Hallo, ich hoffe hier einen Rat zu bekommen, da ich Maschinenbauerin bin und mich mit Elektronik deshalb sogut wie gar nicht auskenne. Was ich haben möchte? Ansteuerung einer elektrischen Abgasklappe. Die Abgasklappe hat einen Stecker mit einer definierten Steckerbelegung (http://www.ms-motor-service.de/ximages/pg_pi_1004_de_web.pdf) - Seite 3 ist die Belegung zu sehen. Nun möchte ich den dort verbauten Motor über einen Potentiometer von Hand ansteuern. Die Lagerückmeldung lese ich mir als Spannungssignal aus und kann mir dann eine lineare Abhängigkeit von Spannung zu Öffnungswinkel herstellen. Wie muss dazu aber mein Schaltbild aussehen, wenn ich einen Poti über ein PWM Signal schalten möchte? PWM-Signal war so ein Tipp von nem Kumpel. Warum allerdings verstehe ich nicht. Vielleicht kann mir da jemand behilflich sein. Vielen Dank im Voraus Galina
Naja, das weiß ich eben auch nicht. Ich dachte man hängt einen Poti dazwischen und damit kann ich meine Steuerspannung (Sensorspannung) einstellen. Und da der Motor je nach anliegender Steuerspannung laut Lagerückmeldung (PIN 2) die Klappe verdreht habe ich eine funktionierende Ansteuerung... Weiß jemand warum eine PWM-Signal ansteuerung besser sein sollte?
Galina Rosenbauer schrieb: > Warum allerdings verstehe ich nicht. Das spricht für Dich, es macht nämlich auch keinen Sinn. Du hast 2 Potis: 1. Das, mit dem Du den Sollwert einstellst 2. Das im Motor, was Dir den ist-Wert gibt. Was Du brauchst, ist eine Schaltung oder ein µC-Programm, das diese beiden Werte vergleicht, und den Motor in die eine Richtung einschaltet, solange der eine Wert größer ist, als der andere, in die andere Richtung, falls er kleiner ist, und - und das ist der einzige Knackpunkt - den Motor in Ruhe lässt, wenn die Werte "gleich" sind. "Gleich" heißt hier, dass sie immer noch so unterschiedlich sein können, dass der Motor nicht ständig hin und her fährt, um den nicht erreichbaren Zustand der Gleichheit der Werte zu erreichen. Sowohl mit einem µC-Programm als auch mit einer Schaltung aus Spannungsteilern und 2 Komperatoren ist das mit gesundem Menschenverstand und ohne höhere Mathematik lösbar.
Tach Galina,
ich will dich nicht entmutigen einen Selbstbau zu versuchen aber PWM und
Lagereglung haben etwa so viel miteinander zu tun wie Glühbirne und
nachts Autofahren. Ersteres ist notwendig für zweiteres. Wobei man auch
ohne PWM auskommen kann. Etwa wie man auch Halogen- oder Xenonlicht
verwenden kann.
PWM ist nur ein Modulationsverfahren, das bevorzugt in der
Leistungselektronik eingesetzt wird um unkompliziert analoge Stellgrößen
ausgeben zu können. Wie die gesammte Regeltechnik dahinter aussieht, die
eben diese Stellgröße errechnet ist damit nicht gesagt.
Vielleicht solltest du es erst mal an dieser Stelle probieren:
> Bitte wenden sich sich in diesem Fall an unser Produktmanagment.
Thor
Galina Rosenbauer schrieb: > Was ich haben möchte? > Ansteuerung einer elektrischen Abgasklappe. Du möchtest wohl eher sogar eine Regelung, sehr komplex! Galina Rosenbauer schrieb: > Die Abgasklappe hat einen Stecker mit einer definierten Steckerbelegung > (http://www.ms-motor-service.de/ximages/pg_pi_1004_de_web.pdf) - Seite 3 > ist die Belegung zu sehen. Ja, ist doch verständlich, Sensor und Motor (Gleichstrommotor! Versorgungsspannung hab jetzt nicht gesucht, denke aber für KFZ 12V). Galina Rosenbauer schrieb: > Nun möchte ich den dort verbauten Motor über einen Potentiometer von > Hand ansteuern. Die Lagerückmeldung lese ich mir als Spannungssignal aus > und kann mir dann eine lineare Abhängigkeit von Spannung zu > Öffnungswinkel herstellen. Sicher, dass das eine lineare Abhängigkeit hat? Galina Rosenbauer schrieb: > Wie muss dazu aber mein Schaltbild aussehen, wenn ich einen Poti über > ein PWM Signal schalten möchte? PWM-Signal war so ein Tipp von nem > Kumpel. Warum allerdings verstehe ich nicht. Vielleicht kann mir da > jemand behilflich sein. Am besten geht das mit einem µC. Poti über ADC einlesen, bisschen rumrechnen, PWM Ausgabe. PWM kannst du verwenden, da ein Gleichstrommotor eh nur den mittleren Wert der Spannung merkt.
