Hi Leute, Ich habe mir eine Ansteuerung für einen Festplattenmotor gebaut und möchte ihn zum Drehen bringen. Das geht theoretisch auch schon, aber er kommt schnell aus dem Trit, da ich momentan nur das Drehfeld regle, ohne PWM - daran wird es wohl liegen, oder was meint ihr? Er bekommt halt die volle Spannung, zieht auch sehr viel Strom und wird recht warm...aber kommt nicht wirklich auf Drehzahl. Später will ich ihn mittels BEMF richtig kommutieren, aber dafür muss er sich ja erstmal so gescheit drehen. Daher die Frage: Ist es generell richtig, erstmal ein Drehfeld vorzugeben und dabei einen kleinen Duty-Cycle zu wählen? Der Motor sieht dadurch ja eine kleinere Spannung, aber seine Drehzahl ist ja von dieser abhängig und gleichzeitig gebe ich ja auch erstmal ein Drehfeld vor. In welchem Verhältnis steht PWM und Drehfeldvorgabe? Und vor allem welche PWM-Frequenz? Frei wählbar? Bitte helft mir mal. Danke euch,
Hi, die PWM-Frequenz ist unkritisch, solange sie deutlich über der des Drehfeldes liegt. Ein paar kHz sollten es tun. Begrenze den Strom per PWM auf einen sinnvollen Wert, gib das Drehfeld fest mit steigender Frequenz vor und ab einer bestimmten Drehzahl schaltest Du auf BEMF um. Gruß, Norbert
Tach Hans, Norbert hat eingentlich schon alles wichtige gesagt. Kritisch sind halt die ersten paar Schritte des Motors. In dieser Zeit gibt man normalerweise ordentlich Stoff auf die Phasen. Wenn deine BEMF Schaltung sensibel genug und gut gefiltert ist sollte schon nach den ersten paar Schritten ein verwertbares Signal kommen. Dann schaltest du auf Nennstrombegrenzung um und kannst BEMF Kommutieren. Thor
Ein BLDC-Motor kann nicht "hart" angesteuert werden. Nur die feste Folge des Drehfeldes anhand der Sensorpositonen (oder sensorless per BEMF) führt zum Erfolg !!!!!!!!!! Will man die Drehzahl regeln, so regelt man die Spannung/Strom per PWM, aber die Kommutierung geschieht immer fest (stumpf) anhand der Position !!!!!!
Bernd musste noch nie einen sensorlosen BLDC starten, sonst hätte er vermutlich nicht so einen Blödsinn geschrieben.
> Nur die feste Folge des Drehfeldes anhand der Sensorpositonen (oder > sensorless per BEMF) führt zum Erfolg !!!!!!!!!! > Will man die Drehzahl regeln, so regelt man die Spannung/Strom per PWM, > aber die Kommutierung geschieht immer fest (stumpf) anhand der Position > !!!!!! Keine Festplatte würde sich drehen. Was Festplattenmotore allerdings machen ist: Wenn sie noch stehen oder ganz langsam drehen ist die Induktivität der Spule zu geringe um den Strom im Zaum zu halten, es fliesst voller Strom nur gebrenst durch den (niedrigen) ohm'schen Wicklungswiderstand. Wenn man die Spannung (oder gar durch einen Vorwiderstand die Leistungsaufnahme) nun auf dieses Spannung im langsamen Betrieb reduziert, hat man ein Problem wenn der Motor schneller dreht, weil dann der Strom in den Wicklungen durch die Induktivität nicht mehr so hoch steigen kann, bei noch recht geringen Drehzahlen ist Schluss. Daher steuern Chips die Festplattenmotore mit Stromregelung, denn die Leistung des Motors richtet sich nach dem Strom durch die Spulen. Bei langsamer Rotation greift also ein Chopper ein und schaltet PWM immer wieder aus, wenn der Strom den Maximalwert erreicht hat. Bei Voller Drehzahl wird der maximale Strom gar nicht mehr erreicht, der Chopper ist inaktiv. Beispiel L6232 Hat man so eine Stromregelung, kann man den Motor einfach anfahren in dem man langsam das Magnetfeld wechseln lässt und immer schneller werden lässt. das funktioniert aber nur, weil der Motor bei steigender Drehzahl immer kräftiger gebremst wird, bei der Festplatte durch die Platten, nost möglichst durch einen Propeller eines Lüfters oder so. Hat der Motor hingegen eine Last zu bewegen, die unregelmässig ist, kommt er bei dieser Ansteuerung aus dem Tritt. Das passiert nicht so leicht, wenn die Anterung durch den Stromchopper in nahezu Sinus erfolgt (aus Schrittmotorsicht also Microstep), ist aber trotzdem ein Problem. Dann hilft nur Positionserkennung durch Hallsensoren oder BackEMF.
Guten Morgen und schonmal danke für die Rückmeldungen! Also ich werde das nachher mal probieren. Ich werde dann erstmal eine PWM-Frequenz im unhörbaren Bereich nehmen, denke so 40-50kHz. Jetzt noch meine Frage an die, die auch schonmal einen BLDC angesteuert haben: Welche Methode zur BEMF-Erfassung hat sich bei euch bewährt? - Messung durch den ADC? - Erfassung durch Komparatoren mit Hilfe des virtuellen Nullpunktes? Wenn ich die Spannung beispielsweise mit drei Komparatoren erfassen will, so vergleiche ich ja die Mittenspannung der drei Wicklungen mit dem gerade nicht betromten Zweig, richtig? Aber dies muss doch geschehen, während die PWM gerade an ist, also darauf muss ich zusätzlich triiggern, oder sehe ich das falsch?
