Motorsteuerung für Fischertechnik (Spielzeug-Motoren)

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Autor
Motorsteuerung für Fischertechnik (Spielzeug-Motoren)
Suche nach: motorsteuerung (536)

    







BID = 833503

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung
 

  


Hallo zusammen,

ich bin ganz neu hier, und dies ist mein erster beitrag, also seids gnädig...

ich hab für meine kinder Fischertechnik neu entdeckt, und möchte gerne eine "PowerStation" für die Motoren, lampen etc. bauen, da ich nicht zwei von den teuren Trafos aufstellen will (und dann jeder über die netzkabel stolpert)

meine idee: kleines Kastl, LiPo-Akku drinnen (ich bin Modellflieger, ich kann mit Akkus gut umgehen), Schalter+Kontroll-Led, zwei 2,6mm Bananenbuchsen, und in der Mitte ein großes Poti, nullstellung ind er Mitte, Drehen nach links/rechts = Motor läuft sanft/schnell in die angegebene Richtung.

Mechanisch wär das Ding schon fast fertig, allerdings scheitere ich an der Elektronik (obwohl ich davon zumindest ein bissi was verstehe)

Mein erster, soeben gescheiterter Versuch: Vom großen "C" den "Mini-Fahrtregler 2A" plus den "SMD-Servo-Tester". Alles schön klein, hätte wunderbar in mein gehäuse gepasst.

Nur:

a) der Servo-Tester ist sowas von grottenschlecht, asymmetrisch, unlinear, zum an-die-wand-werfen-und-dann-drauf-herumhüpfen

b) der Fehrtregler ist von der Idee her recht nett, aber die machen PWM mit den Servo-Signalen (alle 20 msec ein Impuls zwischen 1 und 2 msec, 1msec entspricht -100%, 1.5 msec ist Null, 2 msec = +100%) was einer Schaltfrequenz von 50 Hz entspricht, entsprechend brummt der Motor (und Bürsten und Lager werden das nicht lange aushalten) => an-die-wand-werfen-und-dann-drauf-herumhüpfen

Nun - was tun?

Motor-Drehzahlstellen (stellen, nicht regeln) wär ja so simpel (z.B. mit L200) aber wie zum Kuckuck krieg ich das mit dem Links-Recht-Lauf hin?

Hinweis: ich will bewusst keinen Polwende-Schalter (ich hab selbst als Kind damit Motoren gequält: Vollgas, und immer hin-und herschalten), sondern ein Poti mit Mittelstellung = Stillstand

Zusatz-Anforderungen (nice to have)

Spannung einstellbar per Trimmer im Inneren (die Spannung der Fischertechnik-Motoren hat sich im laufe der Jahre geändert, 6V, 9V, 12V?) => wäre kein problem mit dem L200

Strombegrenzung (meine Fraggles sind noch zu klein um Kurzschlüssen konsequent zu vermeiden). idealerweise per trimmer einstellbar, ein austauschbarer Festwiderstand (wie beim l200) tuts aber auch.

H-Brücken hab ich natürlich angeschaut, aber wie kombiniert man das mit Drehzahl-Stellung?

Dumme, extrem naive Idee meinerseits: zwei L200, und betrieb über die Differenz-Spannung (nein, bitte nicht schlagen)

nebenbei: Schaltung sollte eher simpel sein, da auf Lochraster aufgebaut werden soll.

Für alle Ideen sehr sehr dankbar, Michi





BID = 833507

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

 

  

Hallo Michi, und Willkommen im Forum.


Zitat :
dies ist mein erster beitrag, also seids gnädig...
Wenn bloß mal alle ersten Beiträge so ausführlich, und vor allem mit korrekter Rechtschreibung ausgestattet wären

Ich habe mal eine ähnliche Schaltung gebaut, welche einen Konstantstrom bereitgestellt hat. Auf deine Anwendung, eine Konstantspannung zu liefern, umgemünzt, sieht sie so wie im Anhang aus.

Wür das bisschen Fischertechnik sind die Leistungstransistoren zwar etwas überdimensioniert, aber dafür bekommt man die auch nicht so schnell kaputt. Gekühlt werden sollten sie trotzdem.
Knackpunkt an dieser Schaltung ist, dass du eine bipolare Versorgung brauchst. du müsstest also zwei Akkus einbauen.

Falls du das nicht willst/kannst, bleibt ja immer noch die Variante mit der H-Brücke. Dafür brauchst du auch nur einen Spannungsregler, welcher an die beiden oberen Transistoren der H-Brücke angeschlossen werden. Masse dementsprechend an die beiden unteren - wie gehabt.
Damit die Motoren nicht bei Volllast umgeschaltet werden können, könnte noch eine Art Nullspannungsschalter eingebaut werden. Dieser gibt dann bspw. ab 100mV ein Ausgangssignal ab, welches als Freigabe für die Umschaltung dienen kann.