Sowas muss man aber nicht selber bauen. Steuerungen gibts für solche Anwendungen zu hauf fertig. Du könntest z.B. ne Siemens LOGO nehmen. Die kann noch jede Menge mehr und kostet auch nur 150,-. Sicher sind selbstgebaute Sachen da günstiger. Wenn du aber da deine Zeit mit einrechnest ist es mit Sicherheit nicht mehr billiger, von der Gewähleistung mal ganz abgesehen.
Joe B. schrieb: > Am besten geht das mit einem µC. Poti über ADC einlesen, bisschen > rumrechnen, PWM Ausgabe. > PWM kannst du verwenden, da ein Gleichstrommotor eh nur den mittleren > Wert der Spannung merkt. erst mal würd ich ausprobieren, wie schnell sich die Klappe öffnet, wenn man da ganz einfach 12V (ich denke auch das 12V richtig ist, ist ja schliesslich für KFZ) auf den Motor legt. Wenn das sowieso ein paar Sekunden dauert, dann braucht man da sicher keine PWM um eine bestimmte Position einzustellen. Mit PWM hast du wieder das Problem, dass der Motor eine gewisse Mindest-'Spannung' braucht um überhaupt loszulaufen. Alles in allem stellt sich das aber die Maschinenbauerin etwas zu einfach vor. Mit 0 Wissen und lediglich einem Werbeprospekt und einem Kumpel wird das nun mal nix.
Ah, ok Auto 12V habe ich nicht gesehen. Da ist die Logo sicher nicht das richtige, aber auch dafür gibt es fertige Regler.
Danke für die Anregungen bisher, regeln muss ich das ganze ja nicht nach einer fest definierten Klappenstellung... um meine Funktion zu prüfen, müssen zwei Klappenstellungen realisierbar sein....voll auf und komplett geschlossen, das kann ich doch über nen Poti realisieren und die Werte dazwischen 50% Klappe usw... stelle ich in etwa von Hand ein und gut ist. ich möchte es von Hand über einen Drehknopf (Poti) einstellen können
Ich glaub es ja nicht, ohne uC oder SPS geht es anscheinend nicht mehr! Prinzipiell muss dorch nur der Spannungswert des Lagepotis (Istwert) mit dem Stellpoti (Sollwert) verglichen werden, daraus macht eine OpAmp-Sachltung eine Spannung die den Motor ansteuert. So wie es in einem Servo seit Jahrzehnten gemacht wird.
hallo, ich könnte mir vorstellen, mittels Differnzverstärker, PID-Regler und Voll/Halb Brück für den Motor käme man auf ein sinnvolles Ergebnis. nätürlich lässt sich das mit einem µController softwaremässig auch umsetzen. viel Erfolg- Frank
nebensächliche Frage... In der Pinbelegung Pin 4 steht DC- Muss ich dann von -12V...+12V gehen, oder ist es schon von 0-12V. Wenn ich das über ein PWM-Signal ansteuer, liegen dann ständig 12V an und ich muss nur über das PWM-Signal meinen gewünschten Wert (über Poti) einstellen? Sorry wenns dumme Fragen sind, nur versuche ich ja auch langsam einzusteigen und so eine Ansteuerung hinzubekommen. Die von Pierburg selbst kostet 270€ :-( Gruß Galina
Jan schrieb: > Du könntest z.B. ne Siemens LOGO nehmen. Eine "Logo", um einen einzelnen Komparator zu ersetzen? Kann man mit einer Logo eigentlich auch einen einzelnen Widerstand simulieren? Dann baut man vermutlich in Zukunft eine Schaltung nicht mit 10 Widerständen, sondern mit 10 Logos auf. Gruss Harald
Galina Rosenbauer schrieb: > nebensächliche Frage... > > In der Pinbelegung Pin 4 steht DC- > Muss ich dann von -12V...+12V gehen, oder ist es schon von 0-12V. Einfach mal ein wenig logisch überlegen. Das Teil wird in ein Auto eingebaut. Welche Spannungen hast du da zur Verfügung? Warum soll man da jetzt eine Spezialmotor einbauen, mit dem die Ansteuerung ausser kompliziert nur noch kompliziert ist? Wann man diese (logische) Annahme mit der Zeichnung kombiniert, in der einfach nur ein Motor eingezeichnet ist (Schrittmotor kann es keiner sein, dazu hat er nicht genug Anschlüsse), dann wird das wohl ein stink normaler Geleichstrommotor sein. Legst du Pin4 auf Masse und Pin5 auf +12V, dann dreht der Motor in die eine Richtung. Legst du Pin4 auf +12V und Pin5 auf Masse, dann dreht der in die andere Richtung. Das zumindest wäre meine Arbeitshypothese, mit der ich arbeiten würde, bis ich was anderes raus finde.
