Um erste Erfahrungen mit einem kleinen Exemplar solcher Motoren zu
sammeln, überlege ich, 2x3 kleine FETs direkt an 6 Pins eines
Mikrocontroller-Ports zu hängen und stur, aber mit einstellbarer
Frequenz, das passende Drehfeld für den 3-Phasen Motor zu erzeugen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:BLDC_Spannungs_Diagramm.png
Damit ergibt sich für die 6 Sides:
1
H - high
2
L - low
3
F - floating
4
5
logic port*
6
# ABC AABBCC AABBCC
7
hlhlhl hlhlhl
8
--------------------
9
0 HFL 100001 001011
10
1 FHL 001001 100011
11
2 LHF 011000 110010
12
3 LFH 010010 111000
13
4 FLH 000110 101100
14
5 HLF 100100 001110
15
16
* high side invertiert (p-channel mosfet)
Durch die einfachen "Treiber" ist die Betriebsspannung auf die des
Controllers limitiert, und der Motorstrom sollte wohl per Widerstand
begrenzt werden, da er ungeregelt sonst schnell in die Sättigung geht
(abhängig vom Motor).
Der Code würde per Timer(interrupt) das Muster an den Port geschrieben
und der Phasenzähler erhöht (Überlauf 5->0).
Wie lässt sich eine linear variable Frequenz per Timer erreichen?
Zum Anlauf muss der Motor vermutlich angeschoben werden, da die
Phasenlage nicht feststeht.
Das Ganze eignet sich nicht als Antrieb, da eine Last Schlupf
verursacht, und der Motor dann das Drehfeld "verliert" und nicht mehr
"hinterherkommt".
Soweit richtig?
Die Motorwicklungen meines Motors sind offenbar als "Stern" geschaltet
und der Mittelpunkt ist herausgeführt - wozu wird er normalerweise
benutzt?
Ein Gast schrieb:> Wie lässt sich eine linear variable Frequenz per Timer erreichen?
Das Problem einfach "umdrehen", also den Timerwert mit dem Kehrwert der
Frequenz verändern.
Ein Gast schrieb:> und stur, aber mit einstellbarer> Frequenz, das passende Drehfeld für den 3-Phasen Motor zu erzeugen:
Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?
Natürlich geht es so nicht.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.10.1
Andererseits kann man BLDC durchaus im stepping mode betreiben, mit
Mikroschritten wie ein Schrittmotor langsam drehen. Aber nur mit
Sensoren, denn bei der niedrigen Drehzahl ist BackEMK als Sensor nicht
geeignet.
Joe S. schrieb:> DC-Motoren sind Gleichstrommaschinen, nix mit Drehfeld> (Drehstrommaschinen).
Du weißt, was ein BLDC ist? Es handelt sich dabei um meist 3-phasige
Drehstrom-Synchronmotoren. Und ja, die Bezeichnung "DC" ist dafür
eigentlich Schwachsinn.
https://de.wikipedia.org/wiki/Bürstenloser_GleichstrommotorMaWin schrieb:> Ein Gast schrieb:>> und stur, aber mit einstellbarer>> Frequenz, das passende Drehfeld für den 3-Phasen Motor zu erzeugen:>> Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?>> Natürlich geht es so nicht.
Naja, gehen tut das schon. Wie er schon richtig erkannt hat, aber nur,
wenn man den Strom irgendwie begrenzt und die Sache ohne Last betreibt.
schön rund wird der Motor aber so nicht laufen.
Rolf Magnus schrieb:> Es handelt sich dabei um meist 3-phasige Drehstrom-Synchronmotoren.
Das sind DC Motore auch. Sie werden über mechanische
Synchronwechselrichter betrieben.
MfG Klaus
Rolf Magnus schrieb:> Naja, gehen tut das schon.
Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?
Natürlich geht es so nicht, der BLDC folgt nicht der Frequenz.
Ich hab das Gefuehl hier reden mindestens 2 aneinander vorbei.
Der Thread-Starter redet doch von 3 Phasen.
Ich schliesse mich der Meinung an, dass der BLDC dem Feld folgt.
Man muss nat"urlich im (nahezu) Stillstand beginnen und dann das Tempo
hochziehen.
Die Bezeichnung BLDC ist doof. Und dass es auch noch PMSM (permanent
magnet synchronous motor) gibt und das was anderes wie BLDC sein soll
hab ich auch erst vor ein paar Tagen gehoert. Seltsamerweise habe ich in
meiner Unwissenheit BLDC Motoren schon recht oft erfolgreich bewegt. Mag
daran liegen, dass die s"undhaft teuern Faulhaber-Teile
fehlerverzeihender sind und die Nidec '28S' auch. K"onnte auch
erkl"aren, warum mir der Maxon EC14 Probleme macht...
