Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raumzeiger Modulation wie Winkel ändern.


von Jan R. (Gast)


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Wenn ich mir diesen Artikel einverleite, fällt mir auf, dass der Strom 
in den einzelnen Wicklungen sich wirklich nur Sinusförmig ändert, wenn 
die Wicklungen im Stern geschaltet sind. Im Dreieck, würden Harmonische 
den Sinus verschmutzen.

Ist der Umrichter nur für Anwendungen im Stern ausgelegt?

http://www.mikrocontroller.net/articles/Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation


Hier im Forum und auch in einigen Skripten von Vorlesungen und Büchern, 
findet man immer mal wieder diese POPO Kurven. Doch wie bekommt man die 
im Rahmen der Raumzeigermodulation hin?


https://www.eal.ei.tum.de/fileadmin/tueieal/www/courses/UEEML/lecture/2012-2013-W/Pulsumrichter.pdf

Hier bspw. habe ich eine Präsentation gefunden, welche im Rahmen der 
Frequenzumrichter an der TU München erstellt wurde es sind einige 
möglichen Modulationsarten vorgestellt. Die Raumzeiger Modulation hat 
hier mal wieder diesen POPO.

Wenn ich jetzt die Modulation aus dem Obigen Beitrag "FU mit 
Raumzeigermodulation" anschaue (Man stelle sich ein RC Glied an nur eine 
Halbbrücke gegen Masse vor) kommt mir das eher der "PWM nach Schörner" 
nahe als der Raumzeigermodualation.

Aber wie kommen dann eigentlich diese zwei huppel zustande.


Zur erklärung meines nicht verstehens, schaut man sich nochmal die 
Tabelle an mit den Mustern aus dem Oben geposteten beitrag hier aus dem 
Forum.

Wir betrachten immer nur das letzte bit der Bitfolge, sprich nur eine 
Halbbrücke. (Die POPO kurven, sind ja auch von einer Halbbrücke zu masse 
bezogen die Spannungen der Wicklunen im Stern sind ja wieder 
Sinusförmig)

1. Sektor: 001  Die Halbbrücke ist High
2. Sektor: 011  Die Halbbrücke ist High
3. Sektor: 010  Die Halbbrücke ist LOW
4. Sektor: 110  Die Halbbrücke ist LOW
5. Sektor: 100  Die Halbbrücke ist LOW
6. Seketor 101  Die Halbbrücke ist HIGH

Wie man sieht, kann es wenn man davon ausgeht, das sich der Raumzeiger 
in eine Richtung dreht, nicht zur besagten POPO kurve kommen. Wie wird 
das gemacht?

Auch dieses hier kommt dem Artikel hier sehr nahe.
http://www.ld-didactic.de/te/images/Pe%20ii%2021.gif


Vielen Vielen Dank schonmal.

von Jan R. (Gast)


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??

von Michael M. (eos400dman)


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In diesem Thread wird das schön erklärt:
Beitrag "SVPWM mit LPC1769"
Ich hoffe es hilft dir weiter.

Viele Grüße Michael

von Jan R. (Gast)


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Naja es erklärt auch nicht warum die POPO Kurven entstehen. Wenn der 
Raumzeiger nämlich wie gesagt mit konstanter Winkelgeschwindigkeit 
dreht, geht das nicht. Sind wir uns dann einig, das die Phsenspannungen 
aus den von mir verlinkten Projekt keine POPOkurve gibt.

Das ist ja aber auch keine FOC was der da gemacht hat. Erzeugt erst die 
inverse Clark transformation die POPOkurven? Dann dreht der Raumzeiger 
aber nicht mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in eine Richtung.

von Jan R. (Gast)


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???

von temp (Gast)


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Ich glaube du stellst die Frage falsch. Es geht nicht darum wie die 
Kurven entstehen, sondern warum man das macht. Lassen wir mal die ganze 
PWM Geschichte raus. Ziel ist es zwischen den Phasen (und nicht Phase 
gegen GND) einen Sinus zu haben. Und das 3 mal 120Grad versetzt. Das 
kann man genau so gut erreichen, wenn man 3 120Grad versetzte 
Sinuskurven gegen GND erzeugt. Das blöde dabei ist aber, dabei tritt nie 
der Zustand ein, dass die gesamte Zwischenkreisspannung zwischen 2 
Phasen auftritt, sondern nur max. 86%. (sin(120) zu sin(0)). Erzeugt man 
aber anstelle von 3 Sinuskurven 3 diese Popokurven kann die 
Spitzenspannung zwischen 2 Phasen 100% der Zwischenkreisspannung 
erreichen. Und genau das ist gewollt. Also wenn du nicht zur Laufzeit 
Rechnen willst, leg die Popokurven in eine Tabelle so wie du das auch 
mit dem Sinus machen würdest und fertig.

