Drehzahl mit Potentiometer regulieren Gleichstrommotor?
Kann ich so (mit einem Poti) die Drehzahl eines Gleichstrommotors regulieren? Der Motor wird mit 28VDC betrieben. Io = 6A; Nenndrehzahl = 3000min-1
Habt ihr noch Tipps zu der Dimensionierung des Potis und dem Netzgerät?
3 Antworten
Nein, mit einem Poti als Spannungsteiler, geht das in die Hose, das Poti wird überhitzt, da es sehr viel Leistung in Wärme umwandeln muss.
Auch die Regelung wäre nicht gleichmäßig, sondern lastabhängig und unpräzise im unteren Drehzahlbereich.
Deutliche besser ist da ein PWM (Pulsweitenmodulation) Modul. Die gibt es kostengünstig in diversen Shops.
Bei einem 6A Motor würde ich als Sicherheitsreserve einen 30A DC PWM Regler benutzen.
Hier ist ein Beispiel, sogar mit Prozent-Anzeige (0....100%) inklusive Poti und Start/Stop-Taste.
Viel Erfolg
Erstmal entsteht hier ein Kurzschluss über das Potenziometer, was schon zum Totalversagen führt. (die diagonale Leitung muss weg)
Desweiteren möchtest du einen 6 Ampere Motor über ein Poti regeln.
Alles was der Motor nicht bekommen soll, muss das Poti verheizen.
Ja, es gibt leistungsstarke Drahtpotenziometer, aber trotzdem werden die mega heiß.
Kaufe die einen Drehzahlsteller für DC Motoren und achte darauf, dass er höhere Werte regeln kann, als du benötigst, damit er lange hält.
Aber es fließt doch Strom über die Schleiferspur vom Poti, wenn es so geschaltet ist. Auch wenn der Rest mit dem Motor garnicht da wäre.
Stimmt doch, oder irre ich mich da. (Soll ja öfters vorkommen, dass ich mich täusche.)
Leider noch nicht ganz ^^
Das ganze kann man auch ohne Verbraucher laufen lassen. Dann verheizt das Poti zwar Strom, aber kaputt werden tut nichts, wenn es korrekt dimensioniert ist.
Wenn, dann würde es abrauchen, wenn ein zu stromdurstiger Verbraucher angeschlossen ist. Der ist dann nämlich parallel zu dem unterem Teil vom Poti (zwischen unterem Ende und Abnehmer) geschalten, somit wird dieser Teil insgesamt niederohmiger. Dadurch kann durch den oberen Teil vom Poti mehr Strom fließen, und nur dieser Teil könnte dann abrauchen.
Um die Situation besser zu verstehen, beschreibe ich mal etwas als Beispiel mit einfachen Zahlen.
Wir haben eine Versorgungsspannung von 10V.
Wir schalten 10 Widerständen (je 10 Ohm) als Reihenschaltung an diese 10V.
Der Gesamtwiderstand Rg = 10 * 10 Ohm = 100 Ohm.
Der Strom I durch alle Widerständen ist gleich groß.
I = U/Rges = 10V/100 Ohm = 0,1A
Es fließt also 0,1A durch alle Widerstände.
Leistung = P = U * I = 10V * 0,1A = 1 W
Mit Rges wird also 1 W Leistung in Wärme umgewandelt.
Rges = 100 Ohm , das ist kein Kurzschluss, sondern ein normaler Stromkreis in dem 0,1A Strom fließt.
Spannung (U1) an 1 Widerstand R1? R1 = R2 = R3 = .... = 10 Ohm
Kann man ausrechnen:
U1 = I * R1 = 0,1A * 10 Ohm = 1V
U2 = I * R2 = 0,1A * 10 Ohm = 1V
usw.
Jeder Widerstand hat 1V Spannung. Und Leistung an R1 kann man auch ausrechnen: P1=I*U1=0,1A*1V = 0,1W
Fazit:
Jeder Widerstand hat 1V und muss 0,1W in Wärme umwandeln.
Wir haben 10 Stück , somit 10*1V = 10V
und jeder Widerstand leistet 0,1W , wird haben 10 Stück, somit 10*0,1W = 1W ingesamt.
Wenn wir jetzt mit einem Voltmeter zwischen Minus und an jeder Verbindung der 10 Widerständen messen, so messen wird
- am 1. Widerstand 1V
- am 2. Widerstand 2V
- am 3. Widerstand 3V
- ....
- am 10. Widerstand 10V
Das ist ein Spannungsteiler, er teilt die Spannung in 10 gleiche Teile.
Wenn wir uns jetzt einen Schleifer (nennt man am Poti Mittelabgriff M) denken der über diese 10 Verbindungsstellen "schleifen", so haben wir ein "gebasteltes" Poti mit nur 10 Raststellen. Wir können also die Spannung in Teilen zu 1V abgreifen.
