Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom Steuerung für Magnetpulver Bremse


von Mike N. (drumy)


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Hallo zusammen,
ich habe in meinem System eine Magnetpulver Bremse die ich aktuell über 
ein Netzteil steuere um das Drehmoment einzustellen.
Da mir die Ansteuerzeiten des Netzteils aber zu hoch sind habe ich mir 
überlegt das Netzteil als Konstantquelle zu nutzen (mit 24V/max. 0.4A) 
und die Steuerung des Drehmoment extern zu lösen. Dafür muss ich einen 
bestimmten Strom (0-400 mA) steuern können.

Als Hardware hätte ich an meinem Arduino (an dem noch andere Sensorik 
hängt) noch AO/DO/PWM frei für meine Steuerung.

Mir fehlt aber irgendwie den Ansatz wie ich das lösen könnte.

Hat vielleicht jemand eine Idee? :)

Viele Grüße
Drumy

von Stefan F. (Gast)


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Mike N. schrieb:
> Mir fehlt aber irgendwie den Ansatz wie ich das lösen könnte.

Was willst du lösen? Zerlege deine Aufgabe in überschaubare Teilstücke, 
über die können wir dann diskutieren.

von Jester (Gast)


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Mike N. schrieb:
> ich habe in meinem System eine Magnetpulver Bremse die ich aktuell über
> ein Netzteil steuere um das Drehmoment einzustellen.
> Da mir die Ansteuerzeiten des Netzteils aber zu hoch sind habe ich mir
> überlegt [...]

Welche Zeit nimmt denn die Ansteuerung des Netzteils derzeit in Anspruch 
und welcher Wert wäre für dich tolerabel? Was würdest Du hier als 
Toleranz einplanen wollen?

Wie verhält sich deine spezielle Magnetpulver-Bremse dynamisch unter 
Bremslast?

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


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Mike N. schrieb:
> eine Magnetpulver Bremse
Ist das letztendlich elektrisch gesehen doch nur eine Spule?

> Dafür muss ich einen bestimmten Strom (0-400 mA) steuern können.
Wenn du da 24V anschließt, wie viel Strom fließt dann? Wie äandert sich 
der Strom bei Erwärmung durch Dauerbetrieb?

Mein Ansatz wäre grob so: statische 24V Versorgung (oder besser eine 
noch deutlich höhere Spannung) und dann PWM mit dem Arduino. Im Grunde 3 
Bauteile (Mosfet, GS-Pulldown und Freilaufdiode) und die Stromsteuerung 
ist fertig.

Wenn sich dann herausstellt, dass der Strom nicht nur gesteuert, sondern 
geregelt werden muss (Widerstandserhöhung durch erhöhte 
Spulentemperatur), dann kann man einfach einen Shunt mit reinbauen, den 
Strom mit dem ADC messen und nachregeln, falls da was nicht passt.

von Mike N. (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Was willst du lösen? Zerlege deine Aufgabe in überschaubare Teilstücke,
> über die können wir dann diskutieren

Das habe ich. Den Strom aus meinem Netzteil zu steuern für die Bremse 
ist die Aufgabe über die ich diskutieren will.

Jester schrieb:
> Welche Zeit nimmt denn die Ansteuerung des Netzteils derzeit in Anspruch
> und welcher Wert wäre für dich tolerabel? Was würdest Du hier als
> Toleranz einplanen wollen?

Das Netzteil braucht 400ms. Laut Datenblatt kann die Bremse die Last im 
50ms Takt wechseln. Ich würde einfach gern näher in die Richtung der 
Bremse kommen.

Jester schrieb:
> Wie verhält sich deine spezielle Magnetpulver-Bremse dynamisch unter
> Bremslast?

Die Bremslast bleibt konstant solange der Strom konstant bleibt.

Lothar M. schrieb:
> Ist das letztendlich elektrisch gesehen doch nur eine Spule?

Ja

Lothar M. schrieb:
> Wenn du da 24V anschließt, wie viel Strom fließt dann? Wie äandert sich
> der Strom bei Erwärmung durch Dauerbetrieb?

Bei den Laufzeiten die ich hab konnte ich noch keine Änderung im Strom 
durch Erwärmung beobachten. Da hier der Strom entscheidend für das 
Drehmoment ist mache ich das über den Strom begrenzer am Netzteil. Bei 
0.4A sind dann 11V etwas zu sehen.

Lothar M. schrieb:
> Mein Ansatz wäre grob so: statische 24V Versorgung (oder besser eine
> noch deutlich höhere Spannung) und dann PWM mit dem Arduino. Im Grunde 3
> Bauteile (Mosfet, GS-Pulldown und Freilaufdiode) und die Stromsteuerung
> ist fertig.
> Wenn sich dann herausstellt, dass der Strom nicht nur gesteuert, sondern
> geregelt werden muss (Widerstandserhöhung durch erhöhte
> Spulentemperatur), dann kann man einfach einen Shunt mit reinbauen, den
> Strom mit dem ADC messen und nachregeln, falls da was nicht passt.