Harald Wilhelms schrieb: > Eine "Logo", um einen einzelnen Komparator zu ersetzen? +1 Wie ich schrieb: aGast schrieb: > Ich glaub es ja nicht, ohne uC oder SPS geht es anscheinend nicht mehr! Ich glaube dass der "Motor" gar kein richtiger Gleichstrommotor ist, sondern eher so wie ein Drehspulmesswerk funktioniert und je nach Spannung die Klappe öffnet. Sonst wäre meiner Meinung nach am Stecker keine Polarität angegeben.
Hi > Legst du Pin4 auf Masse und Pin5 auf >+12V, dann dreht der Motor in die eine Richtung. Legst du Pin4 auf +12V >und Pin5 auf Masse, dann dreht der in die andere Richtung. Wahrscheinlich nicht. Die Klappe ist, lt. Tabelle S.4, bei stromlosen Motor offen. Also dürfte da noch so etwas wie Feder und Rutschkupplung verbaut sein. MfG Spess
spess53 schrieb: > Hi > >> Legst du Pin4 auf Masse und Pin5 auf >>+12V, dann dreht der Motor in die eine Richtung. Legst du Pin4 auf +12V >>und Pin5 auf Masse, dann dreht der in die andere Richtung. > > Wahrscheinlich nicht. Die Klappe ist, lt. Tabelle S.4, bei stromlosen > Motor offen. Ah. Die Tabelle hab ich gesehen. Was ich nicht gesehen habe ist, dass der elektrische Antrieb da auch drinn vorkommt. Ich hab nur die pneumatisch betriebenen gesehen. > Also dürfte da noch so etwas wie Feder und Rutschkupplung > verbaut sein. Oder so wie aGast meint: im Grunde ein Drehspulmesswerk. Und mit der Zusatzinfo halte ich das ehrlich gesagt für wahrscheinlich. Aber Galina hat das Teil vor sich liegen. Nichts einfach als das, das mal festzustellen.