Ein weiterer Aspekt ist die Strommessung. Mann könne ja direkt den 
Phasenstrom messen und hätte dann einen schönen Sinus. Das würde die 
Berechnung auch vereinfachen. Leider wird die Schaltung dafür etwas 
komplexer als wenn man z.B. in den Low-Sides der Endstufen misst. Der 
Strom der da entsteht sieht aber so aus wie die Popokurven auch wenn die 
Endstufen reinen Sinus ausgeben. Da ein wenig Rechnen weniger kostet als 
eine floatende Strommessung, muss man also die Popokurven wieder 
rausrechnen um gedanklich zu Sinuswerten zu kommen. Die Regelung der FOC 
wieder geschieht aber aus Sicht des Rotors. Also rechnet man auch das 
Drehfeld raus und erhält Gleichspannungsgrößen die in den PID gehen. 
nach dem PID kommt die Rolle Rückwärts.

Der Raumzeiger dreht sich bei der Betrachtung gleichmäßig weiter. Wenn 
das nicht so wäre würde ich mich nicht in die Nähe eines größeren Motors 
wagen....

von npn (Gast)


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Jan R. schrieb:
> ???

Hier steht auch viel über das Thema "Popokurven" drin und wie es dazu 
kommt...
Beitrag "Raumzeigermodulation mit ARM implementieren"

von Jan R. (Gast)


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Vielem dank Temp. Ja, die POPO Kurven sind doch aber gegen Masse oder?

Es geht mir jetzt aber wirklich nur um die PWM warum man das mit den 
POPO Kurven macht ist mir bewusst.

Ich bezog mich wie gesagt mit meinenganzen Überlegungen auf den Artikel 
hier aus dem Forum "FU mit Raumzeigermodulation" .

Habe im Startbeitrag dann ja auch mal die 6Sektoren aufgeschrieben und 
festgestellt, dass sich keine POPO Kurvigen ergebnisse erfassen lassen.
Der ersteller diese Umrichters, hatt seinen Umrichter wohl nicht mit 
einer FOC ausgerüstet, preist aber dennoch mit der Raumzeigermodulation.
Ein Sinusförmiger Stromfluss ergibt sich bei diesem aber nur in 
sternschaltung (oder?)


Meine frage ist also, wie dreht sich der Raumzeiger in der mitgeposteten 
Grafik, sodass die POPOkurven entstehen, alles andere ist jetzt nicht 
wichtig..

von Jan R. (Gast)


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Michael Mayer schrieb:
> In diesem Thread wird das schön erklärt:
> Beitrag "SVPWM mit LPC1769"
> Ich hoffe es hilft dir weiter.
>
> Viele Grüße Michael

Danke habe mir den Code mal Angeschaut und hänge jetzt bei der 
umwandlung der Phasenspannung zu GND warum sind da 1000 
Fallunterscheidungen?

von temp (Gast)


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Jan R. schrieb:
> Danke habe mir den Code mal Angeschaut und hänge jetzt bei der
> umwandlung der Phasenspannung zu GND warum sind da 1000
> Fallunterscheidungen?

wieso 1000? Eigentlich nur 6 und das sind die 6 Sektoren von denen du 
die ganze Zeit sprichst.

von Jan R. (Gast)


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OK.

Dann Frage ich mal anders.

Die POPOKurven sind das Ergebnisse der vom Sternpunkt auf GND 
umgerechneten Spannungen.

Zwischen 1. und 2. Sektor, ist in diesem Falle die 3. Halbbrücke immer 
High, die Änderungsrate also Null. Das gibt es ja aber bei den POPO 
Kurven garnicht. Die Ändern sich ja immer.
Kann man das alleine mit den Nullspannungszeigern machen?

von Jan R. (Gast)


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Es ist halt nirgends Dokumentiert wie man die Spannungen bezogen auf den 
Sternpunkt auf GND umrechnet. Würde das über Maschen Gleichungen machen. 
Was dass dann mit dem Offset soll. weiß ich aber dann auch nicht.

von Jan R. (Gast)


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????

von Düsendieb (Gast)


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Jan R. schrieb:
> Zwischen 1. und 2. Sektor, ist in diesem Falle die 3. Halbbrücke immer
> High, die Änderungsrate also Null

Es wird immer mit der Häufigkeit der Pulsfrequenz zwischen zwei Mustern 
hin- und her geschaltet. Es gibt keinen statischen Zustand.