An sowas habe ich gedacht, meine Simulationen haben mir aber gesagt das 
funktioniert nicht xD


Das mit der Regelung ist der Endplan. Dafür sind shunt und Drehmoment 
sensor vorhanden zum nachregeln.

von Jester (Gast)


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So viel Info - das erschlägt mich ja geradezu ...

Zum Spekulieren feht mir im Moment die Muse, könnte mir aber vorstellen, 
dass sich deine Bremse stark induktiv verhält - und du mit 24V einfach 
keinen schnelleren Anstieg hinbekommst.

Das haben Spulen halt so an sich: Ist so 'ne Art manisches Gehabe von 
denen, sich gegen Stromänderung auf Teufel komm raus zu wehren ...

von Mike N. (Gast)


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Jester schrieb:
> So viel Info - das erschlägt mich ja geradezu ...
> Zum Spekulieren feht mir im Moment die Muse, könnte mir aber vorstellen,
> dass sich deine Bremse stark induktiv verhält - und du mit 24V einfach
> keinen schnelleren Anstieg hinbekommst.
> Das haben Spulen halt so an sich: Ist so 'ne Art manisches Gehabe von
> denen, sich gegen Stromänderung auf Teufel komm raus zu wehren ...

Sorry, ich dachte nicht das ich das Funktionsprinzip einer Manetpulver 
Bremse in nem Technik Forum erklären muss.

Spar dir deine Hilfe/Kommentare einfach, ich will dich ja nicht 
uberanstrengen.

Bin froh das es auch Leute gibt die konstruktiv versuchen zu helfen, 
statt im Schatten des Internets andere Leute zu beleidigen.

von meine Güte... (Gast)


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Also sind alle Magnetpulverbremsen gleich? Und/oder Antworten
sind nur erwünscht von Magnetpulverbremsenexperten mit Glaskugel
- die Deine Bremse sowie Anwendung auch so schon völlig kennen?

Noch'n Versuch, mal ohne Ironie (um nicht zu "beleidigen"):

Mike N. schrieb:
> Laut Datenblatt

Sowas gibt es also dafür? Und warum verlinkst Du es dann nicht
oder hängst es direkt an? Das würde hundert Fragen klären.

Genauso wie auch die präzise Anwendung (aus der hervorginge, wie
oft und lange gebremst werden sollte - was nun mal entscheidend
Einfluß auf die Auslegung der Versorgung hätte).


OHNE diese Informationen, die sämtliche Eigenschaften der Bremse
abschließend klären würden, kann man zwangsläufig kaum mehr als
Lothars grob umrissenen (bestimmt funktionalen) Lösungsvorschlag
"entspr. passender Mosfet und Freilaufdiode" machen - zumindest
eben kaum.


Man könnte höchstens noch Lothars Ansatz mit höherer Spannung
näher ausführen. (Ohne Funktionsgarantie allerdings.) Also:

Da die -äh- "Ansprechzeit" elektromagnetischer Bauteile zuerst
mal von der treibenden Spannung abhängt, und nur ein bestimmtes
Netzteil zur Verfügung zu stehen scheint, bliebe als Empfehlung

- wie gesagt ohne DaBla-Kenntnis - allerhöchstens noch ein Boost
Modul mit CCCV auf z.B. 36...48VDC bei (etwas weniger, wg. der
Modul-inhärenten Verluste) vielleicht 250...180mA Konstantstrom,

mit welchem ein größerer C_aus geladen würde, der dann sicher
für genug Saft bei dieser Spannung und selteneren Bremsungen
bereitstellen könnte. (Ob das reicht? Keine Ahnung...)

Und Bremse + Freilaufdiode + Mosfet da dahinter.


Wobei Anpassung von PWM-Frequenz und -Tastgrad an die Parameter
der Bremse dann halt -weiterhin- DEIN Bier bliebe.

Willst / kannst Du das? Falls ja, ists ja gut, dann behalte eben
Datenblatt und Anforderungen der Anwendung, und probiere aus, ob
die ohne die erfragten Infos lieferbaren Tipps "reichen".

Vielleicht hast Du sogar wirklich das Glück, daß es geht dann...
Normalerweise wollen sich Ratgeber allerdings dessen VERGEWISSERN
- damit es SICHER geht dann.

Ohne ein Minimum an Infos unmöglich, aber wenn Du meinst... :-/

von meine Güte... (Gast)


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Mike N. schrieb:
> die ich aktuell über ein Netzteil steuere

Und was genau hatte das überhaupt wirklich heißen sollen?
"Das Du hierzu primärseitig ein- und aus-schaltetest" etwa?
Oder WAS?

Man kann sich auf Deutsch eigentlich unfaßbar präzise ausdrücken.
Auch wenn kaum jemand alle vorh. Begriffe und Formulierungen
zugleich nutzt. Aber dann UMSCHREIBT man halt entspr. konkret.

von Jester (Gast)


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Mike N. schrieb:
> Spar dir deine Hilfe/Kommentare einfach, ich will dich ja nicht
> uberanstrengen.

Ich bin dann mal raus

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