DC Motor mit H-Brücke im Leerlauf

[Tobi AC (Gast)]

Moinsen zusammen,

ich möchte einen 24V DC 250W Bürstenmotor mit einem Arduino Pro Mini 
steuern.

Das ganze findet Anwendung in einem DIY Elektrofahrrad!

Der Motor wird an eine H-Brücke (BTS7960 43A Motorcontroller) 
angeschlossen:

http://www.ebay.de/itm/172060883295?_trksid=p2055119.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Datenblatt:
http://html.alldatasheet.com/html-pdf/152657/INFINEON/BTS7960/384/1/BTS7960.html


Der Motor wird ab 25km/h Fahrtgeschwindigkeit ausgeschaltet bzw. der 
Motorcontroller erhält vom Arduino den entsprechenden Befehl.


Wenn ich durch Treten der Pedalen schneller als 25km/h fahre dreht der 
Motor mit, da dieser mit einer Kette am Hinterrad hängt.

Der Controller (H-Brücke) wird direkt aus zwei 12V Bleiakkus in Serie 
versorgt
Der Motor wird mehr Drehzahl machen als er bei 24V könnte und somit auch 
eine (höhere) Spannung induzieren.

Das selbe Problem, wenn der Motor nur mit läuft und nicht selbst 
antreibt.

Frage:
Schadet es der Elektronik/Akkus, wenn ich den Motor einfach abschalte 
und nicht durch ein dickes Relais oder Schütz von der H-Brücke 
(Controller) trenne?

Beste Grüße vom Niederrhein
Tobi

[Sascha (Gast)]

Der Motor wird eine Spannung induzieren, das ist richtig. Wie hoch die 
ist, hängt von der Drehzahl ab, das ist auch richtig.

Der Strom fließt jetzt über die Body Dioden in deine 
Spannungsversorgung, lädt also deine Akkus auf. Das ist so an sich 
nichts schlimmes.

Aber: Body-Dioden sind nicht besonders toll und haben eher hohe 
Flußspannungen.
Die Treiberbausteine werden sich erwärmen. Da aber selbst ein 
trainierter Mensch dauerhaft vielleicht 100W zusammenbekommt und davon 
das meiste vom Luftwiderstand abgefangen werden, sollten Motor, 
Treiberbaustein und Akkus das aushalten.

Anders sieht es aus, wenn man einen Hang hinabfährt. Da können die 
Ströme dann auch gern größer werden.

Du hast jetzt 2 Möglichkeiten:
- Beide Transistoren nach Ground leitet schalten, Motor ist also über 
die Transistoren kurzgeschlossen. Der Motor verheizt dann die Leistung 
über seine Wicklungen. Das bremst das Fahrrad ab was du bestimmt nicht 
willst.

- Relais in Reihe zum Motor um ihn komplett ausschalten zu können.

Gruß, Sascha

[Sascha (Gast)]

EDIT: Naja die Bremsfunktion will man vielleicht schon. Aber dann eher 
in Form Rekuperation: Die jeweils richtigen Transistoren der H-Brücke 
dauerhaft leitend schalten.

Der Bleiakku kann den Strom auf jeden Fall ab, die Verlustleistung der 
Treiber-FETs sollte man aber zumindest mal grob abschätzen.

[F. F. (foldi)]

In all unseren Steuerungen (Flurförderzeuge) ist eine "Nutzbremsung" 
eingebaut und der Akku wird dabei geladen. Wenn du das doch selbst 
programmierst, dann kannst du doch die Bremsstärke selbst wählen und 
über einen Schalter an die Bremshebel, kannst du dann auf volle 
elektrische Bremsleistung gehen. So in ungefähr ist das auch in unseren 
Steuergeräten gelöst. Wir haben da verschiedene Einstellmöglichkeiten. 
Aber in jedem Fall nutzt du den produzierten Strom und sorgst 
gleichzeitig dafür, dass der Motor nicht "im eigenem Saft" läuft.

Wenn es zu schnell wird, dann sorgt ein ganz kurzer Weg am Bremshebel 
(wenn du das denn so machen willst und die Bremse/Schalter so 
eingestellt ist, dass das funktioniert) dafür, dass du elektrisch bremst 
und so zusätzlich einen hohen Strom für den Akku gewinnst, zusätzlich 
die Bremsbeläge schönst.

Ist in allen Fällen besser als die Leistung einfach zu verbrennen.
Der zusätzliche Programmieraufwand dürfte sich zu deinem jetzigen System 
in Grenzen halten.
Bei früheren Fahrzeugen hatten wir noch einen Stufenschalter, um die 
Bremsleistung anzupassen. Heute ändere ich die Parameter per Software.

[Sascha (Gast)]

Der Programmieraufwand ist gering, aber die Schaltung lässt das nicht 
direkt zu weil über die Body-Dioden Strom fließt.

In diesem Fall über die Body-Diode vom n-Channel Mosfet der gegen GND 
geht.

Mein Tipp: H-Brücke aufbauen (den BTS Controller brauchst du dann 2 Mal) 
und damit die Akkus laden. Da haste dann wenigstens ne Gegenspannung zum 
Motor was die Bremsleistung verringert. Genaugenommen: Es wird erst ab 
Nenndrehzahl abgebremst.

Wenn das Ding bergab schneller als 25km/h rollen können soll (also 
Antrieb durch Schwerkraft allein oder Schwerkraft + Muskeln) dann muss 
noch ein Mosfet antiparallel zum n-Channel FET den es schon gibt. Um den 
Stromfluss durch die Body-Diode abschalten zu können.

[Nemesis (Gast)]

Wozu denn ne H-Brücke, wenn der Motor das Fahrrad nur
vorwärts bewegt? Hoffentlich soll die Bastelei nicht im
Straßenverkehr laufen. Da sehe ich nämlich schwarz.
Auf freien Feldwegen dagegen dürfte es egal sein.

[F. F. (foldi)]

Nemesis schrieb:
> Da sehe ich nämlich schwarz.
Einzige Bedingung: Notausschalter.

Immer diese ewige Schwarzmalerei.

Wenn alle immer so ängstlich gewesen währen, dann würden wir alle noch 
in der Höhle leben.

[Sascha (Gast)]

Nemesis schrieb:
> Wozu denn ne H-Brücke, wenn der Motor das Fahrrad nur
> vorwärts bewegt? Hoffentlich soll die Bastelei nicht im
> Straßenverkehr laufen. Da sehe ich nämlich schwarz.
> Auf freien Feldwegen dagegen dürfte es egal sein.

Denk mal drüber nach wo der Strom bei einer Halbbrücke langfließt wenn 
das Ding mit mehr als 25km/h bergab rollt. Und dann, wie warm die dann 
wird.

Akkuspannung und Motorinduktionsspannung sind die Zauberworte.

[Nemesis (Gast)]

F. F. schrieb:
> Wenn alle immer so ängstlich gewesen währen, dann würden wir alle noch
> in der Höhle leben.

Müssen die meisten doch und zahlen auch noch Miete.