Hallo, ich plane eine Stromregelung für eine Spule. Mein Ansatz ist, dass ich den Strom über die Spannung regle, da die beiden Größen ja über die Impedanz verknüpft sind. Eckdaten - DC bis 150 Hz - bis +-100mA - bipolare Spannungsversorgung Versorgung +-12V - Spulen ESB ein paar mH und ein ein paar 100pF + ungefähr 30ohm Insgesamt wollte ich dafür einen Operationsverstärker mit ganz kleiner Verstärkung (vllt 1,2) nehmen (nichtinvertierener Verstärker). Meine Frage ist, auf welche Störungen ich achten muss. -Den Strom nicht über die Massefläche zurückführen -Gegeninduktivität als Störgröße für Regelung betrachten, allerdings keine schnellen Änderungen geplant (Ein/Ausschaltung ausgenommen) -OPs müssen für kapazitive Lasten kompensiert werden, wie sieht das mit gro0en induktiven Lasten aus? Ich möchte einfach viele Probleme vorher in der Planung berücksichtigen Vielen Dank
smk schrieb: > Mein Ansatz ist, dass ich den Strom über die Spannung regle, da die > beiden Größen ja über die Impedanz verknüpft sind. Tja, wenn das nur mal schiefgeht. Denn gerade bei DC hat der Strom in einer Spule nur ganz wenig mit der anliegenden Spannung zu tun... > -Gegeninduktivität als Störgröße für Regelung betrachten ... > einen Operationsverstärker mit ganz kleiner Verstärkung (vllt 1,2) ... Du solltest dir nicht das Hirn an kleinen Detailproblemchen aufhängen, sondern erst mal ein Konzept erarbeiten, das tatsächlich eine Chance auf Funktionsfähigkeit hat. Und wenn der Rest der Welt den Strom über eine Strommessung reglet, dann darfst du dich schon fragen: Warum nur? Am einfachsten wäre, zu sagen, WAS du WIE und WOMIT machen willst. Einen kleinen Teil davon wissen wir schon...
Lothar Miller schrieb: > Denn gerade bei DC hat der Strom in > einer Spule nur ganz wenig mit der anliegenden Spannung zu tun Kannst du das bitte weiter erläutern? Ob Selbstinduktion oder Einkopplungen, überall lässt sich ein Zusammenhang bilden.
smk schrieb: > Lothar Miller schrieb: >> Denn gerade bei DC hat der Strom in >> einer Spule nur ganz wenig mit der anliegenden Spannung zu tun > > Kannst du das bitte weiter erläutern? Wenn das nicht sonnenklar ist, empfehle ich in solchen Fällen immer die Buchreihe " Grundlagen der Elektrotechnik 1-3"
smk schrieb: >> bei DC hat der Strom in einer Spule wenig mit der .. Spannung zu tun > Kannst du das bitte weiter erläutern? Sieh dir die Formel des Stromes durch eine Spule an. Da taucht die Induktivität, ein Widerstand, die Spannung und die Zeit auf. Denn bei einer konstanten Spannung wird der Strom durch eine Spule abhängig vom Innenwiderstand und der Zeit mit einer e-Funktion ansteigen. Ohne zu wissen, über welchen Widerstand für welche Zeit eine Spannung angelegen hat, lässt sich nichts über den aktuellen Strom sagen... > Ob Selbstinduktion oder Einkopplungen, überall lässt sich ein > Zusammenhang bilden. Willst du dir unbedingt selber was in die Tasche lügen? Bitte, nur zu... > Ob Selbstinduktion oder Einkopplungen, überall lässt sich ein > Zusammenhang bilden. Das hilft dir aber nicht weiter, weil du nichts davon messen und zur Regelung des Stromes verwenden kannst. Und allein mit esoterischen Gedankengebilden (Alles ist mit Allem verknüpft und blablabla) kannst du einen Strom nicht erfassen... Dennis schrieb: > die Buchreihe "Grundlagen der Elektrotechnik 1-3" Es reicht vom ersten Band das vordere Drittel...