Meinst Du mit POPO Kurven den Verlauf des Drehstroms da im Bild?

von Düsendieb (Gast)


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http://www.mikrocontroller.net/articles/Frequenzumrichter_mit_Raumzeigermodulation#Steuerprogramm

Es geht immer nur um die Spannung an den drei Motorwicklungen!

Da ist mit den Bildern die Spannung an den einzelnen Motorwicklungen 
aufgezeigt, wenn einzelne Schaltzustände dauernd ausgegeben werden 
würden.

von Jan R. (Gast)


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Düsendieb schrieb:
> Jan R. schrieb:
>> Zwischen 1. und 2. Sektor, ist in diesem Falle die 3. Halbbrücke immer
>> High, die Änderungsrate also Null
>
> Es wird immer mit der Häufigkeit der Pulsfrequenz zwischen zwei Mustern
> hin- und her geschaltet. Es gibt keinen statischen Zustand.
>
> Meinst Du mit POPO Kurven den Verlauf des Drehstroms da im Bild?

Ich willl jetzt wirklich nur ungerene sagen "Ich gebs auf" aber ihr 
versteht glaube ich wirklich nicht was ich meine, und ich weiß auch 
nicht , wie ich die Frgestelung stellen kann.

Natürlich sind die Kurven keine POPOkurven.

Ich versuche es nochmal.

Die POPOkurven gibts nur zwischen Halbbrücke und GND zwischen den. 
Brücken, hat man natürlich wieder Sinus. Aber wenn man ganz brav vom 1 2 
3 4 5 usw. Sektor übergeht so ändern die Halbbrücken ihren zustand nicht 
immer. bspw. ist die 1. Halbbrücke in Sektor 4 5 und 6 High. Wenn der 
Raumzeiger jetzt brav einen Kreis dreht von 1. Sektor bis 6. Sektor, 
kann keine popokurve entstehen.

Beispiel ich befinde mich zwischen 4 und 5. Grundzeiger, ich kann jede 
Zeigerstellung zwischen 4 und 5 erzeugen indem ich diese beiden 
Grundzeiger unterschiedlich lange einschalte. Allerdings ist die erste 
Halbbrücke sowohl beim 4. als auch beim 5. Grunzeiger. High, was dazu 
führt, dass die Popoform garnicht entsteht, da die Brücke in diesem 
Sektor einen Statischen zustand einnimmt, sie ist ja immer High, da 4 
(110) und 5 (100) Die erste halbbrück als High vorgeben und ich also 
zwischen denen Springen kann wie ich will, Passieren tut aber leider 
nichts. Wie kann jetzt die POPOkurve auf dieser Phase entstehen, wenn 
doch die Brücke für mehrere Grundzeiger auf High steht, sprich die 
änderungsrate für mindestens einen Sektor 0 ist.  bei der Popokurve habe 
ich nur 6 PUNKTE mit Änderungsrate null, die lokalen Extremstellen aber 
Punkte sind halt Punkte und keine ganzen Sektoren.

Hoffe ihr habt jetzt verstanden wo mein Problem liegt.

von Michael M. (eos400dman)


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Bei eine FOC hast du ja nicht nur diese 6 Sektoren. Dabei wird das 
Tastverhältnis der Halbbrücken stetig hoch oder runter verändert. 
Dadurch entstehen die Popo-Kurven. Das Tastverhältnis der Brücken bleibt 
nicht für einen ganzen Sektor konstant sondern ändert sich auch 
innerhalb einen Sektor abhängig vom aktuellen Winkel einer Maschine.
Vielleicht hilft dir das ja.

Viele Grüße Michael

von Düsendieb (Gast)


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Jan R. schrieb:
> da die Brücke in diesem
> Sektor einen Statischen zustand einnimmt

Genau das tut sie nicht.

in jedem Sektor wird zwischen den Anfangs und Endvektor hin und her 
geschaltet und zwar mit allen Brücken! Nur die Zeitanteile wie lange 
welcher der Beiden dran kommt ändert sich mit fortschreitendem 
Drehwinkel

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Moin Zusammen,

Die handelsübliche POPO-Kurve wird gemessen an der Phase gegen die 
untere Bezugsspannung der Brücke. (GND meist). Geht man davon aus das 
eine H-Brücke
im Mittel eine variable Spannung liefert. Dann ist das Prinzip der 
SVPWM.

