Hallo! Ich bräuchte ein paar Ratschläge bei folgender Aufgabenstellung. Ein Sensor, der 0-10 V liefert soll mit einem µC ausgelesen werden (µC-Board ist noch nicht ausgewählt, sollte aber KLEIN sein), der wiederum einen Motor (ist auch noch nicht ausgewählt, wird aber so was in der Richtung werden http://www.faulhaber.com/uploadpk/DE_2250_BX4S_DFF.pdf) ansteuert. Je höher die Sensorspannung, desto höher das Drehmoment(!!!). Eine schematische Darstellung und ein erster Schaltungsentwurf sind im Dateianhang zu finden. Der Schaltungsentwurf ist aufgrund folgenden Eintrags entstanden: Beitrag "Transistor-Schaltung zum schalten von 2 A" Hier einige Fragen: Gehört zwischen Gate und GND noch ein 10k Widerstand, der bei "offenem Schalter" das Gate auf 0V entlädt? Warum ist das eigentlich wichtig? Den Motor hätte ich mittels PWM angesteuert. Ich brauche allerdings nicht unbedingt eine hohe Drehzahl sondern eher ein hohes Drehmoment (deswegen auch der FET, damit ein hoher Strom möglich ist). Wie kann ich das realisieren? Irgendwelche Vorschläge für die Auswahl des µCs? Dies ist mein erster Forumeintrag. Ich hoffe, dass ich nicht gleich gegen irgendwelche Forumregeln verstoße und würde mich über konstruktive Hilfe freuen :-) LG Flo
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Dein Motor wird sofort und dauernd laufen, bis du den Mosfet mal einschaltest. Der schließt dann nämlich die Versorgungsspannung kurz und schaltet das Netzteil und den Motor aus... Florian F. schrieb: > Hier einige Fragen: > Gehört zwischen Gate und GND noch ein 10k Widerstand, der bei "offenem > Schalter" das Gate auf 0V entlädt? Warum ist das eigentlich wichtig? Such einfach mal hier im Forum danach. Im Ernst: dein Problem ist weder neu noch sonderlich kompliziert. Es wird jede Woche 3-4 mal neu gelöst... > Irgendwelche Vorschläge für die Auswahl des µCs? Nimm den, der weit verbreitet ist, den du am besten vestehst, den dessen Toolchain nichts kostet und funktioniert und den, den du kaufen kannst. > Ich bräuchte ein paar Ratschläge bei folgender Aufgabenstellung. Ein > Sensor, der 0-10 V liefert soll mit einem µC ausgelesen werden, der > wiederum einen Motor ansteuert. Und warum steuerst du mit den 0-10V nicht direkt die PWM? > Je höher die Sensorspannung, desto höher das Drehmoment(!!!). Du kannst Drehzahl und Drehmoment nicht beliebig entkoppeln. Das Moment hängt tendenziell vom Strom ab, aber wenn deine Last die Drehzahl nicht begrenzt, dann wird die Drehzahl einfach steigen, wenn du das Moment erhöhst...
Ausserdem ist das ein Bürstenloser Motor. Den musst du anders ansteuern! 10V mit AD-Wandler ist auch sportlich. Das musst du entsprechend runter teilen.
Ok, ich muss vielleicht noch mal die Aufgabenstellung kurz beschreiben... Je mehr Spannung der Sensor liefert, desto mehr Drehmoment soll der Motor aufbringen. Der Motor muss nur klein sein und 50mNm aufbringen können (eine Untersetzung soll das Drehmoment weiter anheben) und sich nur in eine Richtung drehen (bei mehr Sensorspannung halt mehr Drehmoment). Ich will deswegen ein kleines µC Board verwenden, weil ich damit aus meiner Sicht flexibler als mit einer Schaltungslogik bin. Ich bin weder mit dem Thema noch mit dem Forum sonderlich vertraut. Mit ein paar Tips können wir den Thread auch gleich wieder schließen. Ich bräuchte nur ein paar Ratschläge bezgl. Motor und Controllerauswahl. Ist hier was passendes dabei? http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/index.php?cPath=65 Hat wer eine Idee, welchen Motor man verwenden könnte?
Florian F. schrieb: > Der Motor muss nur klein sein und 50mNm aufbringen können Nochmal: bei welcher Drehzahl? > Hat wer eine Idee, welchen Motor man verwenden könnte? Hast du genauere Anforderungen? Größe, Gewicht, Spannung (woher und mit welcher Schwankung?), Drehzahl... > Ich bin weder mit dem Thema noch mit dem Forum sonderlich vertraut. Du wirst dich einarbeiten müssen. Zum uC: Ein klitzekleiner Tiny-AVR kann deine Anforderungen erfüllen. Jeder andere halbwegs aktuelle uC natürlich auch...
