Hallihallo, Bin neu hier im Forum und habe eine Frage, da mir Google und die Forensuche mittlerweile auch nicht mehr richtig weiterhelfen konnten. Ich habe mir ein elektrisches Longboard zusammen gebastelt und es funktioniert auch alles ganz gut, jetzt hätte ich nur noch gerne eine Bremse. Mit zwei Relais konnte ich den Motor über Lastwiderstände kurzschließen und das hat auch gut funktioniert, bei höheren Geschwindigkeiten ist mir die Bremse allerdings zu stark. Es wäre praktisch, wenn man an der Fernbedienung bremst (es liegen jenachdem wie stark man durchdrückt 0-4,5V an), dass erst nur ein Relais schaltet, so dass nur zwei der drei Motoreingänge kurzgeschlossen werden. Also eine zwei-Stufen-Bremse. Habe probiert, die Relais über Widerstände direkt anzuschließen, aber bevor sie komplett durchschalten klackert es schrecklich laut... Könnte man die Relais nicht mit Mosfets ansteuern? Ich wüsste allerdings nicht, wie ich das machen soll, dass ein Mosfet erst bei 2V und einer bei 4V schaltet :/ Vielleicht habt ihr ja auch eine elegantere Lösung. Dachte schon alles mit Mosfets zu regeln, dann könnte man sicher auch mehr als nur zweistufig bremsen. Da brauch ich ja dann sicher auch 6 Stück und welche mit viel Power (Ich schätze es fließen bis maximal 10A) oder? Vielleicht geht da auch was mit PWM? Liebe Grüße Stephan
Stephan P. schrieb: > Ich habe mir ein elektrisches Longboard zusammen gebastelt Wie sieht das denn praktisch aus? Also was für einen Motor und was für einen Controller? Normalerweise bremst man nämlich direkt über den Controller, mit sogen. Bremschopper. Dabei werden zum Bremsen drei der 6 MOSFet aktiviert und zwar mit kurzen Pulsen für wenig Bremsen und längeren Pulsen für mehr Bremsen. Wenns ganz raffiniert gemacht ist, wird die Bremsenergie zur Batterie zurückgeführt.
Erstmal danke für die Antwort! Matthias S. schrieb: > Wie sieht das denn praktisch aus? Also was für einen Motor und was für > einen Controller? Der Motor ist ein "Turnigy Aerodrive SK3 - 5055-320kv". Controller ist irgendwas von Hobbyking für den Modellbau. Jedenfalls nicht für Longboards gemacht. > Normalerweise bremst man nämlich direkt über den Controller, mit sogen. > Bremschopper. Dabei werden zum Bremsen drei der 6 MOSFet aktiviert und > zwar mit kurzen Pulsen für wenig Bremsen und längeren Pulsen für mehr > Bremsen. > Wenns ganz raffiniert gemacht ist, wird die Bremsenergie zur Batterie > zurückgeführt. Ja, ich weiß dass es Controller gibt die das können. Bin auch schon auf das Projekt von Vedder aufmerksam geworden. Der Controller kann das alles, aber ich habe momentan keine 150€ über. Bin mir sicher, dass man mit paar kleinen Bauteilen auch eine simple Bremse realisieren kann :) Aber wenn ich dich richtig verstanden habe, kann man auch mit 3 Mosfets bremsen? Ein Mosfet ist doch auch auch eine Diode, das heißt es würde immer nur die halbe Phase Strom fließen?
Dann beschäftige Dich mal mit der Dokumentation des Controllers und
seinen Features. Die allermeisten Modellbau ESC können bremsen. Manche
sind so konfigurierbar, wie du das haben möchtest (dass man die
Bremskraft am Gasgriff der Fernsteuerung bestimmen kann).
Eventuell brauchst du einfach "nur" einen anderen ESC.
Selber bauen ist ohnehin sicher viel teurer und dann warscheinlich auch
noch schlechter, als das Fertig-Produkt.
> aber ich habe momentan keine 150€ über.
So viel Geld musst du dafür gar nicht ausgeben. Schau Dich mal bei
anderen Marken um.