Norbert S. schrieb: > Bernd musste noch nie einen sensorlosen BLDC starten, sonst hätte er > vermutlich nicht so einen Blödsinn geschrieben. Sorry, Anlauf ausgenommen !!! Da fährt man eine Rampe, bis die BEMF greifen kann. TO hat den Motor ja mit einem aufgezwungenen Drehfeld betrieben und wunderte sich über den Stromverbrauch...
Mhh, jetzt muss ich ja nochmal meinen Senf dazugeben. Es wurde grade davon gesprochen, dass die Motorinduktivität bei geringer Drehzahl klein ist. Sprich die Motorinduktivität ist abhängig von der Drehzahl. Die Motorinduktiviät ist natürlich immer gleich. Nur die BEMF verursacht eine zur Drehzahl proportionale Spannung auf den Phasen, die sich von der Betriebsspannung subtrahiert, sodass bei höherer Drehzahl ein geringerer Strom fließt. Aber das meinte der Schreibende sicher. Außerdem um den unrunden Lauf des Motors im stepping Betrieb näher zu beleuchten: Prinzipiell stellt sich zu jeder Speisespannung eine ideale Schrittfrequenz also Drehzahl ein. Ideal heißt in dem Falle, dass die Phasenlage genau zur Rotorlage passt. Der stepping Modus zeichnet sich aber dadruch aus, dass man die Rotorpossition nicht kennt. Dadurch wird der Rotor bei einem Schrittwechsel erst auf die neue Position beschleunigt und dann, weil das timing nicht stimmt, wieder abgebrennst, bis der nächste SChritt erfolgt. Daher kommen die Vibrationen. Das geht schnell so weit, dass es erst zu unrundem Laufverhalten kommt und dann die Kommutierung ganz versagt, obwohl man nur ein paar Prozent neben der Phase liegt. Das liegt daran, dass der Rotor beim erreichen des nächsten Schrittpunktes nicht einfach stehen bleibt, sondern überschwingt und sich dort erst einpendeln muss. Das heißt, dass der Motor uU noch pendelt, wenn der nächste Schritt kommt. Das führt zu instabilen Startbedinungen für den nächsten Schritt und kann den Motor in Summe bei passendem timing aus dem Tritt bringen. Wenn es um das Gewinnen der BEMF Spannungen geht würde ich(ausgehend von einem AVR) die Komperator Mehthode empfehlen. Die ADCs sind erfahrungsgemäß nicht schnell und genau genug. Die Komperatoren sind bei gutem design gut genug um schon nach einem kräftigen Schritt ein verwertbares Signal zu liefern. Bei ADCs mit 12bit und um die 100kS/s ist diese Auswertung natürlich eleganter, besonders weil sie eine zuverlässige Sinuskommutierung ermöglicht. Ich stimme übrigens zu, dass das filtern des PWMs eine nicht ganz triviale Angelegenheit ist. Das Resümee meiner Tests ist, was die PWM f an geht: Um so höher um so besser. Scheiß auf die Umschaltverluste, denn du musst entweder einen riesen Aufwand für das timing machen und im richtigen Moment die BEMF Auswertung abschalten um nicht auf das eigene PWM zu triggern oder man muss einen Tiefpass vorschalten. Das Problem beim Tiefpass ist aber, dass er auch einen Phasenversatz mit sich bringt, den man berücksichtigen muss. Daher: Um so höher die Differenz zwischen Schrittfrequenz und PWM-Frequenz um so höher kann der Tiefpass angesetzt werden und um so kleiner ist auch der verursachte Phasenversatz. Thor
Bernd Rüter schrieb: > sensorless per BEMF) führt zum Erfolg !!!!!!!!!! Norbert S. schrieb: > Bernd musste noch nie einen sensorlosen BLDC starten, sonst hätte er > vermutlich nicht so einen Blödsinn geschrieben. Naja, wie sagte Terry Pratchett noch gleich? 'Multiple exclamation marks are a sure sign of a diseased mind.'
Hi, nochwas: Das mit den Komparatoren ist nur halb so wild. Man muß die PWM nicht komplett wegfiltern, eine Zeitkonstante in der Größe der PWM reicht da schon vollkommen. Dann schaut man nur nach dem Komparatorsignal in der Mitte des States weil gerade nach dem Schalten das Signal der freien Phase lustige Sachen macht. Gruß, Norbert
Ich melde mich von diesem Thread hier einfach mal ab. Die Leute finden mich persönlich einfach nur *****, das Problem des TO interessiert ja eher am Rande. To the Admin: Darf hier immer noch jeder schreiben ????? (plenken ist bei mir biologisch einprogrammiert, mehrfache Verwendung von Ausrufe- oder Fragezeichen sollen die Wertigkeit der Aussage bzw. Frage erhöhen.)
> Es wurde grade davon gesprochen, dass die Motorinduktivität > bei geringer Drehzahl klein ist. Nein. Lies dein Beitrag noch mal, den du nicht verstanden hast. > Außerdem um den unrunden Lauf des Motors im stepping Betrieb > näher zu beleuchten... Die Ausführungen sind richtig.
@MaWin
> Lies dein Beitrag noch mal, den du nicht verstanden hast.
Ich hab mir deine Passage nochmal durchgelesen und du hast recht. Wie
ich schon sagte: Du meintest das richtige und hast es nur
grenzverständlich geschrieben. Sorry, war schon spät.
Thor
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