Pinned Der PWM-Regler Fragen-und-Antworten-Thread

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    • Der PWM-Regler Fragen-und-Antworten-Thread

      Hallo Regler-Interessierte!

      Alle Jahre wieder tauchen Meinungen und Erfahrungsberichte über PWM-Regler auf, die ich persönlich so noch nicht erlebt habe und daher nicht nachvollziehen kann.
      Ich wollte das Folgende schon lange mal schreiben, und da aktuell in einem Thread mal wieder eine Aussage in der Art mißverstanden wurde, als könne man bestimmte Motorklassen nicht mit PWM fahren, ist es jetzt wohl mal dringend an der Zeit.

      Da ich selbst drei PWM-Regler entwickelt und gebaut habe, denke ich, bei dem einen oder anderen Punkt ein wenig Erfahrung zu haben und diese etwas begründen zu können. Wobei ich mir das Meiste auch nur angelesen und auf der Bahn ausprobiert habe, aber nicht unter wissenschaftlichen Laborbedingungen testen konnte. Ich sage daher audrücklich nicht, dass ich die PWM-Weisheit mit Löffeln gegessen hätte. Aber durch meine zahlreichen Versuche denke ich, einige Vorbehalte aufklären zu können. Man darf mich auch gerne korrigieren, wenn ich Falsches schreibe. Ich würde mich dann über Quellenangaben zum Nachlesen freuen.

      Ich möchte mal mit den meiner Meinung nach drei häufigsten Vorbehalten gegen PWM-Regler anfangen und versuchen, da einiges klar zu stellen. Ich fände es toll, wenn hier weitere sinnvolle technische Fragen gestellt würden zu denen andere PWM-Regler-Entwickler und ich dann Stellung nehmen können. Das dürfen ruhig "ich hab mal gehört"-Fragen sein, genau diese Themen will ich ja, wenn möglich, aufklären. Es wäre aber nett, wenn das hier in Frage-und-Antwort-Form bliebe, und kein Glaubenskrieg Pro/Contra PWM entfacht würde. Danke schon mal dafür!
      Auch möchte ich hier keine Kaufempfehlungen geben. Welcher Regler wie ausgestattet ist, kann man am besten bei den Herstellern nachlesen. Und testen muss man einen Regler eh immer selbst.


      1. Werden die Motoren heißer?
      Direkt vorweg: ich weiß es nicht sicher, habs bisher noch nie gemessen. Warum? Weil ich keinen Motorprüfstand habe, und weil es nicht signifikant viel sein kann. Mit der Hand spürt man nichts.

      Jetzt muss ich erstmal erklären, wie PWM funktioniert. Ich versuche es kurz zu halten, die lange Erklärung gibt's schließlich bei Wikipedia.
      PWM bedeutet, die Spannung, die der Regler an den Motor ausgibt, wird getaktet. Der Motor bekommt immer nur entweder volle Bahnspannung (z.B. 12V), oder gar nichts (0 V). Und das relativ schnell.
      Wie schnell ist aber schnell? Und ganau da ist der erste Knackpunkt, aus dem Vorbehalte entstanden sein könnten.
      Ich kenne Regler, die Takten mit ca. 600 Hz, und solche, die takten mit ca. 30.000 Hz (= 30kHz). Und alles mögliche dazwischen. Das ist mal eben ein Unterschied von Faktor 50. Das kann man nicht alles über einen Kamm scheren.

      Jetzt müssen wir mal kurz in einen typischen Slotcarmotor reinschauen. Das ist ein permanent angeregter (Magnete) Gleichstrommotor mit drei Ankerwicklungen (=Spulen). Durch die Rotation des Motors werden diese Spulen immer Mal kurz mit Spannung versorgt, dadurch magnetisiert, und dann wieder abgeschaltet. D.h. hier entsteht auch eine Frequenz, mit der die Spulen sich selbst andrehen und takten. Diese Frequenz ist abhängig von der aktuellen Motordrehzahl und überlagert sich irgendwie mit der PWM-Frequenz.

      D.h. es können sich je nach PWM Frequenz und Motordrehzahl zwei Zustände ergeben:
      A:
      Die PWM-Frequenz ist schneller als die Motordrehzahl x 2 (Spulen werden jeweils 2 Mal pro Umdrehung magnetisiert). Bedeutet, die Spulen werden während die Kohlen die Kollektorbleche überstreichen, mehrfach ein- und ausgeschaltet.
      Wenn man das zu oft macht, also sehr hohe PWM und geringe Motordrehzahl, dann werden die Spulen nie genug magnetisiert, der Motor dreht gar nicht oder nur sehr langsam, und durch die Magnetisierungsverluste werden die Spulen tatsächlich wärmer. Das kann man nachlesen. So etwas wäre aber ein sehr schlechter PWM-Regler den niemand kaufen würde.

