Motorsteuerung Verständnis frage

[Hercules (hercules)]

Hallo zusammen,
einige Fragezeichen sind in meinem Kopf bezüglich Motorsteuerung. Ich 
habe hier einen kleinen Vibrationsmotor aus einem Xbox Kontroller und 
möchte den, zwecks Langeweile, ganz simpel Drehzahl steuern. Die ganzen 
Videos und Webseiten, die ich durchforstete, habe, zeigen immer wieder 
eine recht umfangreiche Schaltung mit Teils µc über Transistoren bis hin 
zu Timer555 Komponenten. Alle auf unterschiedlicher weise realisiert. 
Und da frage ich mich, warum das eigentlich so „verkompliziert“ wird?

Dies soll ein kleiner Unterricht für mich sein! Meine simplen Gedanken 
bezüglich des Aufbaus bestehen lediglich aus der Spannungsquelle (9V 
Block) und einem Poti dahinter, der dann je nach Stellung den Motor mit 
mehr oder weniger Spannung befördert.

Das würde doch so auch funktionieren, oder nicht? Wieso ist das aber 
nicht professionell? Was kann da schiefgehen, was ich nicht beachte?

In den meisten Schaltungen, die ich bisher so gefunden habe, sind einer 
bis wenige Transistoren dabei. Wozu der Transistor? Ich weiß, dass jener 
bei schnellen Schaltanwendungen verwendet wird. Aber bei 
Drehzahlsteuerung?

Erklärt es bitte mir, ich möchte das unbedingt verstehen! Entweder habe 
ich in der Uni nicht gut aufgepasst und verstehe die Zusammenhänge 
deshalb nicht, oder es ist eher eine Erfahrungssache, die man mit der 
Zeit aneignet.

Bin freudiger erwartet auf eine kleine Lehrstunde!
LG

[Motor Chef (Gast)]

Rechne doch Mal aus was der Poti an Verlustleistung abkönnen muss.

[Andre (Gast)]

Dein Motor wird eine Mindestspannung zum anlaufen und drehen brauchen.

Um die Drehzahl zu steuern, steuerst du also nur die Zeit, wielange die 
Spannung anliegt. Den Rest macht die Trägheit des Motors.

Das nennt man dann PWM. Und diese lässt sich gut mit Transistoren 
herstellen.

[Michael M. (michaelm)]

Lesen: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwm555.htm

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Hercules H. schrieb:
> ...bestehen lediglich aus der Spannungsquelle (9V Block) und einem Poti
> dahinter, der dann je nach Stellung den Motor mit mehr oder weniger
> Spannung befördert.

In den 70ern und frühen 80ern hat man bei ferngesteuerten Modellautos, 
für die stufenlose Fahrgeschwindigkeit, tatsächlich nur ein 
Leistungspoti auf einen Servo draufgeschraubt.

[MaWin (Gast)]

Hercules H. schrieb:
> Das würde doch so auch funktionieren.

Ja.

> Was ist daran nicht professionell?

Die irrsinnig überzogene Leistungsfahigkeit des Potis, die es gross und 
teuer macht, in Betrieb heiss werden lasst und unnötig viel Strom aus 
dem Netzteil zieht.

Die Drehzahl eines Motor bestimmt sich aus der Spannung, das vom Motor 
geleistete Drehmoment fuhrt zur Stromaufnahme, ein Vibramotor hat nur 
seinen inneren Reibungswiderstand.

Nehmen wir an, dein Vibra-Motor benötigt bei 6V nur 100mA.
Bei weniger Spannung nimmt der Strom zwar etwas ab, aber nicht viel weil 
das Drehmoment ja gleich bleibt, wir rechnen weiter mit 100mA.

Damit dein Poti unabhängig von der Stromaufnahme des Motors eine 
Spannung einstellen kann, arbeitet es als Spannungsteiler, und damit es 
bei 100mA immer noch ungefähr die Spannung liefert die man einstellt 
(20% Abweichung wäre wohl ok), muss das Poti nicht mehr als 10 Ohm 
haben. Damit fliessen an 6V immer 0.6A und das Poti muss 3.6W verheizen, 
und kostet auch noch Geld.

 +6V
  |
10RPoti<--(M)--+
  |            |
Masse der 6V Masse

https://www.reichelt.de/hochlast-drahtpotentiometer-10-ohm-linear-6-mm-p4w-lin-10-p54287.html

Da Hersteller aber geizig sind, bauen sie es lieber billiger auf. Zudem 
energiesparender, denn auch dicke Netzteile kosten Geld.

Üblich ist bei Motoren PWM, also ein und ausschalten der Spannung damit 
IM MITTEL der Motor die gewunschte Drehzahl macht. Dazu reichen schon 
100Hz als PWM Frequenz. Wenn dein Motor wirklich mit 100mA auskommt, 
reicht für die PWM schon ein NE555 ohne zusätzlichen Transistor, da aber 
der Motor im Anlaufmoment vermutlich mehr zieht, spendiert man meist 
noch einen MOSFET mit Freulaufdiode dazu. Schon ist man bei ca. 10 
Bauteilen die auf eine Platine müssen, kundenfreundlich mit 
Schraubklemmen.