Lothar Miller schrieb: > Denn gerade bei DC hat der Strom in > einer Spule nur ganz wenig mit der anliegenden Spannung zu tun... Das klingt als wäre es Zufall, welcher Strom fließt. Die angelegte DC Spannung sorgt für die Änderung, welche eine hohe Induktionsspannung hervorruft und somit der Generatorspannung entgegenwirkt. In Abhängigkeit der Spannungssumme stellt sich der Strom ein. Das gilt ausserdem für den Ein- und Ausschaltfall, allerdings beträgt der bei mir nur einige ms und ist für mich nicht von Bedeutung. smk schrieb: > (Ein/Ausschaltung ausgenommen) Lothar Miller schrieb: > Sieh dir die Formel des Stromes durch eine Spule an. Da taucht die > Induktivität, ein Widerstand, die Spannung und die Zeit auf. Denn bei > einer konstanten Spannung wird der Strom durch eine Spule abhängig vom > Innenwiderstand und der Zeit mit einer e-Funktion ansteigen. Ohne zu > wissen, über welchen Widerstand für welche Zeit eine Spannung angelegen > hat, lässt sich nichts über den aktuellen Strom sagen... Das stimmt, bezieht sich aber auch auf den Ein/Ausschaltvorgang. smk schrieb: > überall lässt sich ein Zusammenhang bilden Damit war nur gemeint, dass sich alle Vorgänge mathematisch beschreiben lassen
smk schrieb: > Das klingt als wäre es Zufall, welcher Strom fließt. Wenn du nur Spannung und Impedanz kennst, kannst du bei DC keine Aussage über den Strom machen, bei AC nur eine angenäherte. > Die angelegte DC Spannung sorgt für die Änderung, welche eine hohe > Induktionsspannung hervorruft und somit der Generatorspannung > entgegenwirkt. In Abhängigkeit der Spannungssumme stellt sich der Strom > ein. Nicht die DC-Spannung sorgt für eine Änderung, sondern die DC-Spannung, die sich ändert. > Das gilt ausserdem für den Ein- und Ausschaltfall, allerdings beträgt > der bei mir nur einige ms und ist für mich nicht von Bedeutung. Dachte ich auch, als ich mein erstes Relais mit einem Trasistor ausgeschaltet habe... > Damit war nur gemeint, dass sich alle Vorgänge mathematisch beschreiben > lassen Das wurde bisweilen nicht bewiesen. Lad dir LTspice oder ein anderes Simulationsprogramm runter, experimentier ein bisschen und versuch die Sache zu verstehen.
Ist mir noch nicht ganz klar. Willst du den Strom durch die Spannung über der Spule regeln oder den Strom messen (also mit einem nichtinduktiven Bauteil / Shunt) und darüber die Spannung regeln?
be stucki schrieb: > Lad dir LTspice oder ein anderes Simulationsprogramm runter, > experimentier ein bisschen und versuch die Sache zu verstehen. Das habe ich gemacht, da funktioniert meine Regelung, allerdings wird da die Selbstinduktion nicht automatisch berücksichtigt. Das könnte ich mit einer gesteuerten Quelle machen, allerdings fehlen mir dafür Parameter. Stefan schrieb: > Ist mir noch nicht ganz klar. > Willst du den Strom durch die Spannung über der Spule regeln oder den > Strom messen (also mit einem nichtinduktiven Bauteil / Shunt) und > darüber die Spannung regeln? Die Spule ist direkt am Ausgang des OP (nichtinvertierender Verstärker). Dort ist auch direkt die Rückkopplung angesetzt, also wird die Spulenspannung/OP-Ausgangsspannung für die Regelung verwendet. Uwe schrieb: > Und warum regelst du den Strom nicht über den Strom ? Die Spannungsregelung war der erste Ansatz, weil es die Rückkopplung vereinfacht, ansonsten müsste ich ja eine Differenz messen oder noch einen Widerstand zwischen Spule und Masse schalten. Der zweite Grund ist, dass ich einen weiteren Widerstand bräuchte und so mein max Ausgangsstrom verringert wird.
smk schrieb: > allerdings wird da die Selbstinduktion nicht automatisch berücksichtigt. Welche Selbstinduktion meinst du denn? Woher soll die denn kommen? Ist das nicht nur eine einfache Spule? > Die Spannungsregelung war der erste Ansatz, weil es die Rückkopplung > vereinfacht, ansonsten müsste ich ja eine Differenz messen oder noch > einen Widerstand zwischen Spule und Masse schalten. Willst du irgendwas irgendwie einfach machen, oder den Spulenstrom regeln? Gibt dir nicht zu denken, dass alle sagen: den Strom regelt man, indem man den Strom misst! > Der zweite Grund ist, dass ich einen weiteren Widerstand bräuchte Soooo teuer sind die auch nun wieder nicht... > und so mein max Ausgangsstrom verringert wird. Das ist an dieser Stelle nur ein klitzekleines Teilproblemchen (wenn überhaupt Eines) ganz weit hinten am Horizont. Meine Einschätzung: du verzettelst dich gern in solchen Details. > Der zweite Grund ist, dass ich einen weiteren Widerstand bräuchte und so > mein max Ausgangsstrom verringert wird. Sag doch einfach mal: WAS willst du denn überhaupt machen (nicht WIE)? Ich meine, ich hätte das schon im ersten Antwortpost gefragt...
