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Einen wunderschönen Guten Tag,

zurzeit sind wir [eine Gruppe] an einem Projekt dran, dass eine Motorsteuerung ist. Mittels einer Vollbrücke hatten wir vor, Funktionen wie den Rechts/Links Lauf, Bremsen und eine Drehzahl Steuerung zu realisieren.

Ich hab mir nun ein paar Gedanken um die Sinnlosigkeit / Notwendingkeit eines Snubber Gedanken gemacht.

Ein Bremsbetrieb wird ja dadurch erreicht, dass man die Low Side Schalter durchschaltet und die High Sides offen lässt. Sodass quasi die noch bestehende Induktionsspannung kurzgeschlossen wird, damit der Motor schnell zum stehen kommt.

Allerdings würde ich diesen Bremsbetrieb ja quasi überflüssigisieren( ein neues Wort wurde erfunden ) wenn ich z.B. einen Supressor / RC Snubber parallelschalte zum Motor um im Betrieb Spitzen und unnötiges Schwingen zu vernichten.

Kann ich das so sehen?

Kurze Frage zur PWM Frequenz. Wir haben 25kHz gewählt, weil damit dann ein eventuelles Pfeifen nicht mehr hörbar ist. Allerdings würde mich interessieren ob das einzige Grund dafür ist, oder nach welchen Kriterien sich dies richtet. Mir ist auch klar dass durch die Induktivität im Motor der Frequenz eine gewisse Grenze setzt.

Gruß Esel

Nachtrag: Ich weiß nicht woher, aber mir schwirrt dauernd im Kopf dass man noch ein Ls(streuinduktivität?) in Reihe zum Motor schaltet, wozu, wie man die berechnet ist mir unklar. Ich bezweifle dass man das tuen sollte.

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

» Einen wunderschönen Guten Tag,
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» zurzeit sind wir [eine Gruppe] an einem Projekt dran, dass eine
» Motorsteuerung ist. Mittels einer Vollbrücke hatten wir vor, Funktionen
» wie den Rechts/Links Lauf, Bremsen und eine Drehzahl Steuerung zu
» realisieren.
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» Ich hab mir nun ein paar Gedanken um die Sinnlosigkeit / Notwendingkeit
» eines Snubber Gedanken gemacht.
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» Ein Bremsbetrieb wird ja dadurch erreicht, dass man die » Low Side Schalter
» durchschaltet und die High Sides offen lässt.

Oder andersherum.

» Sodass quasi die noch
» bestehende Induktionsspannung kurzgeschlossen wird,
» damit der Motor
» schnell zum stehen kommt.

Es ist eher der generierte Strom.
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» Allerdings würde ich diesen Bremsbetrieb ja quasi
» überflüssigisieren( ein
» neues Wort wurde erfunden ) wenn ich z.B. einen
» Supressor / RC Snubber
» parallelschalte

Nein, wenn der "Supressor / RC Snubber" den Motor bremst, ist dieser mehr als verüberflüssigst.

» zum Motor um im Betrieb Spitzen und
» unnötiges Schwingen zu
» vernichten.

Was spricht gegen Freilaufdioden?

gruß

» Kurze Frage zur PWM Frequenz. Wir haben 25kHz gewählt, weil damit dann ein
» eventuelles Pfeifen nicht mehr hörbar ist. Allerdings würde mich
» interessieren ob das einzige Grund dafür ist, oder nach welchen Kriterien
» sich dies richtet.

Schaltverluste der Transistoren stellen eine obere Grenze für die Frequenz dar.

Und die Induktivität des Motors lässt man außen vor?
Gruß

--
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wer keine Fehler macht, wird befördert.

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» Was spricht gegen Freilaufdioden?
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» gruß

Die sind ja vorhanden, nur dass diese eben komischerweise die ungewollten Schwingungen Peaks nicht ordentlich rausfiltern.

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» » Was spricht gegen Freilaufdioden?
» »
» » gruß
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» Die sind ja vorhanden, nur dass diese eben komischerweise die ungewollten
» Schwingungen Peaks nicht ordentlich rausfiltern.