      B:
      Die Motordrehzahl x 2 ist schneller als die PWM-Frequenz. Bedeutet, während eine Kohle ein Kollektorblech überstreicht, ist die Spule entweder die ganze Zeit eingeschaltet (mit 12V, gleicher Zustand wie alle Regler bei Vollgas), oder sie bleibt die ganze Zeit abgeschaltet (der Motor trudelt dann, würde also frei auslaufen).
      Wenn man das sehr langsam macht, also geringe PWM-Frequenz, wird der Motorlauf sehr ruckelig. D.h. der Motor würde z.B. für eine halbe Sekunde mit Vollgas betrieben, und dann für eine halbe Sekunde abgeschaltet. Das habe ich selbst ausprobiert und der Motor fängt an sehr stark zu vibrieren. Nicht schön, aber der Motor wird dadurch gefühlt auch nicht heißer. Wäre aber ebenfalls kein guter PWM-Regler.


      Zusammengefasst: ob der Motor überhaupt heißer werden kann, hängt ab von der Kombination aus PWM-Frequenz und der Frequenz, welche die Kollektorbleche durch ihre aktuelle Drehzahl erzeugen. (5-polige Motoren verhalten sich hier natürlich anders als 3-polige.)
      Und: man kann nicht pauschal sagen, PWM ist für diese oder jene Motorklasse geeignet oder nicht. Es hängt von der PWM-Frequenz des Reglers und der Motordrehzahl/Polanzahl ab.


      Wenn ich mal irgendwann einen Motorprüfstand besitze, der meinen Ansprüchen genügt, werde ich mal Temperaturen messen. Den Prüfstand muss ich aber wohl selbst bauen.


      2. Verschleißen die Kohlen schneller?
      Daran habe ich selbst lange gezweifelt, bin aber inzwischen der Meinung, nein.
      Fragen wir uns mal, warum könnten sie denn überhaupt schneller verschleißen?

      A:
      Sie werden heißer, weil der Motor heißer wird.
      Ist das so? Verschleißt das Kohlenmaterial schneller, bei größerer Hitze? Ich weiß es nicht. Da bräuchten wir mal einen Materialspezialisten.
      Kann aber ja nur sein, wenn der Motor tatsächlich heißer wird, siehe oben.

      B:
      Das Takten der PWM verschleißt sie schneller.
      Wann wird denn die PWM "benutzt"? In den Kurven, und je nach Reglertyp beim "gedämpften" Bremsen. Das Bremsen schieben wir kurz mal runter nach C.

      In den Kurven: das bedeutet ja schonmal, dass auf Bahnen mit vielen Teillast-Bereichen der Effekt größer wäre, als auf Bahnen mit vielen Vollgaspassagen. Denn bei Vollgas gibt es kein PWM. Da liegt dauerhaft die volle Bahnspannung am Motor an.
      Ich habe es nicht getestet, weil man das meiner Meinung nach auch nur unter Laborbedingungen reproduzierbar hinbekommt.
      Was aber meine eigenen Zweifel zerstreut hat:

      Ich bin mal zwei recht vergleichbare Flexi-Langstreckenrennen gefahren:
      - auf ein und derselben Bahn (hoher Vollgasanteil, also wenig PWM),
      - im Abstand von einem Jahr,
      - mit demselben Regler,
      - mit demselben Auto inkl. Motor,
      und jetzt Achtung:
      - UND Kohlen aus (für mich) DERSELBEN Charge (demselben Tütchen),
      und einmal waren die Kohlen nach ca. 1,5h weg, und einmal nach 3h nur zur Hälfte verbraucht.
      Da sollten also andere Umstände (ich denke vor allem die Qualität der Kohlen) deutlich mehr Einfluss haben, als ein paar Meter Teillast mit PWM pro Runde.
      Insgesamt bin ich schon sehr viel Langstreckenrennen gefahren, und die Haltbarkeit der Kohlen war immer irgendwie eine Überraschung.

      Bürstenfeuer verschleißt Kohlen, siehe Wikipedia.
      Wenn ich mir das Bürstenfeuer ohne Last (also Motor in der Hand halten) anschaue, ist das bei PWM und Widerstandsreglern im Teillastbereich optisch vergleichbar, und immer noch deutlich weniger als bei Vollgas.
      Man kann das sogar messen, das übersteigt aber deutlich meine Möglichkeiten.

      jetzt kommen wir zu dem runter geschobenen
      C:
      PWM beim Bremsen:
      Volle Bremsleistung heißt voller Kurzschluss am Motor und damit maximales Bürstenfeuer.
      Die Bremsleistung zu reduzieren bedeutet:
      - entweder einen Widerstand in den Kurzschluss zu hängen, = geringeres Bürstenfeuer
      - oder mittels PWM wieder zu takten, also mal kurz voller Kurzschluss = volles Bürstenfeuer, und dann mal trudeln lassen, = gar kein Bürstenfeuer.
      Was verschleißt jetzt mehr? Ich habe schon wieder keine Ahnung. Und weiß auch nicht, wie man es reproduzierbar testen soll.
      Meine Erfahrung lässt mich aber auch hier glauben (ich benutze absichtlich "glauben"), dass andere äußere Umstände deutlich mehr Einfluss haben. Wieviel Bremszonen gibt es auf der Bahn? Wie stark muss jeweils abgebremst werden? Wie habe ich die Bremseleistung eingestellt? Wie ist der Grip der Räder? ... Wie ist also das Verhältnis zwischen Volllast, Teillast und Bremsen?
      Wer hier etwas wirklich produktives beitragen kann, immer her damit!


