Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Motor läuft unrund


von Tobias (Gast)


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Hallo, wir brauchen dringend Hilfe,


Also, Ziel unseres Programms ist es einen Drehstrommotor (DASM) Sanft 
hochlaufen zulassen. Zur Verwendung kommt eine W4-Sparschaltung für 
rechts und linkslauf. Dabei ist L2 direkt am Motorangeschlossen und L1 
und L3 werden angeschnitten.
Der Mikrocontroller steuert die Zündimpulse für die Triacs. Für den 
Rechtslauf werden die Triacs T1 und T2 angesteuert. Die Zündimpulsbreite 
beträgt 1ms.

Beim Nulldurchgang werden Timer1 und Timer 4 gestartet, wobei der 
Startwert für Timer 1 der Zündwinkel Alpha ist, (Timer 4=0). Die Aufgabe 
von Timer 4 ist lediglich Timer 3 zu starten nämlich nach 
80°.(Phasenverschiebung + Ungenauigkeit des Nulldurchgangs (20°)).
  TCNT1 = Alpha;
  TCNT4 =0;

Der Nulldurchgang erfolgt durch eine Nulldurchgangserkennung wodurch die 
Zündimpulse auf das Netzsynchronisiert werden. (klares TTL Signal 
0V->5V) Beim Erkennen des Nulldurchgangs werden die Timer gestartet.

Nun zum Problem.

Unser Ziel ist es den Motor Dynamisch hochlaufen zu lassen, dafür müssen 
aber alle Winkel von ca. 120°->30° Funktionieren. Also haben wir die 
Winkel erstmahl statisch verändert -> Statisches anschneiden der 
Spannungen.

Also zuerst einmal der Motor Dreht sich (Rechtslauf). Aber nicht 
gut/bzw. extrem unrund. Die Bauteile scheinen auch in Ordnung zu sein.
Eine Weitere Merkwürdigkeit ist es, dass sich der Motor egal bei welchem 
Winkel immer mit Nenndrehzahl dreht (1500 U/min).

Für Tipps und Anregungen ist unsere Dankbarkeit gewiss. Der Quellcode 
ist als Datei angehängt.

von hinz (Gast)


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Tobias schrieb:
> egal bei welchem
> Winkel immer mit Nenndrehzahl dreht (1500 U/min).

Dann ist es eine Synchronmaschine.

von Ga-st (Gast)


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Tobias schrieb:
> Eine Weitere Merkwürdigkeit ist es, dass sich der Motor egal bei welchem
> Winkel immer mit Nenndrehzahl dreht (1500 U/min).

Drehstrommotoren drehen sich nunmal mein Nennfrequenz immer mit 
Nenndrehzahl.

Dein Phasenanschnitt hat nur auf die Kraft Einfluss.

von Tobias (Gast)


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Die Maschine ist definitiv Asynchronmaschine

von Philipp F. (philipp5054)


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Tolle Tips wurden dir gegeben ;-)
Du musst deine Netzspannung wenn gleichrichten und mit einer neuen 
Freuquenz modulieren. Sprich die Freuquenz von ~0Hz -50Hz hochlaufen 
lassen. Oder du kauftst dir einen Frequenzumrichter der solch eine 
Funktion bietet.

Gruß Philipp

von oszi40 (Gast)


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Tobias schrieb:
> dass sich der Motor egal bei welchem
> Winkel immer mit Nenndrehzahl dreht (1500 U/min).

Dann hilft Frequenz ändern. Fragt sich nur in welchem Bereich Dein Motor 
mitspielt...

von Tobias (Gast)


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hinz schrieb:
> Tobias schrieb:
>> egal bei welchem
>> Winkel immer mit Nenndrehzahl dreht (1500 U/min).
>
> Dann ist es eine Synchronmaschine.