Ein Gast schrieb:> Wie lässt sich eine linear variable Frequenz per Timer erreichen?
Indem Du eine grosse Integer-Variable im Timer um einen Wert 'speed'
erhoest und aus den hoechsten Bits den Index f"ur deine Tabelle nimmst.
DDS-Prinzip. Schade ist, dass deine Tabelle 6 Eintraege hat, nicht 8
oder 4 (2-er Potenz). Dann musst Du n"amlich entsprechend skalieren. Ich
w"urde die h"ochsten 8bit nehmen und durch 256/3 = 85 (approx) teilen
und das als Index in der Tabelle nehmen.
MaWin schrieb:> Natürlich geht es so nicht, der BLDC folgt nicht der Frequenz.
Warum sollte er das nicht tun? Klar kann man mit einem simplen Drehfeld
einen BLDC nicht sinnvoll betreiben, ohne die Kommutationen zum
richtigen Zeitpunkt zu machen. Das Feld hat dann keine Kraft, und bei
relativ kleiner Belastung kommt der Motor außer Tritt. Aber wenn man ein
Drehfeld erzeugt, kann er durchaus einrasten. Und wenn man das Drehfeld
mit einer sehr kleinen Frequenz beginnen lässt und dann in der Frequenz
steigert, kann man einen BLDC auch damit anlaufen lassen. Habe ich
selbst schon gemacht, das funktioniert. Warum sollte es auch nicht?
Aus obengenannten Gründen ist das nicht sinnvoll und hat keinen
praktischen Nutzen, aber für Demonstrationszwecke funktioniert es
durchaus. Und genau das wollte ja der TO auch nur.
Er schreibt ja selbst:
Ein Gast schrieb:> Das Ganze eignet sich nicht als Antrieb, da eine Last Schlupf> verursacht, und der Motor dann das Drehfeld "verliert" und nicht mehr> "hinterherkommt".
Und das ist genau richtig so. Und daß für die praktische Anwendbarkeit
noch mehr notwendg ist, weiß er ja selbst.
MaWin schrieb:> Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?>> Natürlich geht es so nicht.MaWin schrieb:> Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?>> Natürlich geht es so nicht, der BLDC folgt nicht der Frequenz.
Durch Wiederholung werden deine Behauptungen auch nicht richtiger.
ich schrieb:> Und das ist genau richtig so. Und daß für die praktische Anwendbarkeit> noch mehr notwendg ist, weiß er ja selbst.
Ich finde das doch sehr (ver-)kompliziert. Praktisch bedeutet doch
nicht, dass das was angetrieben wird, voellig unberechenbar ist. Ein
Laserstrahl-Ablenkprisma hat eine Traegheitsmoment und einen
Luftwiderstand. Daraus kann ich alles berechnen, ohne Sensoren, ohne
Strommessung. Man muss die Physik allerdings schon modellieren
(Drehmoment, Traegheitsmomente, Drehzahlabhaenige Spannung, usw. ). Ein
Antrieb f"ur ein ferngesteuertes Rennauto ist da anders, weil
kompliziertere Aussenwelteinfluesse vorhanden sind. Schlupf hat ein BLDC
Motor nicht, sondern ein Drehmoment abh"angig von der Auslenkung aus dem
rotierenden Drehfeld. Der Phasenfehler akkumuliert erst, wenn er aus dem
Tritt ist. Bis er aus dem Tritt ist, wehrt er sich! Und ja, wenn man die
richtige 'Anregung' (Resonanz) verwendet ist er sogar sehr leicht aus
dem Tritt zu bekommen.
MaWin schrieb:> Rolf Magnus schrieb:>> Naja, gehen tut das schon.>> Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?>> Natürlich geht es so nicht, der BLDC folgt nicht der Frequenz.
Doch funktioniert. Nicht optimal, aber es geht einen BLDC ohne Sensoren
und ohne BackEMF zum laufen zu bringen. Man muss die Timings/Rampen sehr
konservativ fahren. Dann folgt der BLCD auch der Frequenz.
Klar funktioniert das. Ein BLDC ist ja nichts anderes als ein
Schrittmotor mit niedriger Polzahl und ohne ausgeprägtes Rastmoment.
Wenn man das Verfahren etwas verfeinert, kommt man auf den U/f-Betrieb,
der bei Umrichtern als sensorloses Steuerverfahren durchaus gängig ist
und auch mit Synchronmotoren funktioniert (BLDCs sind Synchronmotoren).
