PWM fuer Spannungseinstellung und Motorgeschwindigkeit?

[carsten]

Hallo,

ich habe einen 24V Gleichstrommotor den ich gerne mit einer 48V Spannungsquelle (max. 100W) betreiben wuerde.

Dazu gibt es ja Umspanner:
https://www.aliexpress.com/wholesale?ca ... +converter

Zusaetzlich wuerde ich gerne die Motorgeschwindigkeit regulieren koennen. Also muss ein PWM her:
https://www.aliexpress.com/wholesale?ca ... +speed+pwm

Ich frage mich nun ob es spezielle Bauteile gibt, die gleich beide Funktionalitaeten integrieren, oder ob ich damit davon komme nur ein PWM zu verwenden und dann zu messen bei welche Knopf-Stellung das Teil nur noch 24V ausspuckt und dann mit einem Stift markiere wo genau das Maximum ist und ich den Motor nicht ueberlaste. Was wuerde dagegen sprechen?

Apropos: Wenn ich ein PWM mit der 48V Spannungsquelle von oben betreibe und den Einstellknopf so stelle, dass noch 24V rauskommen am Ende, heisst das dann, dass der Motor theoretisch die vollen 100W der Spannungsquelle ziehen kann oder sind jetzt maximal 50W moeglich, da das PWM so arbeitet, dass dann auch nicht mehr die volle Leistung der Spannungsquelle genutzt werden kann?

[der mit den kurzen Armen]

Mach dir erst mal klar was Pulsweitenmodulation bedeutet. Dann dürfte dir auch klar sein das der Motor mit voller Spannung versorgt wird! Für dich zum Verständnis der Motor wird mehrmals in der Sekunde ein und ausgeschaltet. Dabei variieren die ein und Auszeiten je nach Einstellung. Noch etwas 100VA:24V sind ca 5 A . Dein Spannungswandler sollte aber mindestens 10 A schaffen.

[BernhardS]

Man muss sich die Funktion halt vorstellen. Eine PWM schaltet beispielsweise 50% der Zeit ein. Im eingeschalteten Zustand fließt grundsätzlich der volle Strom. Den muss die Stromversorgung grundsätzlich bringen, das kann aber durch die Kondensatoren im Netzteil abgemildert werden.
Ein Schaltwandler schaltet ebenfalls schnell ein und aus, speichert aber Energie in einer Induktivität (Spule). Er kommt also viel näher an einen Trafo hin: halbe Spannung = doppelter Strom; kann diesen in der Praxis sogar übertreffen, weil kleine Trafos ziemliche Verluste haben.

Ob das jetzt so eine gute Idee ist, zwei Module die schnell schalten einfach hintereinander zu schalten, das lässt sich aus der Ferne schlecht beurteilen. Geh mal lieber davon aus, daß das nicht auf Anhieb klappt.

Den Motor wirst Du an der PWM bei etwa 50% nicht überlasten. Er hat ja die anderen 50% der Zeit auch Gelegenheit seine Verlustwärme abzugeben.

Mit der Spannung zu rechnen ist auch so eine Sache. Der Motor hat die halbe Leistung weil nur die halbe Zeit Strom fließt. Klar, wenn die PWM belastet ist, dann wird auch weniger Spannung angezeigt. Was das Meßgerät anzeigt wird stark davon abhängen wie gut es mit diesen impulsartig anstehenden Spannung zurechtkommt. Da ist manchmal das gute alte Zeigerinstrument von Vorteil. Die Elektronik kann irgendwas daherflackern, der Zeiger aber nicht so schnell wackeln.

[carsten]

Also die Stromquelle schafft das denke ich ohne Probleme mit ihren 100W. Der Motor zieht maximal 50W. Haette ich sagen sollen.

Bezueglich dem PWM hatte ich mir Sorgen gemacht, dass es dem Motor irgendwie schaden koennte, wenn ich ihn kurzzeitig mit 48V betreibe, dann ausschalte, wieder einschalte, usw. um dann effektiv eine Geschwindigkeit zu haben wie wenn ich 24V dauerhaft anlege. Schaden tut einem Motor also vor allem Ueberhitzung? Es geht also nicht um kurzzeitige Stroeme sondern um den Strom ueber laengere Zeit der Anliegt.

Ich hatte tatsaechlich vorgehabt an PWM Knopf zu drehen und dann mit dem elektrischen Voltmeter zu messen bis halt 24V angezeigt werden. Alternativ hab ich noch einen Watt-Messer fuer die Steckdose. Ich koennte den Motor anschliessen und das PWM langsam hochdrehen bis der Motor maximal 50W braucht (fuer die er ja ausgelegt ist). Die Spannung selbst scheint ja nicht so wichtig zu sein wenn sie nicht dauerhaft anliegt.

Eine Antwort deutet ja sogar darauf hin, dass Schaltwandler und PWM hintereinandergeschaltet vielleicht keine gute Idee sind.
Ich denke ich werde mir einen PWM kaufen und damit erstmal experimentieren.

[anders]

Den Motor wirst Du an der PWM bei etwa 50% nicht überlasten. Er hat ja die anderen 50% der Zeit auch Gelegenheit seine Verlustwärme abzugeben.

Das stimmt nicht, da die Wärmentwicklung proportional zum Quadrat des Stromes ist.
Für Widerstandslasten kommt dabei heraus, dass die Wärmentwicklung um 41% größer ist.

Allerdings glättet die Motorinduktivität den Stromverlauf, auch wenn die Spannung rechteckförmig ist.
Dafür treten dann allerdings erhebliche Wirbelstromverluste im Blechpaket auf.
Insgesamt ergibt sich also eine etwas unübersichtliche Situation, die stark von konstruktiven Merkmalen des Motors beeinflusst wird.
Erfahrungsgemäß sind solche Bauteile wie ein Motor aber genau für die im Datenblatt genannten Betriebsbedingungen optimiert, und man muß unter derart stark geänderten Verhältnissen erhebliche Abstriche hinsichtlich der Leistungsfähigkeit machen.
Es sind schon etliche Motore abgebrannt, weil man glaubte eine Drehzahlergelung mittels Phasenanschnitt sei doch ganz leicht zu realisieren, und es könne dabei ja nichts passieren, weil die Leistung damit ja nur reduziert werden kann.

Man kann allerdings auch Motorcontroller kaufen, die am Ausgang "richtigen" Gleichstrom in der gewünschten Stärke liefern. Die werden allerdings auch etwas mehr als 6,43EUR kosten.
Ohne ein vernünftiges Datenblatt kann man das allerdings nichts beurteilen.

Zwei verschiedene Schaltwandler hintereinanderzuschalten ist jedenfalls eine Schnapsidee, und es ist auch nicht nötig. So etwas klappt nur, wenn die Stufen eine gemeinsame Steuerung besitzen.

[carsten]

Man kann allerdings auch Motorcontroller kaufen, die am Ausgang "richtigen" Gleichstrom in der gewünschten Stärke liefern.

Hast ein, zwei Links wo man solche Controller kaufen kann?