IC für Motorregelung

Hallole,

ich müßte einen eher etwa schwerfälligen DC-Motor (16V) auf sehr langsame Drehzahl (ein paar U/s) regeln. Es kommt also nur eine Regelung via Gegen-EMK-Spannung in Frage. Gibt es ICs, die eine geeignete fertige Regelung enthalten?

Beste Grüße

Dr. Michael König

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    RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
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RA Dr.M.Michael König
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"RA Dr.M.Michael König" schrieb:

Als Linearregler: TCA910

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am Thu, 03 Jun 2004 14:51:16 +0200, meinte Dieter Wiedmann :

Mh. Begeistert mich nicht. Nichts mit PWM?

Beste Grüße

Dr. Michael König

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RA Dr.M.Michael König

"RA Dr.M.Michael König" schrieb:

Da könnte ich nur die klassische PWM-IxR-Kompensationsschaltung mit einem Doppel-Opamp anbieten, letztlich also DIL/SO-8, MOSFET und etwas Hühnerfutter. Soll ich den Scanner anwerfen?

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am Fri, 04 Jun 2004 10:36:31 +0200 hat Dieter Wiedmann geschrieben:

Das klingt ja interessant (weil einfach). Da fällt mir auch ein Projekt ein, da wollten wir das im µC machen, obwohl es gar nicht so genau sein müßte. Vielleicht könnte ich es ja auch dann einfach auf 2 Quadrantenbetrieb erweitern (es muß ja nicht das einfache Umschaltrelais sein, was dann dauernd klick-klack macht). Vielelciht köntest du mir den Link auch zukommen lassen, wenn du es online stellst?

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Martin
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Martin Lenz

Martin Lenz schrieb:

Kann man sicher auch auf Vor/Rücklauf umstricken, hier mal die Links:

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Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am Fri, 04 Jun 2004 12:32:18 +0200, meinte Dieter Wiedmann :

Klar.

Danke. Zur Klarstellung: Sind Basis und Kollektor T1 verbunden? Das ist nicht eindeutig zu erkennen. Welche Bedeutung und welchen Wert hat Lext? Gibt es einen zwingenden Grund, _hier_ den LM393 und nicht z.B. den LM324 zu nehmen? Das Schaltungsprinzip um die beiden OP herum, also die Erzeugung einer PWM mit Hilfe eines Sägezahnoszialltors und eines Komparators, ist sogar mir bekannt. Neu ist für mich die Kombination mit einer IxR-Kompensation. Hier wird aber offenbar nicht die Gegen-EMK-Spannung ausgewertet, wie es bei Ansteuerung eines DC-Motors mittels PWM doch eigentlich naheliegt. Wenn ich es recht verstehe, so muß die Regelung für jede Dehzahl mit P2 eingestellt werden - eine "automatische" Regelung bei jeder Drehzahl ist also nicht möglich - oder?

Beste Grüße

Dr. Michael König

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RA Dr.M.Michael König

Ich denke, ja. T1 wird als Temperaturkompensation sowie zur Subtraktion der Schwellenspannung von T2 als "Diode" verwendet.

Mit L kann man die Stromwelligkeit im Motor herabsetzen, falls der das nicht mag. Gewisse Permanentmagnetmotore sollten angeblich nicht so gepulst werden. Gegen HF- Abstrahlung nützt L an dieser Stelle nichts, das Heisse Ende ist am Kollektor von Q1.

Die beiden ICs ähneln sich in der Eingangsstufe auffällig, das ist richtig. Der LM324 ist aber ein Opamp, der LM393 ein Komparator. Dort fehlen alle bremsenden Innereien, die den Opamp als Verstärker stabil machen. Der Komparator reagiert in etwa 1 us und ändert den Ausgangspegel in

0.1 us (ungefähr). Der Opamp braucht 5 us und mehr, um die Meinung zu ändern, was u.A. zu mehr Verlusten in Q1 führt.