Den Begriff "Schlupf" sollten wir aber in Bezug auf BLDCs ganz schnell
vergessen. Schlupf ist die Differenz zwischen Feldfrequenz und
Rotorfrequenz, das gibt es nur bei Asynchronmaschinen. Bei
Synchronmaschinen gibt es den Lastwinkel. Der beschreibt die
Winkel(!)-Verschiebung zwischen den beiden Drehfeldern. Die Drehzahl ist
aber synchron, daher der Name.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
ich schrieb:> Warum sollte er das nicht tun?
Die Erklärung steht im verlinkten Artikel, aber du bist dir wohl zu fein
ihn zu lesen.
Marc P. schrieb:> Ich schliesse mich der Meinung an, dass der BLDC dem Feld folgt.
Dee BLDC schliesst sich aber nicht deiner Meinung an, er folgt der
Physik.
Passen Drehzahl (Belastung) und Spannung nicht, kommt er azs dem Tritt
und bleibt stehen.
MaWin schrieb:>> Warum sollte er das nicht tun?>> Die Erklärung steht im verlinkten Artikel, aber du bist dir wohl zu fein> ihn zu lesen.
Ich lese Deinen verlinkten Artikel auch nicht, den Du vielleicht selbst
verfasst hast, um Deine Spinnereien zu rechtfertigen.
Thorsten Ostermann schrieb:> Klar funktioniert das. Ein BLDC ist ja nichts anderes als ein> Schrittmotor mit niedriger Polzahl und ohne ausgeprägtes Rastmoment.
Genau so!
MaWin schrieb:> Die Erklärung steht im verlinkten Artikel, aber du bist dir wohl zu fein> ihn zu lesen.
Ach MaWin,
wenn du nur einmal deine Starrsinnigkeit vergessen würdest und auch die
Beiträge der anderen lesen würdest, dann wäre dir aufgefallen, daß hier
dreimal das gleiche steht, einmal davon sogar von dir :-)
Und einmal auch im verlinkten Artikel.
Zitat Artikel:
> [..]wird ein BLDC ähnlich einem Drehstrom-Synchronmotor nicht einfach> anlaufen wenn man an ihn ein Drehfeld einer festen Frequenz legt.ich schrieb:> ohne die Kommutationen zum> richtigen Zeitpunkt zu machen. Das Feld hat dann keine Kraft, und bei> relativ kleiner Belastung kommt der Motor außer Tritt.MaWin schrieb:> Passen Drehzahl (Belastung) und Spannung nicht, kommt er azs dem Tritt> und bleibt stehen.
Und hier steht nochmal, wie man einen BLDC durchaus auch anlaufen lassen
kann (selbst getestet):
ich schrieb:> Und wenn man das Drehfeld> mit einer sehr kleinen Frequenz beginnen lässt und dann in der Frequenz> steigert, kann man einen BLDC auch damit anlaufen lassen.Marc P. schrieb:> Ich schliesse mich der Meinung an, dass der BLDC dem Feld folgt.> Man muss nat"urlich im (nahezu) Stillstand beginnen und dann das Tempo> hochziehen.
Und auch wenn du noch so oft schreibst:
MaWin schrieb:> Dee BLDC schliesst sich aber nicht deiner Meinung an, er folgt der> Physik.
Tatsache ist, daß es funktioniert. Ich schrieb auch, daß das als Antrieb
nicht zu gebrauchen ist, weil der Motor nicht belastet werden kann und
schnell aus dem Tritt kommt. Das gleiche hast du selbst auch bestätigt,
siehe oben. Das steht doch außer Frage. Aber man kann ihn zu
Experimentierzwecken anlaufen lassen, das kannst du nicht
wegdiskutieren. Ich habe es schon gemacht und ich vermute mal, Marc P.
auch. Das ist Tatsache.
Nochmal, MaWin, es geht NICHT um eine praktische Anwendung als Antrieb,
sonder nur um erste Experimente. Und dafür funktioniert es.
ich schrieb:> Ich habe es schon gemacht und ich vermute mal, Marc P.> auch. Das ist Tatsache.
Der Marc P. hat den BLDC (Nanotec DB57) schon mit 'ner selbstgedrehten
Aufnahme versehen, 'ne (fast) verbrauchte 1mm Trennscheibe (von der
Flex) draufmontiert und mit dem Ding Alu-Ringe von 0.5mm Wandstaerke
durchtrennt. Soviel zu Thema Drehzahl und Kraft und unpraktische - aber
eben schnell mal gebrauchte - Anwendung.