Wir benutzen jetzt 100 Widerständen als Reihenschaltung jeder Widerstand hat 1 Ohm. Und diese 100 Widerständen teilen die 10V in 100 Teile, je 0,1V.
Ein Poti macht es noch feiner, vielleicht 1000 Positionen (von 0% .... 100%). Ein 100 Ohm Poti würde also die Spannung in 1000 Teile teilen (0,01V je Schritt).
Also mit einem Poti kann man ein Spannung (hier 10V) in ganz viele kleine Teilspannungen aufteilen. Je feiner das Poti (Anzahl mögliche Stellungen) desto feiner kann man die Spannung die am Mittelabgriff abgreifbar ist, einstellen.
Fazit: Es ist am Mittelabgriff M eine regelbare Spannung zwischen 0V......10V.
Das ist ein unbelasteter Spannungsteiler, es ist kein Kurzschluss, sondern nur ein 100 Ohm Widerstand der mit 0,1A durchflossen wird, und insgesamt 1W in Wärme umwandeln.
Viel Erfolg!
Wow!
So gut hätte es nichtmal mein Vater erklären können.
So verstehe ich das wenigstens.
(Ist ja fast wie der Spartrafo, nur mit Widerständen, anstatt einer Spule.)
Danke. 👍
Meine einfache Beschreibung ist für einen "unbelasteten Spannungsteiler".
Wenn man jetzt an dem Schleifer/Mittelabgriff einen weiteren Verbraucher R-Last (in der Frage war es der DC-Motor) anklemmt, so wird aus dem "unbelasteten Spannungsteiler" ein "belasteter Spannungsteiler". Somit ist der zusätzliche Verbraucher RL parallel zum unteren Teil des Spannungsteiler.
Diese Last (RL) verzerrt die Spannungsverhältnisse, die Spannung geht etwas in die Knie (sinkt ab). Benutzt man ein Poti mit 100 Ohm, und eine RL mit 1000 Ohm, so wird diese Belastung nicht so in das Gewicht fallen, es wird z.B. in Mittelstellung (50%) grob 5V sein. Denn 50 Ohm parallel 1000 Ohm ist grob 50 Ohm (genau 47,6 Ohm). Paßt also grob. Aber hat RL vielleicht nur 50 Ohm, so wird dieser Teil der Parallelschaltung nicht mehr 50 Ohm sein, sondern 50 || 50 = 25 Ohm, das ist dann nur noch 1/3 von Uges = ca. 3,33V statt 5V (ohne Last).
Fazit: Ein zu sehr belasteter Spannungsteiler ist ungenau und nicht sinnvoll zu gebrauchen. In der Frage war der DC Motor mit 6A angegeben, also würde ein Spannungsteiler mit dem 10-fachen Strom (nicht 0,1A, auch nicht 6A, sondern gewaltige 60A) grob gerechnet stabil auf Stellung 50% die 1/2 Gesamtspannung (-10%) liefern. ABER 60A Dauerlast durch ein Poti (= Widerstand ) zu jagen wären sehr große Verluste und sehr viel Hitze, für dieses grobe Ergebnis. Fazit: Poti als Spannungsteiler für DC-Motor ist total unbrauchbar!
Fazit 2: Ein Spannungsteiler ist nur für sehr kleine Ströme oder kleine Lasten geeignet. Sehr häufig werden damit kleine Signalspannungen "geregelte". Ein gutes Beispiel für einen Spannungsteiler ist ein Poti für Lautstärkeregelung an einem Verstärker/Radio für Musik. Ja, Musiksignale sind Wechselspannungen, auch bei Wechselspannung funktioniert ein Spannungsteiler genauso gut. Man kann damit die Lautstärke z.B. am Radio einstellen.
Hier wird der belastete Spannungsteiler erklärt:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm
Viel Erfolg!
"Fazit 2"
Jetzt erinnere ich mich. Sowas hatte ich mal gebaut, um eine Stereoanlage mit Cinch an DIN anzuschließen. Mein Vater hatte mich dabei per Telefon beraten.
Nein. Die Schaltung ergibt absolut keinen Sinn. Das Potentiometer wird dir durchbrennen. Du brauchst eine Drehzahlregelung mit pwm und Mosfet.
Nein, es ist kein Kurzschluss, sondern das Poti ist als Spannungsteiler verschaltet.
Aber ich gebe dir recht, mit einem Poti als Spannungsteiler einen derartig starken Motor (P=U*I=26V*6A=156W) ist irrsinnig. Man benötigt ein sehr teures leistungsfähiges Poti (schätzungsweise 30 bis 50€!).
Ein PWM (Pulsweitenmodulation) Schaltung wäre da deutlich billiger und effizienter.
Viel Erfolg!