Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

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Flickflak
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#31 Beitrag von Flickflak »

js_hsm hat geschrieben: Dienstag 24. Oktober 2023, 14:03 Solche Motoren Typ Johnson (https://www.pollin.de/p/johnson-hochlei ... 7-w-310797) hatte ich mal kurz angedacht aber auch schnell wieder verworfen da zum einen ein Getriebe (wie auch immer) vorgeschaltet werden muss und zum anderen der elektronische Aufwand der Regelung den Preisvorteil dieser Motoren auffrisst.
Ich habe versucht, ein wenig nach DC-Motortreibern zu suchen und habe dieses Video gefunden, das ein wenig über Motormodule erklärt, die mit Arduino verwendet werden können. Hier scheint der IBT-2 von der Größe her zu passen, und ich verlinke hier direkt auf die Beschreibung im Video:
https://youtu.be/ygrsIqWOh3Y&t=2788

Das Modul kann auch ein Signal für den Motorstrom zurück an den Arduino liefern, was in meinen Augen sehr nützlich ist. Ansonsten gibt es auf demselben Kanal aber auch einige Videos zum Thema Motorensteuerung.

Der IBT-2 wird hier zum Preis von 9 Euro verkauft:
https://kamami.pl/en/DC-motor-controlle ... tsink.html

Ich bin mir etwas unsicher, ob die Grundfrequenz des PWM-Signals direkt verwendet wird – ich denke schon, und es wird normalerweise ein Motorgeräusch erzeugt. Aber es gibt hier tatsächlich ein weiteres Arduino-Video, das der Hardware-Programmierung sehr nahe kommt und in dem er zeigt, wie man die PWM-Frequenz ändert und mehr. Ab sofort sollte es möglich sein, die Frequenz auf etwa 32 kHz zu ändern.
https://youtu.be/JWZsfVWcVQ8

Aber hier wird es wohl noch viel mehr zu prüfen geben, ob IBT-2 mit dieser Frequenz in Ordnung ist. Insgesamt denke ich, dass der Preis etwas unter dem Preis für die Verwendung von BLDC-Motoren liegt. Aber wahrscheinlich wurde es noch nicht ausprobiert.

In Bezug auf diesen Johnson-Motor von Pollin habe ich den Eindruck, dass der Motor möglicherweise von einer Insolvenzmasse stammt oder von einer Firma, die herausgefunden hat, dass sie diesen Motor sowieso nicht verwenden kann. Der Preis ist sehr niedrig. Der Motor ist in erster Linie auf hohe Drehzahlen ausgelegt, verfügt dann aber über eine recht hohe maximale Wellenleistung von 127 W bei 12.800 U/min. Für den Einsatz in einer Nähmaschine benötigen Sie also ein größeres Hebelverhältnis als normal und ggf Verwendung eines Speed Reducer.

Gruß, Viggo
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#32 Beitrag von js_hsm »

Flickflak hat geschrieben: Mittwoch 25. Oktober 2023, 17:15 :
Ich habe versucht, ein wenig nach DC-Motortreibern zu suchen und habe dieses Video gefunden, das ein wenig über Motormodule erklärt, die mit Arduino verwendet werden können. Hier scheint der IBT-2 von der Größe her zu passen, und ich verlinke hier direkt auf die Beschreibung im Video:
https://youtu.be/ygrsIqWOh3Y&t=2788

Das Modul kann auch ein Signal für den Motorstrom zurück an den Arduino liefern, was in meinen Augen sehr nützlich ist. Ansonsten gibt es auf demselben Kanal aber auch einige Videos zum Thema Motorensteuerung.
Warum eine H-Bridge für einen Motor der nur in eine Richtung drehen soll?
Unnötiger Spannungsabfall, Verlustleistung und Kosten...

Nimm einen Logik-FET (z.B. IRF530 0,55€) und häng ihn direkt an den PWM Ausgang des Controllers.

Gruß, Achim
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#33 Beitrag von Flickflak »

Hallo Achim

Sie haben absolut Recht, und es kann sehr gut sein, dass die Verwendung diskreterer Komponenten eine optimalere Lösung ist, und es sollte auf jeden Fall untersucht werden, ob dieser Weg eingeschlagen werden soll. Auch hier kann es zu einem Problem in Bezug auf eine schnelle „Fast-Recovery-Diode“ kommen. Bei den Motoren, die ich mir vorstelle, kann der Strom kurzzeitig etwa 30 A betragen.

Anfangs hatte ich darüber nachgedacht, eine aktive Bremsfunktion in Verbindung mit dem Nadelstopp zu implementieren, und hier beginnt eine H-Brücke immer relevanter zu werden. Ich denke auch darüber nach, ein Prinzip zu testen, bei dem einige kurze Zeiträume ohne Strom implementiert werden, in denen die Spannung am Motor gemessen wird, um auf diese Weise eine Rückmeldung über die Motorgeschwindigkeit zu erhalten. Dazu ist es erforderlich, dass Sie den Strom schnell auf Null bringen können, und das ist nur mit einer H-Brücke möglich.