> Aber wenn ich dich richtig verstanden habe, kann man auch mit > 3 Mosfets bremsen? Plus 6 Freilaufdioden, 3 Treiber, PWM Generator, Kühlung, Umschaltung zum Fahrtregler und einem ensprechenden Griff zum Bedienen. Das wird so aufwändig, sowas würde ich niemals selber bauen.
Matthias S. schrieb: > Wenns ganz raffiniert gemacht ist, wird die Bremsenergie zur Batterie > zurückgeführt. Ne, solange nicht 100% gebremst wird, wird standardmäßig immer die Energie zurückgeführt. Wenns intelligent gemacht ist, kann man den Ladestrom einstellen und die restliche Energie wird in einem Widerstand verheizt (Oder in Caps zwischengespeichert).
> Dann beschäftige Dich mal mit der Dokumentation des Controllers und > seinen Features. Die allermeisten Modellbau ESC können bremsen. Der hier leider nicht... > Eventuell brauchst du einfach "nur" einen anderen ESC. > Selber bauen ist ohnehin sicher viel teurer und dann warscheinlich auch > noch schlechter, als das Fertig-Produkt. Die Modellbau Escs sind nicht dafür ausgelegt 80kg über einen längeren Zeitraum (z.B. einen Hügel runter) zu bremsen. Die schmoren durch, somit ist selbstgebaut doch besser. Der einzige Esc der in Frage kommt kostet leider so viel, weswegen ich die Bremse selber implementieren möchte. Das Ganze funktioniert auch schon, weswegen ich jetzt nicht wieder einen neuen Controller kaufen, habe nur momentan die Sorge, dass mir der Riemen reist, wenn ich mal bei Fullspeed Bremse. > Plus 6 Freilaufdioden, 3 Treiber, PWM Generator, Kühlung, Umschaltung > zum Fahrtregler und einem ensprechenden Griff zum Bedienen. Okay das klingt so, als wäre das mit Mosfets nicht sinnvoll. Also zurück zu der Idee mit den Relais und der Zweistufenbremse. Also eins bei 2V zu schalten und eins bei 4V. Hat da jemand einen Vorschlag?
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jz23 schrieb: > Ne, solange nicht 100% gebremst wird, wird standardmäßig immer die > Energie zurückgeführt. In einem Modellbaucontroller? Nö. Es fliesst ein wenig über die Bodydioden zurück, aber echtes Rekuperieren können die nicht.
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Ich sehe keinen großen Vorteil von Relais gegenüber MOSFET Transistoren. Von denen wollte ich gar nicht abraten, nur vom Selstbau. Am Besten skizzierst du mal, wie deine aktuelle Bremse aufgebaut ist und wie sie mit dem Fahtregler zusammen hängt, dann schauen wir weiter. Möglicherweise kann man die Dioden des Fahrtreglers mit einbeziehen, das würde die Anzahl der Leistungsbauteile und die Größe des Kühlkörpers reduzieren. Mir schwebt da eine dreistufige Bremse ohne PWM vor, aber zunächst muss ich deinen Plan sehen um anzuschätzen, ob das überhaupt Sinnvoll ist.
Matthias S. schrieb: > In einem Modellbaucontroller? Nö. Es fliesst ein wenig über die > Bodydioden zurück, aber echtes Rekuperieren können die nicht. Aber natürlich können die das! Man braucht dazu lediglich das, was bei den ESCs als "aktiver Freilauf" bezeichnet wird, was nichts anderes ist, als eine Synchron-Gleichrichtung bei Schaltreglern. D.h. bei den Halbbrücken des ESCs geht der Freilauf nicht über die Body-Dioden, sondern es ist immer eine der beiden Seiten (High- oder Lowside) der aktiven Phase eingeschaltet. Dadurch ergibt sich ganz automatisch eine Rückspeisung der Energie in den Akku, wenn der Motor eine höhere Spannung erzeugt, als durch den PWM Duty-Cycle gesteuert wird. Wenn man kleine ESCs mit hoher Leistungsdichte bauen will (z.B. >20A bei ca. 6 cm²), die über längere Zeit Teillastfähig sein sollen, kann man es sich wegen der abzuführenden Verlustleistung gar nicht leisten, die FETs nicht synchron anzusteuern, ergo rekuperieren diese Teile auch ggf. die Bremsenergie!
