Betrieb des DC-Motors mit einer höheren Spannung als der Spezifikation, aber weniger Strom als max

Ich habe einen 6-V-Gleichstrommotor LS-280SF-20508, den ich für ein Projekt wiederverwenden möchte, aber ich würde gerne ein 12-V-Netzteil verwenden, da ich mit MOSFET-Schaltungen mit Standard-FETs (anstelle von Logik-FETs) mehr Glück hatte .

  • Der Motor läuft jeweils ~ 15 Sekunden und höchstens zweimal pro Tag.
  • Ich werde ein Netzteil mit 12 V, 0,5 A (max. 6 Watt) verwenden.
  • Das Datenblatt besagt, dass diese Motorversorgung 2,6 A (ich nehme bei 6 V) unter Spitzenwirkungsgrad verbrauchen kann -> was maximal 15,6 Watt bedeutet.

Kann ich angesichts dieser Informationen davon ausgehen, dass ich diesen Motor unter diesen Bedingungen wahrscheinlich nicht durchbrennen werde? Kann ich auch davon ausgehen, dass ich mein Haus nicht niederbrennen werde?

Sie können damit fast immer davonkommen, vorausgesetzt, Sie begrenzen die durchschnittliche Leistung auf das, wofür sie ausgelegt ist.
Um den Strom zu verringern, schalten Sie den Motor herunter. Sie können den Strom nicht reduzieren, indem Sie einfach eine niedrigere Stromversorgung verwenden. Er wird wahrscheinlich einfach abgeschaltet, wenn Sie versuchen, den Motor zu starten. (Ein gewisses Maß an Überspannung ist in Ordnung. 2x verkürzt die Lebensdauer der Bürsten etwas, ist aber in dieser Anwendung wahrscheinlich in Ordnung.)

Antworten (2)

Ihre Abneigung gegen MOSFETs, die mit 6 V oder weniger Gate-Ansteuerung arbeiten, ist albern. Die einfachste Antwort ist daher, eine 6-V-Versorgung mit ausreichender Stromstärke zu verwenden, um den Motor vollständig zu betreiben. Sie lassen den Motor dann in der Spezifikation laufen, also sollte es kein Problem geben.

Der Vollständigkeit halber, wenn Sie aus irgendeinem Grund nur eine 12-V-Versorgung hatten, gibt es einige Optionen:

  1. Tun Sie es einfach. Da Sie den Motor jeweils nur 15 Sekunden lang mit langen Pausen zum Abkühlen laufen lassen, wird er wahrscheinlich nicht heiß genug, um Schaden zu nehmen. Dies gilt insbesondere, wenn der Motor gut drehen kann. Dadurch entwickelt es eine Gegen-EMK, die effektiv von seiner Versorgungsspannung abgezogen wird. Der Motor zieht bei 12 V tatsächlich weniger Strom, wenn er schnell genug dreht, als bei 6 V, wenn er blockiert ist. Es ist der Strom, der für die Wärmeableitung wichtig ist.

  2. PWM mit 50 % Einschaltdauer. Verwenden Sie eine PWM-Frequenz, die schnell genug ist, damit sich der Strom während eines Impulses nur wenig ändert. Da Sie "dumme" 50% feste PWM verwenden können, sollte es kein Problem geben, es mit 50-100 kHz zu betreiben. Das ist immer noch langsam genug, um die meisten Schaltverluste zu vermeiden. Achten Sie darauf, eine Schottky-Diode in Rückwärtsrichtung über den Motor zu legen. Dadurch wird verhindert, dass der Schalter gebraten wird, und dem Strom wird ein Pfad gegeben, um während der Aus-Phase jedes PWM-Impulses weiter zu zirkulieren.

Ihre 12-V-Versorgung ist ungeeignet, da sie nicht genügend Strom liefern kann. Wenn der Motor startet, wird er versuchen, viel Strom zu ziehen. Die Versorgungsspannung bricht zusammen oder die Versorgung wird vorübergehend abgeschaltet. Der Motor springt jedenfalls nicht an.

Warum glaubst du brauchst du 12V bei MOSFETs oder hast du schon einen bestimmten Treiber-IC ausgewählt?

Ihr erstes Problem wird sein, den Strom zu senken. Das bedeutet, dass Sie einen Vorwiderstand verwenden müssen, weil Sie die Spannung nicht senken möchten. Wenn Sie MOSFETs wegen ihres geringeren Widerstands ausgewählt haben: Sie haben gerade das Zehnfache verloren!

Zweitens: Das Drehmoment (mechanische Ausgangsleistung) ist linear mit dem Strom. 0,5 A bedeutet, dass Sie etwa fünfmal weniger Drehmoment haben als mit 2,6 A.

Die Verwendung eines Vorwiderstands reduziert nicht den Strom, sondern die Spannung und Geschwindigkeit. Wenn die Verringerung der Drehzahl das zum Drehen der Last erforderliche Drehmoment verringert, verringert dies den Strom.
@CharlesCowie Benutzer möchte maximal 0,5A. Meine Berechnung: 6-V-Motor zieht ~ 2,6 A. Die Widerstandsäquivalenz beträgt 6 V / 2,6 A ~ 2,3 Ohm. Da der Benutzer maximal 0,5 A bei 12 V (Stromversorgungsgrenze) möchte, benötigen wir einen Gesamtwiderstand von 24 Ohm. Benötigen Sie daher einen Vorwiderstand von etwa 22 Ohm, um den Gesamtstrom zu reduzieren. Es ist nicht genau, denn wenn der Motor langsamer läuft, ist die Gegen-EMK niedriger, aber 22 Ohm sind ungefähr erforderlich und bestimmen den Strom für 90 %. Bitte weisen Sie darauf hin, wo ich falsch liege.
Der Widerstand des Motors ist vernachlässigbar. Die Gegen-EMK des Motors bestimmt den Strom. Sehen Sie sich das Ersatzschaltbild für einen Gleichstrommotor und die Drehmoment-Drehzahl-Kurve an.
Betrieb des DC-Motors mit einer höheren Spannung als der Spezifikation, aber weniger Strom als max
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