      3. Ist die Bremse stärker / zu stark?
      So, jetzt müssen wir das oben zum Bremsen geschriebene nochmal etwas komplizierter machen, denn heutzutage ist bremsen ja nicht mehr gleich bremsen.
      Oben ging ich von der "ganz normalen" Bremsfunktion aus, wenn man den Triggerhebel ganz loslässt.

      Wenn man einen PWM-Regler baut, dann KANN man - muss man aber nicht - die Pulspausen, also die Zeiten, wo der Motor trudelt, dazu nutzen, zu bremsen. Dann trudelt der Motor eben nicht mehr.
      Und das Bremsen in den Pausen kann man wieder auf zwei verschiedene Arten machen:
      - entweder, man speist die generierte Energie zurück ins Netzteil,
      - oder man schließt den Motor kurz.

      Variante 1 benutzen die ACD, nennen es "zwangsgeführtes" Regelverhalten. Diese Methode führt dazu, dass bei manchen Netzteilen dann noch ein Lastwiderstand zugeschaltet werden muss, weil die Netzteile selbst die rückgeführte Energie nicht aufnehmen können. Die Menge an Energie die rückgeführt wird, und damit die Bremsstärke im Teillastbereich, ließe sich auch einstellen. Schließlich muss man nicht die gesamte Pause ausnutzen.

      Variante 2 habe ich bei meinen Reglern mal getestet, und zwar in der Wirkung einstellbar. Das hatte aber nur dazu geführt, dass ich die Anfahrspannung etwas höher gestellt habe, wenn ich diesen Modus zugeschaltet hatte. Also habe ich es wieder rausgeworfen.
      Ich hatte auch mal einen Modus programmiert, der schnelles Loslassen des Triggers erkannte und dann sofort voll bremste. Fühlte sich für schwere Autos gut an, man konnte irre spät bremsen. Brachte in den Rundenzeiten aber leider genau 0 Hundertstel Vorteil. Daher ist das auch wieder rausgeflogen.
      Bei dieser Variante könnte ich mir auch vorstellen, dass sie tatsächlich mehr Kohlen verschleißt. Ich kenne aber aktuell keinen Regler, der das so macht.

      Zusammengefasst:
      In einem "PWM-Regler" kann es also zwei verschiedene PWMs geben. Fürs teilweise Gas geben und fürs "nicht volle Pulle"-bremsen.
      Die mögliche Bremsleistung hat daher mit PWM erst mal gar nichts zu tun, sondern hängt vom Regler und der jeweiligen Umsetzung ab. (Man könnte auch einen PWM-Regler mit Widerstandsbremse bauen, oder einen Widerstandsregler mit PWM-Bremse.)
      Ein Regler, der per PWM bremst, kann aber niemals stärker bremsen, als ein herkömmlicher Regler mit gut gewartetem Bremskontakt. Denn Kurzschluss ist Kurzschluss, mehr Bremse ginge erst mit einer Gegenspannung.
      PWM kann nur früher bremsen, das lässt sich aber mit anderer Reaktionsgeschwindigkeit des Fingers auch erreichen. Auch das Rückspeisen der Energie in das Netzteil bremst nicht stärker, eher schwächer, da Leitungswiderstände hinzukommen.


      4. Macht der PWM-Regler mein Netzteil kaputt?
      Die Frage wurde im Prinzip schon oben beantwortet, das kann für den elektrischen Laien aber natürlich in der Masse an Informationen schwer auffindbar sein.
      Antwort: kann eventuell sein.
      PWM-Regler von ACD speisen beim Bremsen Energie zurück zum Netzteil (LNT). Das ist nix schlimmes, das ist so gewollt. Wenn das LNT aber darauf nicht ausgelegt ist, kann die Energie nirgendwo hin und es entstehen große Spannungsspitzen. Diese können dann manche Bauteile im LNT zerstören.
      Ich kenne aber derzeit nur den ACD, der das macht. Kein anderer mir bekannter PWM-Regler arbeitet so.
      Abhilfe schafft ein zusätzlicher Lastwiderstand (ne Glühbirne tuts auch), siehe hierzu die ACD-Homepage.