> Ich bräuchte ein paar Ratschläge bei folgender Aufgabenstellung. Du hast so ziemlich alles falsch ausgewählt. Den Motor, denn ein BLDC hilft dir nicht weiter, der lässt sich so nicht ansteuern. Wenn du einen Motor mit hohem Drehmoment aber niedriger Drehzahl suchst, solltest du keinen Motor mit hoher Drehzahl aber niedrigem Drehmoment auswählen, sondern möglichst einen Getriebemotor. Die Schaltung, denn dein MOSFET schliesst die 6V Spannungsquelle einfach kurz. Kurzschluss = kaputt, solltest du kennen. Und wenn der MOSFET richtig wäre, fehlt noch die Freilaufdiode, sonst geht der MOSFET kaputt wenn er abschaltet. Dann kannst du natürlich nicht einen Sensor der 10V liefert direkt i einen uC stecken, der mit 5V versorgt wird, es müsste zumindest ein Spannungsteiler dazwischen. Das Drehmoment eine Gleichstrommotors hängt vom Strom ab, man könnte also eine einfache analoge Schaltung aufbauen: +--+-------+-- +12V | | | | | Motor (ein 12V/1A Modell) LM358 | | | | +--|<|--+ Freilaufdiode 1N4001 Sensor --10k--+----|+\ | 0-10V | | >--+----|I MOSFET BUZ10 | +--|-/ | |S | | | 100nF | | | | | | | +---(----+-10k-+ | | | 100R | 0.1R | | | Masse Masse Masse Die Schaltung macht genau das, was du willst, sie regelt den Strom durch den Motor abhängig vom Sensorsignal. Daß jetzt der Strom linear zum Drehmoment passt, hängt allerindgs von der Kennlinie des Motors ab. Bei gringem Drehmoment ist der Zusammenhang nicht ganz linear, weil Reibungskräfte in den Lagern und Losbrechmomente stören. Willst du einen EXAKTEN Zusammenhang, musst du auch das DREHMOMENT regeln, also das Drehmoment messen, mit einem Drehmomentaufnehmer, das könnte ein Dehnungsmesstreifen auf der Motorachse sein, dann wird die Schaltung natürlich komplexer. Als Motor dann eher http://www.faulhaber.com/uploadpk/DE_2237_CXR_DFF.pdf und http://www.glockenankermotor.com/index.php/cat/c52_22-7-Faulhaber.html
Lothar Miller schrieb: > Florian F. schrieb: >> Der Motor muss nur klein sein und 50mNm aufbringen können > Nochmal: bei welcher Drehzahl? > >> Hat wer eine Idee, welchen Motor man verwenden könnte? > Hast du genauere Anforderungen? > Größe, Gewicht, Spannung (woher und mit welcher Schwankung?), > Drehzahl... 12V Akku, n=2000, 30-40mm Länge, paar Gramm > >> Ich bin weder mit dem Thema noch mit dem Forum sonderlich vertraut. > Du wirst dich einarbeiten müssen. Bin dabei, bin dabei... > Zum uC: > Ein klitzekleiner Tiny-AVR kann deine Anforderungen erfüllen. Jeder > andere halbwegs aktuelle uC natürlich auch...
Danke MaWin für Deine Ausführungen. Die "einfache" analoge Schaltung statt einer µC Lösung muss ich mal wirken lassen ;-) Faulhabermotor 2237 + Faulhaberplanetengetriebe hab ich mir auch schon angesehen. Mit 3,7:1 bin ich aber schon auf 6,5cm Gesamtlänge. Ich brächte antriebsseitig eher M=50mNm, Länge bis max. 5cm, Drehzahl 2000 bis 3000rpm. Ist das utopisch???
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Neue Idee, wie man das ganze aufbauen könnte => siehe Skizze2.png. Motor = http://www.faulhaber.com/uploadpk/DE_3257_CR_DFF.pdf Irgendwelche Meinungen dazu?
Florian F. schrieb: > Irgendwelche Meinungen dazu? - FET muss 'logic-level' sein - Spannung würde ich nur bis knapp unter 5V teilen (Auflösung ADC) - Eine Drehmomentreglung hast du da noch nicht!