Das kenn ich und löste das Problem mit einer Schottky-Diode die schneller ist und zusätzlich auch noch mit einem Kondensator. Die Diode muss den selben Strom aufnehmen können, wie der Motor braucht. Wobei das gilt vor allem bei einer PWM-Steuerung.

Übrigens: Du hast es vielleicht noch gar nicht bemerkt, ohne diese Diode, durch die der Selbstinduktionsstrom des DC-Motors fliessen muss, würde der DC-Motor mit PWM nur schlecht oder vielleicht sogar nicht laufen. Genau dies war bei mir der Fall.

Dazu folgender Elektronik-Minikurs, der vielleicht zur Unterstützung dienen kann:
"Der 555-CMOS-Timer als Impulsbreitenmodulator
zur Steuerung eines kleinen DC-Ventilators"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwm555.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Ein Bremsbetrieb wird ja dadurch erreicht, dass man die Low Side Schalter
» durchschaltet und die High Sides offen lässt. Sodass quasi die noch
» bestehende Induktionsspannung kurzgeschlossen wird, damit der Motor
» schnell zum stehen kommt.

Alternativ kann man natürlich auch aktiv bremsen und den Motor in Gegenrichtung bestromen.

» Allerdings würde ich diesen Bremsbetrieb ja quasi überflüssigisieren( ein
» neues Wort wurde erfunden ) wenn ich z.B. einen Supressor / RC Snubber
» parallelschalte zum Motor um im Betrieb Spitzen und unnötiges Schwingen zu
» vernichten.
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» Kann ich das so sehen?

Nein. Dein Snubber vernichtet nur in den Schaltflanken Energie und auch das nur in sehr bescheidenem Maße (im Vergleich zur Rotationsenergie des Motors).
Ein Suppressor (TVS-Diode oder Varistor) parallel zum Motor wäre eine eher ungewöhnliche Möglichkeit. Theoretisch mag das funktionieren, praktisch habe ich es noch nicht gesehen und ich stelle es mir auch problematisch vor.

» Kurze Frage zur PWM Frequenz. Wir haben 25kHz gewählt, weil damit dann ein
» eventuelles Pfeifen nicht mehr hörbar ist. Allerdings würde mich
» interessieren ob das einzige Grund dafür ist, oder nach welchen Kriterien
» sich dies richtet. Mir ist auch klar dass durch die Induktivität im Motor
» der Frequenz eine gewisse Grenze setzt.

Man sollte die Frequenz so hoch wählen (oder eine ausreichend große Induktivität in Serie zum Motor schalten), dass der Stromripple zwischen den PWM-Zyklen nicht zu groß wird. Im Extremfall wäre die Frequenz eventuell so niedrig, dass der Motor in der PWM-Pause in den Generatorbetrieb wechselt.

» Nachtrag: Ich weiß nicht woher, aber mir schwirrt dauernd im Kopf dass man
» noch ein Ls(streuinduktivität?) in Reihe zum Motor schaltet, wozu, wie man
» die berechnet ist mir unklar. Ich bezweifle dass man das tuen sollte.

Siehe oben. Ist aber nur bei Motoren wichtig, die eine so niedrige Induktivität haben, dass man sonst die Frequenz zu weit erhöhen müsste.

Gruß
Torsten

» Und die Induktivität des Motors lässt man außen vor?
» Gruß

Die Induktivität wirkt als Glättungsdrossel für den Strom. Je größer desto besser. Daher wird auch oft eine Drossel zusätzlich in Reihe zur Motorwicklung geschaltet. Die PWM erzeugt ja im Mittel einen Gleichstrom (sonst würde Dein Gleichstrommotor ja nicht in eine Richtung drehen). Daher ist ja gerade die Erhöhung des Wechselstromwiderstands durch eine Induktivität vorteilhaft, um den Wechselstromanteil zu unterdrücken und nur den Gleichstrom zuzulassen.