Ein Beispiel für einen Gleichstrommotor wäre dieser 895-Motor mit einer maximalen Drehzahl von 20.000 U/min. Ich stelle mir vor, hier 1:10 mit einem Zahnriemen zu machen.
https://www.aliexpress.com/item/4000227990155.html

Grüß, Viggo
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#34 Beitrag von js_hsm »

Flickflak hat geschrieben: Samstag 11. November 2023, 11:48 https://www.aliexpress.com/item/4000227990155.html
Sorry, the page you requested can not be found:(

Gruß, Achim
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#35 Beitrag von js_hsm »

Dieser ?
895 mit 6000 rpm

https://www.ebay.de/itm/335114885593

hast Du Angaben zum Drehmoment gefunden?

Gruß, Achim
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#36 Beitrag von Flickflak »

Tut mir leid, aber ich bekomme den Link ohne Probleme zum Laufen, daher verstehe ich nicht ganz, was los ist. Der, den ich verlinkt habe, hat ein Stillstandsdrehmoment von 0,72 Nm bei 24 VDC und läuft unbelastet mit 20.000 U/min bei 24 VDC.

Im Allgemeinen sind die Motorspezifikationen dieser chinesischen Lieferanten sehr unklar und oft widersprüchlich, sodass es etwas unsicher sein kann, was sie tatsächlich liefern. Ich habe mir die Spezifikationen vieler Verkäufer angesehen.

895 bezeichnet eine physikalische Größe, daher können die Motoren elektrisch etwas anders sein. Die meisten Motoren für 24 V gibt es in drei Ausführungen mit einer Leerlaufdrehzahl von 6000, 12000 oder 20000 U/min. Ich habe an mehreren Stellen solche mit 20.000 rpm und einem Stillstandsdrehmomen von 7,2 kgcm oder 0,72 Nm gesehen.

Die Motoren mit höherer Drehzahl leisten etwas mehr und können generell einen größeren Drehzahlbereich der Nähmaschine abdecken.

Aber auch einige andere Typen könnten relevant sein und es gab einige andere interessante Varianten der 775, 887 und 997.

Ich versuche gerade einen anderen Link für eine ähnliche Motor und hoffe, dass er außer mir auch für andere funktioniert.
https://www.ebay.com/itm/175585183722

Die Preise bei eBay scheinen etwas höher zu sein.

Grüß, Viggo
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#37 Beitrag von js_hsm »

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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#38 Beitrag von Flickflak »

js_hsm hat geschrieben: Sonntag 12. November 2023, 01:44 Hier bei Ali..

https://de.aliexpress.com/item/10050040 ... q92V9k5cta
Ja, es handelt sich um einen anderen Händler dieses Motortyps, allerdings mit etwas unsichereren Spezifikationen. Sie möchten, dass das „Stalldrehmoment“ einigermaßen genau spezifiziert ist, da es für die Qualität und Leistung des Motors von entscheidender Bedeutung ist. Dieser Verkäufer schreibt, dass das „Stallmoment“ 5-10 KG beträgt. Dies bedeutet wahrscheinlich 5–10 kgcm, was wahrscheinlich 0,5–1 Nm entspricht. Aber 0,5 Nm sind in meinen Augen zu wenig und bedeuten bei hohen Drehmomenten zu viel Verlust.

Es ist denkbar, dass bei der Spezifikation eines 12-V-Motors das „Stallmoment“ bei 12 V nur 0,5 Nm beträgt. Aber die Spezifikationen dieses Lieferanten sind einfach unklarer und vielleicht sind diese Motoren in Ordnung.

Ich versuche hier einen Link zu einem anderen etwas teureren Motor eines anderen Anbieters (Motor-House Store) mit einer ziemlich großen Auswahl an Motoren:
https://vi.aliexpress.com/item/10050025 ... 3278677%21

Hier werden 1,9 Nm bei 18 VDC angegeben, es handelt sich also um einen sehr leistungsstarken Motor.

Grüße, Viggo
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#39 Beitrag von Flickflak »

Im Allgemeinen sind Motoren des Typs 775 besser spezifiziert, und möglicherweise findet dieser Typ häufiger Verwendung. Aber es ist ein etwas kleinerer Motor. Hier ein Beispiel für klare Spezifikationen für einen solchen 12-V-Motor:
https://motors.vex.com/vexpro-motors/775pro

Die Kurven zeigen außerdem den Verlauf von Drehmoment, Strom und Leistung, den man typischerweise bei einem DC-motor erwarten kann.

Grüß, Viggo
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Re: Ansteuerung von BDC Motoren (Scheibenwischer) für Nähmaschinen

#40 Beitrag von js_hsm »

Flickflaks Idee folgend hatte ich mir einen 895 Motor mit folgender Spezifikation bestellt.
dc_Motor_895.JPG
Dann eine Halter designed und gedruckt, an einer Pfaff 31 angebaut und mit einer 30A PWM getestet
Das Ergebnis erfüllt leider meine (schlechten) Erwartungen.
Worauf sich die 5-10kg bei der Drehmomentangabe beziehen kann ich nicht nachvollziehen. 5kg/cm sind es definitiv nicht eher 5kg/mm
Auch das Gewicht spricht dagegen.
Hier mit Motorhalter und Zahnriemenpulley (-60gr)
20231212_004210.jpg
Im Vergleich dazu ein BLDC mit 103W Abgabeleistung
20231212_004223.jpg
und hier der Größenvergleich
20231212_004231.jpg
:
Fazit für mich...selbst mit aufwändiger elektronischer Drehzahlregelung kommt der nicht an den BLDC ran.
Ich begrabe das Thema für mich damit.
@Flickflak Wenn Du Motor und Halterung haben möchtest schick mir eine PN

Gruß, Achim
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