Ui, die Freilaufdiode (1N4001) so wie sie MaWin eigentlich schon eingezeichnet hat. Hab ich vorher vergessen und ist nun auch dabei! Bezüglich 'logic-level' FET hätte ich nun den IRLZ34N ausgewählt: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlz34n.pdf Der sollte eigentlich für die Anwendung mit Atmel tinyAVR & Motor passen, oder? Das was MaWin vorher angesprochen hat mit „Drehmoment messen => dann regeln“ ist aus meiner Sicht nicht notwendig. Der Motor soll sich immer nur in eine Richtung drehen und dabei mehr oder weniger (in Abhängigkeit der Sensorspannung) Drehmoment aufbringen. Kann ich das damit erzielen oder fehlt dazu noch etwas?
Florian F. schrieb: > Das was MaWin vorher angesprochen hat mit „Drehmoment messen => dann > regeln“ ist aus meiner Sicht nicht notwendig. Der Motor soll sich immer > nur in eine Richtung drehen und dabei mehr oder weniger (in Abhängigkeit > der Sensorspannung) Drehmoment aufbringen. Na ja, das Drehmoment ist halt halbwegs linear zum Motorstrom. Wenn du das Drehmoment in Abhängigkeit von der Sensorspannung einstellen willst, dann wäre der naheliegende Ansatz, den Motorstrom abhängig von der Sensorspannung einzustellen (wie in MaWins analogem Schaltungsansatz). Bei diesem speziellen Motor solltest du noch beachten, dass er einen eisenlosen Rotor besitzt. Dadurch ist seine Induktivität sehr klein (70µH). Wenn du ihn mit einer "üblichen" PWM-Frequenz ansteuerst, wird sich nicht ein halbwegs konstanter Strom einstellen (d.h. kein halbwegs konstantes Drehmoment) , sondern der Strom wird in jedem PWM-Zyklus extrem variieren (mit 12V Versorgung ist di/dt=0,17A/µs). Das passt nicht so richtig zu deinem Vorhaben, ein definiertes Drehmoment zu erzeugen.
> Ui, die Freilaufdiode (1N4001) so wie sie MaWin eigentlich schon > eingezeichnet hat Aber ich habe eine langsame Diode wie sie für Analogregelung ausreichend ist genannt, bei schneller PWM brauchst du auch eine schnelle Diode, BA157 oder so. > Das passt nicht so richtig zu deinem Vorhaben, ein definiertes > Drehmoment zu erzeugen. Na ja, trotzdem ist der Motor viel träger als die PWM. Und wir WISSEN ja gar nicht wie dynamisch er sein soll, das verschweigt Florian uns ja lieber alles.
Sorry, aber wissentlich verschweige ich gar nichts. Der Sensor nimmt Zugkraft auf und liefert 0-10V. Je stärker ich ziehe desto stärker (mehr Drehmoment) soll der Motor mithelfen. Bei maximaler Spannung soll dann das maximale Moment vom 50mNm bei einer Drehzahl von ca. 2000 rpm anliegen (deswegen der FAULHABER Motor 3257). Die „Auflösung“ soll dabei nicht sonderlich gut sein, d.h. wenn der Motor in 10 Schritten zur max. Leistung hochregeln kann, ist es ausreichend. Dafür hab ich nun 2 Möglichkeiten: 1) Analoge Schaltung (Schaltung MaWin) => schnell, aber wenig flexibel 2) Mittels µC (Atmel tinyAVR etc.) => etwas langsamer, aber kann leichter adaptiert werden Hoffe das sind nun mehr Informationen. Ich tendiere eher zu einem Aufbau mit µC. Was meint Ihr???
Florian F. schrieb: > Der Sensor nimmt Zugkraft auf und liefert 0-10V. Aah, die Beschreibung habe ich jetzt verstanden. :) Florian F. schrieb: > Ich tendiere eher zu einem Aufbau mit µC. Was meint Ihr??? Ich auch!
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Sorry, habe erst jetzt folgende Seite entdeckt: http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM Daher habe ich nun folgende Schaltung angedacht – Skizze3.png. Irgendwie bin ich mir aber unsicher, ob ich wirklich alles selber aufbauen will. Solche Einträge wie dieser (http://forum.allaboutcircuits.com/showthread.php?t=42984) verunsichern mich wieder ein wenig. Leider kann ich die Attachments nicht aufmachen und eine Anmeldung ist im Forum derzeit nicht möglich.
> Daher habe ich nun folgende Schaltung angedacht
Sieht jetzt anständig aus.
Achte darauf, daß der Motor Störungen erzeugt, die bei schlechtem Aufbau
(Masseführung etc.) deinen uC stören könnten.
Ein Motorfilter mit 2 UKW-Drosseln und 3 Keramikkondensatoren
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| 47nF |
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47nF +--(M)
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dicht am Motor der dann über verdrillte Kabel zur Steuerungsplatine geht
kann hilfreich sein.
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