sensoren und jeweils eine starke Bremse. Damit soll eine Fahrdynamikregelung wie ESP realisiert werden. Des Weiteren aber auch eine Antriebsschlupfregelung, sowie ein Antiblockiersystem. Zudem ist auf der Platine auch noch GPS, ein 3-Achsen Beschleunigungssensor, zahlreiche weitere Sensoren (4x Temp, Helligkeit, Distanzsensor, 2x Akkuspannung, Stromsensoren), VGA Output, USB, RS232, W-Lan und vieles mehr vorhanden. Im Prinzip soll der Modellwagen mit dieser "Kontrolleinheit" alle Sicherheitsfeatures bekommen, die auch in modernen neuen richtigen Autos zu finden sind und wichtig ist, dass sie genauso, wie in Echt funktionieren. Der AtMega324 ist nur als VGA-Controller zuständig. Und der 100Pin Xmega hat ein paar Pins zu wenig, deshalb der kleinere XMega dazu. Aber so viel will ich jetzt auch nicht erzählen, Fakt ist, dass ich die Steuerungseinheit auch auf 1:10 Modellwagen verbauen möchte und da Bremsen in diesem Maßstab schwer zu bauen sind, wollte ich 4 Brushed Motoren an jedes Rad bauen, die dann zum Beschleunigen aber auch zum Bremsen fungieren können. Sie bieten auch den Vorteil, dass der Geschwindigkeitsverlust, der beim Eingreifen von ESP auftritt vermeidbar wäre, da die entsprechenden Räder zwar abgebremst würden, die gegenüberliegenden Räder allerdings noch etwas stärker angetrieben werden könnten und der ESP-Effekt damit verstärkt werden könnte, so wie es auch schon in wenigen aktuellen Modellen von BMW und AUDI der Fall ist. Wenn das klappt, würde ich auch auf BLDC Motoren umsteigen, wie in den 1:8er Modellen. So, jetzt habe ich schon wieder viel zu viel geredet. Drehzahl und Drehmoment müssen demnach regelbar sein. An eine H-Brücke hatte ich auch schon gedacht. Was meinst du denn mit bootstrap Treiber? und mit Ladungspumpe für current on? Könntest du das kurz erläutern? Wenn es keine sinnvolle Alternative gibt, baue ich mir eben eine H-Brücke aus leistungsstarken Mosfets, dass wollte ich allerdings aufgrund der Herstellungsdauer bei mir zu Hause vermeiden. Vielen Dank Leon
AG schrieb: > (vermutlich billiger China Schrott und hoffnungslos "overrated") Kann ich eigentlich nicht sagen. Zwei dieser Fahrtenregler habe ich früher mal benutzt und leben immer noch. Z.B. diesen hier. Ist jetzt die 75A Version und kostet deshalb 29€. Die 50A Version gibt es jetzt gerade nicht mehr im Online-Shop, nur noch die 35A Variante für 19€ http://www.conrad.de/ce/de/product/209074/Modelcraft-Carbon-Series-Fahrtregler-Belastbarkeit-106-A-80-A-75-A-Motorlimit-15/1209051&ref=list Irgendwie sowas werde ich mir im Zweifelsfall dann holen. Das ist eigentlich genau das was ich suche, nur ein wenig zu teuer. Vielleicht schwer nachzuvollziehen, aber ich bin erst 16 Jahre alt, und habe schon ne ganze Menge Geld und Zeit in mein Projekt investiert und wollte nicht unnötig noch mehr investieren. Ich denke das ist verständlich. Und jeder der schonmal ein größeres Projekt gemacht hat wird das Problem sicher kennen. Leon
Leon P. schrieb: > habe ich > früher mal benutzt und leben immer noch. Naja, Strom auch mal real gemessen? Wahrscheinlich nicht da passende Messgeräte teuer sind ;-P So ein Modellbaumotor zieht nicht unbedingt 50A nur weil 50A draufstehen und schon gar nicht in jeder Lastsituation ;-)
> So ein Modellbaumotor zieht nicht unbedingt 50A nur weil 50A draufstehen > und schon gar nicht in jeder Lastsituation ;-) Dem stimme ich zu. > Irgendwie sowas werde ich mir im Zweifelsfall dann holen. Absolut ungeeignet für deine Pläne. Du sagtest, dass du damit ESP, ABS und ASR nachbilden willst. Dafür brauchst du zwingend eine Stromreglung für den Motor. Der obige Regler ist ein reiner Spannungssteller. Er kann sich nicht mal vor der eigenen Zerstörung durch Überstrom schützen geschweige denn regeln. Ob du den Preis drücken kannst liegt ganz daran, ob du µC seitig noch die erforderlichen Resourcen frei hast. Du bauchst für eine diskrete Brücke 16 PWM und 4 ADC Kanäle. Außerdem ist das entwerfen der Regler kein Zuckerschlecken. Allein bis das in einem realen System funktioniert kann Tage in Anspruch nehmen. Wenn die Vorraussetzungen erfüllt sind kann man sich weiter unterhalten. Thor
Danke für deine Antwort Alex. 16 PWM Kanäle und 4 Adcs kann ich noch auftreiben. Ich nehme statt des XMega128A4 einfach einen XMega128A1 mit 100 Pins. Wenn du mir das Prinzip deines Vorhabens jetzt, nachdem die Vorraussetzungen geschaffen sind, weiter erklären könntest, wäre das super! Ich bin für alles offen und scheue es nicht auch mal ein bisschen mehr Zeit damit zu verbringen. Trotzdem würde ich gerne wissen wollen, warum ich keinen einfachen Spannungssteller nehmen soll, wie obiger Regler? Alles, was ich will ist doch jedes Rad individuell beschleunigen oder bremsen zu können. Und das geht damit doch. Trotzdem würde ich mich über eine weitere Ausführung deines Vorschlags einer diskreten Brücke freuen! Viele Grüße Leon
> Bremsen in diesem Maßstab schwer zu bauen sind, wollte ich 4 Brushed > Motoren an jedes Rad bauen, Blushless denke ich doch wohl.