Die Maschine ist definitiv Asynchronmaschine

Ok also problem 2 ist geklärt, dafür schonmal vielen Dank, aber das 
eigentliche Problem was uns viel größere Sorgen macht ist, dass der 
Motor sich so merkwürdig verhält bzw. unrund läuft so als ob der sich 
nicht richtig auf die Netzspannung Synchroniesieren würde

von hinz (Gast)


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Tobias schrieb:
> Die Maschine ist definitiv Asynchronmaschine

Wie kommt sie dann auf 1500rpm?

von fly (Gast)


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Philipp F. schrieb:
> Tolle Tips wurden dir gegeben ;-)
> Du musst deine Netzspannung wenn gleichrichten und mit einer neuen
> Freuquenz modulieren. Sprich die Freuquenz von ~0Hz -50Hz hochlaufen
> lassen. Oder du kauftst dir einen Frequenzumrichter der solch eine
> Funktion bietet.
>
> Gruß Philipp

Achja?
Das sind ja sowieso schon Grundlagen, er sollte schon wissen was er 
will. Sonst bringt das irgendwie alles nichts.
Wenn er nicht weiss wie ein Motor funktioniert sollte er erstmal das 
lernen.

von MaWin (Gast)


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Klingt für mich wie das Verhalten von BLDC.

von fly (Gast)


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Mach mal 'n Schaltplan.

von Uwe (Gast)


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Damit der Motor schön rund läuft brauchst du 3 Saubere Phasen mit Sinus 
förmigen Kurven. Du muß t die Frequenz des Drehfeldes verändern um den 
Motor Sauber zu steuern. Mal dir mal das magnetische Drehfeld für 
Phasenanschnitt auf.

von Tobias (Gast)


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fly schrieb:
> Mach mal 'n Schaltplan.

ich habe mal den schaltplan der Nulldurchgangserkennung angehängt,dazu 
muss gesagt werden das nur der ND von L1 auswerten(Int1) und diesen auf 
das Netzt synchroniesieren.

von Tobias (Gast)


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MaWin schrieb:
> Klingt für mich wie das Verhalten von BLDC.

Frage was ist mit BLCD gemeint?

von Tobias (Gast)


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Uwe schrieb:
> Damit der Motor schön rund läuft brauchst du 3 Saubere Phasen mit Sinus
> förmigen Kurven. Du muß t die Frequenz des Drehfeldes verändern um den
> Motor Sauber zu steuern. Mal dir mal das magnetische Drehfeld für
> Phasenanschnitt auf.

Der Witz der Schaltung soll sein, dass L2 direkt am Motorläuft und L1 
und L2 angesteuert werden bzw. angeschnitten wird über die Triacs.

von Tobias (Gast)


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Tobias schrieb:
> Uwe schrieb:
>> Damit der Motor schön rund läuft brauchst du 3 Saubere Phasen mit Sinus
>> förmigen Kurven. Du muß t die Frequenz des Drehfeldes verändern um den
>> Motor Sauber zu steuern. Mal dir mal das magnetische Drehfeld für
>> Phasenanschnitt auf.
>
> Der Witz der Schaltung soll sein, dass L2 direkt am Motorläuft und L1
> und L3 angesteuert werden bzw. angeschnitten wird über die Triacs.

von Tobias (Gast)


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ideen???

von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Was passiert denn, wenn Du deinen Motor an einen Stelltrafo anschließt? 
Und was, wenn Du ihn an einen Frequenzumrichter anschließt?

von Tobias (Gast)


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hmm

Jonathan Strobl schrieb:
> Was passiert denn, wenn Du deinen Motor an einen Stelltrafo anschließt?
> Und was, wenn Du ihn an einen Frequenzumrichter anschließt?

hmm, also der Mikrocontroller wird über einen Transformator mit 5V 
versorgt, der Motor aus einer Drehstromsteckdose. Einen 
Frequenzumrichter haben wir leider nicht.

von Michael N. (much)


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Hi,

Läuft dein Motor nur unrund wenn wenn du die Spannung mithilfe deiner 
Phasenanschnittsteuerung herabsetzt? Wenn dem so ist, und der Motor bei 
einer sauberen Sinusspannung rund läuft würde ich annehmen, dass die 
durch die Phasenanschnittsteuerung erzeugten Spannungsoberwellen dafür 
verantwortlich sind, dass dein Motor bei gewissen Spannungen nicht rund 
läuft.

lg michael


PS: ich versteh nicht warum hier anscheinend alle versuchen dem guten 
Mann einzureden, dass er keine ASM vor sich hat. Er hat doch mehrfach 
betohnt, dass daran kein zweifel besteht.

von Tobias (Gast)


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Hallo Michael,

die Maschine läuft bei Winkeln zwischen 90°--> ca 30° total unrund. Bei 
größeren Winkeln >90° rüttelt die Maschine beängstigend (kleiner 30° 
haben wir usn nicht mehr getraut).
Man wird nie 180° oder 0° erreichen können,da wir in unserer Schaltung 
Triacs verwenden und dan ja immer einer Sinushalbwelle voll 
durchgestäuert werden würde.

von Tobias (Gast)


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Tobias schrieb:
> Hallo Michael,
>
> die Maschine läuft bei Winkeln zwischen 90°--> ca 30° total unrund. Bei
> größeren Winkeln >90° rüttelt die Maschine beängstigend (kleiner 30°
> haben wir usn nicht mehr getraut).
> Man wird nie 180° oder 0° erreichen können,da wir in unserer Schaltung
> Triacs verwenden und dan ja immer einer Sinushalbwelle voll
> durchgestäuert werden würde.

