Variable Strombegrenzung (Leistungsbegrenzung) für ein DC Motor

Hallo,

ich arbeite momentan an einem Projekt für einen Greifer.
Dafür benutze ich einen DC Motor 24 V und max 2 A(vorgegeben). Ich möchte die Kraft veränderbar haben.
Da die Strom proportional zur Drehmoment ist, möchte ich darüber die Kraft begrenzen(Reglung über den Arduino Nano).

Jetzt zu meinem Problem: Ich finde dafür keine Lösung und keine Komponenten die passen.
Ich habe schon viel von PWM gelesen aber ich möchte ja damit nicht die Drehzahl regulieren ( soll konstant bleiben) sondern nur eben den Strom verändern. Das ganze sollte eben auch möglichst klein sein (viele Regler sind da zu groß).

Über Stichworte mit denen ich mich wieder auf die Suche machen kann, Hilfe und Tipps oder Komponenten Links würde ich mich sehr freuen.

Besten Dank
Sam

Ich habe schon viel von PWM gelesen aber ich möchte ja damit nicht die Drehzahl regulieren ( soll konstant bleiben)

Wenn du den (mittleren) Strom ändern möchtest, ist PWM das Mittel der Wahl.
Und natürlich hat das Einfluss auf die Drehzahl.

Tipp:
Viele H-Brücken, oder sonstige Motortreiber, haben einen I-Sens Ausgang.

mit einem 0,5 Ohm(2W) als Shunt könntest du den Strom an einem analogen Eingang mit interner Referenz (1,1V) messen und über PWM regeln.

Danke für die schnellen Antworten.
Ich habe jetzt meine " Hülle" zu ende konstruiert und da ist leider nicht mehr viel Platz (würde es gerne bei der kompakten Größe lassen). Da ist dann aber einfach kein Platz mehr für einen PWM Regler(die die ich finde sind immer recht groß). Wenn niemand einen mehr einen Vorschlag hat, muss ich wohl leider ohne Reglung machen und mit einem fixen Widerstand oder eben einem Poti.

Trotzdem vielen Dank und ein schönes Wochenende

Du weißt schon daß Du einen 10 bis 20W Poti brauchst.

Andererseits hast Du kaum Infos gegeben sodaß wir Dir nicht wirklich antworten konnten.
Grüße Uwe

wie steuerst du den Motor an?

Hallo,

also eigendlich veränderst Du bei einem DC Motor ja die Spannung, damit wird dann die Drehzahl verändert. Wenn Du jetzt eine Stromregelung zur Drehmomentbegrenzung haben willst musst Du natürlich erst mal den Strom messen können. Dazu hast Du hier schon einen Ansatz zu einen Shunt bekommen. Wenn nun der Strom erreicht ist mussst Du wiederum die Spannung runter fahren, und zwar so weit das der Strom gerade gehalten (begrenzt) wird. Eine andere Stellgrösse als die Spannung hast Du nun mal nicht.

In der Regelunstechnik wird dazu dem Drehzahlregelkreis ein Stromregelkreis unterlagert. Die beiden Regler werden dabei in der Regel als PID Regler ausgeführt. Der Ausgang des Drehzahlreglers wird über eine Begrenzerstufe auf den Sollwert des Stromreglers geschaltet. Diese Begrenzer lässt also nur einen bestimmten Stromsollwert zu. Der Ausgang des Stromreglers geht letztlich auf die Leistungsstufe und die wiederum veändert die Spannung die am Motor ankommt.

Wenn Du den Drehzahlregler nicht brauchst , Maxdrehzahl ist nicht zu hoch, kannst Du auch nur den Stromregelkreis aufbauen. Das ist dann eine reine Momentenregelung.

Deine vorgeschlagenen Lösung mit dem fixen Widerstand geht natürlich auch, da an Ihm bei steigendem Strom ( Moment ) immer mehr Spannung abfällt. Allerdings wird dann ziemlich was verheitzt. Dein Motor hat 24V und 2A , Wenn Du jetzt mal davon ausgehst das 2-4V Volt an dem Motor benötigt werden um ihn bei Stillstand am geforderten Moment zu halten , und dein gefordertes Moment nur 1,5A entspricht sind das etwa 20V am Widerstand bei max 1,5A = 30Watt. Der Wiederstand hätte dann etwa 20/1,5= 13Ohm. Du kannst natürlich auch noch mit der Versorgungsspannung spielen , eventuell läuft ja mit 6V alles schon so wie Du es haben willst.

Heinz

Hi
Chopper?

MfG

Hi,

@Postmaster Chopper

der Link bezieht sich das auf Steppermotoren in Verbindung mit DC Motoren kenne ich das nicht.

In dem Zusammenhang mit Drehstrommotoren & Servomotoren werden / wurden Bremswiderstände oder auch Kondesatoren im Zwischenkreis schon mal als Chopper-wiederstand oder Kondesnsator bezeichnet.
Dabei wurde dann die Bremsenergie verheitzt oder gespeichert. Diese Umrichter haben / hatten eine Brücken-Gleichrichter mit 4 oder 6 Dioden um die Zwischenkreisspannung zu erzeugen.

Das wird aber heute kaum noch verwendet da moderne Frequenz oder Servoumrichter als 4Q Geräte auch ins Netz zurück speisen können. Die Zwischenkreisspannung wird hier mit IGBT Brücke gemacht wie im Leistungsteil für den Ausgang.

Heinz