Marc P. schrieb:> ich schrieb:>> Ich habe es schon gemacht und ich vermute mal, Marc P.>> auch. Das ist Tatsache.>> Der Marc P. hat den BLDC (Nanotec DB57) schon mit 'ner selbstgedrehten> Aufnahme versehen, 'ne (fast) verbrauchte 1mm Trennscheibe (von der> Flex) draufmontiert und mit dem Ding Alu-Ringe von 0.5mm Wandstaerke> durchtrennt. Soviel zu Thema Drehzahl und Kraft und unpraktische - aber> eben schnell mal gebrauchte - Anwendung.
Hallo Marc,
das ist ja sogar mehr, als ich geglaubt hätte. Ich habe noch keine
Trennscheibe damit betrieben, nur eben den Motor selbst zum Drehen
gebracht. Ich habe es mal mit einem Maxon EC-max30 versucht, bei dem die
Hallsensoren defekt waren. Das war kein größeres Problem, aber viel
Kraft hatte er nicht.
Übrigens fällt mir gerade ein, daß ja auch die normalen sensorlosen
BLDCs im Modellbau erstmal beschleunigt werden müssen, bis sie eine
genügend große Back-EMF haben und der Nulldurchgang detektiert werden
kann. Wenn das nicht funktionieren würde (wie MaWin sagt), müßte man ja
die sensorlosen Motoren alle erstmal von Hand anschieben. Das sollte
doch eigentlich als Argument gelten, oder?
ich schrieb:> Wenn das nicht funktionieren würde (wie MaWin sagt), müßte man ja die> sensorlosen Motoren alle erstmal von Hand anschieben.
All diese sensorlosen BLDC können nicht unter Last anlaufen (nur
Propeller oder ähnlich freidrehend) und die Elektronik macht
'Startversuche', weiss also, dass es eventuell nicht klappt und sogar
rückwärts drehen könnte. Die BackEMF Erkennung muss früh genug
einsetzen, bevor Motordrehung und Rotationsfeld auseinanderlaufen.
MaWin schrieb:> All diese sensorlosen BLDC können nicht unter Last anlaufen (nur> Propeller oder ähnlich freidrehend)
Aber dieser hier weiß das nicht und fährt sogar am Berg an.
http://www.youtube.com/watch?v=l-uzRRX1JqI> und die Elektronik macht> 'Startversuche', weiss also, dass es eventuell nicht klappt und sogar> rückwärts drehen könnte. Die BackEMF Erkennung muss früh genug> einsetzen, bevor Motordrehung und Rotationsfeld auseinanderlaufen.
Aber bevor die BackEMF einsetzt, muß er doch erstmal drehen, damit
überhaupt eine BackEMF einsetzen kann, richtig?
Und wenn er dreht, ist er logischerweise irgendwann auch mal angelaufen,
richtig?
Und um aus dem Stand anlaufen zu können, muß er doch erstmal dem
Drehfeld folgen, auch richtig?
Das paßt aber gar nicht zu deiner Aussage:
MaWin schrieb:> Du hast noch keine blasse Ahnung von BLDC, gelle ?>> Natürlich geht es so nicht, der BLDC folgt nicht der Frequenz.
Da frage ich dich: Wie läuft er dann an?
ich schrieb:> Aber dieser hier weiß das nicht und fährt sogar am Berg an.
Der hat Sensoren.
> Wie läuft er dann an?
Hab ich schon geschrieben: Per Zufall. Je nach Startposition passt
Drehfeld und Rotation noch hinreichend lange zusammen, dass er zumindest
das für BackEMF nötige Tempo erreicht bevor er aus dem Tritt kommt. Je
besser die Annahme des Reglers über die Trägheit ist, um so besser geht
das, aber immer nur kurze Anlaufphase lang.
MaWin schrieb:> ich schrieb:>> Aber dieser hier weiß das nicht und fährt sogar am Berg an.>> Der hat Sensoren.
Nein, hat er nicht. Das ist ein Außenläufer von Torcman, und der hat
definitiv keine Sensoren. Den kann man auch im Video erkennen.
>>> Wie läuft er dann an?>> Hab ich schon geschrieben: Per Zufall. Je nach Startposition passt> Drehfeld und Rotation noch hinreichend lange zusammen, dass er zumindest> das für BackEMF nötige Tempo erreicht bevor er aus dem Tritt kommt. Je> besser die Annahme des Reglers über die Trägheit ist, um so besser geht> das, aber immer nur kurze Anlaufphase lang.
Und per Zufall fliegen dann die Flugzeuge manchmal rückwärts, oder?
Oder Autos fahren zufällig manchmal rückwärts?
Oder Helikopter bohren sich dann aus dem Stand in den Boden, statt zu
starten?