Ich denke auch, dass die Klappenstellung proportional zum Strom sein wird (ähnlich einem Drehspuhlinstrument). Dann würde eine PWM-Steuerung Sinn machen. Grüsse, Stephan
Also die Klappe ist immer offen und mit einer Feder wird sie in der offen Stellung gehalten. Die Motorspannung wird also genutzt um die Klappe nach und nach zu schließen. Bei 12V Spannung müsste die Klappe meiner Meinung anch komplett geschlossen sein, nimmt man die Spannung komplett weg, wird die Klappe wieder durch die Feder geöffnet Gruß Galina
Wenn ohne Strom die Klappe auf ist und zusätzlich die Anschlüsse gepolt sind, handelt es sich hier mit Sicherheit um einen Linearakuator. Das veringert den Schaltungsaufwand deutlich, denn einer bestimmten Motorspannung kann ein bestimmter Klappenwinkel zugeordnet werden. Wir wissen nur leider nichts über die Qualitätsanforderung an Haltbarkeit und Genauigkeit. Wir wissen nicht ob wir hier von einem Serienprodukt oder einem veranschaulichenden Einzelstück reden oder ob das Problem sowieso nur theoretischer Natur ist. Außerdem sind keine Daten über den verbauten Motor bekannt. Alles Sachen, die zu viele Möglichkeiten offen lassen, um hier eine vernünftige Lösung vorschlagen zu können. Thor
Für eine solche Klappe brauchst Du zwei Komponenten 1. Die Stell-Komponente, mit der Du die Leistung des Motors stellen kannst. Diese bekommt einen Eingangswert (z.B. in %) vorgegeben und erzeugt daraus eine konstante Leistung für den Motor. Diese Komponente wird i.a.R. mit PWM arbeiten, weil dadurch die Verluste in der Endstufe minimiert werden. Wenn der Motor in beide Richtung drehen können soll, muß die Stell-Komponente eine H-Brücke enthalten. 2. Die Regler-Komponente, mit der die Lage der Klappe geregelt wird. Dieser Komponente gibst eine gewünschte Lage (z.B. in % Schließung) vor. Weiterhin mißt die Reglung die tatsächlich Lage (Poti der Klappe) und berechnet aus der Abweichung von Soll zu Ist den Eingangswert für die Stell-Komponente. Die Lage-Regelung ist notwendig, weil im Betrieb Störgrößen auftreten. Z.B. kann ein Volumenstrom, der durch die Klappe fließt, die Klappe zudrücken, d.h. er schwächt den Effekt der Rückstellfeder.
Bronco schrieb: > Diese bekommt einen Eingangswert (z.B. in %) vorgegeben und > erzeugt daraus eine konstante Leistung für den Motor Das wäre natürlich Königsdisziplin, was ich allerdings nicht benötige. Eine Hand-einstellung über Spannungsvorgabe bzw. Poti, das reicht schon. Wenn ich 100%, 75%, 50% und 25% Klappensttellung realisieren kann ist mir das schon ausreichend. Bronco schrieb: > Z.B. kann ein Volumenstrom, der durch die Klappe fließt, die Klappe > zudrücken, d.h. er schwächt den Effekt der Rückstellfeder. Wenn ich dynamischen Fahrbetrieb abprüfen möchte im stationären Fall allerdings reicht es auch aus die Klappe einzustellen und anschließend nachzujustieren.
Galina Rosenbauer schrieb: > Bronco schrieb: >> Diese bekommt einen Eingangswert (z.B. in %) vorgegeben und >> erzeugt daraus eine konstante Leistung für den Motor > > Das wäre natürlich Königsdisziplin, was ich allerdings nicht benötige. > Eine Hand-einstellung über Spannungsvorgabe bzw. Poti, das reicht schon. > Wenn ich 100%, 75%, 50% und 25% Klappensttellung realisieren kann ist > mir das schon ausreichend. Tja. Dann ist die nächste Frage: Welchen Strom muss die Ansteuerung bereit stellen können? Eine PWM kann man auch mit einem 555 auf einfachste Weise realisieren. Nur kann man mit dem natürlich noch keinen 'Motor' ansteuern sondern da muss eine Art Leistungstreiber dazwischen. Und dessen Auslegung hängt jetzt natürlich davon ab, welche Spannung und welcher Strom zur Betätigung notwendig ist.
Angehängte Dateien:
-
PI-PWM.jpg
120 KB
Hallo Galina, wenn der Motor eine Rückholfeder hat, ist das mit der PWM ja nicht so verkehrt. Damit steuert man fast direkt den Drehmoment des Motors, der wiederum halbwegs linear gegen die Federkraft arbeitet. Eine PWM lässt sich leicht aus einem Sägezahngenerator und einem Komparator generieren. In einfachster Form gibst du die zu vergleichende Spannung über ein Poti vor. In deinem Fall würde ich aber die Differenz aus Sollwert und Istwert der Potis verstärken und auf einen Integrator geben. Aus dem kommt dann hinten die Vergleichsspannung für den Komparator raus. So lange die Klappe nicht auf die Zielposition gefahren ist, steigt die Spannung im Komparator an und die PWM steigert ihr Tastverhältnis (Moment geht hoch). Ist die Zielposition erreicht, so bleibt die Spannung im Integrator konstant und die PWM behält ihr Tastverhältnis bei. Ist die Sollposition überfahren, wird die Spannung im Integrator kleiner und die PWM geht im Tastverhältnis zurück (Moment geht runter). Prinzipiell ist das ein PI-Regler der als Stellglied das PWM-Tastverhältnis verwendet. Das ganze kann man als OPV-Schaltung realisieren, aber da bist du dann gefragt. Die Wahl des Vorwiderstandes, FETs und Freilaufdiode überlasse ich dir, denn ich hab mir die Leistungsdaten des Motors nicht angeschaut. Prinzipiell würde ich bei der PWM erstmal bei 5kHz bis 10kHz bleiben und in Erfahrung bringen, welche Frequenz der Motor überhaupt verträgt.
