Strom über den Motor messen (RB40, L298, Shunt)

[Yossarian]

Hallo
natürlich lege ich mit der PWM eine Spannung an den Motor. Diese Spannung schalte ich ab,wenn der Sollstrom erreicht ist und schalte sie wieder ein ,wenn der Iststrom den Sollstrom unterschreitet. Dies geschieht im Takt der PWM.Mit anderen Worten:Mit der Pulsbreite stelle ich den Strom ein.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[Xaver]

Ich möchte mit der Strommessung später eine klasische Kaskadenreglung aufbauen, mit Stromreglung, Drehzahlreglung und Lagereglung.

Um die PWM als Störung auszuschließen habe ich die Messung einmal mit einem ohmschen Widerstand gemacht. Störungen der PWM müßten ja auch dort zu sehen sein(s. Diagramm oben). Die PWM ist bei mir auf 20KHz damit keine Störgeräusche oder pipen entsteht. Laut Datenblatt ist die H-Brücke bis 25kHz(max 45kHz) zugelassen. Bei Langsameren PWMs ist auch ein brummen am Motor zu spüren. (bin froh, dass die PWM überhaubt so schnell ist)

Bei der einstellung des Filters bin ich nun etwas verwirrt. Soll ich die Zeitkonstante nun so einstellen, dass ich den Motor min. 3 Umdrehungen machen lasse? Der RB40 macht so maximal 5000 U/min. Demnach sollte ich meine Zeitkonstante auf max. 27Hz stellen? (5000/(60*3)).
Oder versuche ich dann etwas zu Regel, was ich wirklichteit viel schnell ist?

Da ich denke das sich ein träges Signal leichter regeln läßt habe ich die Zeitkonstante des Tiefpasses auf 70ms (14Hz) gestellt.

Die Messungen sehen nun sehr viel besser aus.

Zur späteren Regelung benötige ich ja auch einige Motor-/Systemkennwerte. Dazu habe ich eine Sprungantwort mit 50% PWM und mit 100%PWM gehmacht (beiden Diagramme).
Nun weiß ich aber nicht wie ich die Zeitkonstanten richtig zuordne?

• 69ms Tiefpass
  1,48ms Abtastzeit

http://www.wsgs.net/nBot/image002.gif http://www.wsgs.net/nBot/image004.gif
Bild hier  Bild hier  

Edit: Bilder wider sichbar

[magnetix48]

Hallo Benno,

mit der PWM legst du an den Motor eine Spannung von PWM-Verhältnis mal Betriebsspannung. Das ist noch keine Stromregelung.
Eine Stromregelung wäre es, wenn du jetzt den Strom messen würdest und die PWM dann so veränderst, dass der Sollstrom erreicht wird.

Für ohmsche Lasten, bei denen du einen festen Widerstand hast, wie in dem ersten Diagramm, sieht die Spannungsregelung wie eine Stromregelung aus, da beides im festen Verhältnis stehen. Bei induktiven Lasten, wie z.B. einem Motor sieht es jedoch anders aus. Der Motor ist außerdem keine reine induktive Last sondern erzeugt durch die Drehung eine Gegenspannung, die auch zu berücksichtigen ist.
So wie der Aufbau zu den Diagrammen beschrieben worden ist, ist es eine durch PWM eingestellte Betriebsspannugsänderung des Motors auf die der Motor mit dem im Diagramm dargestellten Strom reagiert.

Gruß
Detlef

[magnetix48]

Hallo Xaver,

da war ich gerade am tippen, als du deinen Beitrag gepostet hast.
Das sieht ja schon viel freundlicher aus, als deine ersten Diagramme. Was fehlt ist ein Massstab und mir ist auch nicht ganz klar, was die Diagramme darstellen und was du als Sprung auf das System gegeben hast. Überhaupt, ist es ein offenes System in dem du einfach die PWM änderst oder ist es schon eine geschlossene Regelschleife?

Gruß
Detlef

[Xaver]

das ist noch ein ganz offenes System, ohne eine rückführung. Ich wollte ja auch ersteinmal einige werte haben um die Regelung parametrisieren zu können.

Mit einem klick auf den Link kommst du so der Großansicht der Bilder. Die einheiten habe ich schon richtig umgerechnet. Bei den kleinen bildern ist die Skala ist leider schwarz auf schwarz(eigentlich transparenter hintergrud).

Mit sprung meine ich , dass ich die PWM gleich auf volle pulle gestellt habe (oder halt 50%) um zu sehen wie lange der motor braucht bs Moment und drehzahl dem Strom entsprechen.

[magnetix48]

Hallo Xaver,

ich denke, du kannst die Zeitkonstante schneller machen, so glatt, wie die Signale aussehen. In den Diagrammen wird sicher zu viel Einfluss vom Filter zu sehen sen.

Gruß
Detlef

[Mosi]

Ich kann die Bilder nicht sehen, (Forbidden, Error403)
Gruß, Rene

[Yossarian]

Hallo
ich habe den Eindruck , wir reden aneinander vorbei.Bei einer Momentenregelung interessiert mich doch die Spannung nur insofern, daß die in der Lage sein muß,den Strom durch den Motor zu treiben.Das können 100V, 1000V oder sonst was sein (solange meine Bauteile das vertragen und die EMV nicht in die Quere kommt).Einzig und allein der Strom interessiert.Ich gebe einen Sollstrom vor und vergleiche mit dem Iststrom.Sobald die beiden übereinstimmen, schalte ich die Spannung ab.
Mit freundlichen Grüßen
Benno

[magnetix48]

Hallo Benno,

im fertige System von Xaver wird es wohl auch so sein, dass er mit einer Stromregelung arbeitet. Zum jetzigen Zeitpunkt kann aber von einer Regelung, geschweige denn von einer Stromregelung noch keine Rede sein. Xaver stellt mit der PWM die Motorspannung ein und misst den Stromverlauf über der Zeit.

Gruß
Detlef

[Xaver]

Hi Yossarian
Also wenn du nur den Iststrom mit sollstrom vergleichst und dann die spannung abschaltest, dann ist das eine sehr ruppige regelung. Die Strom(Moment) Regelung ist ja auch nur der innere Teil der Kaskadenregelung. Damit sorge ich dafür dass Lastmomente schnell ausgeregelt werden und ich den Strom begrenzen kann. Ich möchte aber später mit einer Sollgeschwindigkeit bzw Solllage den Motor regeln.