Alle sensorlosen Brushless-Motoren laufen also nur zufällig an?
Ich glaube, ich bin im falschen Film.
Einerseits schreibst du:
> Je nach Startposition passt> Drehfeld und Rotation noch hinreichend lange zusammen,
Andererseits aber auch:
> [..] der BLDC folgt nicht der Frequenz.
ich schrieb:> Nein, hat er nicht. Das ist ein Außenläufer von Torcman, und der hat> definitiv keine Sensoren.
Dann hängt er an einem der wenigen Controller die per
Induktivitätsmessung der Einzelsoulen in der Lsge sind die Rotorposition
auch sensorless zu erfahren.
Denn so langsame Bewegung unter Last geht ohne Lageererkennung nicht,
sagte ich schon.
Und ja: Propeller springen manchnal verkehrtrum an, dann beginnt der
Controller aber gar nicht erst mit der Kommutierung.
Glückwunsch dazu! Damit sind ja dann die Grundlagen für weitere
interessante Experimente gelegt, oder?
Ein Gast schrieb:> Er läuft an und dreht sich
Laß das bloß nicht MaWin hören :-))
ich schrieb:> Laß das bloß nicht MaWin hören :-))
Vielleicht hat der MaWin einen Maxon EC14? Dieses Teile passt
interessanterweise relativ gut zu MaWins Aussagen. Der zappelt und zuckt
beim Anlaufen und bei nur 1U/s l"auft er nie auch nur annaehernd rund.
Rueckwaerts schafft er aber nicht mehr als 1/4 oder 1/2 Umdrehung.
Der DB57 (und fast alle meine anderen BLDC) ist das genaue Gegenteil.
Den kann ich auf jede Winkelposition ohne Ruckeln fahren und dort
(elastisch) halten.
@MaWin:
Kannst Du was zu folgendem Motor sagen: vor 2 Jahren hat mit jemand
einen seltsamen Motor in die Hand gedr"uckt: eine Spule auf einem
U-Kern, wie bei so 'nem Kurzschlussanker-Motor. ABER es ist kein
Kurzschlussanker! Zumindest nicht gemaess meinem Wissenstand.
Stattdessen ist der Rotor ein Plastikteil (Rotor+Pumpenfluegel), wo ein
Permanentmagnet drin ist und der kann sich um einen gewissen Winkel in
dem Plastikrotor verdrehen! Wenn man - ohne Spannung dran - den Rotor
dreht, dann flippt der Magnet drin rum, sobald eine bestimmte
Kraft/Position ueberschritten ist und knallt dann an einen Anschlag. Ich
muss mal suchen, ob ich den noch hab...
Bei dem Aufbau w"urde ich unterschreiben, dass die Drehrichtung Zufall
ist. Und da die Pumpenfluegel keine Drehrichtung bevorzugen, k"onnte das
sogar egal sein. Anwendung war eine Wasserpumpe einer Spuelmaschine oder
Waschmaschine.
Ein Gast schrieb:> Die Motorwicklungen meines Motors sind offenbar als "Stern" geschaltet> und der Mittelpunkt ist herausgeführt - wozu wird er normalerweise> benutzt?
Man kann (wie du es ja anscheinend gemacht hast), den Sternpunkt
ignorieren und den Motor wie gewohnt mit H-Brücken ansteuern. Der
Mittelpunkt kann z.B. dazu benutzt werden, den Motor mit OpenCollector
Endstufen anzusteuern, etwas, das ich in Direktantrieben in
Plattenspielern öfter gesehen habe.
Dabei liegt dann der Motor am Mittelpunkt auf z.B. 18V (so bei einem
Pioneer, der hier rumliegt) und die 'Endstufen' sind drei Transistoren a
la BC639 mit 1A.
Marc P. schrieb:> Bei dem Aufbau w"urde ich unterschreiben, dass die Drehrichtung Zufall> ist. Und da die Pumpenfluegel keine Drehrichtung bevorzugen,
Ja, Permanentmagnet in Wechselfeld, Drehrichtung Zufall, verbaut in
Laugenpumpen. Effektiver als Kurzschlussläufer.
Das Problem mit der undefinierten Drehrichtung hat man bei 1 Phasen
Motoren, aber nicht mehr bei 2 oder 3 Phasen. Auch das Anlaufen wird
auch ohne Sensor schon so einigermaßen gehen - nur der Wirkungsgrad ist
halt bei kleiner Drehzahl nicht so toll. Das größere Problem bei der
einfachen Ansteuerung könnte sein, das der Strom zu hoch wird, bzw. nur
eine sehr niedriger Spannung genutzt werden kann, damit er nicht zu hoch
wird.