PWM controller voor een 24V DC motor vinden en aansluiten

[Michel Uphoff]

@Olaf: Vooral omdat de benaming: '+5 VDC (Logic Power)' erg veel lijkt op '+24 VDC (Motor power)'

 

Dat brengt mij ook aan het twijfelen.

 

@Visualsense: Maar ook dit onderstreept weer; eerst testen voor je gaat bouwen. Een stappenplannetje:<ul class="bbcol decimal">[*]Sluit een voldoende sterke 24 volt bron op een motor aan (zonder PWM) en zie of hij werkt.[*]Is dat het geval, meet dan met een voltmeter of er op pin 12 inderdaad geen 5 volt staat.[*]Staat er onverwacht toch 5 volt op, dan heb je het 7805 circuit niet nodig, en wordt deze pen de voeding.[*]Staat er geen spanning op, dan moet deze pin straks ook met de 5v uitgang van de LM 7805 verbonden worden.[*]Test de PWM (zonder motor) op werking en vooral op frequentie. Die zal zeker te laag zijn, en het is ons onduidelijk of de motor daar last van heeft. Probeer achter die frequentie te komen (toonhoogte, scope).[*]Pas het PWM circuitje indien nodig aan zodat die een frequentie levert die in de buurt komt van de specs.[*]Probeer dan pas de werking van het geheel uit (dus accu, LM 7805 voedinkje, PWM en motor).[*]Kijk nu eerst of je het toerental dusdanig kan regelen dat het overeen komt met een omtreksnelheid van 5 tot 15 meter per seconde voor het wiel (zie dit topic).[*]En als alle stappen met succes doorlopen zijn ga je assembleren.[*]En dan kan je ballen laten werpen en zien of deze hele exercitie succesvol was.[/list]

[Olof Bosma]

Goed plan, maar ik verwacht dat de motor niet zal lopen omdat de besturing van de motor zelf geen 5V-voeding krijgt. Dat is verder niet erg want er gaat niets stuk en dan weet je dat meteen.

[visualsense]

@Olaf
 
Ik zou het geheel eerst willen testen volgens het PWM circuit van +6V, met een 9V batterij en een luidsprekertje of een lampje. Zodat ik weet dat het geheel zoals het nu is, met potmeter en schakelaartje, daadwerkelijk werkt.
 
De andere onderdelen moet ik nog aanschaffen.
 
Ik heb nu drie draden. De gele draad is de GND, de rode draad is de +6V en de zwart/witte draad is de PWM.
 
Ik sluit de batterij aan op de gele (-) en rode draad (+) meen ik. Klopt dit trouwens? Maar waarop sluit ik precies de luidspreker aan om te testen?

[Olof Bosma]

Ik begrijp dat je een 6V-spanningsbron hebt; dat is prima. Die gaat inderdaad aan de gele (-) en aan de rode (+) draad.
De luidspreker kun je niet zo aansluiten, die is te laagohmig en dan gaat de 555 buiten zijn specs. Daarom stelde ik voor een achterlichtlampje van een fiets in serie te zetten. Dan kun je zien hoe de regeling werkt: lampje brandt zwak, lampje brandt maximaal, en ondertussen hoor je uit de luidspreker de toonhoogte.
Voor het geval je muzikaal bent: In deze toon is duidelijk de 2e harmonische te horen: een oktaaf hoger. Wanneer je de regeling precies op de helft hebt, valt deze 2e harmonische weg. Leuke controle.
Dus hoe gaat dat: de zwart/witte draad gaat naar het lampje, de andere kant van het lampje naar de luidspreker, en de andere kant van de luidspreker gaat naar het gele draadje (GND); samen met de batterij (of voeding).

[visualsense]

Wanneer ik het lampje eraan heb en de potmeter vol open zet, dan brand het lampje fel.
Wanneer ik de potmeter terugdraai, dan brand het lampje licht.
Vervolgens blijft het lampje op dezelfde lichte sterkte draaien. (Wanneer ik de potmeter verstel.)
 
Bovenstaande gebeurt overigens niet altijd zoals beschreven. Soms zet ik het schakelaartje aan, brandt het lampje licht en gebeurd er verder niets wanneer ik aan de potmeter draai.
 
Tevens heb ik uitgeprobeerd om het geheel aan de speaker te hangen, zoals voorgesteld. Er is geen geluid te horen. De speaker maakt wel een krakend geluid wanneer ik de schakelaar aan zet.
 
Verder valt het me op dat de 9V batterij behoorlijk warm wordt.