      5. Kann PWM den Motor mechanisch stäker Belasten?
      Ja, aber nur, wenn es falsch gemacht wird.
      Welche mechanischen Kräfte können denn getaktete Spannung und Strom auf den Motor ausüben, außer der gewollten?
      Durch den Strom in den Spulen bauen sich Magnetfelder auf. Magnetische Kräfte wechselwirken mit ihrer Umgebung. Dadurch entstehen natürlich mechanische Kräfte. Aber genau die bringen den Motor ja erst zum Drehen, sind also gewollt. Wo soll jetzt der Unterschied sein, ob die Spannung durch die PWM getaktet wird, oder durch die Eigendrehung des Motors?

      Jetzt steigen wir nochmal eine halbe Treppenstufe tiefer rein:
      PWM erzeugt in den Spulen Oberschwingungen, die tatsächlich nichts Gutes im Sinn führen. Wenn man aber die PWM Frequenz nur ein bisschen auf unsere Motörchen abstimmt (und wie breit die mögliche Bandbreite ist, schrieb ich ja schon oben), dann machen die Oberschwingungen fast nichts aus.
      Wenn ihr mal das Pfeifen hört, dass ein PWM-Regler in einem Motor erzeugt, das genau sind die Oberschwingungen. Die bringen die Spulen in sich zur Vibration. Und wenn man das Pfeifen nicht hören kann, sind die Oberschwingungen nicht weg, sondern nur so gering in ihrer Kraft, dass sie nicht mal die Spulen zum Eigenschwingen bringen. Also wird da meiner bescheidenen Meinung nach auch nichts am Motor schneller verschleißen können, als durch den "normalen" Betrieb.
      Und achtet mal auf E-Bikes, E-Autos, ... die pfeifen auch . Ich glaube nicht, dass die Hersteller ihre Motoren freiwillig übermäßig belasten und einem frühen Tod aussetzen wollen.






      So, ganz schön lang geworden, oder? Deshalb hatte ich das bisher auch noch nie so zusammen gefasst.
      Und jetzt Feuer frei für eure Fragen und sehr gerne natürlich auch, von den anderen Reglerbauern hier im Forum, für weitere Erklärungen und Erfahrungen. Und danke schonmal für den ausbleibenden Glaubenskrieg!
      www.SAC-Stolberg.de
      Jede Menge Tipps & Tricks rund ums Slotracing findet ihr in unserer Boxengasse.

      The post was edited 3 times, last by Benno - SAC ().

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    • WOW, das nenne ich mal eine ordentliche Auskunft. 8o :thumbsup:
      Wieder was gelernt, vielen Dank dafür. happy_004
      Gruß Stefan

      Ich leide nicht unter Geltungssucht, möchte einfach nur weiterhelfen... :rolleyes:
    • Aus der Praxis für die Praxis! Danke Benno! :applaus2:

      Was zumindest so vor 10 bis 13 Jahren ein Thema war:
      "Dein PMW-Regler macht mein Netzgerät kaputt" :erstaunt:
      OK - nicht ganz so krass. Aber es war doch gefordert einen "Zwischenstromversorger" einzubauen
      damit die von Benno geschilderten Schwankungen (Rückstrom) sich nicht negativ im Netzgerät wieder findet.
      Auch hier ist das Wissen heute so das zumindest die moderneren Netzgeräte keinen Schaden nehmen. :daumen:
      Viele Grüße

      Uwe
    • Danke für die ausführlichen Erklärungen Benno.
      Vor ungefähr 10 Jahren war ich noch in der 1:43 Szene recht aktiv. Da wurden regelmäßig bundesweite Treffen abgehalten, bei denen auch Rennen mit gestellten Fahrzeugen gefahren wurden. Je nach Anzahl der Teilnehmer, kam da entsprechend also eine ordentliche Anzahl an Runden pro Fahrzeug zusammen. Über Jahre hinweg waren keine großen Ausfälle zu sehen, bis auf einmal die ersten Fahrer mit PWM-Reglern an die Bahn kamen, weil sie auch im 1:32er Segment unterwegs waren. Und siehe da, plötzlich waren kaputte Motoren keine Seltenheit mehr. Das Problem war so groß, dass die Organisatoren für die gestellten Fahrzeuge ein PWM-Regler-Verbot ausgesprochen haben. Und siehe da, alles war wieder gut.
      Ich kann da leider mit keinen physikalischen Kenntnissen aufwarten, aber zumindest in der damaligen Zeit war der Sachzusammenhang mehr als deutlich. Mag sein, dass es am Aufbau der damaligen Go!!!-Motoren gelegen hat. Zugegebenermaßen fahren wir heute schon seit Jahren im 1:32 Bereich mit PWM-Reglern und ich konnte noch nie irgendwelche negativen Auswirkungen feststellen, obwohl ich mir schon vorstellen kann, dass die AN-Aus-Methode eines PWM Reglers grundsätzlich eine stärkere mechanische Belastung für einen Motor darstellen könnte. Das wäre mal einen Dauer-Feldversuch wert, zwei baugleiche Motoren jeweils mit einem analogen und einem PWM-Regler dauerhaft auf "Halbgas" zu betreiben und zu prüfen welcher länger hält.....

