Eine letzte Frage für heute. f_mech = f_elektr/Polpare f_mech = 28200 Pole = 14 f_elektr = 3290U/s wie rechne ich jetzt die Anzahl der Kommutierungen aus, wenn es 6 Schritte gibt? Die gelten ja nicht für eine ganze Umdrehung. Stehe irgendwie auf dem Schlauch
Ich habe mal nachgedacht, nachdem ich es nirgends nachlesen konnte. In meinem Fall nach einer Kommutierungssequenz - 1 bewegt sich das Feld 60° weiter. Damit muss ich für eine elektrische Umdrehung 25 mal kommutieren. Das heisst also f_Kommutierung = f_elektr*25Kommutierungen = 3290U/s*25 = 82250 Kommutierungen/s Das Zeitintervall also zwischen 2 Kommutierungen ist 12,16us
Irgendwie sind die Angaben schon etwas unklar. Motor mit 16 Polen, gemäß Verschaltung 8 Polpaaren, mit 50Hz (wäre 3000U/min oder 50U/s einpolige (einpolpaarige) Maschine) angesteuert. Der Motor dreht sich mit 50/8 U/s oder 3000/8 U/s. PWM Kommutierung bildet Sinus nach über kurz+ lang+ kurz+ kurz- lang- kurz- als eine Periode. Dabei wird jedesmal in der Brücke kommutiert. Dh. je 20/6 ms eine Kommutierung. Pro Periode dreht sich der Motor 360/8 Grad. Die Zwischenschritte bei der Nachbildung des Sinus in 360/6 Grad Schritte (60 Grad), können auch als Teilschrittposition gehalten werden. Dann entspricht jeder Zwischenschritt einem mech. Drehwinkel 360/(8*6) Grad . Soweit ein Beispiel zum Vergleichen.
Dieter schrieb: > Motor mit 16 Polen, Oben steht 14. Ansonsten erscheinen aber auch mir die Angaben und die Gedankengänge des TE nebulös zu sein. Er sollte die Aufgabenstellung besser erklären.
Dieter schrieb: > Irgendwie sind die Angaben schon etwas unklar. > Dh. je 20/6 ms eine Kommutierung. Wieso 20?
Es geht um folgenden Motor: https://www.getfpv.com/lumenier-rx2206-11-2350kv-motor.html Der Rotor hat 14 Magnete und der Stator hat 12 Wicklungen: https://image.getfpv.com/catalog/product/cache/1/thumbnail/1000x/17f82f742ffe127f42dca9de82fb58b1/l/u/lumenier-rx2206-13-2000kv-top_1.jpg
Dieter schrieb: > Irgendwie sind die Angaben schon etwas unklar. > > Motor mit 16 Polen, gemäß Verschaltung 8 Polpaaren, mit 50Hz (wäre > 3000U/min oder 50U/s einpolige (einpolpaarige) Maschine) angesteuert. > Der Motor dreht sich mit 50/8 U/s oder 3000/8 U/s. > > PWM Kommutierung bildet Sinus nach über kurz+ lang+ kurz+ kurz- lang- > kurz- als eine Periode. Dabei wird jedesmal in der Brücke kommutiert. > Dh. je 20/6 ms eine Kommutierung. > > Pro Periode dreht sich der Motor 360/8 Grad. Die Zwischenschritte bei > der Nachbildung des Sinus in 360/6 Grad Schritte (60 Grad), können auch > als Teilschrittposition gehalten werden. Dann entspricht jeder > Zwischenschritt einem mech. Drehwinkel 360/(8*6) Grad . > > Soweit ein Beispiel zum Vergleichen. Hallo Dieter vielen Dank für deine ausführliche Erklärung und das Beispiel. Ich denke, ich habe es nun verstanden. Deinen Beitrag zusammengefasst: Die Frequenz 50Hz, wie du sie angenommen hast ist also f_elektr., die elektrische Umdrehnung. Um folglich auf das mechanische Frequenz zu kommen muss ich diese Frequenz also durch die Polpaarzahl dividieren. Das Verhältnis ist also f_mech/f_elektr=1:8 (in deinem Beispiel). Durch die Kommutierung entsteht das Drehfeld, also muss für die Ermittlung der Kommutierungszeitschritte f_elektr herangezogen werden. Periode T=1/f_elektr = 20ms Der zeitliche Abstand zwischen 2 Kommutierungen ist also Periode/6. Die Kommutierungsfrequenz gleich 6/Periode. Pro Periode, nach 6 Kommutierungen also, bewegt sich der Motor mechanisch um 45° (360°/8). Das muss also noch durch 6 dividiert werden, um den mechanischen Drehwinkel nach 1 Kommutierung zu bekommen --> 7.5°. So weit zu dem was du geschrieben hast. Kann dann daraus das Folgend gesagt werden bzgl. der Anzahl der Kommutierungen? Pro mechanische Umdrehung müssen also 48 Kommutierungen stattfinden (360/7.5) Wenn nach einer Periode, also 6 Kommutierungsschritten, der Motor mechanisch bei 7.5*6=45° ist, ist das Drehfeld dann 8mal weiter also bei 360° (ganze Umdrehung) Bei f_elektr = 50Hz, sind pro Sekunde also 6*50=300 Kommutierungen notwendig? Und 18000 Kommutierungen pro Minute. Ist das korrekt?