Hallo Michael,

die Maschine läuft bei Winkeln zwischen 90°--> ca 30° total unrund. Bei
größeren Winkeln >90° rüttelt die Maschine beängstigend (kleiner 30°
haben wir usn nicht mehr getraut).
Man wird nie 180° oder 0° erreichen können,da wir in unserer Schaltung
Triacs verwenden und dan ja immer einer Sinushalbwelle voll
durchgestäuert werden würde.

von VW-Käfer (Gast)


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Wenn er unrund läuft ist meistens das Benzin/Luftgemisch zu fett 
eingestellt, eventuell haben die Zündkerzen einen falschen Wärmewert.

Hatte bei meinem 58er Käfer die selben Probleme.

von hinz (Gast)


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Tobias schrieb:
> ich habe mal den schaltplan der Nulldurchgangserkennung angehängt,

Du solltest dir ansehen wie man mittels Optotriac eine induktive Last 
steuert.

von Michael N. (much)


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VW-Käfer schrieb:
> Wenn er unrund läuft ist meistens das Benzin/Luftgemisch zu fett
> eingestellt, eventuell haben die Zündkerzen einen falschen Wärmewert.
>
> Hatte bei meinem 58er Käfer die selben Probleme.

:D

>Man wird nie 180° oder 0° erreichen können,da wir in unserer Schaltung
>Triacs verwenden und dan ja immer einer Sinushalbwelle voll
>durchgestäuert werden würde.

Wenn du den Motor ohne deine Triac-Schaltung an eine saubere 
Sinusspannung geeigneter Amplitude legen kannst müsste er eigentlich 
sauber mit 1500U laufen. Wenn dem nicht so ist ist der Motor ein Fall 
für den Schrott.
Nur aus Interesse? Was wollt ihr mit eurer Schaltung den erreichen? Das 
Flussniveau im Motor steuern?

von Tobias (Gast)


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Wir wollen den Motor Sanft hochlaufen lassen mittels 
Phasenanschnittsteuerung der phasen L1 und L3. Die Phase L2 liegt direkt 
am Motor.

von ... (Gast)


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kann es sein, das Drehstrom, bei dem man 2 Phasen "moduliert", zum 
Eierstrom wird?
Und welche Phasenverschiebung wird so eine große Drehstromspule wohl 
erzeugen?

von Malefiz (Gast)


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wenn t4 die Phasenverschiebung von L1 zu L3 sein soll würde ich dort die 
richtige Zeit eintragen anstatt deine 80 Grad

von Tobias (Gast)


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... schrieb:
> kann es sein, das Drehstrom, bei dem man 2 Phasen "moduliert", zum
> Eierstrom wird?
> Und welche Phasenverschiebung wird so eine große Drehstromspule wohl
> erzeugen?

also die Phasenverschiebung zwischen der verketenspannung und der 
strangspannung beträgt 30°. Die erkennung des Nulldurchgangs kommt 10° 
"zuspät". -> Also muss der Timer 0 Timer 3 anstatt 60° zu Timer 1 -> 80° 
später starten bezogen auf Timer 1....ich hoffe das ist verständlich

von Tobias (Gast)


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Malefiz schrieb:
> wenn t4 die Phasenverschiebung von L1 zu L3 sein soll würde ich dort die
> richtige Zeit eintragen anstatt deine 80 Grad

Timer 4 soll Timer 3 starten.,,,80° später als Timer 1 damit 
Phasenverschiebung und ND erkennungverschiebung aufeinander passen. Die 
Werte haben wir mehrmals nachgerechnet und die ergeben auch Sinn.

von Uwe (Gast)


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> kann es sein, das Drehstrom, bei dem man 2 Phasen "moduliert", zum
> Eierstrom wird?

