Wie arbeiten Mosfets und Potentiometer zusammen?

Ich versuche, die Geschwindigkeit meines Motors mit der unten gezeigten Schaltung zu steuern:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Schaltung funktioniert gut und ich kann die Geschwindigkeit kontrollieren. Allerdings verstehe ich nicht warum.

Hier ist jetzt meine Überlegung:

Nach dem Ohmschen Gesetz ist V = RI. Wenn Sie also den Widerstand am Topf ändern und eine feste Spannung haben, nimmt der Strom ab.

Ich gehe dann davon aus, dass die Spannung abnimmt, wenn der Strom an einem Mosfet abnimmt, da die Winkelgeschwindigkeit eines Motors direkt proportional zur Spannung ist.

Ist das richtig?

Etwas offtopic, aber ich denke, es sollte erwähnt werden - So sollte man einen Motor nicht fahren. Es ist ähnlich (aber nicht gleichbedeutend) damit, ein Auto zu fahren und die Bremse zu benutzen, um langsamer zu werden.
Ich würde Ihrer Frage ein Diagramm hinzufügen. Nicht jeder möchte ein YouTube-Video öffnen, nur um einen Schaltplan zu sehen ... manche können dies aufgrund verschiedener Einschränkungen überhaupt nicht.
Gibt es einen Unterschied zwischen einem Potentiometer für eine Soundsystemgitarre und einem Gleichstrommotor? Wie viele Ohm-Potentiometer eignen sich am besten für einen 3-V-Gleichstrommotor (für meine Roboter)? Bitte erwähnen Sie Marke und spezifisches Ohm, vielen Dank

Antworten (1)

Der MOSFET ist als "Source Follower" geschaltet, was bedeutet, dass die Spannung an der Source (mehr oder weniger) der Spannung am Gate folgt, minus ein oder drei Volt, je nach MOSFET-Typ.

Das Potentiometer ist als Spannungsteiler über die Quellenspannung geschaltet, sodass es eine Spannung (relativ zum '-' der Quelle, die ich hiermit als "Masse" bezeichne) liefert, die (mehr oder weniger) proportional zum Winkel von ist der Wischer.

Die Quellenspannung ist also eine variable und relativ "steife" Spannung (was bedeutet, dass sie sich mit dem Strom nicht wesentlich ändert). Der Motor ist von dieser Spannung an Masse angeschlossen.

Der Motor ist ein Permanentmagnet-DC-Bürstentyp. Das Drehmoment ist proportional zum Rotorstrom. Der Rotorstrom und damit das Drehmoment ist proportional zur Differenz zwischen der Gegen-EMK des Motors und der angelegten Spannung, sodass die Motordrehzahl bei unterschiedlichen Drehmomentwerten (mehr oder weniger) konstant ist. (Die Gegen-EMK ist proportional zur Rotordrehzahl).

Angenommen, der Wicklungswiderstand beträgt 10 Ohm. Der Stillstandsstrom des Motors bei angelegten 10 V beträgt somit 1 A (und bei angelegten 5 V 0,5 A). Wenn der Motor schneller wird, nimmt die Gegen-EMK zu und damit sinken der Strom und das resultierende Drehmoment, bis ein Gleichgewicht hergestellt ist (selbst ohne Last auf der Welle ist aufgrund von Reibung und Luftbewegung ein gewisses Drehmoment erforderlich, um den Motor zu drehen ').

Die Gegen-EMK ist nur die Spannung, die Sie auf einem zwischen den Motorklemmen angeschlossenen Voltmeter ablesen würden, wenn Sie die Welle mit einer bestimmten Drehzahl drehen würden.

Effizientere Schaltungen würden eine PWM verwenden, anstatt die Leistung im MOSFET wegzuwerfen. Genauere Geschwindigkeitssteuerungen könnten die Motordrehzahl messen und Änderungen korrigieren oder eine IR-Kompensation anwenden (effektiv ein wenig negativen Widerstand einfügen, um den Widerstand der Wicklungen zu kompensieren).

Beachten Sie, dass man normalerweise eine Sperrdiode über dem Motor sehen möchte, aber in diesem speziellen Fall nicht erforderlich ist.

Wenn das Potentiometer die Spannung ändert und die Spannung die Geschwindigkeit steuert, wie spielt der Mosfet ein?
Der MOSFET fungiert als Stromverstärker (nicht als Spannungsverstärker). Das Gate zieht praktisch keinen Strom, aber der MOSFET kann Ampere liefern. Wenn Sie ein Potentiometer mit sehr niedrigem Widerstand hätten, bei dem der Schleifer direkt mit dem Motor verbunden wäre, wäre es ähnlich, würde aber viele, vielleicht Dutzende von Watt ziehen, selbst wenn der Motor nicht mit Strom versorgt wird.
Sobald "das Drehmoment proportional zum Strom ist", warum wird der Motor in den Emitter eingefügt, um ihn durch Spannung zu steuern? Ist es nicht besser, es in den Kollektor zu stecken, um das Drehmoment durch Strom zu steuern?
Wie arbeiten Mosfets und Potentiometer zusammen?
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