Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug DC-Motor im Stillstand betreiben mit Stromregelung


von Walter T. (nicolas)


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Hallo zusammen,

lässt sich ein kleiner DC-Motor mit einer Stromregelung zerstörungsfrei 
im Stillstand betreiben? Ich dachte an eine Chopper-Regelung wie früher 
bei den Schrittmotoren.

Hintergrund:

Ich will meinen Filamentdrucker "selbstansaugend" bekommen. Den 
Filamenteinzug habe ich aus Staubschutzgründen über einen 
Bowden-Schlauch bis hin zur Spule gestaltet, die sich in einem 
geschlossenen Kasten befindet. Den Filamentweg habe ich auch so glatt 
hinbekommen, dass es problemlos möglich ist, ein neues Filamentstück an 
das andere dranzuhängen. Es muss nur in dem kurzen Zeitraum, in dem die 
Trennstelle im Extruder immer wieder hin- und zurückgezogen wird, ein 
leichter Druck von der Spulenseite gehalten werden, damit der Übergang 
problemlos klappt. Momentan mache ich das so, dass ich die paar Minuten, 
auf die es ankommt, von Hand gegendrücke. Das will ich jetzt 
automatisieren.

Die benötigte Kraft ist minimal, im Bereich 1 N. Allerdings wird das 
Filament immer mal wieder mit hoher Geschwindigkeit zurückgedrückt. Als 
Motor habe ich an einen einfachen bürstenbehafteten DC-Motor aus einem 
alten Kinderspielzeug gedacht und an eine Chopper-Regelung wie früher 
bei Schrittmotoren. Jetzt frage ich mich allerdings, ob das überhaupt 
praktikabel ist, oder ob mir da irgendeine Charakteristik eines 
DC-Motors einen Strich durch die Rechnung machen kann.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Du musst das im Prinzip der Synchromotoren machen.
Dies ist bei CNC Standard (Bei großen CNC) sind das keine 
Steppermotoren, sondern eigentlich "normale" DC Motoren mit Pulscoder.

So wird durch ständiges Hin und He schalten der Drehrichtung der Motor 
gehalten.

: Bearbeitet durch User
von Walter T. (nicolas)


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Patrick L. schrieb:
> So wird durch ständiges Hin und He schalten der Drehrichtung der Motor
> gehalten.

Es geht nicht darum, dass der Motor sich selbst halten soll. Der Motor 
soll sein nicht sehr großes Moment immer in die gleiche Richtung 
aufbringen, um eine mechanische Vorspannung zu halten. Aber meistens 
wird er eben mechanisch gestoppt oder gar von einem stärkenen Motor in 
die Gegenrichtung angetrieben.

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Dann genügt auch schon eine einfache 250mA Konstantstromquelle mit 
Shuntwiderstand und zwei Transistoren.

von Prokrastinator (Gast)


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Walter T. schrieb:
> er Motor
> soll sein nicht sehr großes Moment immer in die gleiche Richtung
> aufbringen

Also eher wie eine Gegenfeder mit unbegrenzter Länge und immer gleicher 
Federkraft?
Ja, dann würde ich eine Konstantstromquelle nehmen.
Je nach Verlustleistung eher eine getaktete.
Ein LED Treiber (schaltend) sollte den Job erledigen.

von bastler (Gast)


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Sollte funktionieren.
Allerdings weit unter dem Nennstrom da beim Blockieren auch keine 
Kühlung stattfindet.

von Walter T. (nicolas)


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Prokrastinator schrieb:
> Also eher wie eine Gegenfeder mit unbegrenzter Länge und immer gleicher
> Federkraft?

Das trifft den Anwendungsfall ziemlich genau.

bastler schrieb:
> Allerdings weit unter dem Nennstrom da beim Blockieren auch keine
> Kühlung stattfindet.

Natürlich weit unter dem Nennstrom. Der Motor hat ja keinerlei Chance, 
mechanische Leistung abzugeben. Die komplette Leistung, die der Motor 
aufnimmt, wird in Wärme umgesetzt.

Wahrscheinlich wird eine einfache Konstrantstromquelle wirklich 
ausreichen. Zumindest lassen sich so die Erstversuche dann auch einfach 
mit einem Labornetzteil machen.

: Bearbeitet durch User
von Helge (Gast)


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Ich würde einen LED-Treiber mit PT4115 dafür versuchen. Da läßt sich der 
Strom gleich mit Poti oder uC-Ausgang vorgeben.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Das mit der Kühlung hatte Bastler ja schon geschrieben. Wenn es sich 
also um einen Kleinmotor ohne integrierten Lüfter handelt, spricht 
Nichts dagegen. Wurde früher in Kassettenlaufwerken auch so gemacht (für 
das Aufwickel-Drehmoment).

von Walter T. (nicolas)


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Ingo W. schrieb:
> Wurde früher in Kassettenlaufwerken auch so gemacht (für
> das Aufwickel-Drehmoment).

Interessant. Ich dachte immer, das sei eine Reibkupplung gewesen. Der 
Bandantrieb das dünne Metallstäbchen wurde über ein Zahnrad oder direkt 
angetrieben, die Bandspule über einen Riemen. Aber kann sein, dass ich 
damals, als ich meinen ersten Kassettenrekorder kaputtgemacht habe, zu 
jung, um das Funktionsprinzip zu verstehen und irgendwo noch ein zweiter 
Motor versteckt war.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Walter T. schrieb:
> Ich dachte immer, das sei eine Reibkupplung gewesen.

Bei den tragbaren Geräten war das auch so, die etwas besseren, für den 
stationären Einsatz hatten bis zu 3 Motoren (zwei für die Wickelteller 
und einen für den Capstanantrieb). Der zum Aufwickeln, beim Abspielen 
wurde dann entweder mit Konstantstrom betrieben, so wie dem TE das hier 
auch vorschwebt, ober mit einer fallenden U/I-Kennline. Das hatte den 
Vorteil, dass bei leerer Spule (hohe Aufwickeldrehzahl) das Drehmoment 
niedriger ist und der Bandzug damit etwa gleich bleibt. Aber Dies ist 
hier ja etwas OT, daher bin ich jetzt wieder ruhig ;-)

von Walter T. (nicolas)


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Ingo W. schrieb:
> Aber Dies ist hier ja etwas OT,

So Off-Topic ist das gar nicht. Einer der Motoren aus meiner 
Bastelkiste, den ich als möglichen Antrieb ausersehen habe, kommt aus 
einem Bandlaufwerk.

von Sonyo (Gast)


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Da reicht auch ein kleines DC Netzteil und ein Leistungswiderstand.
6V und ein 22R 3 Watt Widerstand und Du hast 270mA

von 2aggressive (Gast)


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Sonyo schrieb:
> Da reicht auch ein kleines DC Netzteil und ein Leistungswiderstand.
> 6V und ein 22R 3 Watt Widerstand und Du hast 270mA
Das halte ich für keine gute Lösung; Ohne "echten" Konstantstrom ändert 
sich das (ohnehin etwas winkelabhängige) Drehmoment eines 
Gleichstrom-Bürstenmotors während jeder Umschaltphase der 
Kollektor/Bürstenkontakte, also normalerweise 3 mal pro Umdrehung.Der 
Antrieb des originalen Vorschubsstranges ist nicht unendlich steif, in 
Folge wird durch die wechselnde Vorschubkraft möglicherweise der Druck 
an dieser Stelle versaut. In anderen Worten: Man kann am falschen Ende 
sparen, muss man aber nicht.

HTH

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