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iSprudel(R)

09.12.2018,
16:11
 

Regeln einer Lüftersteuerung (Elektronik)

Hallo,

ich habe ein Projekt, dass Lüfter M2 angeht und Lüfter M1 als Messeinheit dient. Nun soll eine Schaltung entwickelt werden, dass zuerst M2 auf 100% läuft und dann auf 50% untergeregelt wird.

Lüfter M2:
12 DC und 0,5A

Lüfter M1 gibt eine Spannung 2,2V bei 100% M2

Brückengleichrichter und Kondensator sind eingebaut, da M1 alles andere als eine Gleichspannung ausgibt.

Nun ist meine Frage ob das so passt was ich mir da ausgedacht habe. Die ersten zwei OPs bilden einen PD-Regler und OP3 verbindet diese. OP4 ist dann mein Vergleicher.


matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
09.12.2018,
16:36
(editiert von matzi682015
am 09.12.2018 um 17:35)


@ iSprudel

Regeln einer Lüftersteuerung

» Hallo,
»
» ich habe ein Projekt, dass Lüfter M2 angeht und Lüfter M1 als Messeinheit
» dient. Nun soll eine Schaltung entwickelt werden, dass zuerst M2 auf 100%
» läuft und dann auf 50% untergeregelt wird.
»
» Lüfter M2:
» 12 DC und 0,5A
»
» Lüfter M1 gibt eine Spannung 2,2V bei 100% M2
»
» Brückengleichrichter und Kondensator sind eingebaut, da M1 alles andere als
» eine Gleichspannung ausgibt.
»
» Nun ist meine Frage ob das so passt was ich mir da ausgedacht habe. Die
» ersten zwei OPs bilden einen PD-Regler und OP3 verbindet diese. OP4 ist
» dann mein Vergleicher.
»
»
»

Die OPs 1, 2, 3 müssen gegengekoppelt werden, nicht mitgekoppelt, denn sonst ist es keine Regelung. Und vielleicht ist es besser OP4 als I- oder PI-Regler zu bauen, also einen Kondensator oder eine Reihenschaltung aus Kondensator und Widerstand in die Gegenkopplung rein. Das "beruhigt" die Regelung und unterdrückt die Schwingneigung. Oder OP3 als Integrierglied beschalten. Und evtl. gibt es Schwierigkeiten mit der Totzeit, das würde experimentell untersucht werden, Totzeiten auszuregeln ist nicht so einfach.

--
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Matthes :hungry:

Hartwig(R)

09.12.2018,
16:40
(editiert von Hartwig
am 09.12.2018 um 16:46)


@ matzi682015

Regeln einer Lüftersteuerung

Hallo,
das mit den OPs hat Matthes ja schon gesagt. Welche Spannung gibt der als Drehaufnehmer arbeitende Lüfter ab??? Bedenke, dass durch die Gleichrichtung an den Dioden etwa 1,5-2V Spannungsabfall entstehen (2 Durchlassspannungen!). Entweder elektronische Gleichrichtung oder Einweggleichrichtung mit Schottky-Dioden.
edit:
habe mal nachgesehen, die geplante Brücke liegt ja bei dem Strom um 1V Uf. trotzdem bleibt hier eine Nichtlinearität, wenn jetzt nur 2-3V vom Generator kommen....
Grüße
Hartwig

iSprudel(R)

10.12.2018,
11:08

@ Hartwig

Regeln einer Lüftersteuerung

» Hallo,
» das mit den OPs hat Matthes ja schon gesagt. Welche Spannung gibt der als
» Drehaufnehmer arbeitende Lüfter ab??? Bedenke, dass durch die
» Gleichrichtung an den Dioden etwa 1,5-2V Spannungsabfall entstehen (2
» Durchlassspannungen!). Entweder elektronische Gleichrichtung oder
» Einweggleichrichtung mit Schottky-Dioden.
» edit:
» habe mal nachgesehen, die geplante Brücke liegt ja bei dem Strom um 1V Uf.
» trotzdem bleibt hier eine Nichtlinearität, wenn jetzt nur 2-3V vom
» Generator kommen....
» Grüße
» Hartwig



Danke für die schnelle Antwort habe es geändert auf eine Gegenkopplung. Meine Frage ist jetzt noch wie muss ich die Widerstände und Kondensatoren dimensionieren, dass der Regler am Anfang die 12V ausgibt und dann durch M1 auf 6V runter regelt?

