BL Regler ausgestiegen

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    • Hallo Maik,

      kleine Korrektur zu deiner Aussage : "Die Spulen selbst richten die Impulsflanken des Reglers gleich."
      Genau genommen werden aus den Rechteckimpulsen der PWM in der Spule Dreiecke "gemacht". Genaue Herleitung siehe hier.

      Ab einer Taktperiode von ca. 1/5 tau (siehe Diagramm) sinkt die Amplitude der Stromdreiecke während gleichzeitig der Gleichstromanteil ansteigt.

      Für den Motor entsteht damit der Effekt als würde er an einer variablen Gleichspannung (+ sehr kleinen Oberwellen) betrieben.

      M.f.G.
      Jörg
    • Käptn Graubeer schrieb:

      Hallo Julian,
      Zitat: "Was man im Modellbaubereich auch noch bedenken muss ist, dass im Teilllastbetrieb der Motorstrom höher als der Akkustrom ist."
      in der Annahme daß du das Richtige meinst, hast du m.M. nach eine etwas unglückliche Formulierung gewählt.

      Der elektrische Strom unterscheidet keine Anwendungsbereiche.
      Besser und genauer wäre:
      Was man im Modellbaubereich auch noch bedenken muss ist, dass im Teilllastbetrieb der Motorstrom in den Pulspausen höher als der Akkustrom sein kann.

      []
      Hallo Jörg,

      der Strom unterscheidet sehr wohl Anwendungsbereiche, wenn es sich um verschiedene Stromkreise handelt. Ist der Fet durchgeschaltet, fließt der Strom durch Akku, Regler und Motorspule. Ist der Fet ausgeschaltet, fließt er nur durch Motorspule und Regler-Fet, nicht durch den Akku.
      Was Pulspausen und dergleichen angeht, gehe ich von dem jeweiligen Durchschnittsstrom der einzelnen Stromkreise aus, so wie ihn z.B. ein modellbautypisches "Wattmeter" am Akku messen würde.

      Zitat:
      "Zitat: " ..können die hohen Spulenströme verwirklicht werden bei nur geringen Akkuströmen."
      Deine Quellenangabe ist hier ebenfalls unglücklich gewählt. Eine
      PWM-Ansteuerung von Motoren kann man nicht mit einem Buckconverter
      (=Abwärtsregler) vergleichen."

      Sehr wohl kann man diese mit einem Buck-Converter vergleichen, die Gemeinsamkeiten sind sogar frappierend:
      en.wikipedia.org/wiki/Buck_converter#Theory_of_operation
      Man beachte die Schaltbilder auf der rechten Seite. Schalter und Freilaufdiode sind im Fet integriert, die Kapazität hat man logischerweise nicht in der Motorspule, Widerstand und Induktivität ist die Spule.

      Zitat:
      " Abwärtsregler arbeiten vom Prinzip her
      ähnlich wie Trafos. Sie reduzieren die Ausgangspannung zur
      Eingangsspannung und erhöhen ggfs. den Ausgangsstrom zum Eingangsstrom."

      Nein das tun sie nicht. Trafos arbeiten fundamental anders. Dass sie 2 magnetisch gekoppelte Spulen statt einer haben und keinerlei sonstige Bauteile, ist nur ein Teil der mannigfaltigen Unterschiede.

      In der Tat lässt sich ein PWM-gedrosselter Motor sehr gut mit einem Buck-Coverter vergleichen, denn beim Motor ist der Strom höher und die effektive Spannung geringer als eingangsseitig, genau wie beim Converter.

      Zitat:
      "Für die thermische Belastung eines Stellers ist es unerheblich ob der Strom vom Akku oder der Motorspule stammt. Beide Ströme fließen durch den Leistungstransistor mit integrierter Freilaufdiode und führen zu einer Erwärmung desselben."

      Auch das ist leider nicht richtig. Ist der Fet durchgeschaltet, und der Strom fließt durch den Akku, ist der Widerstand des Fets sehr klein, und die Erwärmung äußerst gering. Ist der Fet dagegen ausgeschaltet und fungiert als Freilaufdiode, so fließt der Spulenstrom durch diese "Diode" mit einem beträchtlichen Spannungsabfall von 0,5-1V, was zu einer erheblichen Erwärmung führt.
      Nicht umsonst gibt es Regler mit "aktivem Freilauf", bei denen Fets so geschaltet werden, dass der Strom durch sie anstatt durch eine "Diode" fließen kann. Hier hat man erheblich geringere Verluste, wie auch hier beschrieben:
      rc-heli.de/board/vbglossar.php?do=showentry&id=88

      Dies kann ich aus eigenen Experimenten bestätigen: Bei einer Eingangsspannung von ~11V brauchte ich ca. 10% weniger Strom um die gleiche Propellerdrehzahl im Teillastbereich zu erreichen, als ich im getesteten Regler den aktiven Feilauf aktiviert habe.
      Klar: Habe ich 1V Spannungsabfall in der "Freilaufdiode", sind das ca. 10% von 11V. Diese 10% Verlust spare ich mir bei aktivem Freilauf. Und diese 10% Verlust würden nix anderes tun, als den Reger zu erwärmen.


      Zitat:

      "Zitat: "Schalten die FETs aus, kommt der Akkustromfluss sofort zum
      Erliegen. Dies ist ja auch der Umstand, der die Eingangskondensatoren
      nötig macht."
      Dieser Zusammenhang ist so nicht nachvollziehbar.
      Eingangskondensatoren oder auch Stützkondensatoren dienen zum einen der
      Reduzierung(durch Kurzschluß) von Spannungsspitzen in der
      Stromversorgungsleitung und zum anderen als Energiespeicher bei einer
      pulsartig hohen Leistungsaufnahme der Verstärkerschaltung (hier
      Drehzahlsteller). Wenn diese zu Begin des Einschaltimpulses (ansteigende
      Flanke) der Leistungsstufe einen hohen Strombedarf hat, wird dieser
      hohe Strom zunächst aus dem Stützkondensator entnommen, da dieser einen
      erheblich geringeren Innenwiderstand als der Akku hat."

      Dann möchte ich es dir erklären: Schaltet der Fet aus, versucht die Induktivität der Kabel zwischen Regler und Akku den Strom weiter fließen zu lassen, weil Induktivitäten das so an sich haben. Will der Strom weiter fließen, und der Stromkreis ist offen, können sehr hohe Spannungen entstehen, welche elektronische Bauteile im Regler schädigen können. Man kann dies mit dem Druckstoß in einer Wasserleitung vergleichen. Daher hat man eingangsseitig Kapazitäten, welche als Puffer dienen und den Strom aufnehmen, und somit die Energie, welche induktiv im Regler-Akku-Kabel gespeichert war.
      Hat man ein längeres Kabel, hat man mehr Induktivität, und somit mehr Energie, die aufgenommen werden muss. Folglich braucht man eine höhere Eingangskapazität (Zusatzkondensatoren am Reglereingang).
      Diese wirken ähnlich wie eine Schutzbeschaltung.

      Grüße,

      Julian