Auf eine 3 Phasigen Sinus wird eine Dreieck Spannung addiert die den 
Sternpunkt quasi verschiebt. Die Maxima dieser Dreieckspannung sieht man 
immer in den Maxima der Phasenspannungen daher die "Ritze" im Maximum 
des Sinus. Deshalb POPO-Kurven.

Zur Generierung: Wie man das generiert ist quasi Wurscht. Man kann 3 
120° versetze Referenzsinus nehmen und einen Dreieck mit Amplitude 
1-cos(30°) und 3facher Frequenz. darauf addiert.

Die Variante mit der Generierung aus dem 6-Eck. Mit den Spannungszeiger 
000, 100, 110, .. 101, 111. Ist eine Variante um aus den Angaben 
Spannungszeigerlänge und Winkel die dazu gehörigen Phasenspannungen zu 
ermitteln um genau den Spannungszeiger ins 3 phasige System um zu 
rechnen.

Die Varaiante aus dem SVPWM Thread mit dem LPC lässt quasi die 
Parktransformation weg und ersetzt diese durch eine SVPWM die Valpha und 
Vbeta in Va Vb Vc umrechnet.

mit diesen Infos. Sag doch noch mal was Genau jetzt unklar ist?

Gruß

Tec

von Jan R. (Gast)


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niemand?

von Düsendieb (Gast)


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Düsendieb schrieb:
> Jan R. schrieb:
>> da die Brücke in diesem
>> Sektor einen Statischen zustand einnimmt
>
> Genau das tut sie nicht.

Darauf habe ich von dir noch keine Antwort bekommen.

von Jan R. (Gast)


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Düsendieb schrieb:
> Jan R. schrieb:
>> da die Brücke in diesem
>> Sektor einen Statischen zustand einnimmt
>
> Genau das tut sie nicht.
>
> in jedem Sektor wird zwischen den Anfangs und Endvektor hin und her
> geschaltet und zwar mit allen Brücken! Nur die Zeitanteile wie lange
> welcher der Beiden dran kommt ändert sich mit fortschreitendem
> Drehwinkel

Oh mann, dass habe ich doch auch gesagt!

Wenn der Anfangsvektor der 4. Grundzeiger ist, dann ist der Endvektor 
doch wohl der 5. Grundzeiger der Endvektor oder?

Wenn Anfangsvektor 110 ist und der Endvektor 100, dann ist die 1. 
Halbbrücke Statisch High egal wie die hin und her geschaltet werden.

von BastiDerBastler (Gast)


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Nein, weil man ja auch den Betrag des Vektors steuern will. Oder 
verstehe ich dich grad falsch?

von BastiDerBastler (Gast)


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Oder anders, in jedem Sektor wird letztlich zwischen 4 Vektoren hin- und 
hergeschaltet.

von BastiDerBastler (Gast)


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Aber was hat das mit der Popokurve zu tun und was ist die Popokurve 
überhaupt? Warum wird da ein Dreieck reingerechnet? Das würde ich gern 
verstehen, irgendwas blicke ich da offenbar noch nicht.

von Michael M. (eos400dman)


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Hallo,

ich hab mal kurz ein Bild erstellt, welches vielleicht Klarheit schafft.
Die Blaue Linie ist Vdc = 12 V. Die Kurven sind die Phasenspannungen. 
Die roten entstehen wenn man jeweils einen Sinus gegen GND anlegt. Die 
grünen entstehen durch die Popo-Kurven. Vielleicht verdeutlicht das die 
ganze Sache etwas.

Viele Grüße Michael

von Jan R. (Gast)


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Natürlich, das weiß ich ja auch. Ist ja garnicht die Frage.

von Jan R. (Gast)


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BastiDerBastler schrieb:
> Oder anders, in jedem Sektor wird letztlich zwischen 4 Vektoren hin- und
> hergeschaltet.

Ja Anfangs End und Nullvektoren aber immernoch keine POPOkurve.

von Jan R. (Gast)


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Ich will jetzt ja wirklich niemandem zu nahe kommen etc. aber dieser 
Thread hat jetzt 27 Beiträge, es wurde ziemlich alles gesagt, bis auf 
die Antwort meiner ursprünglichen Frage.Nämlich wie sich die POPOKurve 
aus dem mitgeposteten Bild ergibt.

von Michael M. (eos400dman)


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Entsteht diese nicht einfach, wenn der Zeiger statt dem Kreis das 
Sechseck abfährt?

