toerental regelaar 12 volt gelijkstroom

@EricP, maar tegenwoordig moet je makkelijk fors-hoger-dan-20kHz kunnen halen. Maar dan moet je inderdaad een beetje een redelijk fet-driver gebruiken.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@SparkGSX
Toegegeven, ik ben niet helemaal duidelijk geweest en dat geeft misverstanden.
Daarom nog een keer: Uitgaand van het gegeven dat goed PWMmen uitsluitend de voedingspanning
verlaagt, krijg je dat het maximaal haalbare toerental ook lager is dan in de niet gePWMde situatie.
Dit is de onbelaste motor situatie. Daar heb je niets aan want een motor moet arbeid leveren.
Ga dus de motor belasten en het toerental zakt. Dan neemt de stroom door de motor toe en de stroom veroorzaakt het koppel. Een motor van dit type reageert dus op belasting door een groter koppel te leveren. Echter, het is in strijd met de wetten van de fysica dat de motor bij lagere voedingspanning,
gePWMd dus, dezelfde arbeid kan leveren als bij de hoge voedingspanning. En dat was wat ik bedoelde.

Een ander punt is dat iedereen het heeft over het koppel van de motor. Daar heb je niets aan want zoals gezegd hebben we een motor om arbeid te leveren. En die arbeid is het produkt van toerental en koppel.
Dat hier uitleggen gaat te ver want dan verwacht ik off topic opmerkingen van de lieve moderator.
Het staat op mijn lijst om dit uit te leggen op mijn site. Nu echter nog niet want er zijn urgentere dingen te doen.
Lees nog eens goed en bekijk de plaatjes op mijn site http://CONAPP.ORG

@ JeEmBe klopt dit wel of vergis ik me:

"En die arbeid is het produkt van toerental en koppel"

Arbeid = kracht x afstand (bij een lineaire beweging)
Arbeid = koppel x hoekverplaatsing. (bij een rotatieve beweging)

Vermogen = kracht x snelheid (bij een lineaire beweging)
Vermogen = koppel x hoeksnelheid (bij een rotatieve beweging)

en hoeksnelheid = 2 x pie x toerental per minuut / 60

[Bericht gewijzigd door pamwikkeling op 18 augustus 2013 00:40:05 (21%)]

Lambiek

Special Member

Op 15 augustus 2013 12:32:51 schreef JeEmBe:
Als je goed PWM toepast is het enige wat gebeurt het verlagen van de voedingspanning................

Dat is natuurlijk niet helemaal waar, als je met je multimeter meet zal je een spannings verlaging meten ja. Maar stel dat je pwm signaal 24VDC is, dan zijn je pulsen toch echt 24V die er afkomen. Doordat de pulsbreedte varieerd lijkt het dat de spanning lager wordt. Maar als je het met een scoop bekijkt zie je toch echt iets anders.

De reden om pwm toe te passen is juist een betere loop bij vooral lagere toerentallen. het koppel is echt hoger bij pwm als bij spanning geregeld.

En ja, als een motor belast wordt zal de stroom toe nemen dus ook het koppel. De motor zal nu eenmaal het gevraagde vermogen proberen te leveren, en dat doet hij beter met pwm als met een aangelegde variabele spanning.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

De reden dat ik er zo de nadruk op leg dat het koppel van een motor meestal niet zo erg belangrijk is, is dat we willen dat de motor arbeid levert. Beter gezegd, arbeidsvermogen omdat de klus ook nog binnen redelijke tijd geklaard moet worden.
Denk nu niet dat ik het koppel onbelangrijk vind want het is een heel belangrijke faktor in het hele verhaal. Soms zelfs de enige faktor. Tot voor een jaar zag ik regelmatig dat een gemotoriseerde rolstoel recht voor een tafel gemanouvreerd moest worden in een kleine ruimte. Reken dat die motoren een koppel moesten leveren en arbeid, ach de afgelegde afstand was zo ongeveer nul dus de arbeid ook.
@pamwikkeling, je hebt het door. Maar daar is het nu het moment niet voor.
@Lambiek, Als iemand een mening heeft is die daar meestal moeilijk vanaf te brengen. Prima hoor; hetzelfde geldt voor mij. Ik kan alleen zeggen dat een apparaat het beste werkt als je het gebruikt waarvoor het bedoeld is.
Op het net vind ik geen echte info. Alleen personen die gevoelsmatig iets stellen. En dan kan je jezelf flink vergissen. De zon draait om de aarde, kijk maar. Weet je dat het pas 150 jaar geleden is dat echt bewezen is dat de aarde om de zon draait? En dat bedoel ik, Pas toen men echt kon meten werd bewezen wat bijna iedereen wel dacht. Laten we in deze de diskussie stoppen totdat er echt gemeten gaat worden.
Of de zaak laten zoals die nu is; ik zit er niet mee.

Pamwikkeling, weet jij dat misschien? Of iemand anders?

Er is een wijd verbreid idee dat een 12V motor op 10% PWM beter zou lopen dan diezelfde 12V motor op 1.2V.

Ik kan me er iets bij voorstellen als je erg langzaam gaat PWMen. Dus als je op 100Hz gaat PWMen, dan gaat de motor gewoon een klein stukje draaien en staat daarna weer even stil. Met modeltreinen heb ik dit wel eens gezien. Je zag de trein haast schokken van de start-stop steeds....

Maar treed dit ook op bij hogere PWM frequenties? En waarom?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@ Rew : Hierbij mijn hersenspinsel ivm het PWM probleem. Vooreerst een opmerking, DC motoren en DC sturingen is zeker niet mijn specialiteit, dus de info is onder strikt voorbehoud.