» » Ein Bremsbetrieb wird ja dadurch erreicht, dass man die Low Side
» Schalter
» » durchschaltet und die High Sides offen lässt. Sodass quasi die noch
» » bestehende Induktionsspannung kurzgeschlossen wird, damit der Motor
» » schnell zum stehen kommt.
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» Alternativ kann man natürlich auch aktiv bremsen und den Motor in
» Gegenrichtung bestromen.
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» » Allerdings würde ich diesen Bremsbetrieb ja quasi überflüssigisieren(
» ein
» » neues Wort wurde erfunden ) wenn ich z.B. einen Supressor / RC
» Snubber
» » parallelschalte zum Motor um im Betrieb Spitzen und unnötiges Schwingen
» zu
» » vernichten.
» »
» » Kann ich das so sehen?
»
» Nein. Dein Snubber vernichtet nur in den Schaltflanken Energie und auch
» das nur in sehr bescheidenem Maße (im Vergleich zur Rotationsenergie des
» Motors).
» Ein Suppressor (TVS-Diode oder Varistor) parallel zum Motor wäre eine eher
» ungewöhnliche Möglichkeit. Theoretisch mag das funktionieren, praktisch
» habe ich es noch nicht gesehen und ich stelle es mir auch problematisch
» vor.
»
» » Kurze Frage zur PWM Frequenz. Wir haben 25kHz gewählt, weil damit dann
» ein
» » eventuelles Pfeifen nicht mehr hörbar ist. Allerdings würde mich
» » interessieren ob das einzige Grund dafür ist, oder nach welchen
» Kriterien
» » sich dies richtet. Mir ist auch klar dass durch die Induktivität im
» Motor
» » der Frequenz eine gewisse Grenze setzt.
»
» Man sollte die Frequenz so hoch wählen (oder eine ausreichend große
» Induktivität in Serie zum Motor schalten), dass der Stromripple zwischen
» den PWM-Zyklen nicht zu groß wird. Im Extremfall wäre die Frequenz
» eventuell so niedrig, dass der Motor in der PWM-Pause in den
» Generatorbetrieb wechselt.
»
» » Nachtrag: Ich weiß nicht woher, aber mir schwirrt dauernd im Kopf dass
» man
» » noch ein Ls(streuinduktivität?) in Reihe zum Motor schaltet, wozu, wie
» man
» » die berechnet ist mir unklar. Ich bezweifle dass man das tuen sollte.
»
» Siehe oben. Ist aber nur bei Motoren wichtig, die eine so niedrige
» Induktivität haben, dass man sonst die Frequenz zu weit erhöhen müsste.
»
» Gruß
» Torsten

Hallo Torsten,

das Gegenstrombremsen ist mir auch ein Begriff. Allerdings stellt sich die Frage, wie lange ich den gegenstrome. Und wie man so etwas schaltungstechnisch realisieren soll. Ansonsten switcht es direkt in den Rechts bzw. Links Lauf.

Dann noch etwas, ich habe folgendes Bild bei RN Wissen gesehen:


Quelle: www.rn-wissen.de/index.php/Getriebemotoren_Ansteuerung(bitte Thomas)

Ist sowas tauglich? Sieht aus wie nen Netzfilter.

@Thomas:

Leider stehen uns keine Schottky Dioden zur Verfügung. Haben lediglich süße 1n4148 oder im to247 gehäuse die mur3020pt.

Gruß Esel

--
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» das Gegenstrombremsen ist mir auch ein Begriff. Allerdings stellt sich die
» Frage, wie lange ich den gegenstrome.

So lange bis der Motor steht.
Hast Du einen Inkrementalgeber oder eine andere Möglichkeit, Feedback vom Motor zu bekommen?

Beschreib doch mal Deine aktuelle Anwendung. Ist der Motor gesteuert oder geregelt?

Wenn es gar nicht anders geht kann man auch im Mikrocontroller ein Modell des Motors simulieren und daraus die benötigte Bremsdauer in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit ermitteln. Das ist aber ziemlich aufwendig (sowohl für den Controller als auch für den Programmierer) und man muss vorher recht gut das System charakterisieren (Trägheitsmomente / Zeitkonstanten). Ich würde davon abraten.