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Das hier hat gut funktioniert, allerdings auch nur wenn man den Bremshebel immer auf Anschlag gedrückt hat, so, dass volle 4,5 Volt anliegen. Die Relais habe ich als 3V und 5V Variante hier. Die können angeblich 10A schalten. Edit: Der ESC greift zwischen den Widerständen und dem Motor ein und agiert völlig unabhängig von der Schaltung.
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Wie wäre es mit einem Gleichrichter (= 3 fette Schottky-Dioden) und dann einem PWM-gesteuertem FET nach Masse und einer Schottky-Freilaufdiode gegen (+) vom Akku - dann kannst Du über den PWM dutycycle die Bremswirkung dosieren und die Energie wird in den Akku zurückgespeist.
Zuerst muss man klären, ob die Akkus fürs Zurückspeisen (vor allem bei längeren Talfahrten) geeignet sind. Ggf. einen Teil rekuperieren und den Rest verheizen. Aktiv Bremsen ist nur eine Frage der Controller-Firmware. Von der Hardware her dürften das alle können. Es gibt zwei Ansätze: asynchron: einfach z.B. die unteren 3 FETs kurz einschalten, dann "laden sich die Spulen voll". Danach die im Magnetfeld gespeicherte Energie über die Body-Dioden (schlechterer Wirkungsgrad) in die Akkus abfließen lassen. Oder wie Thomas bereits schrieb, synchron, d.h. die FETs müssen im richtigen Takt geschaltet werden. Im Prinzip ist das ein Synchronmotor mit einem negativen Polradwinkel, d.h. er arbeitet als Generator.
Thomas E. schrieb: > (= 3 fette Schottky-Dioden) Ok, vielleicht doch besser 6 Dioden, also ein kompletter Drehstrom-Gleichrichter, damit die Body-Dioden/Lowside-Fets des ESCs nicht überlastet werden. Und klar sollte sein, daß nicht gleichzeitig gebremst und Gas gegeben werden darf, sonst knallt's ...
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> Wie wäre es mit einem Gleichrichter (= 3 fette Schottky-Dioden) > und dann > einem PWM-gesteuertem FET nach Masse und einer Schottky-Freilaufdiode > gegen (+) vom Akku - dann kannst Du über den PWM dutycycle die > Bremswirkung dosieren und die Energie wird in den Akku zurückgespeist. Okay, ich bin mir nicht ganz sicher ob ich das hinbekomme. Habe noch nichts mit PWM gemacht. Wofür brauch ich die Freilaufdiode? Kriege ich das ganze System auch so eingestellt, dass es meinen Ladestrom nicht übersteigt? Habe mal nachgeforscht... Habe einen 6S Lipo mit 5Ah und max 2C Ladestrom. Also dürfte ich max 10A in den Akku einspeisen (vorrausgesetzt der Akku befindet sich zwischen 20%-90%). Das sind gerade einmal 220 Watt Bremsleistung... Kurzzeitig würde vielleicht auch mehr gehen, aber will man das dem Akku zumuten? > Und klar sollte sein, daß nicht gleichzeitig gebremst und Gas gegeben > werden darf, sonst knallt's ... Das ist zum Glück schon mechanisch ausgeschlossen, da man den Gashebel beim Bremsen wegdrückt.
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Kauf Dir einen anderen ESC, der bremsen kann. Dir fehlt so viel KnowHow und es geht da um richtig hohe Ströme. Mit einem Eigenbau wirst du in absehbarer Zeit nicht glücklich. Allein die Teile, die du zum Erforschen der Thematik brauchst und zum Entwicklen einer eigenen Schaltung werden dich mehr kosten, als ein nagelneuer ESC.
