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Pitsch

19.04.2022,
15:50
 

Elektromotor PWM oder Analog (Elektronik)

Hallo zusammen

Mal angenommen, ich habe so einen Hobby-Elektromotor 6 - 12V DC. Wie sie in z.B. Spielzeugautos verbaut sind.
Nun meine Frage: Wo entwickelt dieser Motor das grössere Drehmoment (also die grössere Antriebskraft), wenn ich ihn mit PWM (z.B.) 10V DC speise, oder wenn ich eine gleichmässige Spannung so regle, dass sie dem Effektifwert der gepulsten PWM-Spannung entspricht. Ich hoffe, Ihr versteht, was ich meine.
Bei der geregelten Gleichspannung, zieht der Motor ja gleichmässig durch. Wobei bei der PWM (gepulsten) Spannung, der Spannungswert in den Pausen, auf null zusammnfällt. Da wird zwar mit der grösseren Kraft angedreht, Doch in den Pausen resultiert die Drehkraft nur noch aus der Schwungmasse des Läufers.
Was ist jetzt besser Analog oder PWM?

Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

Pitsch

20.04.2022,
15:08

@ NoName

Elektromotor PWM oder Analog

» » » So ab 1kHz beginnen die Geräusche langsam lästig zu
» » » werden, dann erst wieder ab 16kHz wo etwa die Hörschwelle liegt.
» » »
»
» » Kommt auch auf den Motor an. Man will die PWM ja nicht hören. Unter
» » Umständen muss man da dann auch mal jenseits der 20kHz sein Glück
» versuchen
» » oder unter 20 Hz:-D
»
» Spätestens wenn dann die Fledermäuse im Bastelkeller hängen darf man davon
» ausgehen, die Frequenz war doch zu hoch.

Hallo

Also Fledermäuse, habe ich bis jetzt noch keine in meinem Keller bemerkt. Obschon kurz vor dem Einnachten, am Abend, sieht man schon manchmal ein paar umherfliegen. Ich weiss aber nicht wo Sie ihre Wohnstube haben.

Aber erst mal Danke für die Anregungen!

Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

NoName

20.04.2022,
13:54

@ bigdie

Elektromotor PWM oder Analog

» » So ab 1kHz beginnen die Geräusche langsam lästig zu
» » werden, dann erst wieder ab 16kHz wo etwa die Hörschwelle liegt.
» »

» Kommt auch auf den Motor an. Man will die PWM ja nicht hören. Unter
» Umständen muss man da dann auch mal jenseits der 20kHz sein Glück versuchen
» oder unter 20 Hz:-D

Spätestens wenn dann die Fledermäuse im Bastelkeller hängen darf man davon ausgehen, die Frequenz war doch zu hoch.

NoName

20.04.2022,
13:46

@ Offroad GTI

Elektromotor PWM oder Analog

» » Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist,
» Nicht "wenn", dass muss sie sein.
» Ansonsten gäbe das nur einen pulsierend laufenden Motor.
»
» » dann glättet die Induktivität den
» » Strom, so dass er fast konstant ist.
» Genau das ist der Punkt.
» Der Strom bleibt (weitgehend) konstant und damit auch das Drehmoment.
» Funktioniert natürlich nur mit der obligatorischen Freilaufdiode (oder
» einem weiteren 'Schalter').

Mein Beitrag ist aus dem Kontext gerissen zitiert. Das "wenn" macht in meiner ursprünglichen Antwort schon Sinn und bezieht sich auf das vermutete "Zusammenfallen auf Null" vom Strom.

Der Drehmomentenverlauf hat nur zweitrangig mit dem Strom zu tun, maßgeblich ist die Ausrichtung vom Feld zum Rotor.

bigdie(R)