smk schrieb: > Das habe ich gemacht, da funktioniert meine Regelung Nichts für ungut, aber du machst keine Stromregelung: du legst eine Spannung an und es stellt sich ein Strom ein. Deine Beschreibung in Beitrag "Re: Störungen Stromregelung" klingt ein wenig - äh - seltsam. Kann schon sein, dass du das Richtige meinst, aber ich kann es deiner Beschreibung nicht ansehen. Also in meinen Worten: wenn du deinen OPV verwendest und eine Spannung an die Spule anlegst, dann wird sich der Strom langfristig allein durch den ohmschen Anteil der Spule ergeben (30 Ohm laut ersten Post). Wenn dir das genau genug ist, dann passt das für eine DC Betrachtung, es dauert halt nur ne Weile, bis genau dieser Strom fließt. Und wenn sich der Widerstand ändert (Erwärmung der Spule), dann ändert sich der Strom. smk schrieb: > - bis +-100mA > - bipolare Spannungsversorgung Versorgung +-12V Was für einen OPV willst du denn dafür verwenden? Bist du sicher, dass du den nicht verheizt? Er müsste bei deinen Spulendaten rund 1W verbraten, und nicht jeder OPV schafft 100mA. smk schrieb: > OPs müssen für kapazitive Lasten kompensiert werden, wie sieht das mit > gro0en induktiven Lasten aus? Wenn der OPV als Spannungsquelle arbeitet (und nicht den Strom regelt), dann lässt ihn eine induktive Last kalt. Allerdings ist die parasitäre Kapazität deiner Spule mit einigen 100pF sehr hoch. Bei den kritischen Frequenzen, bei denen der OPV schwinge könnte, sieht er vielleicht schon eine kapazitive Last (weil die Induktivität durch die Wickklungskapazität kurzgeschlossen ist). Je nachdem, wie kritisch dein unbekannter OPV auf kapazitive Lasten reagiert, musst du evtl. Gegenmaßnahmen ergreifen. smk schrieb: > einen Widerstand zwischen Spule und Masse schalten. > Der zweite Grund ist, dass ich einen weiteren Widerstand bräuchte und so > mein max Ausgangsstrom verringert wird. Du machst dir Sorgen um die falschen Sachen. Mit den von dir genannten Daten fallen bei 100mA an der Spule 3V ab, den Rest (9V) muss der OPV verbraten. Der freut sich, wenn du einen Teil der Verlustleistung auf einen Shunt auslagerst.
smk schrieb: > Ich möchte einfach viele Probleme vorher in der Planung berücksichtigen Dann würde ich LTSpice nehmen. Es gibt hier im Forum sogar guten Support. http://www.gunthard-kraus.de/ Leichter Einstieg in die SPICE-Schaltungssimulation mit LTspice IV Gruss Klaus.
Ich denke ich habe den faslchen Begriff gewählt. Ich möchte meine Last (Spule) natürlich nicht wechseln, sondern nur die Eine verwenden. Natürlich bekomme ich mit meinem Konzept keinen lastunabhänigen Strom, denke das hat für Verwirrung gesorgt. Eigentlich ist es ein Stromtreiber, der Leistung-OPV wird über eine Steuerspannung ansgesteuert und stellt in Abhängigkeit den Strom in der Spule linear ein. Viele Grüße
smk schrieb: > Eigentlich ist es ein Stromtreiber, der Leistung-OPV wird über eine > Steuerspannung ansgesteuert und stellt in Abhängigkeit den Strom in der > Spule linear ein. Also für mich sprichst du in Rätseln. Ist es vielleicht ein OPA547, dem du den I_Limit Anschluss ansteuerst? Dann sag das doch einfach...
smk schrieb: > Der zweite Grund ist, dass ich einen weiteren Widerstand bräuchte und so > mein max Ausgangsstrom verringert wird. Wieso verringerst du dadurch deinen maximalen Ausgangsstrom? Wenn deine Regelung trotz der Induktivität schnell sein soll, brauchst du sowieso eine hohe Spannung. Auf die größenordnungsmäßig 100mV am Shunt kommt es da wirklich nicht drauf an.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.