Motoransteuerung - schwer?

[Strömer (Gast)]

Hallo zusammen.

Wieso ist es derart schwer, einen Drehstrommotor anzusteuern bzw. dessen 
Drehzahl/Drehmoment zu regeln?

Au meiner Sicht ist das eine einfache Sache:
 - Drehzahlregelung: schnellere/langsamere Taktung der 3 Leiter (U,V,W)
 - Drehmomentregelung: Strom erhöhen/verringern

In diversen "Motorstufen" habe ich gesehen, dass dort sogar FPGAs zum 
Einsatz kommen, was darauf schließen lässt, dass dafür etwas gefiltert 
wird/höhere Algorithmen für die Regelung zuständig sind.

Könnt ihr mir mal erklären, wofür die gebraucht werden?


Danke!
(Ein Informatiker)
Nils

[Peter (Gast)]

Strömer schrieb:
> Wieso ist es derart schwer, einen Drehstrommotor anzusteuern bzw. dessen
> Drehzahl/Drehmoment zu regeln?

Was für einen Drehstrommotor genau? In Mobilitäts-Sprache übersetzt: 
"Was ist so schwer zu fahren?" Ist nunmal ein Unterschied, ob du einen 
Leiterwagen oder einen Ferrari baust.

Strömer schrieb:
> Au meiner Sicht ist das eine einfache Sache:
>  - Drehzahlregelung: schnellere/langsamere Taktung der 3 Leiter (U,V,W)
Dafür braucht man Frequenzumrichter. Probleme sind vielfältig, beginnen 
in der Hardware (passende Mosfets, Treiber) und enden in der Software.
>  - Drehmomentregelung: Strom erhöhen/verringern
Schon alleine die Regelung ist ein halbes Hexenwerk.

Prinzipiell hast du schon recht.

Ist ungefähr das gleich wie wenn ich sage: "Stimmerkennung ist doch 
nicht schwer." Ein bisschen bekannte Muster suchen...

Strömer schrieb:
> In diversen "Motorstufen" habe ich gesehen, dass dort sogar FPGAs zum
> Einsatz kommen, was darauf schließen lässt, dass dafür etwas gefiltert
> wird/höhere Algorithmen für die Regelung zuständig sind.

Das wird eigentlich nur in Positionsregelungsverfahren genutzt. Die 
haben alle Winkelgeber dran die ziemliche Anforderungen an die 
Geschwindigkeit haben. Außerdem halten FPGAs gut als DSPs her. Das ist 
dann allerdings ne gnaz andere Liga. Stichworte:
http://de.wikipedia.org/wiki/Clarke-Transformation
http://de.wikipedia.org/wiki/D/q-Transformation
http://de.wikipedia.org/wiki/Vektorregelung
http://de.wikipedia.org/wiki/Raumzeigerdarstellung
http://de.wikipedia.org/wiki/Raumzeigermodulation

[Peter A. (elkopeter)]

Man sollte den Bereich Motorsteuerung nicht unterschätzen.
Ob gesteuert (U/f) oder geregelt (Vektorsteuerung) unterscheidet sich 
das Ganze von den mathematischen Modellen.

Eine einfache Hochtaktung der Ausgangsfrequenz erzeugt auch einen 
höheren magnetischen Widerstand im Motor was eine Anpassung der Spannung 
erfordert.

Nimm dieses Thema nicht auf die leichte Schulter. Wer sich hier 
auskennt, bringt jahrelange Erfahrung mit.(Habe ich persönlich nicht)

[Steel (Gast)]

Wenn man keine Ahnung von einem Thema hat, dann kommt einem das immer 
ganz einfach vor.

Peter hat die Stichworte bereits geliefert.

[Paul B. (paul_baumann)]

Du kannst bei einem Drehstromasynchronmotor nur über die Polpaarzahl
oder über die Frequenz die Drehzahl verändern.

Da ist es über die Frequenz noch am Bequemsten. Deshalb kauft man sich
Frequenzumrichter statt Motoren mit veränderbarer Polpaarzahl.

MfG Paul

[Strömer (Gast)]

Um Gottes Willen, ich wollte natürlich niemandem zu nahe treten.

Ich sage ja auch offen und ehrlich, dass ich darüber keine Ahnung habe.
Deshalb habe ich ja euch Spezialisten provokant gefragt! :)

[Strömer2 (Gast)]

für was ist ein motorcontrol pwm interface da wie z.b vom lpc1758?

für welche art von motoren wird dies verwendet?
mfg

[Peter (Gast)]

Strömer2 schrieb:
> für was ist ein motorcontrol pwm interface da wie z.b vom lpc1758?
>
> für welche art von motoren wird dies verwendet?

Der LPC1758 ist ein Mikrocontroller. Motoren ansteuern (nicht treiben, 
dafür braucht man noch eine Treiberstufe) kann der alle wenn er richtig 
programmiert wird. Das Motorcontrol PWM-Interface bietet nur 
synchronisierte PWM-Signale (meist 4 Stück). Die sind recht angenehm zu 
verwenden weil sie alle synchron sind.

[hinz (Gast)]

Paul Baumann schrieb:
> Du kannst bei einem Drehstromasynchronmotor nur über die Polpaarzahl
> oder über die Frequenz die Drehzahl verändern.

Schlupf nicht vergessen!

[Paul B. (paul_baumann)]

Hinz schrob:
>Schlupf nicht vergessen!

Das kannst Du vergessen, daß ich den Schlupf vergesse!
:-))
Ich wollte nur nicht zu sehr in's Detail gehen, da dem Mann offenbar
mit einer grundlegenden Auskunft besser geholfen war.

MfG Paul

[P.B (Gast)]

Lustige Dinge sind dann ja noch ein Motor der (frei) dreht wieder zu 
"fangen" und kontrolliert weiter arbeiten.

Dann noch eine Schaltfrequenzumschaltung im Betrieb von 2kHz auf 16kHz 
damit es nicht so pfeifft, oder aus thermischen Gründen wieder zurück 
auf tiefere Frequenzen.

Wenn die Anlage eingeschaltet wird kann es unter anderem interessant 
sein, welche Position der Motor hat bevor man losfährt.
Erdschluss- Phasenschlussüberprüfung..

Für das alles hat man eigentlich nichts anderes als die Spannungen die 
man stellt, und die Ströme die man misst, und in den Deluxevarianten 
noch ein Rückführsystem. Auch die Strommessung ist so eine Sache, sind 
es Phasenströme oder Shuntmessungen? Dabei spielt der Messzeitpunkt eine 
wichtige Rolle.

Auch thermische Überwachung gehört dazu, ebenso wie ein sofortiges 
erkennen von Überströmen im Fehlerfall und sperren der PWM.

Ich habe auch mal gedacht, das alles sei nicht so schwer :P