> Kauf Dir einen anderen ESC, der bremsen kann. > > Dir fehlt so viel KnowHow und es geht da um richtig hohe Ströme. Mit > einem Eigenbau wirst du in absehbarer Zeit nicht glücklich. Vielleicht erstell ich nochmal einen neuen Thread und formuliere die Frage anders... Ich brauche keine Rekuperation oder stufenloses Bremsen und auch keinen neuen Esc wenn das Ganze System bereits montiert ist und funktioniert. Ihr habt echt coole Ideen, aber das ist für mich definitiv zu kompliziert :D Ich möchte nur einen simplen zweistufigen spannungsabhängigen Schalter, damit die Relais Spannungsversetzt schalten. Ist das nicht für einen Laien machbar? Also kurz: Wenn ich die Fernsteuerung halb durchdrücke liegen 2V an und das erste Relais schaltet. Dann drücke ich voll durch und es liegen 4,5V an. Jetzt schaltet das zweite Relais dazu.
Dann nimm halt zwei Relais und schalte bei einem einen Widerstand in Reihe zur Spule damit es erst bei mehr Spannung schaltet. Wo kommt die Spannung überhaupt her? Du hast deine Schaltung immer noch nicht in Zusammenhang mit der Steuerung, und dem Fahrtenregler skizziert. Es ist schiwerig Dir zu helfen, wenn nicht einmal die Ausgangslage klar ist und zwei von drei Rückfragen unbeantwortet bleiben.
> Dann nimm halt zwei Relais und schalte bei einem einen Widerstand > in Reihe zur Spule damit es erst bei mehr Spannung schaltet. Das habe ich schon probiert, das Problem ist, die Relais schalten solange die Nennspannung noch nicht ganz erreicht ist dauernd ein und aus. Das ist unfassbar laut (und wahrscheinlich nicht verschleißarm). > Wo kommt die Spannung überhaupt her? Du hast deine Schaltung immer noch > nicht in Zusammenhang mit der Steuerung, und dem Fahrtenregler > skizziert. Der Grund ist, dass Fahrtenregler und die gegebene Schaltung komplett unabhängig voneinander arbeiten. Die Spannung bekomme ich vom RC-Funkempfänger, welcher jenachdem wie die Hebelstellung an der Fernbedienung ist 0-4,5V ausgibt. Danke für deine Geduld :)
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Stephan P. schrieb: > Wenn ich die Fernsteuerung halb durchdrücke liegen 2V an und das erste > Relais schaltet. Dann drücke ich voll durch und es liegen 4,5V an. Jetzt > schaltet das zweite Relais dazu. Ist doch absolut kein Problem. Nimm zwei Komparatoren, stell die Schaltschwellen passend ein und steuer die Relais mit einem kleinen Transistor an.
Stephan P. schrieb: > Das habe ich schon probiert, das Problem ist, die Relais schalten > solange die Nennspannung noch nicht ganz erreicht ist dauernd ein und > aus. Das ist unfassbar laut (und wahrscheinlich nicht verschleißarm). Dann kommt offenbar vom Empfänger etwas anderes, als Gleichspannung! Die Relais, die ich so kenne, haben alle eine (konstruktionsbedingte) ordentliche Hysterese, d.h. wenn die Spannung den Anzugspunkt erreicht hat, muß man sie ein ganzes Stück zurücknehmen, damit das Relais wieder abfällt. Wenn Deine Relais in gewissen Steuerbereichen klappern, ist da wohl keine Gleichspannung!
> die Relais schalten solange die Nennspannung noch nicht ganz erreicht > ist dauernd ein und aus. Nein, so verhalten sich Relais nicht. Eher ist die Problemursache die Schaltung, die deine Relais ansteuert. Scheinbar liefert sie keine stabile Gleichspannung.
Okay, das war jetzt wirklich hilfreich. Habe das Ganze ans Labornetzteil angeschlossen und die Relais verfügen dort tatsächlich über Hysterese. Kein klackern... Dann wird meine Spannung wohl eine niederfrequente PWM haben, wenn die hin und herschalten. Ich versuch' es mal mit einem Kondensator am Eingang, das müsste die Pwm ja glätten. Auf jeden Fall schonmal dickes Danke an alle!