Gruß Michael

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Michael Mayer schrieb:
> Entsteht diese nicht einfach, wenn der Zeiger statt dem Kreis das
> Sechseck abfährt?

Genau das ist der Punkt. Wenn der TO die 27 Beiträge auch gelesen hätte 
würde ihm auf fallen das zwischen dem gestricheltem Kreis und dem 
Secheck eine Differenz existiert. Die oh Wunder eine Dreieckkurve ist. 
Und Oh Wunder wenn man in die Äußersten Ecken des Sechsecks geht die 
Mittelpunktspannung um die Amplitude des Dreiecks verzieht. Und man 
dadurch mehr Sinusamplitude für gleiche Zwischenkreisspannung hat.

Ich will dir ja nicht zu nahe Treten hättest du den Thread SVPWm auf dem 
LPC genau gelesen z.b. das Paper von James Mevey auf der Seite 176. 
Wüsstest du was ich meine...

Zur Verdeutlichung habe ich mal ein Bild angehängt.
edit: Ja das Bild ist mit einem Sinus gezeichnet. aber wie gesagt SVPWM 
ist das gleiche Prinzip nur mit nem Dreieck mit der 3 Fachen Frequenz 
des Sinus.

Wenn Jetzt noch was unklar ist. Formulier die Frage bitte noch mal genau 
aus. Nur weil hier oft an einander vorbei Erklärt wird heist das nicht 
das der Ton rauer werden muss.

Gruß

Tec

: Bearbeitet durch User
von jan (Gast)


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Guten Morgen,
ich weiß auch nicht ob es dir weiter hilft.
Die Erzeugung der Kurven kannst du über
X(t)=A*sin(2*pi*f*t+phi)+0,5*A*sin(3*2+pi*f*t+phi)
also einen Sinus mit 3-facher Frequenz udn halber Amplitude 
hinzuaddieren.
Und für die 3 Phasen U,V,W ist phi=0,120,240°.

Die Modulation machst du so, dass du die Amplitude auf 0-1 normierst und 
dann eine PWM dementsprechend schaltest.

also bei 0,5 High- und Low-Side für je 50%
bei 1 nur High-Side
bei 0 nur Low-Side
Bei 0,75 25%Low-Side und die High-Side den Rest der Zeit.

Die PWM Frequenz muss dabei wesentlich höher sein als deine 
Drehgeschwindigkeit, sonst kommt kein Sinus heraus. Aber das sollte klar 
sein.
Im Ruhezustand schalten demnach alle FETs für je 50%.

Hoffe ich erzähle gerade kein Mist ;)

von Düsendieb (Gast)


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Jan R. schrieb:
> Nämlich wie sich die POPOKurve
> aus dem mitgeposteten Bild ergibt.

wo soll den das gepostete Bild der POPO Kurve sein?

von BastiDerBastler (Gast)


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Das Problem ist, dass man bei der SVPWM keine einzelnen Phasenspannungen 
hat. Man muss also mit dem Soll-Vektor etwas tun, das dieser Addition 
gleichkommt. Leider kann man das nicht umrechnen, weil das Addieren der 
dritten harmonischen zu allen Phasenspannungen nichts am resultierenden 
Vektor ändert!
Ich muss sagen, dass ich den Fachartikeln, die sich mit Übermodulation 
der SVPWM beschäftigen gerade irgendwie nicht so folgen kann. Aber 
teilweise sah es mir so aus, dass sie sozusagen auf den Verlauf 
elektrischen Rotation eine Oszillation solchermaßen draufrechnen, dass 
der Sollvektor stets im Hexagon bleibt, sein mittlerer Betrag über eine 
ganze Rotation aber größer ist, als der Radius des Innenkreises des 
Hexagons. Also in der Mitte eines Sektors kürzer, dafür an den Ecken 
länger. Ich habe dort die Anwendung vom Sinus und von Dreiecksfunktionen 
gesehen. Die Dreiecksfunktion sorgt vielleicht für die knackigsten POPO 
Kurven. Das geht aber mir einer Welligkeit des Drehmoments einher und 
funktioniert überhaupt nur bei schneller Rotation. Oder wie oder was?
Ich mein, man kann ja nicht einfach mehr Drehmoment erzeugen, als mit 
der gegebenen Spannung überhaupt möglich ist?
Noch ein Ansatz war es, einfach Übermodulation bis zu einem gewissen 
Grad zuzulassen und dann die sich ergebenden negativen Zeiten 
entsprechend aufzurechnen, dass sich wieder eine gültige Sequenz ergibt. 
Das scheint mir aber auch irgendwie ein patentiertes Verfahren zu sein? 
Hab da eines gesehen, das an Siemens übergegangen ist, bei dem man das 
zum Übergang in den Sechspunkt-Betrieb verwendet, was auch immer das 
sein soll. Pure Blockkommutierung?
Naja... würde mich mal interessieren was Du so rausfindest...