Wat vast staat is dat het koppel van een DC motor bepaald wordt volgens de Wet van Lenz : F = B x i x L
- een grotere stroom die door het anker loopt
- fysisch grotere afmetingen van het anker (lengte en diameter)
- of een sterker magnetisch stator veld
veroorzaken een groter ankerkoppel.

De fysische afmetingen en de sterkte van het statorveld kan je normaal niet wijzigen.
Een bepaalde motor moet een gegeven veldspanning, (exitatie spanning) krijgen zoals bepaald door de fabrikant. (ik laat nu snelheidsvariatie door veldverzwakking even buiten beschouwing)
Ofwel wordt de sterkte van het stator veld vooraf bepaald door de permanentmagneten in geval van een PM motor.

Dus om het ankerkoppel te beïnvloeden ga je de anker stroom moeten wijzigen.

Elektrisch kan het anker voorgesteld worden als een elektrisch netwerk met hierin
- een spanningsbron die de spanning voorstelt die je op het anker zet : U bron
- een spanningsbron die de tegen EMK van het anker voorstelt en afhankelijk is van het ankertoerental: U -emk
- een weerstand die de ohmse weerstand van de koperdraad voorstelt : R anker
- een inductantie die de ankerwikkeling voorstelt : L anker

De ankerstroom wordt dan bepaald door de aangelegde spanning vermindert met de tegen EMK en dit gedeeld door de anker impedantie : I anker = (Ubron - U -emk)/ sqrt(R2 + (jwL)2)

Als ik een motor start vanuit stilstand met
- ofwel een lage voedingsspanning (1.2V)
- ofwel met een 10% duty cycle en 12 volt amplitude PMW signaal,
zal de stroom en dus het koppel in geval van PWM "ogenblikkelijk" groter zijn.
De anker stroom wordt dan voornamelijk bepaald door de ankerimpedantie en deze ziet "ogenblikkelijk" een hogere amplitude. (namelijk 12V in plaats van 1.2 V)
Een hogere amplitude geeft een hogere stroom.

Als de motor al draait en ik wil dan nog versnellen, zal de tegen EMK ook gaan meespelen en de opgelegde spanning evenredig met het toerental verminderd worden.
(U bron - U -emk) zal dan het versnellingskoppel bepalen.
Maar ook hier geldt hoe hoger de "ogenblikkelijke" spanning, hoe sterker het versnellingskoppel. Bij hogere toerentallen gaat het effect wel kleiner zijn omdat de tegen EMK als maar groter wordt.

Dit verklaart waarom een PWM sturing de motor een hoger versnellingskoppel geeft (bij lage toerentallen), dan een vaste gelijkspanningssturing (met een even grote RMS waarde als het PWM signaal).

De invloed van de takt frequentie van het PWM signaal wordt bepaald door de inductantie van het anker. De jwL van het anker gaat namelijk als laagdoorlaat filter werken en de stroomwijzigingen (en dus ook de koppelwinst) proberen te belemmeren.
Dus een lage taktfrequentie is minder "schadelijk" voor het motorkoppel, maar met als bijkomend gevolg dat de motor gaat schokken.

In praktijk zal het dus een afwegen zijn tussen :
- veel mechanische trillingen in je installatie en een kleinere motor met een lage takt frequentie (= goedkoop)
- een rustigere loop door een hogere takt frequentie met de beperking dat de motor groter gekozen moet worden om een gelijkblijvend versnellingskoppel te bekomen (= de duurdere oplossing)

Toevoeging op 22-08 @ Rew, knap gevonden die vergelijking met de condensator en de twee weerstanden. :-)

Op 21 augustus 2013 13:00:37 schreef pamwikkeling:
- een spanningsbron die de tegen EMK van het anker voorstelt en afhankelijk is van het ankertoerental: U -emk

Het doet niets af aan jou verhaal, maar je kan hem ook voorstellen als een condensator. Een zeer grote condensator, met een lek-weerstand parallel. De lekweerstand stelt de mechanische verliezen voor(*). De energie in de condensator is de mechanische energie in het draaiende anker.

Zo heb je het geheel met de startende motor tot een elektrisch circuit geconverteerd waar je met een elektronica simulatie programma mee kan rekenen.

(*) Dus eigenlijk twee weerstanden parallel: De eerste is de mechanische verliezen bij het onbelast draaien, de tweede is de mechanische belasting "nutting uitgangsvermogen" wat gebruikt word door de applicatie...

[Bericht gewijzigd door rew op 22 augustus 2013 08:05:24 (15%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
EricP

mét CE

@EricP, maar tegenwoordig moet je makkelijk fors-hoger-dan-20kHz kunnen halen. Maar dan moet je inderdaad een beetje een redelijk fet-driver gebruiken.

Dat kon toen ook. Maar door gebrek aan kennis nooit over nagedacht. Feit blijft dat een vorm van driver geld kost en alles moet tegenwoordig zo goedkoop mogelijk. Ik kan me dus best voorstellen als een leverancier wat maakt, ze kijken wat de laagst acceptabele frequentie is en daarop ontwerpen - als het kan dus zonder fatsoenlijke driver.

Verder blijkt uit het verhaal van pamwikkeling ook al wat we al wisten: een DC motor moet je met een niet te hoge frequentie sturen. En zorgen dat de stroom kan blijven lopen. Dit verhaaltje zegt er ook iets over. Al is dat een beetje off-topic hier.