Ich möchte allen den ersten Satz aus dem Eröffnungsposting in Erinnerung rufen > ich hoffe hier einen Rat zu bekommen, da ich Maschinenbauerin bin > und mich mit Elektronik deshalb sogut wie gar nicht auskenne. D.h. wenn ihr helfen wollt, dann müsst ihr konkret sein. Dinge wie: "die konkrete Dimensionierung überlasse ich dir" sind nicht hilfreich für sie.
Mach doch einfach mal nen Laboprnetzteil und Stell 0V 6V und 12V nacheinander ein. Den Strom kannst du auch gleich ablesen (am besten bei 12V)
Galina Rosenbauer schrieb: > Das wäre natürlich Königsdisziplin, was ich allerdings nicht benötige. > Eine Hand-einstellung über Spannungsvorgabe bzw. Poti, das reicht schon. Mir wird nicht so ganz klar, was Du eigentlich basteln willst. Einen Laboraufbau? Ein kleines Steuergeräten? Für den Laboraufbau wäre die Lösung von Uwe mit dem Labornetzteil der einfachste Weg.
Hallo, es soll ein Laboraufbau sein, dieser Aufbau soll aber flexibel einsetzbar sein und die Möglichkeit bieten später eine Softwareseitige Sensoreinstellung zu machen. Irgendwann einmal soll das ganze schon regelbar sein...bis dahin aber ist alles zu teuer, deshalb wollen wir die Klappe nehmen und eine Schaltung hinbekommen, die erst einmal verschiedene Stellungen schafft. Das einfachste ist dabei offen und geschlossen. Offen ist sie bei 0V Spannung (Ausgangszustand). Und der Rest ist dann eben Kalibrierung usw.... Also ob die Lagerückmeldung und der Öffnungswinkel in linearem Verhältnis sind oder nicht, das kann man ja dann noch ausmessen wenn die Ansteuerung funktioniert.... Mir ist erst einmal wichtig, dass ich das Ding per Hand quasi stufenlos ändern kann. Und da eine Elektronik innnen mit Sensor bereits verbaut ist will ich den Sensor auch nutzen. Die Klappe kostet rund 300€. Vielen Dank für weitere Anregungen! @ René B.: die Zeichnung ist super die Bauteile sind mir alle auch aus dem Studium bekannt. Ich werde mich morgen mal mit einem Elektroniker hinsetzen (der ist aber noch Werkstudent) und werde mich mit ihm mal beraten und fragen ob er damit was anfangen kann.
Noch ein Tip: Ich hatte mal eine Abgasklappe (allerdings ohne Rückstellfeder), die es nicht vertragen konnte, wenn sie gegen die Endanschläge gefahren wurde. Da war kein Endschalter o.ä. drinn und wenn sie gegen den Anschlag gefahren wurde, sind die Zahnrädchen drinn kaputt gegangen. Aus Deiner Spec konnte ich dazu nichts ersehen. Prüf das lieber mal ab.
Galina Rosenbauer schrieb: > Mir ist erst einmal wichtig, dass ich das Ding per Hand quasi stufenlos > ändern kann. Und da eine Elektronik innnen mit Sensor bereits verbaut > ist will ich den Sensor auch nutzen. Ja, dazu wäre ein Labornetzteil ideal geeignet. Durch richtige Einstellung der Strombegrenzung kann auch ein Schutz des Aktors gewährleistet werden. Du kannst so bequem eine Winkel/Spannungs- kurve aufnehmen und dazu parallel den Widerstand Deines Sensors ermitteln und alles in eine Tabelle eintragen. Wenn Du diese Werte hast, kannst Du damit eine passende Steuerschaltung konstruieren. Wichtig ist vor allen Dingen, wiviel Strom Dein Aktor zieht, denn das bstimmt den Aufbau des Treibers. Gruss Harald
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