Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "Bürstenfeuer" von Gleichstrommotor als Zählimpuls?


von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich habe da noch einige Einheiten (etwa Zigarettenschachtel-Größe) mit 
12V-Gleichstrommotor und Getriebe 3000:1 im Alugehäuse, übrig geblieben 
von einem älteren Projekt.

Für eine "zwischen-den-Jahren-Bastelei" (Teleskop mit Nachführung), 
dachte ich daran, evtl. diese zu verwenden, von der Kraft her ist das 
definitiv kein Problem, auch sind die Dinger langsam genug.

Die Idee bzw. Frage an die erlauchte Runde: Ist es aussichtsreich, die 
Impulse, die so ein Gleichstrommotor auf seiner Versorgungsleitung 
produziert, als Indikator für die Bewegung zu verwenden (anstelle eines 
"richtigen" inkrementellen Gebers)?

Hat das schon mal jemand hier versucht?

Falls nicht, kann ich auch einen Hall-Sensor/Magnet oder eine 
Gabel-Lichtschranke noch in das Gehäuse quetschen, cooler wäre es 
allerdings ohne ...

: Verschoben durch Moderator
von pnp (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Hat das schon mal jemand hier versucht?

Schau dir mal die Spannung am laufenden Motor mit einem Oszi an.
Anschließend überlegst du, weshalb du diese Frage gestellt hast...

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ich denke, daß Du es sehr schwer haben wirst, das aus den unregelmäßigen 
Störungen herauszufiltern. Und wenn Du den Motor nicht bestromst, kannst 
Du z.B. während des Auslaufens nicht zählen wieviel Umdrehungen das noch 
sind.

Wie genau muß das denn werden bzw. wozu brauchst Du das Mitzählen?

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ben B. schrieb:
> Wie genau muß das denn werden bzw. wozu brauchst Du das Mitzählen?

Naja, so eine Astro-Nachführung muss ja wissen, wie weit sich der Motor 
bewegt hat, quasi ähnlich einem Schrittmotor. Wegen der großen 
Untersetzung von 3000:1 kommt es jetzt nicht auf eine einzlne Umdrehung 
an, aber so annähernd sollte es schon stimmen ...

Ein Nachlaufen ist wegen des Getriebes kaum zu erwarten bzw. kann in der 
notwendigen Kalibriereung berücksichtigt werden.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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pnp schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Hat das schon mal jemand hier versucht?
>
> Schau dir mal die Spannung am laufenden Motor mit einem Oszi an.
> Anschließend überlegst du, weshalb du diese Frage gestellt hast...

Mach ich, die Frage ist zunächst nur theoretischer Natur ...

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Hm bei einer Asto-Nachführung würde ich das schon so genau wie möglich 
machen, damit ich auch auf Gleichlauf des Motors regeln kann, also eine 
möglichst starre Drehzahl. Jede Schwankung macht sich evtl. in der 
Bildschärfe bemerkbar.

von fop (Gast)


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Frank E. schrieb:
> Hat das schon mal jemand hier versucht

Ja, die Sparbrötchen in der Automobilbranche. Nennt sich 
Ripple-Counting. Man misst den Versorgungsstrom des Motors. Zur 
Auswertung muss der gefiltert werden. Am liebsten natürlich per Software 
im sowieso schon vorhandenen Kontroller. IC's die einen dabei 
unterstützen wurden aber auch entwickelt.
Es gibt sogar Versuche, den Kommutator des Motors zu modifizieren, so 
dass die Stromspitzen deutlicher hervor treten.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Macht meine Dieselheizung zur Überwachung der Motoren. Die fummeln mit 
einer Diode die Spitzen raus (Highside MOSFets als Schalter), schicken 
sie auf einen OpAmp und dann an dem MC.
Das funktioniert so gut, das sie auch schwergängige Motoren erkennen.

von michael_ (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Die fummeln mit
> einer Diode die Spitzen raus (Highside MOSFets als Schalter), schicken
> sie auf einen OpAmp und dann an dem MC.

Könnte auch die digitale Auswertung der Gegen-Induktionsspannung sein.
Wird bei Thyristorsteuerungen zur Drehzahlstabilisierung eingesetzt.
Diese Spannung ist direkt proportional zur Drehzahl.

von Egon D. (Gast)


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Frank E. schrieb:

> Die Idee bzw. Frage an die erlauchte Runde: Ist es
> aussichtsreich, die Impulse, die so ein Gleichstrommotor
> auf seiner Versorgungsleitung produziert, als Indikator
> für die Bewegung zu verwenden (anstelle eines "richtigen"
> inkrementellen Gebers)?

Ja. Ist m.E. aussichtsreich.


> Hat das schon mal jemand hier versucht?

Jein: Ich habe vor Jahrzehnten damit experimentiert,
das dann aber nicht weiter verfolgt.

Meine vage Erinnerung sagt: Für m.o.w. fixierte
Drehzahl ist der Stromrippel ziemlich charakteristisch;
ein Störungsregelung (= Regelung auf konstante Drehzahl)
sollte gut machbar sein. Ich würde das auf Basis einer
PLL probieren.
Mit steigender oder fallender Drehzahl ändert sich das
Muster aber recht deutlich, es tauchen zusätzliche
Minima und Maxima auf. Eine Führungsregelung über einen
größeren Drehzahlbereich scheint mir daher schwierig.

von Anja (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Mit steigender oder fallender Drehzahl ändert sich das
> Muster aber recht deutlich, es tauchen zusätzliche
> Minima und Maxima auf.

Ist auch meine Erfahrung: im unteren Drehzahlbereich hat man mehr die 
Grundwelle (Umdrehung des Motors) als Unwuchtsignal mit drauf. Bei 
höheren Drehzahlen sieht man die Pol-Anzahl deutlicher. Und das alles 
nach Bandpaß-Filterung.

Bei niedrigen Drehzahlen bleibt also nur eine EMK-Regelung.

Und dann gibt es auch noch Motoren da sieht man vor lauter Bürstenfeuer 
gar kein Signal.

Gruß Anja

von yungson (Gast)


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Nennt sich "Ripple Counting" und wir bei einigen Anwenungen mit DC Motor 
gemacht. Ich glaube nicht, dass man es zwischen-den-Jahren hin bekommt, 
aber bestimmt bis zum Ende des Lockdowns :))

Allerdings wird der Motorstrom als Meßgröße verwendet:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/Sensorless-Position-Control-of-Brushed-DC-Motor-Using-Ripple-Counting-Technique-00003049A.pdf

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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fop schrieb:
> Man misst den Versorgungsstrom des Motors. Zur Auswertung muss der
> gefiltert werden.
Ich würde auch erwarten, dass es da eine merkliche Abhängigkeit von der 
Belastung (=Stromaufnahme) gibt, denn zur Stromauswertung muss überhaupt 
mal ein nennenswerter Strom fließen.

Frank E. schrieb:
> Ist es aussichtsreich, die Impulse, die so ein Gleichstrommotor auf
> seiner Versorgungsleitung produziert
Hast du da mal ein Bild davon?

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Lothar M. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Ist es aussichtsreich, die Impulse, die so ein Gleichstrommotor auf
>> seiner Versorgungsleitung produziert
> Hast du da mal ein Bild davon?

Jetzt noch nicht, kommt in den nächsten Tagen.

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