Re: Eine Möglichkeit zur Brückenregelung

2014-08-25T10:40:04+02:00

Hier noch ein paar Erläuterungen zu diesem Regelprinzip. Ich schrieb schon, dass ich den Regelkreis vor Jahren mal mit OpAmps aufgebaut hatte. Die Erfahrungen waren sehr gut, ich brauchte bei ganz verschiedenen Motoren ( einem Faulhaber 1516, einem Johnson 5-poler mit ca. 20 Watt und einem Bosch-Scheibenwischermotor ) die Reglerbeschaltung ( in computerisch: die Regelparameter ) nicht zu ändern. Auch war es ziemlich egal, mit welcher Taktfrequenz die Motoren liefen. Das ist deshalb wichtig, weil für die Kriechfahrt eine niedrige, für mittlere Geschwindigkeit eine ausserhalb des Hörbereichs liegende und für die höheren Geschwindigkeiten wieder eine niedrige Taktfrequenz wegen der Verlustleistung in der Brücke vorteilhaft ist.
Die H-Brückenansteuerung durch den µP bringt für die Innenwiderstandsmessung einen Vorteil: Damit der Motor nicht dreht, kann man die Brücke während der Widerstandsmesung mit ca. 100...400 Hz wechselseitig takten. Das gibt noch keine wirklich relevanten Induktivitätseffekte beim Bestimmen des Widerstands und man kann mit höherem Strom ( = größere Genauigkeit ) messen.

Statistik: Verfasst von ateshci — Mo 25. Aug 2014, 10:40

Eine Möglichkeit zur Brückenregelung

2014-08-24T08:52:58+02:00

Hallo allerseits,
anbei stelle ich noch eine weitere Möglichkeit zur Regelung der Motordrehzahl vor. Sie braucht keine Austastlücke wie bei der klassischen EMK-Messung und muss auch nicht auf die Ansteuerfrequenz Rücksicht nehmen. Der Trick ist eine indirekte Messung der EMK über den Motorstrom. Ein Hall-Effekt Sensor von Allegro misst den Strom, der vom Motor gezogen wird, und der µP rechnet daraus die EMK aus.
Damit es funktioniert, muss man den Innenwiderstand des Motors, Rm, kennen.
Dazu wird eine effektive PWM-Spannung von 1V an den Motor angelegt, der sich dabei nicht dreht, und der Strom Io über den Sensor gemessen. Daraus errechnet sich Rm= 1/Io.
Für einen drehenden Motor gilt: Die am Motor anliegende, von der Motorregelung ausgegebene, Sollspannung V teilt sich auf in die beiden Teilspannungen im Motor EMK und den durch den vom Motorstrom Im am Ankerwiderstand Rm erzeugten Spannungsabfall Vm.
Wenn man bei laufendem Motor den Strom misst, dann kann man aus den bekannten Größen V, Rm und Im die EMK ausrechnen:
EMK= V-Vm = V - (Im*Rm). Dieser Wert wird zur Drehzahlregelung benutzt.
Ich habe das mal vor jahren mit OpAmps analog aufgebaut, da muss man per Hand den Analogrechner kalibrieren. Übrigens kann man auf diese Weise auch einen Hauptschluss- ( Märklin- ) Motor regeln.
Nachtrag: Ich habe noch die Werte etwas verändert, damit die Schaltung ab 100Hz PWM-Frequenz funktioniert und die ADC-Eingangsspannung auch in der Nähe von 0 und 5V linear ist.
Hier ein Schaltbild zum Anschluss:

Statistik: Verfasst von ateshci — So 24. Aug 2014, 08:52