Offroad GTI(R)

10.12.2018,
16:34
(editiert von Offroad GTI
am 10.12.2018 um 16:35)


@ iSprudel

Regeln einer Lüftersteuerung

» Danke für die schnelle Antwort habe es geändert auf eine Gegenkopplung.
» Meine Frage ist jetzt noch wie muss ich die Widerstände und Kondensatoren
» dimensionieren, dass der Regler am Anfang die 12V ausgibt und dann durch M1
» auf 6V runter regelt?
Wozu der (ungenaue) Aufriss?
Hast du mal eine Kennlinie vom M1 (Spannung nach Gleichrichter und Glättung in Bezug auf die Versorgungsspannung von M2) aufgenommen?
Den Motor kannst du doch auch so von 12V auf 6V "regeln".
Welche Aufgabe soll der Sollwerteingang erfüllen, wenn immer nur "von 12V auf 6V" geregelt werden soll?

Die Dimensionierung solcher Regler ist eine Wissenschaft für sich. Dazu bräuchtest du (für den akademischen Ansatz) zunächt die Übertragungsfunktion des Systems (bei dieser Anordnung auch nicht gerade trivial), und könntest mit den ermittelten Kennwerten dann die Widerstände berechnen.
Frag mich aber bitte nicht wie, ist mir auch eine Nummer zu hoch :-P

Es ist doch bestimmt eine Frage aus dem Umfeld einer Uni, oder? Ein Prof für Regelungstechnik wäre da eine gute Adresse.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
10.12.2018,
17:25

@ iSprudel

Regeln einer Lüftersteuerung

» » Hallo,
» » das mit den OPs hat Matthes ja schon gesagt. Welche Spannung gibt der
» als
» » Drehaufnehmer arbeitende Lüfter ab??? Bedenke, dass durch die
» » Gleichrichtung an den Dioden etwa 1,5-2V Spannungsabfall entstehen (2
» » Durchlassspannungen!). Entweder elektronische Gleichrichtung oder
» » Einweggleichrichtung mit Schottky-Dioden.
» » edit:
» » habe mal nachgesehen, die geplante Brücke liegt ja bei dem Strom um 1V
» Uf.
» » trotzdem bleibt hier eine Nichtlinearität, wenn jetzt nur 2-3V vom
» » Generator kommen....
» » Grüße
» » Hartwig
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» Danke für die schnelle Antwort habe es geändert auf eine Gegenkopplung.
» Meine Frage ist jetzt noch wie muss ich die Widerstände und Kondensatoren
» dimensionieren, dass der Regler am Anfang die 12V ausgibt und dann durch M1
» auf 6V runter regelt?

Wie Offroad geschrieben hatr, das ist nicht einfach so mal eben zu berechnen. Ein Prof. für Regelungstechnik fragen! Oder die Schaltung auf einem Steckboard aufbauen und experimentell ermitteln.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

iSprudel(R)

18.12.2018,
10:39

@ iSprudel

Regeln einer Lüftersteuerung

Hallo,

danke für eure Hilfe. Habe das Problem gelöst siehe Schaltplan.


iSprudel(R)

18.12.2018,
10:42

@ iSprudel

Regeln einer Lüftersteuerung

Eine andere Frage habe ich noch.

In dem Oszillieren Bild sind die Verläufe von dem Lüfter M1 (gelb) und dem Sensor (kleiner Lüfter, grün).
Weshalb sind da Spannungsspitzen und durch was werden diese verursacht?