von temp (Gast)


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BastiDerBastler schrieb:
> Das geht aber mir einer Welligkeit des Drehmoments einher und
> funktioniert überhaupt nur bei schneller Rotation. Oder wie oder was?
> Ich mein, man kann ja nicht einfach mehr Drehmoment erzeugen, als mit
> der gegebenen Spannung überhaupt möglich ist?

Das ist alles absoluter Blödsinn. Du solltest vorm Schreiben besser 
überlegen bzw. Lesen was andere Schreiben. Für den Motor ist nur die 
Spannung zwischen den Phasen und nicht die nach GND relevant.
Sieh dir doch die Kurven hier in den Bildern an:
Beitrag "SVPWM mit LPC1769"
Die Popokurven sind zwischen GND und Phase. Am Motor ist aber kein GND 
angeschlossen. Der interessiert sich nur für die Spannung (oder besser 
den Strom) zwischen den Phasen. Beide Varianten der gezeigten Popokurven 
erzeugen reinen Sinus zwischen den Phasen. Demnach kommt hier kein 
Ripple drauf oder sonst was. Die 2 gezeigten Kurvenformen sind glaube 
nicht die einzig möglichen um Sinus am Ende rauszubekommen, aber die 
gebräuchlichsten.
Weiter unten im Thread sind auch Oszibilder von einem mit Widerständen 
erzeugten Sternpukt gegen GND. Da werden auf einmal die besprochenen 
Dreieckkurven direkt sichtbar. Von alle dem sieht der Motor aber nichts.

von BastiDerBastler (Gast)


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Herrje. Ohne SVPWM steuert man doch durch die PWM die Spannung zwischen 
GND und Phase, oder nicht? Und das einzeln für jede Phase? Dort kann man 
etwas an der Spannung der einzelnen Phasen direkt drehen, indem man eben 
die dritte harmonische draufrechnet oder was auch immer, oder nicht?

Der OP ist doch aber gedanklich bei der SVPWM? Dort ergibt sich ja die 
Sinusform der Kurven Line-To-Line Spannungen und der Phasenspannunen 
durch Rotation des Ziel-Strom- beziehungsweise Spannungsvektors und 
anschließende PWM zwischen den "Basis"-Vektoren. Man hat also nicht so 
direkt die Möglichkeit, irgendwas mit den einzelnen Phasenspannungen zu 
machen, weil die Vektoren ja direkt für die gerichteten 
Line-To-Line-Spannungen stehen, sondern muss irgendetwas mit den 
Vektoren machen, oder sehe ich das falsch? Ergibt sich da schon ohne 
"Übermodulation" die POPO-Kurve bei den Phasenspannungen wenn man die 
Phasenspannungen gegen einen virtuellen Mittelpunkt misst?

Es ist nunmal so, dass der eine in dem Thread eine Antwort sieht, der 
andere aber nicht. Ich habe explizit in mein Posting geschrieben, dass 
es dort um meine Überlegungen geht.

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Ihr hängt zu viel dem Sechseck nach.

Folgender Gedankengang:
-PWM auf einer Phase gibt im Mittel eine Spannungsquelle die zwischen 
GND und    U_ZWK(Zwischenkreis) eingestellt werden kann.
-Jetzt will ich n Sinus damit erzeugen. Also DutyCycle mit 0.5+ 
0.5*sin(x) als Duty von 0 (GND) ... 1(U_ZWK).
- Fürn Motor brauche ich jetzt 3 Sinus Kurven mit 120°Phase. Also 3 mal
  0.5+0.5*sin(x),   0.5+0.5*sin(x + 120°)   0.5+0.5*sin(x - 120°)
- Auf nem schwachbrüstigen DSP von früher ohne Flash und RAM ging das 
gerade so. Außerdem ist die Spannung Phase zu Phase kleiner als U_ZWK. 
Das ja Doof.