      Kleine Geschichte am Rande: Ich hab vor zwei Jahren mal eine Zeitmessung auf Arduino-Basis entwickelt. Da die Dinger auch an einigen Anschlüssen PWM erzeugen können, lag es für mich auch auf der Hand, darüber die Spannungsversorgung zu regeln. Das sollte so wie bei Cockpit-XP und dem Tanknetzteil funktionieren, so dass man für die verschiedensten Fahrzeuge eine benötigte Spannung abspeichern und abrufen kann. Das war recht schnell bewerkstelligt. Blöd war nur, dass ich alle meine Tests auf dem Wohnzimmertisch mit einem analogen Regler durchgeführt habe. Peinlicherweise wollte ich dann kurze Zeit später meine Neuentwicklung den Kumpels vorführen. Als der erste dann seinen ACD-Regler angeschlossen hat, brachte sein Slotcar leider nur ein leichtes Ruckeln zustande. ?(
      Wie Benno oben schon schrieb, wird es vermutlich an der Frequenzüberlagerung gelegen haben. Ich war auf jeden Fall total entmutigt und habe es nicht mehr weiter verfolgt.
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    • xXx wrote:

      habe den Beitrag angepinnt
      Danke!

      fortunafanpfeife wrote:

      "Dein PMW-Regler macht mein Netzgerät kaputt"
      Hab die Antwort im ersten Post als 4. hinzugefügt

      splits11 wrote:

      bis auf einmal die ersten Fahrer mit PWM-Reglern an die Bahn kamen, weil sie auch im 1:32er Segment unterwegs waren. Und siehe da, plötzlich waren kaputte Motoren keine Seltenheit mehr
      Tja, es ist ja nicht gesagt, dass nie was passieren kann. Es können halt ungünstige Umstände zusammenkommen, die dann Auswirkungen auf die Motoren haben. Um aber genau zu sagen, woran es in diesem Fall lag, müsste man die Motoren und die verwendeten PWM-Regler kennen.

      splits11 wrote:

      obwohl ich mir schon vorstellen kann, dass die AN-Aus-Methode eines PWM Reglers grundsätzlich eine stärkere mechanische Belastung für einen Motor darstellen könnte.
      Und das sind genau die Aussagen, die ich gesucht habe. Das soll jetzt auf gar keinen Fall ein Angriff auf dich sein, aber so etwas würde ich persönlich nur in Frageform in ein Forum posten.
      Manche Leute schreiben sowas mit weniger Konjunktiv als Du in ein Forum, ein anderer liest es, und schon heißt es beim nächsten Clubabend "PWM-Regler belasten den Motor mechanich".

      "Kann PWM den Motor mechanisch stäker Belasten?"
      Hab die Antwort im Eingangspost als fünftens gegeben.
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      Hier mal ein Ausschnitt von Korisco. Ein Reglerhersteller aus Brasilien, dessen Regler in Brasilien recht populär sind und verschiedensten Klassen eingesetzt werden.

      Auszug von translate.google.com.br/transl…%2Fkorisco.html&sandbox=1

      Über die Arbeitsfrequenz.
      Wenn die Steuerung im PWM-Modus Leistung an den Motor überträgt, kann die Arbeitsfrequenz als aktuelle Übertragungsrate verstanden werden. Je niedriger die Arbeitsfrequenz ist, desto größer ist das Zeitfenster (Zeitraum), in dem der Motor Strom verbrauchen muss. Da die elektrische Zeitkonstante von Motoren durch L / R definiert ist, gibt es für jeden Motor eine ideale Arbeitsfrequenz. Sehr niedrige Arbeitsfrequenzen übertragen Strom für einen längeren Zeitraum als der Motor benötigt und sehr hohe Arbeitsfrequenzen übertragen Strom für einen kürzeren Zeitraum als der Motor benötigt. Die niedrige Übertragungsrate (hohe Frequenz) kann durch das niedrigere Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen wahrgenommen werden, und die hohe Übertragungsrate (niedrige Frequenz) kann durch das hohe Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen wahrgenommen werden, jedoch bei einer stärkeren Erwärmung des Motors.

