Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehzahlregler für Gleichstrommotor


von Hans L. (holzwurm56)


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Hallo ,
ich würde mir gerne einen Drehzahlregler für einen permanenterregten 
Gleichstrommotor bauen , allerdings brauche ich eine 
Drehzahlstabilisierung .
Der Motor ist ein Servomotor ca 2 kW , Spannung 160 Volt 
Sollwertvorgabe analog , Takt durch NE555 , µC oder PWM . Ich will den 
als Hauptspindel in einer Fräsmaschine verwenden , Drehzahl max 3000 
U/min .
Ich habe so was gesucht aber keine richtig passende Schaltung gefunden ,
insbesondere die Drehzahlstabilisierung scheint ein Problem zu sein .

MfG

Hans

von Michael K. (Gast)


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Hans Lang schrieb:
> insbesondere die Drehzahlstabilisierung scheint ein Problem zu sein .

Back EMF ist ziemlich ungenau bei wechselnder Belastung also bleibt nur 
Hall Sensor, Schlitzscheibe mit Lichtschranke oder ähnliches.

Der Rest ist:
Differenzbildung Ist / Soll als Regelgröße für Motorregler.

von MaWin (Gast)


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Hans Lang schrieb:
> Ich habe so was gesucht aber keine richtig passende Schaltung gefunden ,
> insbesondere die Drehzahlstabilisierung scheint ein Problem zu sein .
1
                            +12V     16ßV
2
                             |         |
3
 +-----------+---10k-----+---+   +-----+
4
 |           |           |   |   |     |
5
 |          10k         10k  |   |   Motor (entstört)
6
 +-----|+\   |           |   |   |     | 
7
 |     |  >--+           |   |   +-|<|-+ Freilaufdiode
8
 |  +--|-/   |           |   |         |
9
 |  |       10k v --10k--+--|+\        |
10
 |  |        |           |  |  >--Rv--|< NMOSFET
11
 |  +--------+-----------(--|-/        |S
12
 |           |           |   |     +---+
13
 |           |          10k  |     |   |
14
10k         1uF          +---(-1kPoti 0R1/20W
15
 |           |          1uF  |     |   |
16
 +-----------+-----------+---+-----+---+-- GND
Das wäre eine Drehzahlstabilisierung, v ist die Steuerspannung.
Problem an dieser Stabilisierung ist die Einstellung, damit die
Mitkloopung nicht zu hoch wird und der Motor immer schneller
läuft, und trotzdem so eingestellt, daß über alle Drehzahlbereiche
der Mitnehmereffekt gross genug ist.

Eine echte Drehzahlerfassung und amit echte Drehzahlregelung ist
besser, BackEMF aber um es mal eben so aufzubauen zu kompliziert,
also bleibt nur eine Erfassung per Hallsensor.

Bei der Regelung ist eine PID Regelung nötig. Hier steht letztlich
alles nötige drin, als Endstufe tut es die steuerspannungsmässig
einstellbare PWM Endstufe von oben.

http://www.eit.uni-kl.de/liu/downloads_op/Versuch_GSM.pdf

: Bearbeitet durch User
von Hans L. (holzwurm56)


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Hallo ,
der Motor ist nicht gedacht eine Servoachse anzutreiben sondern das 
Fräswerkzeug . Die Drehzahlstabilisierung muß nicht so genau sein .
Bei einem Getriebemotor gibt es ja auch einen gewissen Spannungsabfall .

MfG

Hans

von Karl H. (kbuchegg)


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Hans Lang schrieb:
> Hallo ,
> der Motor ist nicht gedacht eine Servoachse anzutreiben sondern das
> Fräswerkzeug . Die Drehzahlstabilisierung muß nicht so genau sein .

Schon.
Aber wenn man so etwas einbaut, kann man es auch gleich richtig machen. 
Ist mit einem µC, einer Reflexlichtschranke und einer Markierung an der 
Spindel auch nicht mehr Hardware-Aufwand.

: Bearbeitet durch User
von Walter von der (Gast)


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Die Schaltung ist so ähnlich die eine Ansteuerung eines Relais mi einer 
Feilaufdiode.
Daher wird beim Regelvorgang, bei dem von der langsamen Drehzahl zur 
schnellen Drehzahl gegangen der Regelvorgang rasch vor sich gehen.
Bei einem Regelvorgang von der schnellen Drehzahl zur langsamen, braucht 
dieser Vorgang viel Zeit. (besonders wenn eine Schwungscheibe vorhanden 
ist- (Trägheitsmoment)). Daher neigt diese Schaltung zum stottern.
Lösung: H-Brücke
Diese Brücke kann auch "Rückspeisen".

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Walter von der schrieb:
> Diese Brücke kann auch "Rückspeisen".

Bremswiderstand ist die bessere Lösung, wenn die beschleunigte Masse 
groß ist und/oder häufig gebremst werden muss... hier eher nicht der 
Fall. Ich geh eher schwer davon aus, dass die Bremszeit relativ egal 
ist, bei einer Fräse ist der typische Fall idR konstante Drehzahl mit 
einem Werkzeug und Anhalten eigentlich nur zum Werkzeugwechsel.

von Jan R. (Gast)


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was hältst du von einem Tachogenerator?

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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