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0411231.htm https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311261.htm mit freundlichem Gruß
> Dann wird meine Spannung wohl eine niederfrequente PWM haben Auch damit hätten Relais kein Problem, solange die Frequenz mindestens 50Hz ist. > Ich versuch' es mal mit einem Kondensator am Eingang Tu das nicht! Du riskierst damit deine Signalquelle zu zerstören. Anstatt wild herum zu raten, solltest du endlich deine gesamte Schaltung skizzieren, Messgeräte und Oszilloskop besorgen und dann gezielt vorgehen. Oder eben wie bereits mehrfach empfohlen, einen fertigen ESC verwenden, der deinen Anforderungen entspricht. @Christian S: Du hast das sicher gut gemeint, aber ein Komparator wird ihm gar nicth helfen, weil das Signal nicht dazu passt.
Nur mal so am Rande bemerkt: Ist Dir klar, daß du so ein Longboard nicht auf öffentlichem Gelände (nichtmal auf Sportplätzen) benutzen darfst? Du hast nun das selbe Problem, wie die Elektroroller. Du hast ein nicht zugelassenes aber zulassungspflichtiges Kraftfahrzeug gebaut. Im eigenen Garten spricht allerdings nichts dagegen. Dort darfst Du Dir den Hals brechen ohne staatliche gesetze zu brechen. Christen und Moslems dürfen sich jedoch nicht absichtlich in Gefahr bringen - aber das diskutieren wir hier besser nicht.
Wenn ich das richtig verstanden habe verwendet der TO eine Modellbau-Fernbedienung, sprich das Ausgangssignal wird vermutlich ein Servosignal sein, das war doch wenn ich mich richtig entsinne ein PWM mit 20 ms Periodendauer oder? Vielleicht klackern die Relais deswegen, mal davon abgesehen dass ich nicht weiß ob ein Steuerausgang, welcher normalerweise nicht nennenswert belastet ist geeignet ist um ein Relais zu treiben.
Es gibt/gab (in den späten achtzigern, früheren neunzigern) Zusatzmodule für jede PPM Fernbed., die 1,2 oder4 Ausgänge hatten und aucf Knüppelstellung programmiert werden konnten.Mit Tast und/oder Memoryfunktion. Bau Dir sowas da drann und gut. kostet vllt. 10 Euro und deine Relais (so Du denn dabei bleiben möchtest) schalten sauber und sicher. http://www.ebay.de/itm/Stufenschalter-2-Kanal-RC-Schalter-2x-30V-5-3A-Schaltmodul-Switch-/291607814554?hash=item43e52e219a:g:eTsAAOSwKfVXKvXd StromTuner
Angehängte Dateien:
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Unnamed.png
6,5 KB -
Simulation.png
5,4 KB
> Wenn ich das richtig verstanden habe verwendet der TO eine > Modellbau-Fernbedienung, sprich das Ausgangssignal wird vermutlich ein > Servosignal sein, das war doch wenn ich mich richtig entsinne ein PWM > mit 20 ms Periodendauer oder? Vielleicht klackern die Relais deswegen, > mal davon abgesehen dass ich nicht weiß ob ein Steuerausgang, welcher > normalerweise nicht nennenswert belastet ist geeignet ist um ein Relais > zu treiben. Dazwischen ist noch ein Servo Controller. Der wird mit diesen 20ms PWM gesteuert 5V (5%-10% Abtastrate). Ich wusste aber nicht, dass am Ausgang (wo normalerweise der Motor dran hängt) auch PWM rauskommt 5V(0-100% Abtastrate). Vermutlich dann ja auch mit 50 Herz. Bin gerade in der Uni kann das mit der Frequenz nicht nachmessen, habe das ganze jetzt aber mal in die Simulation gehauen. Kriege mit Ladewiderstand und Kondensator mit 0,05F (bisschen hoch oder?) ordentliche Ergebnisse. Habe auch eine Zeichnung gemacht wie ich mir das vorstelle. Die Simulation ist mit 70% Abtastrate, da würde dann nur ein Relais schalten. Sieht aus als würde es funktionieren.
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Natürlich liefern Servo Controller ein PWM moduliertes Signal, sonst würde sich in dem kleinen Gehäuse zu viel Wärme stauen.
Habe es mit C=0,002F (das größte was ich da hatte) nachgebaut und eine Diode zwischen Ladewiderstand und Spannungsquelle ergänzt. Funktioniert genau wie ich wollte. Hat mich alles zusammen auch nur 5€ gekostet. Danke für die hilfreichen Kommentare!
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