      Tabelle mit Parametervorschlägen
      FRQ ist die Frequenz in kHz
      MotortypVorschlag
      Repliken im AllgemeinenFRQ = 5 ~ 10
      FPX = 35 ~ 65
      ANT <= 50
      Falke und dergleichenFRQ = 10 ~ 15
      FPX = 45 ~ 55
      ANT <= 50
      S16 und ähnlichFRQ = 15 ~ 20
      FPX = 55 ~ 65
      ANT <= 50
      G12 und ähnlichFRQ = 20 ~ 25
      FPX = 45 ~ 65
      ANT <= 75
      G27 und dergleichenFRQ = 25 ~ 40
      FPX = 45 ~ 65
      ANT <= 50
      G7 und ähnlichFRQ = 30 ~ 45
      FPX = 45 ~ 65
      ANT <= 50





      -------------------------------------------------------------------------------------------------------------

      Nach meinen Beobachtungen ist die Rückspeisung von der PWM-Frequenz beim Bremsen abhängig. Slot-It Regler bremsen mit niedriger Frequenz beim Bremsen ist am Netzteil keine höhere Spannung sichtbar. ACD bremst mit hoher Frequenz und deutlicher Spannungsrückführung beim Bremsen.Die Rückführung tritt nur im Bereich 0% > Bremse < 100%. Die Stromrückflußmöglichkeit lässt sich nicht so einfach verhindern, da jedes Mosfet eine Body-Diode besitzt.

      The post was edited 1 time, last by wasbo ().

    • New

      Danke für den Link!
      Da beschreibt er ja im Prinzip das Gleiche, was ich auch schon zur PWM-Frequenz geschrieben habe. Nur das ich bei zu niedrigen Frequenzen keine Temperaturerhöhung beobachtet habe (weil ich wahrscheinlich nicht lang genug hingeguckt habe) sondern starke Vibrationen. Die will man eh nicht, da spielt die Temperatur dann auch keine Rolle mehr.

      wasbo wrote:

      ist die Rückspeisung von der PWM-Frequenz beim Bremsen abhängig. Slot-It Regler bremsen mit niedriger Frequenz beim Bremsen ist am Netzteil keine höhere Spannung sichtbar. ACD bremst mit hoher Frequenz und deutlicher Spannungsrückführung beim Bremsen.Die Rückführung tritt nur im Bereich 0% > Bremse < 100%. Die Stromrückflußmöglichkeit lässt sich nicht so einfach verhindern, da jedes Mosfet eine Body-Diode besitzt.

      Da bin ich allerdings nicht so ganz bei Dir.
      Bei einem ganz normalen Widerstandsregler mit Bremskontakt wird bei Kurzschließen des Motors keine Energie zurück ans Netzteil gespeist. Wenn der Bremskontakt den Motor kurzschließt, dann ist Kurzschluss. Und dann fließt der Strom nur noch über diesen Strompfad. Außerdem ist der Motor dann gar nicht mehr mit Plus des Netzteils verbunden.

      Und ein Bremsmosfet ist ja nichts anderes als ein Schalter. Der wird dann halt im Falle PWM ziemlich schnell an- und ausgeschaltet. Dadurch bleibt der Kurzschluss aber ein Kurzschluss, und in den nicht leitenden Phasen ist dennoch die Plusleitung nicht wirklich mit dem Motor verbunden. Und die Body-Diode des Bremsmosfet ändert daran auch nichts.

      Natürlich gibt es da jetzt noch die Body-Diode des Gasmosfet. Und die benötigt auch noch eine Schutzdiode und dadurch ist der Motor in der Praxis dann schon mit dem Netztteil verbunden. Aber da fließen keine enormen Ströme entlang. Können auch gar nicht, weil die Generatorleistung des Motors nicht für wesentlich höhere Spannungen als die des LNT ausreichen wird. Eigentlich werden über diese Dioden nur kurze Spannungsspitzen abgeleitet.

      ACD schreibt ja selbst auf seiner Website, dass seine Regler Energie zurückspeisen und bietet die passenden Lösungen an. Außerdem kann man ihn umpolen. Aus diesen zwei Tatsachen schließe ich (weiß es aber nicht, lasse mich hier gerne eines besseren belehren), dass im ACD eine H-Brücke oder sowas werkelt. Und damit versucht der Regler wirklich, die Energie zurück zum LNT zu schieben, und nicht sie in einem Kurzschlußkreis durch hohe Ströme zu vernichten.

      Die Rückspeisung ist also nicht von der Frequenz abhänig, sondern von der Technik, wie gebremst wird.
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      Die Body-Diode des Bremsmosfets nicht, sondern die des "Gas"-Mosfets. Eine H-Brücke ist aufgrund der Verkabelung beim Slotracing nicht möglich. Der Umschalter beim ACD bewirkt, das der Bremsfet gas gibt und umgekehrt, mehr nicht.

      Beim herkömmlichen Bremsen, arbeitet der Motor als Generator und die Bremse (Leitung oder Poti) ist der Verbraucher und die mechanische Energie wird in Wärme umgewandelt.