Hätte der (Permanentmagnet-) Motor keine Verluste, ohmsche Widerstände der Wicklungen und dergleichen, wäre die "Gegen-EMK" gleich der angelegten Spannung. Die Motordrehzahl wäre dann genau proportional zur angelegten Spannung und man müsste nichts nachregeln bei Belastung. Bei Belastung steigt der Strom, im realen Motor steht dann weniger Spannung zur Verfügung, da mehr Spannung am Innenwiderstand abfällt. Er dreht dann eben langsamer. Die Schaltung hängt sozusagen eine Kopie des Innenwiderstands des Motors in Serie. An diesem Widerstand (R1) kann man dann eine "Kopie" des Spannungsabfalls in den Motorverlusten ablesen und zur Betriebsspannung des Motors dazuaddieren. Bei guten Motoren ändert der Innenwiderstand kaum mit der Drehzahl, sodass P2 nicht nachgestellt werden muss. Zu kräftige Kompensation führt eh zu merkwürdigen Effekten, Drehzahlzunahme mit Belastung bis hin zu Regelschwingungen. Tendenziell kann/muss man P2 bei hohen Drehzahlen höher einstellen. Im Elektronik-Sonderheft 55 war eine einfache Schaltung, die dieses Problem elegant löst, war aber linear und nicht PWM geregelt. (Zufälligerweise ist im selben Heft eine Ur-Schaltung zur PWM Regelung von kleinen Motoren drin, Nachdruck aus Elektronik

1959/6.

Gut eingestellt funktionieren diese IxR Regler bis Drehzahl null, d.h. den stillstehenden Motor kann man nur in eine Richtung drehen, was immer wieder einen guten Demoeffekt abgibt :-]

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

Rolf Bombach schrieb:

Genau, und deshalb sollte man die beiden thermisch gut koppeln.

Zudem setzt man den Wechselstromanteil im Shunt herab, was der Regelung zugute kommt, bei kleinen Motoren ist Lext aber meist unnötig, die haben selbst genügend Streuinduktivität.

ACK, wie auch die Erklärung der IxR-Kompensation.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Am Sun, 06 Jun 2004 20:15:58 +0200, meinte Rolf Bombach :

Ist das der "Zitter"- oder "Ruckel"-Effekt, der bei niederfrequenter PWM und niedrigen Drehzahlen auftritt? In welcher Größenordnung (ganz grob) sollte Lext liegen?

O.k., der Unterschied ist mir schon klar. Nur spielt die Schnelligkeit doch nur bei entsprechend hoher Frequenz eine Rolle. Ältere und vor allem etwas "massigere" Motoren werden doch eher mit niedriger Frequenz betrieben und wenn hier der Oszialltor mit z.B. 100 Hz schwingt, dann ist es doch wohl Jacke wie Hose, ob man den LM324 oder den LM393 einsetzt.

Hm. Verstehe ich richtig: Schlimmstenfalls regelt die Schaltung im oberen Drehzahlbereich nicht mehr so gut, wenn sie auf optimale Regelung im unteren Bereich eingestellt wird - das dürfte aber doch je nach Awendung erträglich sein, da die Motoren bei höherer Drehzahl ohnehin mehr Leistung abgeben. Blöd wäre nur, wenn dies im höheren Drehzahlbereich zu einer Überkompensation führen würde.

Klingt interessant. Allerdings kann ich kein "Sonderheft 55" finden die sind nur innerhalb einer Jahres durchnummeriert. Welches Heft auzs welchem Jahr ist das?

Beste Grüße

Dr. Michael König

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RA Dr.M.Michael König

Ja, der Motor "knurrt" mechanisch und akustisch. In Schaltnetzteilen wird L so gewählt, dass die Stromwelligkeit etwa 30% beträgt. Weniger ist dort bald ungünstig, da die Regelung dann langsamer wird. Beim Motor eher egal. Bei 50Hz kommt man schnell in den mehrstelligen mH Bereich, sodass man doch lieber etwas höhere Frequenzen nimmt.

Jein. Mit etwas Mitkopplung ACK. Ansonsten geht die ohnehin lahme Slew Rate mit abnehmender Übersteuerung linear gegen Null. Der Effekt setzt bei Eingansspannungsdifferenzen kleiner als etwa 50mV ein. Wenn man Pech hat, regelt sich das Ganze sogar in den linearen Bereich ein und der Transistor gibt Rauchsignale ab. Ein anderer Unterschied ist die Ausgangsstufe. Bei Komparatoren ist es oftmals ein einfacher Open-Collector-Ausgang, mit seinen Vor- und Nachteilen. Vorteil ist die niedere Ausgangsspannung im durchgeschalteten Zustand, Nachteil, dass man sich irgendwie um Pull-Up kümmern muss.

Soweit meine Erfahrung. Schaltungen, die den Effekt kompensieren, geben ebenfalls bei höherer Drehzahl mehr IxR-"Zusatzgas".

Hmm, gute Frage. Steht natürlich nicht drauf. Ah, hier, Impressum Kleingedrucktes: Franzis-Verlag 1983. Ich hab die entsprechenden Seiten gescannt, allerdings hab ich die Files nicht da ;-[, frühestens am Montag...

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mfg Rolf Bombach
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Rolf Bombach

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