Nein, keine brushless. Dann käme ich allein bei den Motoren auf knapp 200€, was zu viel ist. Ich weiß brushless Motoren durchaus zu schätzen (Habe einen 1:8 HPI Savage Flux Modellwagen( rennt bis zu 120 Km/h)), aber das Ansteuern ist schwieriger und der Preis viel höher. Frage an Thor: Ist der Aufwand groß, mit einer diskreten Brücke, wie du sie vorgeschlagen hast, auch BLDC Motoren anzusteuern? Dann würde ich mir das vielleicht nochmal überlegen. Viele Grüße Leon
Entschuldigung für den Doppelpost, aber ich habe bei mir nach einigem Suchen noch 2 Brushless Fahrtenregler und 2 entsprechende Brushless Motoren gefunden, die ich gerne verwenden würde. Ist das möglich? Speziell die Herstellung einer diskreten H-Brücke für BLDC-Motoren? Wenn ja, würde ich mir noch 2 baugleiche Motoren kaufen. Vielen Dank Leon
Wenn du mit dem Gedanken an eine diskrete Brücke spielst, schau dir mal die IR218x (z.B. IR2184) MOSFET-Treiber an. Sind nicht teuer und haben so nützliche Dinge wie (teilw. einstellbare) Totzeit und so. Auf teure p-Channel-MOSFETs kann man dann auch verzichten, da sie auch einen High-Side-Treiber haben. Eine Vollbrücke mit 4-Quadranten-Betrieb klappt bei geeigneter Wahl der IR2xxx-Variante (abhängig von den gewünschten Steuersignalen, einfach mal in die Datenblätter gucken) mit einem einzigen PWM-Signal plus ein paar GPIOs. Ein guter Anfang für die eigene Schaltung ist der Schaltplan für diesen Controller: http://elm-chan.org/works/smc/report_e.html Wenn die 50A nur sporadisch benötigt werden, könnte man dazu nen BUZ11 (30A continuous, 120A pulse) als MOSFET nehmen, den gibt's auch günstig.
Das Problem mit den Modellbaureglern ist, dass sie nunmal den Namen nicht verdienen. Die allermeisten sind Spannungssteller und nur wenige können sich vor Überstrom und -temperatur schützen. Was du allerdings brauchst, damit dein Vorhaben sinnvoll ist, ist ein echter Motorcontroler mit Strom- und Spannungsreglung. Anders sind ABS, ESP und ASR nicht zu realisieren. Für diese Systeme musst du zumindest die Drehzahl der Räder kennen. Ein Beispiel anhand vom ABS: Während normaler Fahrt grade aus haben alle Räder die selbe Drehzahl. Alles Gut. Fängst du an zu bremsen bekommen die Räder schlupf. Ab einem gewissen Punkt verlieren sie die Haftung komlett und bleiben einfach stehen. Das ABS greif ein, sobald ein Rad langsamer läuft als die anderen. Mit einem Modellbauregler scheitert das Prinzip bereits beim erfassen der Raddrehzahl. Hinzu kommt, dass du beim Blockieren die Bremskraft also das Drehmoment auf einem Rad reduzieren musst. Die Verhältnismäßigkeit der Reduktion ist aber ein großes Fragezeichen, denn du hast keine Rückmeldung über das grade am Rad liegende Drehmoment. BLDC sind natürlich ein nettes Gimick. Aber du solltest bei diesem Vorhaben langsam einsteigen. Schaltungstechnisch kämen noch vier ADC und zwei PWM Kanäle pro Motor hinzu. Insgesammt dann also 12PWM Kanäle und 15ADC Kanäle. In der Praxis löst man sowas aber nicht mit einem einzigen µC sondern mit einem kleinen pro Achse. mega8 ist für solche zwecke zB gut geeignet. Wie dem auch sei. Hardwaretechnisch kann man sowas schon recht einfach aufbauen. Aber ich weis nicht wie es bei dir mit dem know how für die software aussieht. BLDCs steuern am besten sensorlos ist wirklich schwierig. Zumal du aus dem Stand volles Drehmoment haben möchtest. Mein Fazit: Probier dich erstmal an DC Motoren. Sowas ist schwierig genug. Thor
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