Genau.
Und um mich selbst noch einaml zu wiederholen

> Damit der Motor schön rund läuft brauchst du 3 Saubere Phasen mit Sinus
> förmigen Kurven. Du muß t die Frequenz des Drehfeldes verändern um den
> Motor Sauber zu steuern. Mal dir mal das magnetische Drehfeld für
> Phasenanschnitt auf.

Also Mal dir mal das Drehfeld auf. Bei Sternschaltung kannst du ja auch 
mal den Mittelpunkt berechnen. Mach mal und poste mal deine Erkenntnis !

von Tobias (Gast)


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Uwe schrieb:
>> kann es sein, das Drehstrom, bei dem man 2 Phasen "moduliert", zum
>> Eierstrom wird?
>
> Genau.
> Und um mich selbst noch einaml zu wiederholen
>
>> Damit der Motor schön rund läuft brauchst du 3 Saubere Phasen mit Sinus
>> förmigen Kurven. Du muß t die Frequenz des Drehfeldes verändern um den
>> Motor Sauber zu steuern. Mal dir mal das magnetische Drehfeld für
>> Phasenanschnitt auf.
>
> Also Mal dir mal das Drehfeld auf. Bei Sternschaltung kannst du ja auch
> mal den Mittelpunkt berechnen. Mach mal und poste mal deine Erkenntnis !

Also, bei 60° läuft der Motor schön rund. Wir wollen denn Motor ja nicht 
steuern in Bezug auf eine Variable Drehzahl....er soll nur Snaft 
Hochlaufen...das ist alles....also eigentlich ;)

von Malefiz (Gast)


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Wie kommst du auf 80 Grad die Phasenverschiebung beträgt 240 Grad vom 
positiven Nulldurchgang von L1 zu L3

von Tobias (Gast)


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Malefiz schrieb:
> Wie kommst du auf 80 Grad die Phasenverschiebung beträgt 240 Grad vom
> positiven Nulldurchgang von L1 zu L3

Also L1 Steigendeflanke ist 60° entfernt von L3 fallendeflanke + 20° die 
der ND zuspät erkannt wird -> 80° Phasenverschiebung von L1 zu L3. Wir 
müssen ja sowohl die Positive Kuppe der Sinushalbwelle als auch in der 
negativen Sinushalbwelle einen Zündimpuls herrausgeben.

von Steel (Gast)


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Tobias schrieb:
> Also, bei 60° läuft der Motor schön rund. Wir wollen denn Motor ja nicht
>
> steuern in Bezug auf eine Variable Drehzahl....er soll nur Snaft
>
> Hochlaufen...das ist alles....also eigentlich ;)

Dann kauft euch nen sanftstarter wenn euch ein Frequenzumrichter zu 
teuer ist. Aber lasst das rumstümpern sein.

von Tobias (Gast)


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Steel schrieb:
> Tobias schrieb:
>> Also, bei 60° läuft der Motor schön rund. Wir wollen denn Motor ja nicht
>>
>> steuern in Bezug auf eine Variable Drehzahl....er soll nur Snaft
>>
>> Hochlaufen...das ist alles....also eigentlich ;)
>
> Dann kauft euch nen sanftstarter wenn euch ein Frequenzumrichter zu
> teuer ist. Aber lasst das rumstümpern sein.

Würde ich sofort machen, geht aber leider nicht. Um es kurz zu machen es 
handelt sich um eine Abschlussarbeit und die Aufgabe besthet halt nicht 
aus einem Frequenzumrichter oder aus einem Sanftanlaufstarter sonder aus 
einer W4 Schaltung

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wenn es nicht um Drehzahleinstellung geht, hängt eine große Massescheibe 
auf die Welle. Der Motor dreht nun kontinuierlich hoch, bis er seine 
Nenndrehzahl erreicht hat.


Gruß

Jobst

von Harald H. (mirona)


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Wenn man einen Sanftstarter für eine ASM entwickeln will, sollte man 
sich als erstes mit den Grundlagen bekannt machen.
Schaut Euch mal die Abhängigkeit der Drehzahl vom Moment an, in 
Abhängigkeit von der Spannung.
Ein Sanftstarter hat nur Sinn, wenn die Maschine belastet ist. Eine 
leerlaufende Maschine dreht schnell bis zur Nenndrehzahl hoch. wenn 
jetzt hier noch eine Spannungsabsenkung durch Phasenanschnitt 
hinzukommt, bilden sich durch die Oberschwingungen im Strom 
pendelmomnete die den unruhigen Lauf der Maschine hervorrufen.

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