[Olof Bosma]

Is het wel een lampje van een fietsachterlicht? Die zijn namelijk maar 50 mA bij 6 V en daar heeft een 555 geen problemen mee. Op de foto lijkt het lampje groter en dan kan wellicht de 555 de stroom niet leveren. Een mogelijk bijverschijnsel is dan bv. dat de 555 niet oscilleert. De hete batterij wijst hier ook al op.
Overigens was mijn 9V-suggestie bedoeld in combinatie met de stabilisator van 5 volt, maar dat zal nu het probleem niet zijn.

[visualsense]

Het is denk ik een fietsvoorlichtje; wist niet dat daar verschil in zit. Ik zal morgen eens kijken of ik ergens nog niet-led fietslampjes kan kopen. Ik kom hier nog op terug.

[Benm]

Yeah, een voorlichtje is iets van 6 volt 450 mA, dus aanzienlijk zwaarder. 
 
Overigens moet je ook kijken naar de koud-weerstand als je lampjes gebruikt, die is een stuk lager (gerust een factor 10) dan wat je uitrekent uit het nominale voltage en wattage. 
 
Je kunt ook gewoon een ledje nemen met een serieweerstand (470 ohm oid), dat geeft prima helderheidsverschillen bij pwm. 

[Antraxius]

Als je nu heel erg veel moeite met het signaal hebt kun je ook een arduino nano gebruiken.

Sluit hier een van de pot meters op aan en zet de analoge waarde om in een pwm signaal.

Dit zou kunnen met de PWM pin die er al op zit, of met een normale digital-out.

In dit geval zou je de laatste moeten gebruiken omdat het standaard PWM signaal 500Hz is en je alleen de duty-cycle kan veranderen.

Je kan op Aliexpress wel een arduino nano kopen voor onder de 2.- met verzendkosten,

 
 

 

[Olof Bosma]

Interessante benadering, maar de kans op problemen is vele malen groter. En vergeet niet dat de schakelfrequentie rond de 20 kHz moet liggen.

[Antraxius]

De frequentie rond 20KHz krijgen is geen probleem, het kristal in de arduino is namelijk 16MHz. Nu kost het wel een paar cycles om een I/O instructie uit te voeren. Maar dat is geen probleem met een verschil van +-1000x

Ik heb een tijd terug gekeken wat de lees snelheid en de digitale schrijf snelheid was.

Kan wel kijken of ik dat nog ergens heb opgeslagen,

[visualsense]

Als ik het allemaal goed heb begrepen dan ziet het nieuwe schema er nu als volgt uit:
 

voorbeeld-schema 1133 keer bekeken

 
De LM7805:
Input (links) verbonden met +24V van de voeding (100 μF vervalt)
Ground (midden) verbonden met de GND (min van accu, PWM en motor)
Output (rechts) verbonden met de +5V pin van de NE555 (de twee condensatoren kunnen worden vervangen door een tantaal condensator van 1 μF)
 
Klopt dit zo ver?

[Antraxius]

Ja dit lijkt me te kloppen, heb de waardes niet nagerekend.
De 6V is wel 5v trouwens, maar dat is denk ik gewoon een typfout.

Het signaal dat er uit dit circuit komt is wel wat lager dan 5v, ongeveer 3.3v

 

[Olof Bosma]

De LM7805:
Input (links) verbonden met +24V van de voeding (100 μF vervalt)
Ground (midden) verbonden met de GND (min van accu, PWM en motor)
Output (rechts) verbonden met de +5V pin van de NE555 (de twee condensatoren kunnen worden vervangen door een tantaal condensator van 1 μF)
 
Klopt dit zo ver?

 
Ja
 
 

Het signaal dat er uit dit circuit komt is wel wat lager dan 5v, ongeveer 3.3v
 

 
Als het maar TTL-compatibel is.
 

De frequentie rond 20KHz krijgen is geen probleem, het kristal in de arduino is namelijk 16MHz. Nu kost het wel een paar cycles om een I/O instructie uit te voeren. Maar dat is geen probleem met een verschil van +-1000x

Ik heb een tijd terug gekeken wat de lees snelheid en de digitale schrijf snelheid was.

Kan wel kijken of ik dat nog ergens heb opgeslagen,

 
 
Bedenk wel dat als de resolutie bv. 1% moet zijn de outputloop 2 MHz is.

[visualsense]

Ik heb nu de volgende draden:
 
+5V
GND
PWM
+24V
 
Om het geheel te testen met een lampje, een luidspreker gebruik ik een 9V batterij. Graag zou ik willen weten waarop ik de plus van de batterij moet aansluiten, op het +5V of op het +24V draad?