20.04.2022,
13:43

@ NoName

Elektromotor PWM oder Analog

» » Hallo
» Hallo Pitsch
» »
» » » Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist, dann glättet die Induktivität
» den
» » » Strom, so dass er fast konstant ist.
» » »
» » » Das kurze Abfallen wird nicht auffallen.
» » »
» » » Gruß
» » » NoName
» »
» » Wie hoch würdet Ihr die Pulsfrequenz als Ideal wählen?
» » Ich habe schon auch soche Antriebe realisiert. Dabei bin ich immer von
» » einer Pulsfrequenz von 100 Hz ausgegangen. Meine Ueberlegung dabei, dass
» » eigentlich jedes Gerät, das gestört werden könnte, gegen diese Frequenz
» » abgefiltert ist. 100 Hz entspricht der Netzfrequenz 50 positive und 50
» » negative Halbwellen ergibt 100 Hz. Da ergeben sich sicher am wenigsten
» » Probleme damit.
» »
» » Mit freundlichen Grüssen! Pitsch
»
» 100 Hz klingt als Startpunkt nicht schlecht. Ohne genaue Motordaten kann
» man das natürlich nicht beurteilen, aber so im Bereich 100...500Hz sollte
» es schon passen. So ab 1kHz beginnen die Geräusche langsam lästig zu
» werden, dann erst wieder ab 16kHz wo etwa die Hörschwelle liegt.
»
» Bezüglich der EMV Abstrahlung mach Dir mal keine Gedanken. Ich vermute, Du
» hast einen DC Motor der nicht sonderlich entstört ist im Motor, da wird der
» Kommutator eh breitbandig stören, sodass Deine 100Hz nicht weiter ins
» Gewicht fallen :-)
»
» Gruß
» NoName
Kommt auch auf den Motor an. Man will die PWM ja nicht hören. Unter Umständen muss man da dann auch mal jenseits der 20kHz sein Glück versuchen oder unter 20 Hz:-D

NoName

20.04.2022,
13:35

@ Pitsch

Elektromotor PWM oder Analog

» Hallo
Hallo Pitsch
»
» » Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist, dann glättet die Induktivität den
» » Strom, so dass er fast konstant ist.
» »
» » Das kurze Abfallen wird nicht auffallen.
» »
» » Gruß
» » NoName
»
» Wie hoch würdet Ihr die Pulsfrequenz als Ideal wählen?
» Ich habe schon auch soche Antriebe realisiert. Dabei bin ich immer von
» einer Pulsfrequenz von 100 Hz ausgegangen. Meine Ueberlegung dabei, dass
» eigentlich jedes Gerät, das gestört werden könnte, gegen diese Frequenz
» abgefiltert ist. 100 Hz entspricht der Netzfrequenz 50 positive und 50
» negative Halbwellen ergibt 100 Hz. Da ergeben sich sicher am wenigsten
» Probleme damit.
»
» Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

100 Hz klingt als Startpunkt nicht schlecht. Ohne genaue Motordaten kann man das natürlich nicht beurteilen, aber so im Bereich 100...500Hz sollte es schon passen. So ab 1kHz beginnen die Geräusche langsam lästig zu werden, dann erst wieder ab 16kHz wo etwa die Hörschwelle liegt.

Bezüglich der EMV Abstrahlung mach Dir mal keine Gedanken. Ich vermute, Du hast einen DC Motor der nicht sonderlich entstört ist im Motor, da wird der Kommutator eh breitbandig stören, sodass Deine 100Hz nicht weiter ins Gewicht fallen :-)

Gruß
NoName

Mikee

20.04.2022,
09:40

@ Pitsch

Elektromotor PWM oder Analog

Hallo Pitsch,

im Modellbahnbereich nutzt man z.B. nur eine Halbwelle,
wenn man langsam, aber gleichmäßig fahren möchte.
Somit ist eine gepulste Betrieb der reinen Gleichspannung deutlich überlegen,
weil beim langsam Fahren mit gepulstem Strom das Losreißmoment
des Motors besser unterdrückt werden kann und der Motor runder läuft.
Fährst du schneller, ist es egal.

Anders sieht es aus, wenn Du einen Glockenankermotor hast.
Der sollte mit reiner Gleichspannung betrieben werden um seine
Vorteile ausspielen zu können.