- OK der Motor ist nur Dreiphasig angeschlossen, also verschieben wir 
den Nullpunkt so das die Spannung Phase zu Phase maximal wird. *Haken 
dran*

- Jetzt braucht so eine Addition von noch einer Funktion die auch noch 
schneller läuft noch mehr Flash/Ram also muss das optimiert werden.

- Also sah man sich die Spannungsvektoren an die man direkt generieren 
kann.
  ->Haxagon. Wie macht man den Bereich dazwischen. einfach mit Sinus 
gewichtetem Mittel aus 2 Vektoren. Damit kann ich mit einer nur 60° 
umfassenden Sinustabelle für alle möglichen Vektoren Winkel die 
notwendigen duty berechnen.

Beispiel: Länge 1 Winkel 30°. Also Sektor 1 auf dem Hexagon Bild vom TO. 
Quasi Ua auf dem Bild. So die Angrenzenden Vektoren sind 1|0|0 und 
1|1|0.

Also Brauchen wir sin(30°)* (1|0|0) + (1-sin(30))*(1|1|0) also ist der 
Duty für Phase A = sin(30°) + 1 - sin(30°), für B = 1-sin(30°), für C = 
0. Wenn du die Dutys mit U_ZWK multiplizierst bekommst du die 
resultierenden Popo-Kurven.

Dieses Schema ist nichts weiter als eine Visualisierung "Wie berechne 
ich effizient die Dutys(Einschaltzeiten) mit möglichst kleinem Bereich 
der von Einem Sinus abhängt.

von Jan R. (Gast)


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> Beispiel: Länge 1 Winkel 30°. Also Sektor 1 auf dem Hexagon Bild vom TO.
> Quasi Ua auf dem Bild. So die Angrenzenden Vektoren sind 1|0|0 und
> 1|1|0.
>
> Also Brauchen wir sin(30°)* (1|0|0) + (1-sin(30))*(1|1|0) also ist der
> Duty für Phase A = sin(30°) + 1 - sin(30°), für B = 1-sin(30°), für C =
> 0. Wenn du die Dutys mit U_ZWK multiplizierst bekommst du die
> resultierenden Popo-Kurven.
>
> Dieses Schema ist nichts weiter als eine Visualisierung "Wie berechne
> ich effizient die Dutys(Einschaltzeiten) mit möglichst kleinem Bereich
> der von Einem Sinus abhängt.

Ja, hiermit kommen wir jetzt in die richtige Richtung.

Die Popokurve hat ja sowohl oben als auch unten die Zwei Hügel. C hat 
jetzt ja aber im Ganzen Sektor 1 Duty 0 (Da sowohl end als auch 
Anfangsvektor für C 0 ist und somit die Skalare Multiplikation mit dem 
Sinus immer Null ist ) , somit, kann ja kein Hügel enstehen, sondern nur 
ein Strich.

Deine Rechnung, kenne ich so nicht. Wie kommst du auf 1-sin, bzw. mir 
sagt Sinusgewichtetes Mittel nichts.

von Jan R. (Gast)


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bist du noch da??

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Jop, hatte den Post übersehen.

Ja C hatte ich jetzt mit Null angesetzt. Das war auch mehr zur 
Verdeutlichung. Natürlich muss C auch laufen. Du musst das Offset noch 
be achten. Es ergibt sich also C = -1, B = 0 und A = 1. Nur zu dem 
Zeitpunkt. Du wirfst Einschaltzeiten und sich ergebene Spannungen durch 
einander.

Die Voltage.PNG Zeigt mal die Spannungen die sich ergeben bei Bestimmten 
Schalter Kombinationen. Die VoltageNetral.PNG zeigt die sich daraus 
ergebenden Spannungen am Sternpunkt.

Aber erstmal ist klar das die POPO-Kurve n Sinus ist mit nem Dreieck 
drauf? Und das die Ecke dadurch kommen.

von Jan R. (Gast)


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Tec Nologic schrieb:
> Jop, hatte den Post übersehen.
>
> Ja C hatte ich jetzt mit Null angesetzt. Das war auch mehr zur
> Verdeutlichung. Natürlich muss C auch laufen. Du musst das Offset noch
> be achten. Es ergibt sich also C = -1, B = 0 und A = 1. Nur zu dem
> Zeitpunkt. Du wirfst Einschaltzeiten und sich ergebene Spannungen durch
> einander.
Ich spreche auch von der Einschaltdauer und die Ei schaltduer von C ist 
wohl im ganzen Sektor 0, weshalb die POPOKurve unten Platt ist. Wie 
schafft man es, dass sie sowohl oben als auch unten gleich ist?  Was für 
ein Offset meinst du 1/2 Uzk?

