PWM als Spannungsregler für 12V Wischermotoren und 14,8V LiPo

Ich verwende 12-V-Wischermotoren (~ 40 W) für kleine Roboterprojekte. Die Motoren werden über eine MOSFET-H-Brücke (IRF1405/IRF4905) mit PWM-Geschwindigkeits-/Leistungsregelung angetrieben. Derzeit ist eine Spannungsquelle für Motoren ein 3S 11,1 V LiPo-Akku (Vollladung 12,6 V und 9 V entladen). Daher liegt die Batteriespannung die meiste Zeit unter 12 V (Nennspannung des Motors).

Jetzt denke ich darüber nach, auf einen 4S 14,8 V LiPo (Vollladung 16,8 V und 12,8 V entladen) umzusteigen und eine Spannung am Motor mit einem Tastverhältnis von PWM zu regulieren und 13-14 V als 100%ige Motorleistung anzustreben, damit ich es bekommen könnte etwas mehr Kraft und Geschwindigkeit in "kurzen und seltenen" Momenten, wenn ich es brauche. Die meiste Zeit des Roboterbetriebs befinden sich die Motoren in einem Arbeitszyklus von 30 %, da sich der Roboter normalerweise langsam bewegt. Ich bezweifle, dass diese Art der Spannungsregelung für Motoren sicher ist? Ohne Last können Motoren problemlos auf 18V laufen und erhitzen (getestet mit Labornetzteil). PS: Ich mache mir keine Sorgen um Langzeiteffekte wie Lagerverschleiß, weil ich vorhabe, Motoren in ein oder zwei Monaten gegen stärkere auszutauschen.

BEARBEITEN: Was ist in diesem Fall eine "sichere" Frequenz für PWM?

Die Leistung wird nicht von Ihrer Spannung gesteuert, das ist nur das Potenzial, das die stationäre Drehzahl steuert. Es ist das Lastdrehmoment * U/min, das die verbrauchte Leistung bestimmt, und der Wärmeverlust im Motor kann bei 8-facher Nennleistung stehen bleiben, was den Schutz-PTC auslösen sollte. Vergleichen Sie Ihre Belastung also mit einem Scheibenwischer.

Antworten (1)

Ja. Für kurze Transienten ist es wahrscheinlich sicher. Wenn Sie Motoren übrig haben, versuchen Sie dasselbe mit 14,8 V, während Sie den Motor abwürgen. Häufig sind Automobilkomponenten für 9 V bis 16 V ausgelegt, und Motoren sind zum Abwürgen ausgelegt, da Sie sie nicht rauchen lassen können, wenn etwas ausfällt.

Die einzige wirkliche Grenze für diese Motoren ist die thermische und die Toleranz des Getriebezugs. Der Anstieg des Lagerverschleißes bei höheren Drehzahlen ist wahrscheinlich kein Problem für Ihre Anwendung.