Mikee

Pitsch

20.04.2022,
08:19

@ NoName

Elektromotor PWM oder Analog

Hallo

» Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist, dann glättet die Induktivität den
» Strom, so dass er fast konstant ist.
»
» Das kurze Abfallen wird nicht auffallen.
»
» Gruß
» NoName

Wie hoch würdet Ihr die Pulsfrequenz als Ideal wählen?
Ich habe schon auch soche Antriebe realisiert. Dabei bin ich immer von einer Pulsfrequenz von 100 Hz ausgegangen. Meine Ueberlegung dabei, dass eigentlich jedes Gerät, das gestört werden könnte, gegen diese Frequenz abgefiltert ist. 100 Hz entspricht der Netzfrequenz 50 positive und 50 negative Halbwellen ergibt 100 Hz. Da ergeben sich sicher am wenigsten Probleme damit.

Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

Offroad GTI(R)

19.04.2022,
21:24

@ NoName

Elektromotor PWM oder Analog

» Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist,
Nicht "wenn", dass muss sie sein.
Ansonsten gäbe das nur einen pulsierend laufenden Motor.

» dann glättet die Induktivität den
» Strom, so dass er fast konstant ist.
Genau das ist der Punkt.
Der Strom bleibt (weitgehend) konstant und damit auch das Drehmoment.
Funktioniert natürlich nur mit der obligatorischen Freilaufdiode (oder einem weiteren 'Schalter').

NoName

19.04.2022,
20:51

@ Pitsch

Elektromotor PWM oder Analog

» Hallo zusammen

Hallo
»
» Mal angenommen, ich habe so einen Hobby-Elektromotor 6 - 12V DC. Wie sie in
» z.B. Spielzeugautos verbaut sind.
» Nun meine Frage: Wo entwickelt dieser Motor das grössere Drehmoment (also
» die grössere Antriebskraft), wenn ich ihn mit PWM (z.B.) 10V DC speise,
» oder wenn ich eine gleichmässige Spannung so regle, dass sie dem
» Effektifwert der gepulsten PWM-Spannung entspricht. Ich hoffe, Ihr
» versteht, was ich meine.
» Bei der geregelten Gleichspannung, zieht der Motor ja gleichmässig durch.
» Wobei bei der PWM (gepulsten) Spannung, der Spannungswert in den Pausen,
» auf null zusammnfällt. Da wird zwar mit der grösseren Kraft angedreht, Doch
» in den Pausen resultiert die Drehkraft nur noch aus der Schwungmasse des
» Läufers.
» Was ist jetzt besser Analog oder PWM?
»
» Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

Wenn die PWM Frequenz hoch genug ist, dann glättet die Induktivität den Strom, so dass er fast konstant ist.

Das kurze Abfallen wird nicht auffallen.

Gruß
NoName

ein_q

19.04.2022,
16:08

@ Pitsch

Elektromotor PWM oder Analog

M ~ I Also Bemessungsstrom. (Oder kurzzeitig mehr.) Wenn dann n zu groß, mit PWM drosseln. Großes Lastmoment erfordert große I.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
19.04.2022,
16:01

@ Pitsch

Elektromotor PWM oder Analog

» Hallo zusammen
»
» Mal angenommen, ich habe so einen Hobby-Elektromotor 6 - 12V DC. Wie sie in
» z.B. Spielzeugautos verbaut sind.
» Nun meine Frage: Wo entwickelt dieser Motor das grössere Drehmoment (also
» die grössere Antriebskraft), wenn ich ihn mit PWM (z.B.) 10V DC speise,
» oder wenn ich eine gleichmässige Spannung so regle, dass sie dem
» Effektifwert der gepulsten PWM-Spannung entspricht. Ich hoffe, Ihr
» versteht, was ich meine.

Mit PWM sind die Wärmeverluste des Längstransistors jedenfalls geringer und minimal als mit analoger Steuerung. Was die Beschleunigung bzw. Verzögerung der Anker-Schwungmasse angeht würde ich sagen, das ist bei beiden Ansteuerungsarten dieselbe, im Mittel.

» Bei der geregelten Gleichspannung, zieht der Motor ja gleichmässig durch.
» Wobei bei der PWM (gepulsten) Spannung, der Spannungswert in den Pausen,
» auf null zusammnfällt. Da wird zwar mit der grösseren Kraft angedreht, Doch
» in den Pausen resultiert die Drehkraft nur noch aus der Schwungmasse des
» Läufers.
» Was ist jetzt besser Analog oder PWM?
»
» Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

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