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Ich Verstehe deine Probleme, ich muss gestehen ganz kann ichs die auch 
nicht erklären.

Aber der Vektor 30° Betrag 1 lässt sich auch ohne Übermodulation (Die 
Zeiger voll in die Ecken fahren = Trapez) an dieser Stelle Erzeugen. Wir 
sind also bei C im Minimum der linken Backe :). Um jetzt eben nicht dein 
Befürchtetes Trapez zu fahren Moduliert man jetzt ja einen 0-Vektor mit 
ein. in dem Fall 111 Weil da nur noch C Schalten muss. Warum Macht man 
das weil der Betrag des Vektors in der Ecke 110 höher als 1 ist. Würdest 
du von 100 nach 110 an der Außenkante des Sechecks fahren hättest du 
eine Trapezförmige Spannung. Wenn du aber mit einem Vektor der Länge 1 
Fährst dann fährst du auf dem innen Kreis des Sechsecks. Und gerade mein 
Beispiel steht genau auf dem Punkt wo der Innenkreis das Sechseck 
schneidet.

Wenn du auf dem Bild SVPWM.png nach siehst. Meine ich den den schwarzen 
Kreis. Der Blaue ist ein quasi die Amplitude von einem reinen Sinus. Der 
rote stellt eine Übermodulation da.


Gruß

Tec

von Jan R. (Gast)


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Also ist es so wie ich schon am Anfang gesagt habe, man gleicht das mit 
den  Nullvektoren aus.
sin(30°)* (1|0|0) + (1-sin(30))*(1|1|0)
kannst du mir nochmal diese Gleichung erklären? Wie kommst du auf das 
1-sin?

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Das 1-sin ist nur eine einfache Gewichtung nach sin(x) der beiden Werte, 
das ist so nicht ganz korrekt. Rein von der Trigonometrie her musst du 
beide Dreiecke auflösen, das vereinfacht sich aber wenn du nicht Winkel 
und Länge des Vektors nimmst sondern die alpha und beta Komponenten. 
Dann kannst du diese einmal in Phase mit 100 betrachten dann ist quasi 
Valpha = 100 und wenn du die alpha beta Komponenten auf 60° drehst also 
auf 110 und dann Valpha' = 110 setzt kannst du das wieder addieren. Das 
ganze musst du dann runterbrechen. Das dann noch etwas linearisiert. Und 
du hast die üblichen SVPWM Gleichungen. Siehe Thread "SVPWM mit dem 
LPC".

Gruß

Tec

von Jan R. (Gast)


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Was genau wolltest du damit jetzt aussagen? Deine Gleichung oben gibt 
sowieso keine POPoKurve. Sin(30)+1-sin(30) ist ja 1 und 
sin(59)+1-sin(59) ist auch 1 also auch falsch.


Der Innere Kreis in dem Sechseck, ist doch der Gewünschte Sinus oder? 
Was ist dann der Rote Kreis? Ich würde einfach den Schwarzen Kreis 
Modulieren, Sprich die Abweichung vom Schwarzen Kreis mit dem Nullvektor 
Modulieren. Dann dürfte doch die Kurve Rauskommen oder? Deine Gleichung 
macht nämlich auch nur das was ich die ganze Zeit bemängle. Kein 
Polokurve, sondern Platte Kurve..

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Jan R. schrieb:
> Ich würde einfach den Schwarzen Kreis
> Modulieren, Sprich die Abweichung vom Schwarzen Kreis mit dem Nullvektor
> Modulieren. Dann dürfte doch die Kurve Rauskommen oder?

Genau.

Jan R. schrieb:
> Sin(30)+1-sin(30) ist ja 1 und
> sin(59)+1-sin(59)

Muss ja auch so sein. Du wählst ja auch nur zw. 2 Vektoren aus. Und auf 
der Außen Linie ists immer n Trapez.

Der rote Kreis ergibt sich daraus wenn du einfach einen Sinus mit 
maximaler Amplitude auf die 3 Phasen gibst. Dann hast du nur ca. 87% der 
Theoretisch möglichen 100%. Die SVPWM kann aber das Ganze Sechseck 
nutzen und dem entsprechend einen größeren Kreis erzeugen, der oh wunder 
eine höhere Phase zu Phase Spannung erzeugt. Denn die Spannung 
betrachtet das Sechseck nicht die Phase zu N Spannung.

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