      Die vom Motor erzeugte Gegenspannung ist nie höher als die Speisespannung und kann im "Normalfall" nicht zurückfliessen.

      mikrocontroller.net/topic/236426

      Zitat:

      Richtig ist, dass die induzierte Spannung im Motor geringer ist als die Zwischenkreisspannung. Die Wicklungsinduktivität wird jedoch als Hochsetzsteller betrieben, d.h. durch die PWM im Umrichter kurzzeitig kurzgeschlossen und dann wird der aufgebaute Strom über die Freilaufdioden in den Zwischenkreis zurückgespeist.Je geringer das Pulsweitenverhältnis am Umrichter eingestellt wird, desto stärker bremst der Motor.Die Zwischenkreisspannung ist dann größer als die Leerlaufbatteriespannung.Ein zusätzlicher Hochsetzsteller ist normal nicht notwendig, außer es muss bei sehr niedrigen Drehzahlen (bezogen auf die Nenndrehzahl) mit Rückspeisung gebremst werden.


      In meinen Augen sind Regler die Rückspeisen, dann illegal, wenn der Bahnbetreiber die Spannungserhöhung nicht vermeiden kann. Wenn dies lediglich durch einen großen Kondensator geschieht ist dies noch schlimmer. Beim Gas geben nach dem Bremsen, hat man kurzfristig einen Teil der Bremsenergie beim Beschleunigen zur Verfügung und ist auf der Geraden schneller. Meiner Meinung nach haben schlechtere Fahrer dadurch einen Vorteil, sie kommen nicht schneller durch die Kurven, sind aber auf der Geraden schneller ;)

      The post was edited 1 time, last by wasbo ().

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      splits11 wrote:

      zwei baugleiche Motoren jeweils mit einem analogen und einem PWM-Regler dauerhaft auf "Halbgas" zu betreiben und zu prüfen welcher länger hält...


      das kann ich aus EIGENER Erfahrung beantworten:

      Zu beginn des 1:18 Diecast-Projektes mache ich Fahrversuche auf einer selbst gebauten Kreisbahn. 3 Meter im Durchmesser.
      Da war bei 18 Volt NUR Teillastfahren möglich nur mit gelegentlichen Vollgasstößen..........

      Ich verwendete ganz einfache Widerstandsregler, die glühend heiß wurden...
      Die Motore (Slotdevil 5030) nahmen KEINEN Schaden.
      Darauf hin hatte ich persönlichen Kontakt zum Hersteller der ACD Regler, der mich an der Driftstrecke besuchte
      und wir testeten die mitgebrachten Regler.
      Mehrere Motore wurden so heiß, dass die Plastikteile im Motorinneren geschmolzen sind und weitere Versuche abgebrochen wurden..........

      Gruß
      Heavy


      Nur soviel zum Thema 1:18 heavy metal Slotcars:
      "...natürlich sollte man nie ein Urteil über etwas fällen, bevor man es nicht selbst probiert hat."
      Zitat von Sebastian Vettel
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      wasbo wrote:

      mikrocontroller.net/topic/236426

      Zitat:

      Richtig ist, dass die induzierte Spannung im Motor geringer ist als die Zwischenkreisspannung. Die Wicklungsinduktivität wird jedoch als Hochsetzsteller betrieben, d.h. durch die PWM im Umrichter kurzzeitig kurzgeschlossen und dann wird der aufgebaute Strom über die Freilaufdioden in den Zwischenkreis zurückgespeist.Je geringer das Pulsweitenverhältnis am Umrichter eingestellt wird, desto stärker bremst der Motor.Die Zwischenkreisspannung ist dann größer als die Leerlaufbatteriespannung.Ein zusätzlicher Hochsetzsteller ist normal nicht notwendig, außer es muss bei sehr niedrigen Drehzahlen (bezogen auf die Nenndrehzahl) mit Rückspeisung gebremst werden.
      Hi Wasbo,

      hab mir das jetzt mal durchgelesen. Der Link bezieht sich aber auf Brushless-Motoren, wo man mit der PWM doch zunächstmal die Wechselrichteraufgabe erledigt, oder?
      Und in dem Zitat ist ja nicht von der PWM-Frequenz die Rede, sondern vom Pulsweitenverhältnis. Das ist der Unterschied zwischen Puls und Pause und hat mit der Frequenz nichts zu tun.
      Und wie Du selbst schreibst, durch die Schaltung (Verkabelung) unserer Bahnen (Minus des Motors über die Litze fest verbunden mit Minus Motor), kann der Motor doch keine höhere Spannung generieren als das LNT.
      Also für mich ist unser Fall überhaupt nicht vergleichbar zu BL-Motoren an Akkus.

      wasbo wrote:

      In meinen Augen sind Regler die Rückspeisen, dann illegal, wenn der Bahnbetreiber die Spannungserhöhung nicht vermeiden kann. Wenn dies lediglich durch einen großen Kondensator geschieht ist dies noch schlimmer. Beim Gas geben nach dem Bremsen, hat man kurzfristig einen Teil der Bremsenergie beim Beschleunigen zur Verfügung und ist auf der Geraden schneller. Meiner Meinung nach haben schlechtere Fahrer dadurch einen Vorteil, sie kommen nicht schneller durch die Kurven, sind aber auf der Geraden schneller ;)
      Also hier kann ich deinen Smiley nicht deuten. Meinst Du das wirklich ernst?
      Wenn der Motor Energie zurück schiebt in die Kondensatoren des Netzteils (in jedem LNT sind Kondensatoren verbaut) und dadurch die Spannung erhöht, dann hört doch das (geregelte) LNT sofort auf, selbst noch Energie in den Kondensator zu schieben. Und die generierte Spannung des Motors kann den Kondensator ja auch nicht weiter aufladen, da sie ja nicht größer ist.
      Und wenn die energetisch geringen Spannungsspitzen die Kondensatorspannung tatsächlich erhöhen würden, was kommt denn nach dem Bremsen? Normalerweise eine Kurve. Und da bekommt der Motor dann kurzfristig mehr Spannung. Ich denke, das bewegt sich nicht mal im Millisekundenbereich. D.h. wer "zu lange" bremst, bekommt höchstens am Eingang der Kurve einen nicht spürbaren Boost. Aber solange mir das nicht jemand vorrechnet, glaube nicht, dass man auf der Geraden noch von der "Spannungserhöhung" etwas mitbekommt.
      Der Boost wäre dann aber auch eher ein Vorteil für schlechtere Fahrer.


      1:18 heavy metal slotter wrote:

      Darauf hin hatte ich persönlichen Kontakt zum Hersteller der ACD Regler, der mich an der Driftstrecke besuchte
      und wir testeten die mitgebrachten Regler.
      Mehrere Motore wurden so heiß, dass die Plastikteile im Motorinneren geschmolzen sind und weitere Versuche abgebrochen wurden
      Wie oben beschrieben nutzt der ACD die Puls-Pausen, also die Zeiten der PWM wo der Motor keine Spannung bekommt, um den Motor zu bremsen. Ob das jetzt per Kurzschluss oder Rückspeisung ins LNT geschieht, spielt keine Rolle.
      Der Motor wird 30.000 Mal pro Sekunde beschleunigt und wieder gebremst. Da könnte ich mir schon vorstellen, dass das einen thermischen Einfluss auf ihn hat. Merkt man vielleicht auf einer "normalen" Strecke nicht, aber wenn man "stundenlang" auf einer Reglerstellung im Kreis driftet ...
      www.SAC-Stolberg.de
      Jede Menge Tipps & Tricks rund ums Slotracing findet ihr in unserer Boxengasse.

      The post was edited 1 time, last by Benno - SAC ().

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      Wenn sich mit diesen Reglern die Spannung über einen nutzbaren Zeitraum erhöhen ließe, wären sie an keiner Rennbahn mehr zulässig.

      Beim ACD wurde beobachtet, dass bei älteren(langsamen), „schlecht“ oder eher knapp ausreichend gepufferten Netzteilen die Spannung die sie anzeigen leicht ansteigt. Dieses Problem war und ist bereits mit einer 10 Watt Glühlampe, oder mit einem Lastwiederstand in den Griff zu bekommen.

      Die Ausgangskondensatoren sind meist einfach nur so knapp wie möglich ausgelegt um gerade so die eigene Oberwelligkeit des Netzteils zu glätten. Für externe Ereignisse ist da einfach kein Platz.

      Der ACD bremst bereits, sobald das Tastverhältnis zum Gasgeben nicht 100% beträgt. Bereits bei 99% Gas wird mit 1% gebremst. Die meisten anderen Regler bremsen erst wenn der Trigger im hinteten Anschlag liegt. Lasse ich abrupt den Hebel los, vergeht eine kurze Zeit ehe die Funktion Bremsen zum Tragen kommt. In dieser Zeit „bemerkt“ das Netzteil, dass die Stromabnahme deutlich zurück ging und drosselt seinen „Nachschub“ um die Ausgangsspannung NICHT steigen zu lassen.
      Beim ACD hat es dafür einfach viel weniger oder gar keine Zeit.

      Mit dieser Sogenannten Grundlast gebe ich dem Netzteil einfach die Möglichkeit flacher Regeln zu können. Einfach weil im Fall von „uups, das war etwas zuviel“ sofort etwas da ist, was die kleine Überhöhung zusätzlich zum Netzteil selber abbauen kann.
      Dass diese Regelung existiert ist schnell bewiesen: einfache LED mit 470Ohm Vorwiederstand (für 9V, den Wert gab ich gerade im Kopf) vorbereiten, das Netzteil auf maximale Spannung drehen, auf 9V zurückdrehen und die LED anklemmen. Wäre die zuvor hohe Spannung noch in den Ausgangskondensatoren anliegend, wäre die LED kaputt.