» Und wie man so etwas schaltungstechnisch realisieren soll. Ansonsten switcht es direkt in den Rechts bzw. Links Lauf.

Schaltungstechnisch reicht eigentlich die bereits vorhandene H-Brücke aus. Und selbstverständlich schaltet man beim Gegenstrombremsen direkt in die andere Richtung - aber nur so lange bis der Motor steht. Wenn man die H-Brücke nicht rechtzeitig wieder abschaltet dreht er wirklich in die andere Richtung.

Außerdem gilt es zu bedenken, dass beim Gegenstrombremsen höhere Ströme auftreten können als im regulären Betrieb - das muss die Brücke kurzzeitig abkönnen.

» Dann noch etwas, ich habe folgendes Bild bei RN Wissen gesehen:
» [...]
» Ist sowas tauglich? Sieht aus wie nen Netzfilter.

Ob es notwendig ist, hängt vom Motor und von der Ansteuerung ab, aber schaden wird es auf keinem Fall.

Gruß
Torsten

Hallo,

Also ich habe keine Möglichkeit bzw. Kenne keine wie man bei einem Grusen PC Lüfter ein solches Feedback bekommt.

Es handelt sich um eine Steuerung, Drehzahl per Poti einstellbar.

Gruß Esel

--
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» PC Lüfter

Elektronisch kommutiert oder mit Bürsten?
Die erstgenannte Variante mag mit ziemlicher Sicherheit kein Gegenstrombremsen.
Obwohl bei
» Es handelt sich um eine Steuerung, Drehzahl per Poti einstellbar.
wäre das sowieso übertrieben.

Brauchst Du überhaupt eine Vollbrücke? Warum soll der Lüfter rückwärts drehen?

Gruß
Torsten

» Ein Bremsbetrieb wird ja dadurch erreicht, dass man die Low Side Schalter
» durchschaltet und die High Sides offen lässt.

Check - Gegenstrombremse oder Kurzschlußbremse


» wenn ich z.B. einen Supressor / RC Snubber
» parallelschalte zum Motor um im Betrieb Spitzen

Snubber hat wesentlich größeren Widerstand als Motorwicklung und vernichtet über den (kleinen) Kondensator nur HF-Anteile - kein releventer Bremsstrom.

» Kurze Frage zur PWM Frequenz. Wir haben 25kHz gewählt,

Die Pulsfrequenz richtet sich nach dem DC-Innenwiderstand des Motors / der Stromquelle und der Induktivität des Motors. Grob kann mit 1/10tel Tau (=L/R) als Periodendauer für die PWM gerechnet werden - Vollbrücken Rückspeisedioden zum Aufrechterhalten des Stromes im Gepulsten Betrieb vorausgesetzt.

» noch ein Ls(streuinduktivität?) in Reihe zum Motor schaltet, wozu, wie man

Sind 2 Induktivitäten nahe am Kommutator, die eine vom Bürstenfeuer generierte HF unterdrücken. Dazu parallel zum Motor ca. 2,2nF Keramisch.

CU
st

Hallo,

das Projekt dient quasi zur "Veranschaulichung" einer H-Brücke zur Motorsteuerung. Dort kann man rel. einfach viele Funktionen unter Dach bringen. Und da wir eben einfach einen DC Motor gesucht haben, war der PC Lüfter eben die nahenstehende Lösung. Wir arbeiten mit einer Betriebspannung von 12V.

@Torsten

Dass kann ich dir leider nicht sagen, weil ich (noch) kein Datenblatt von dem Lüfter gefunden habe.

Es handelt sich um einen DC Brusless Fan Model: DFS132512M von Young Lin Tech Co, LTD. 12V 2.4W

Gruß Esel

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

» Es handelt sich um einen DC Brusless Fan Model:

http://de.wikipedia.org/wiki/BLDC