N'Abend,
hoffe ich bin hier im Forum richtig mit meinem Anliegen.
Worum es mir geht: zunächst einmal möchte ich keinen Battlebot bauen, sondern einen wendigen Kamera-Bot für Tierbeobachtungen. Dieser Bot ist allerdings den Battlebots ähnlich, bis auf Panzerung, Waffen und Einsatzzweck. Der Bot wird nicht schnell fahren (max. ca. 12-15 km/h), dafür über Drehmoment für große Steigungen verfügen: bis zu 80Nm sind techn. möglich.
Eckdaten:
Gesamtgewicht ca. 70kg
Alurahmen: 48x56x20cm (LxBxH)
Reifen: 400 x 100mm
Maße über alles: 86x70x40cm (LxBxH)
Antrieb: 2 Getriebe-Bürstenmotore a' 500W / 13Nm
Batterie: 2x BleiVlies 12V / 36Ah
Steuerung: ???
Hier geht es also dem Thema entsprechend um die Steuerung!
Ich darf erwähnen, dass ich mit der Entwicklung von MOSFET-Steuerungen etwas Erfahrung habe, da ich u.a. bereits ein manntragendes Elektrofahrzeug gebaut habe, welches ich gegenwärtig für Besorgungsfahrten nutze.
Hier kommt ein 2kW-BLDC-Motor mit Hallsensorik zum Einsatz, die dazu von mir konzipierte Steuerung verträgt 55V und liefert kurzfristig bis zu 150A; Dauerfahrstrom 50A.
Die Entwicklung dieser Steuerung war ziemlich aufwändig, zumal ich mit einer Stromzange Anfahrströme von 220A gemessen hatte! Die erste Generation FETs wurde dabei so heiß, dass das Lötzinn flüssig wurde! Bis zu diesem Zeitpunkt liefen die FETs einwandfrei.
Aus dieser Erfahrung möchte ich die Bot-Steuerung möglichst einfach u. kostengünstig gestalten, deshalb auch die Bürstenmotoren anstelle von BLDC.
Der Vorteil beim Bürstenmotor: es würde ein PWM-angesteuerter MOSFET im Massezweig zur stufenlosen Leistungsregelung genügen, anstelle von 4 MOSFETs in der H-Brücke. Der krasse Nachteil: bei einem Kurzschluß des FETs würde der Bot sofort beschleunigen...
Deshalb habe ich mir für eine mögliche Steuerung 2 Varianten überlegt, welche ich hier vorstellen möchte:
Variante 1:
Enthält 4 60A-Hochstromrelais (je 2 parallel) und 1 MOSFET (IRFP3077 + Treiber IR2184), Dauerstrom 75A (m. Strombegrenzung).
Durch die Relais ist ein Vor-/Rückwärtsbetrieb möglich, allerdings dürften diese wohl nur stromlos (mit PWM=0) umgeschaltet werden. Bei Richtungsänderungen aus voller Fahrt heraus könnte dies m.E. ein echtes Problem sein, denn es wird wohl nicht reichen für eine Linkskurve den linken Motor "nur" stromlos zu schalten, vermutlich muß dieser sogar gebremst (also kurzgeschlossen) werden, was zumindest im Umschaltmoment bei drehendem Motor (dann Generator) die Relais-Kontakte belasten würde.
Meine Frage: WER HAT HIERMIT ERFAHRUNG? Wie lange machen die Relais das wohl mit und wie (negativ) wirkt sich das wohl auf den praktischen Fahrbetrieb aus?
Der Vorteil dieser Steuerungsvariante liegt im einfachen Aufbau mit nur einem MOSFET.
Variante 2:
Enthält Vollbrücke mit 4 IRFP3077-MOSFET (+ 2x Treiber IR2184), Dauerstrom 75A (m. Strombegrenzung), zunächst bis 30V ausgelegt (Betrieb nach Kondensator- u. Schutzdiodentausch bis ca. 55V möglich!).
So, nun zu meinem Problem: ich habe hier im Forum bereits gesucht aber keine vernünftige Motor-Steuerung gefunden. Der 500W-Getriebemotor hat einen Nennstrom von 27A, die Anfahrströme liegen (je nach Situation) 2-3x höher.
Daher meine Frage(n) an die Experten:
- gibt es eine 75A-H-Brücke günstig zu erwerben oder würde sich ein Selbstbau lohnen?
- Benötige ich überhaupt eine H-Brücke oder würde sich mein Bot auch mit der Relais-Variante vernünftig steuern lassen? Hier habe ich absolut KEINE Erfahrung, immerhin sind die Achsen starr und nicht lenkbar!
- Reicht es bei einem Allrad-Bot eigentlich aus für eine Linkskurve aus der Vorwärtsfahrt heraus den linken Motor stromlos zu schalten oder muß dieser sogar gebremst / rückwärts bestromt werden?
Wer hat hier mit der Steuerung der Räder Erfahrung?
Bin für jeden hilfreichen Ratschlag dankbar...
WICHTIGER ZUSATZ: PER 19.9.2012 HABE ICH DAS THEMA VON 30V/75A SCHALTUNGSBEDINGT AUF NUNMEHR 47V/75A ANGEPASST. SOMIT LÄßT SICH DIE H-BRÜCKE AUCH MIT 36V BETREIBEN, OHNE KRITISCHE SPANNUNGSGRENZEN ZU ÜBERSCHREITEN (SPANNUNGSREGLER, KONDENSATOREN, SCHUTZDIODEN).
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--> Update per 31.12.2012:
1) Die H-Brücke läuft und wurde ausgiebig getestet (s. Bericht & Fotostrecke Seite 4)!
2) Die Spezifikation der H-Brücke verbessert sich aufgrund der Testergebnisse auf: 47V/81A.
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