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 833596

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung

Danke für die Antwort!

Zwei Akkus ist eher nicht so gut, weil a) umständlich und b) mit LiPo blöd wenn einer tiefentladen wird.

Aber deine Schaltung gefällt mir. Wie kriegte man da eine (einstellbare) Strombegrenzung mit rein?

Gibts eine einfache Möglichkeit eine (strommäßig) belastbare "Mitte" herzustellen? (ich kenne die Symmetrierung mit OP, aber ich brauchs belastbar)


BID = 833597

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
H-Brücken hab ich natürlich angeschaut, aber wie kombiniert man das mit Drehzahl-Stellung?
Autoradio-Endstufe?

BID = 833600

Offroad GTI

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Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Wie kriegte man da eine (einstellbare) Strombegrenzung mit rein?
Mit einem weiteren OPV wäre dies möglich. Aber da du ja eh´ nur einen Akku hast, kannst du diese Schaltung nicht hernehmen.



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BID = 833601

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung

So, ich bin soweit dass ich "V1" mit einem Polwende-Schalter ausstatte. Dann komm ich mit meinem L200 zurande, und es wird in absehbarer Zeit fertig (die Kids warten schon...)

Im Datenblatt des l200 bin ich über diese Schaltung gestolpert, Drehzahlregelung für Gleichstrommotor, negativer Innenwiderstand 8Spannung steigt mit steigendem Strom). Erreicht wird das durch anheben des Fußpunktes des L200 durch den Motorstrom über R3.

Soweit, so klar, aber folgendes verstehe ich noch nicht:

- RM ist der Gleichstromwiderstand des Motors?

- Die Dimensionierung von R3 erfolgt nach der angegebenen Formel. Was wenn ich die Drehzahl verändern will? Dann wäre R2 ja ein Poti, wie dimensioniere ich dann R3?

- wofür ist R4? (ist das zum Drehzahl einstellen?) Wie wird der dimensioniert?


Danke schon mal!

BID = 833602

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung

nachtrag: Ich seh grad das die Bildqualität sehr schlecht ist. Der untere Anschluss vom Motor nach links geht zu R3.

BID = 833612

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

Warum so kompliziert?
Es genügt doch, den Motor einfach gegen Masse geschaltet zu betreiben.
Was die Geschichte mit dem negativen Innenwiderstand soll, erschließt sich mir nicht.


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BID = 833616

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung

Um die Drehzahl eines Gleichstrommotors lastunabhängig konstant zu halten, muss bei steigendem Lastmoment = steigendem Motorstrom die Motorspannung auch ansteigen. Aus Sicht der Spannungsquelle entspricht das einem negativen Innenwiderstand.

Aber wahrscheinlich hast du recht: unnötig kompliziert für meine Anwendung.

BID = 833629

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

Bei steigendem Moment muss der Motorstrom (und damit die Ausgangsspannung) natürlich auch steigen

Mich hatte erst nur der Begriff "negativer Innenwiderstand" ein wenig verwirrt



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BID = 833632

Fisa

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Graz-Umgebung

Ja, aber normalerweise liefern Spannungsregler unabhängig vom Ausgangsstrom eine konstante Spannung (verhalten sich also in einem bestimmten bereich wie eine ideale Spannungsquelle mit Innenwiderstand = 0)

Eine "reale" Spannungsquelle (batterie, ...) liefert bei steigendem Strom eine sinkende Spannung => Innenwiderstand größer null

Diese spezielle Schaltung liefert bei steigendem Strom eine höhere Spannung => Innenwiderstand kleiner Null, also negativ


BID = 833635

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

Danke, das ist mir schon bewusst, mir ging es wie gesagt nur un die Formulierung.


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BID = 833645

Otiffany

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Beiträge: 13763
Wohnort: 37081 Göttingen

Als Modellflieger kennst Du dich ja gut mit Fernsteuerungen aus.
Wie wäre es denn mit einem Servotester und einem nachgeschalteten Motorregler?

https://forum.electronicwerkstatt.d.....14430

Gruß
Peter

BID = 833652

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

F:
Zitat :
Wie wäre es denn mit einem Servotester und einem nachgeschalteten Motorregler?


A:
Zitat :
Vom großen "C" den "Mini-Fahrtregler 2A" plus den "SMD-Servo-Tester". Alles schön klein, hätte wunderbar in mein gehäuse gepasst.

Nur:

a) der Servo-Tester ist sowas von grottenschlecht, asymmetrisch, unlinear, zum an-die-wand-werfen-und-dann-drauf-herumhüpfen

BID = 833668

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12743
Wohnort: Cottbus

Hier gibt es den Schaltplan noch mal in lesbar und mit Bauteilwerten.



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