PWM: Welche Spannung für den Motor?

Moin.

Bin neu hier, und habe gleich eine Frage, die ich nicht recht selbst
beantwortet bekomme.

Ich habe eine PWM mit einem NE555 aufgebaut, um einen simplen DC-Spielzeugmotor langsam aber kraftvoll laufen zu lassen. Sowas versucht ja andauernd jemand. Die Schaltung funktioniert, und ich kann die Drehzahl regeln. Im sehr sehr geringen Tastverhältnis aber läuft der Motor nicht, sondern fiept nur. Auch nix neues. Ich habe auch mal die PWM-Frequenz variert, sodass ich bei sehr geringen Tastverhältnissen zwar einen guten Vibrator hinbekomme, aber keine Drehung.

Große mechanische Lasten hängen nicht am Motor, er soll im Prinzip nur langsam drehen und praktisch nix damit antreiben.

Kann ich alternativ auch die Klemmspannung des Motors erhöhen? Im Moment entspricht die Nennspannung des Motors der anliegenden Klemmspannung. Ich habe irgendwo gelesen, dass Schrittmotoren mit sehr viel höherer Spannung betrieben werden, als eigentlich als Nennspannung angegeben ist. Kann man das auch bei DC-Motoren machen?

Danke für jeden Tip.

Thom

Normale Bürstenmotoren kann man durchaus mit höherer Spannung als der Nennspannung betreiben. Kaputt gehen die, wenn der Strom zu hoch wird und damit irgend ein Draht oder Isolierung durchbrennt. Also ein thermisches Problem. Vielleicht können sie auch durch zu hohe Drehzahl kaputt gehen. Wenn Du den Strom durch PWM klein hältst, kannst Du durchaus mit der Spannung höher gehen.
Beim langsamen, kraftvollen Drehen gibt es bei den Bürstenmotoren aber natürliche Grenzen: ein bestimmtes Drehmoment ist zum Anlauf notwendig, darüber hinaus dreht der Motor im Leerlauf aber schnell hoch. Eine Verbesserung kann man erreichen, wenn man die Drehzahl misst und die PWM entsprechend nachregelt.

Bei einem geringen PWM Wert läuft der Motor so wie bei einer geringen Gleichspannung. Wichtig ist dabei, dass der Strom in der Freilaufphase weiterfließt (z.B. über eine Freilaufdiode).

Ein Bisschen Vibration kann dabei sein wenn die PWM Frequenz tief ist, wenn man etwas davon merkt dann ist sie im allgemeinen aber auch schon schon zu tief und der Motor läuft mit höheren Verlusten.

Simpler Spielzeugmotor bedeutet für mich dass das Teil einen dreiteiligen Kollektor hat. Die sind erfahrungsgemäß über PWM nur bescheiden regelbar und neigen bei zu geringer Drehzahl (Spannungs-RMS) zum zappeln da sie nicht in die nächste "Rastung" kommen.
Für PWM-Versuche sollte der Motor mindestens einen 5-teiligen Anker respektive Kollektor haben.

Danke für die vielen Antworten

@Manf: Freilaufdiode ist verbaut. Rütteln habe ich nur, wenn ich mit der PWM-Frequenz sehr tief gehe. Vorgesehen hatte ich was bei nem kHz, daher dann das fiepen.

@Hessibaby: Ich habe den Motor nicht aufgemacht, aber ich denke, es ist einer mit dreiteiligem Kollektor. Und Fünfteiliger geht besser? Muss ich mal versuchen.

Was ich mit dem vorhandenen Material noch versuchen würde ist: Niedrige PWM-Frequenz und höhere Spannung, um knackige aber kurze Kraftstöße zu bekommen. Ich würde dabei sogar in Kauf nehmen, dass der Strom stark rippelt, weil es mir nicht um Effizienz geht- im Moment soll es nur überhaupt gehen.

Thom

Ich hab das mit höherer Spannung und niedrigerer PWM-Frequenz versucht. Geht besser, bringt aber leider nicht so viel mehr. Ich bekomm den Motor zwar von 6000 U/m auf gut 200 U/m runter, aber dann ist schluss. Ich werde mir morgen wohl einen anderen Motor besorgen.

Thom

um mal eine Rückmeldung zu geben:

Ich habe jetzt einfach einen Getriebemotor genommen, der im Leerlauf schon in etwa die gewünschte Drehzahl hat, und mach mit der PWM nur noch das fine tuning. Geht super, hat genug Drehmoment und ist nicht mal größer als der erste Motor.

Thom.