Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DC-Motor Antrieb und Bremse


von Ale (Gast)


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Hallo zusammen

Ich versuche einen Prüfstand zu bauen, mit dem Wellen mechanisch 
belastet werden sollen. Dabei soll das Drehmoment und die Drehzahl 
flexibel einstellbar sein.

Antriebseitig Spannungsquelle mit DC- Motor. Bremsseitig DC- Motor mit 
Elektronischer Last. Beidseitig dieselben Motoren.

Wie erwartet habe ich nun das Problem, dass bei tiefen Drehzahlen, das 
Bremsmoment zu klein ist. Die induzuierte Spannung wird wohl zu klein 
sein. Kommt das nun von der Bremsseite oder der Antriebsseite? Auf 
beiden Seiten habe ich jeweils tiefe Spannungen und hohe Ströme, 
erreiche jedoch das gewünschte Moment nicht.

Was soll ich ändern? Ein anderer Motor? Mit was für Eigenschaften... 
höhere oder tiefere Drehzahl- bzw. Drehmomentkonstante?

Vielen Dank für euren Input im voraus.

von motor (Gast)


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Die größte passive Last die du machen kannst ist am Lastmotor alle 
Phasen kurzzuschließen.

Alternativ kannst du den Lastmotor aktiv betreiben und dem Generator 
aktiv entgegenwirken.

Weitere alternative ist ein Getriebe oder Zahnriemenräder zur 
Über/Untersetzung dazwischenzuschalten.

von Udo S. (urschmitt)


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Ein Netzteil / elektronische Last die im 2-Quadranten-Betrieb im 1. und 
2. Quadranten arbeitet.
z.B.
http://www.deg-messtechnik.at/dana-2-quadranten-netzgeraete.html

von MirkoB (Gast)


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...den "Bremsmotor" aktiv in die andere Richtung drehen lassen um so das 
Torsionsmoment zu erzeugen ist keine Lösung?

Mirko

von Udo S. (urschmitt)


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Udo Schmitt schrieb:
> Ein Netzteil / elektronische Last die im 2-Quadranten-Betrieb im
> 1. und
> 2. Quadranten arbeitet.
> z.B.
> http://www.deg-messtechnik.at/dana-2-quadranten-ne...

Das ist falsch, es müsste 1. und 4. Quadrant heissen. Damit stimmt auch 
das Beispiel im Link nicht.

von Falk B. (falk)


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Das Drehmoment vom Gleichstrommotor ist proportional zum Strom, ergo 
braucht man eine Stromregelung bzw. Konstanststromquelle. Die 
Spannung ist proportional zur Drehzahl.

Also könnte man den Antriebsmotor mit einer Spannungsregelung vesehen, 
sprich, ein normales Netzteil. Der Bremsmotor bekommt eine 
Stromregelung, jedoch mit umgekehrter Polarität, damit er rückwärts mit 
konstantem Drehmoment drückt.

von Alessandro M. (ale)


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Vielen Dank für dir Antworten.

An und für sich habe ich bereits eine Drehzahlregelung/Spannungsregelung 
implementiert. Diese wird über ein Netztteil gesteuert. Allerdings habe 
ich das Gefühl, dass bei tiefen Drehzahl und hohen Lastmoment dies zu 
Problemen führt. Macht da eine Drehzahlregelung mit PWM sinn?

Bezüglich dem Bremsmotor wird über die elektronische Last ein Stromsoll 
impliziert und somit der Strom geregelt. Das Problem bei tiefer Drehzahl 
bricht mir die Spannung zusammen und ich kann nur begrenzt bremsen. Habe 
ich da den falschen Motor/Ansatz gewählt?

Hat vielleicht jemand etwas ähnliches mal ausprobiert?

von Falk B. (falk)


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@ Alessandro Mascaro (ale)

>An und für sich habe ich bereits eine Drehzahlregelung/Spannungsregelung
>implementiert. Diese wird über ein Netztteil gesteuert.

Schon mal gut.

>Allerdings habe
>ich das Gefühl, dass bei tiefen Drehzahl und hohen Lastmoment dies zu
>Problemen führt.

Möglicherweise ein Problem der Drehzahlerfassung bei niedrigen 
Drehzahlen. Diese sollte logischerweise NICHT mit einem Tachogenerator 
erfolgen sondern digital per Indexgeber, Hallsensor, Drehgeber etc.

> Macht da eine Drehzahlregelung mit PWM sinn?

PWM ist nur eine andere Methode zur Leistungsstellung. Ist sicher 
günstiger, aber nicht zwingend.

>Bezüglich dem Bremsmotor wird über die elektronische Last ein Stromsoll
>impliziert und somit der Strom geregelt.

Vorsicht! WAS für eine elektronische Last? Ist die aktiv oder passiv? 
IMO braucht du einen AKTIVE STROMQUELLE, keine elektronische Last.

>Das Problem bei tiefer Drehzahl
>bricht mir die Spannung zusammen und ich kann nur begrenzt bremsen.

Eben dieses Problem vermeidet die AKTIVE Stromquelle. Denn die liefert 
einen konstanten Strom und damit Bremsmoment, egal bei welcher Spannung.

von Alessandro M. (ale)


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@ Falk Brunner

>>Möglicherweise ein Problem der Drehzahlerfassung bei niedrigen
>>Drehzahlen. Diese sollte logischerweise NICHT mit einem Tachogenerator
>>erfolgen sondern digital per Indexgeber, Hallsensor, Drehgeber etc.

Drehzhalmessung erfolgt über Tachogenerator (500 Impulse/Umdrehung) und 
Counter. Dies erlaubt auch tiefe Drehazhlen zu messen.

>>PWM ist nur eine andere Methode zur Leistungsstellung. Ist sicher
>>günstiger, aber nicht zwingend.

Erreich ich mit PWM nicht höhere Drehmomente bei tiefen Drehazhl?

>>Vorsicht! WAS für eine elektronische Last? Ist die aktiv oder passiv?
>>IMO braucht du einen AKTIVE STROMQUELLE, keine elektronische Last.

Ich benutze eine EA EL 3160-60. Was wäre ein beispiel für so eine aktive 
Stromquelle? Netzteil mit 4 Quadranten Betrieb?

Vielen Dank nochmals!!

von Falk B. (falk)


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@Alessandro Mascaro (ale)

>Drehzhalmessung erfolgt über Tachogenerator (500 Impulse/Umdrehung) und
>Counter. Dies erlaubt auch tiefe Drehazhlen zu messen.


Dann ist das aber eher ein Drehgeber und kein Tachogenerator.

http://de.wikipedia.org/wiki/Tachogenerator

>Erreich ich mit PWM nicht höhere Drehmomente bei tiefen Drehazhl?

AFAIK nein. Man hat nur kleinere Verluste in der Endsufe.

>Ich benutze eine EA EL 3160-60.

IMO nicht sinnvoll bei kleinen Drehzahlen.

>Was wäre ein beispiel für so eine aktive
>Stromquelle? Netzteil mit 4 Quadranten Betrieb?

Genau. Wobei man wahrscheinlich mit 2 Quadranten auskommt, weil deine 
Bremse immer bremst und nie beschleunigt. Hmm, vielleicht reicht sogar 
ein normales Netzteil mit 1 Quadrantenbetrieb, wenn keine dynamischen 
Belastungen erzeugt werden sollen.

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