Das wäre in dem Falle so. In dem Falle war ein Schrittmotor als Modell dahinter gewesen. Der klassische Schrittmotor hat im Prinzip 2 Spulen (öfters noch 2 Spulen gegenüber gegenphasig) als 90° Versatz angeordnet. Ein Drehstrommotor hat im Prinzip 3 Spulen als 120° Versatz angeordnet. Bei Dir wär es ein BLDC-Motor, wenn Limi sein Post zutreffend wäre. Da sich hier die Zahl der Pole durch 3 Teilen läßt, wird hier vermutlich die Spule als Dreiecksschaltung (ähnlich Drehstrom) angesteuert. Eine Phase dreht den Motor hier drei Spulen (Pole/Polpaare) weiter. Zwölf Spulen sind es - also drei pro Phase - macht insgesamt eine viertel Umdrehung der Motorachse je Periode.
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Dieter schrieb: > Bei Dir wär es ein BLDC-Motor, wenn Limi sein Post zutreffend wäre. > > Da sich hier die Zahl der Pole durch 3 Teilen läßt, wird hier vermutlich > die Spule als Dreiecksschaltung (ähnlich Drehstrom) angesteuert. Eine > Phase dreht den Motor hier drei Spulen (Pole/Polpaare) weiter. Zwölf > Spulen sind es - also drei pro Phase - macht insgesamt eine viertel > Umdrehung der Motorachse je Periode. Ja es ist der BLDC oben. Jetzt verstehe ich gar nichts mehr. Was sind bei dir Pole und Spulen/Wicklungen? Bei dem Aussenläufer oben, sind Wicklungen/Spulen/Nuten bei mir innen am Stator und Pole aussen am Rotor. Aber spielt ja keine Rolle, ob es ein Innen oder Aussenläufer ist. Das wollte ich nur mal klarstellen. Aber rechnet man nun mit Polpaaren, also Spulenpaaren oder Polpaaren, die die Magnete aussen beim obigen Motor betreffen? Das ist mir noch nicht so ganz klar. Ein Motor mit 3 Spulen wie rechts gezeichnet im Bild wird ja so nicht funktionieren. Für einen funktionierenden Motor braucht es bei 3 Phasen mindestens 6 Spulen/Wicklungen wie links im Bild. Der obige Motor hat 12 Wicklungen und 14 Pole. Was stimmt denn jetzt noch in meinem Fall mit dem BLDC? Angenommen die Frequenz ist immer noch 50Hz (f_elektr) Die Periode ist immer noch T=1/f_elektr = 20ms Auch die Kommutierungszeit ist gleich geblieben und ist Periode/6. Ebenso die Kommutierungsfrequenz gleich 6/Periode. Wie rechnet man jetzt f_mech aus? Mit welchem Verhältnis? Auf Seite 13 rechts rechnet er das ja genau gleich aus wie beim Schrittmotorfall!! Deshalb verstehe ich das Ganze nicht mehr, verstehe dich aber schon. https://www.hacker-motor.com/daten/Hacker_Kolumne.pdf Wenn ich mal voraus rechnen darf wie du sagst. Macht das Feld eine Umdrehung während der Motor sich mechanisch um 90° dreht. Siehe Bild BLDC. Das gerechnet durch 6 (Kommutierungen), bewegt sich der Motor also 15° pro Kommutierung. Aber dann frage ich mich, wofür die 14 Pole sind und was es ausmacht, wenn es 20 wären? Brauche ich jetzt in der Rechnung nirgends..
Damit der Losbrechwiderstand gegen das Permanentmagnetfeld klein wird, kann der Magnet im inneren mehr Pole als die Spulenwicklungen haben. Das heißt die Anzahl der Pole von Rotor zu Stator sind unterschiedlich. Ähnliches kann auch durch eine massive Schrägung der Pole erreicht werden. Ohne diese Maßnahme würde der Motor (unangeschlossen) von Hand an der Achse gedreht Du viele starke Ruckel spüren. Der BLDC-Motor als Drehstrommotor hat zwölf Spulen, von denen jeweils vier auf einer Phase in Serie geschaltet wurden, also 12, 3, 6 und 9 Uhr. Die nächste Phase ist 1,4,7,10 Uhr. Die dritte Phase überlass ich Dir. Drehzahl somit 1/4 der Frequenz. Eine Periode 90 Grad durch 6 sind 15 Grad, wie Du schriebst.
mauri schrieb: > f_mech = f_elektr/Polpare > f_mech = 28200 > Pole = 14 > > f_elektr = 3290U/s Polpar=0.5*Pole häh a 2820/7=402.8 b f_mech=3290/7=470/s Da ist ein saubere schlupf von 66,2/s drin namaste
mauri schrieb: > Dieter schrieb: > > Wie rechnet man jetzt f_mech aus? Mit welchem Verhältnis? > Auf Seite 13 rechts rechnet er das ja genau gleich aus wie beim > Schrittmotorfall!! Deshalb verstehe ich das Ganze nicht mehr, verstehe > dich aber schon. > https://www.hacker-motor.com/daten/Hacker_Kolumne.pdf Jetzt habe ich noch eine Frage: Wann gilt nun das 7:1 Verhältnis beim BLDC so wie es in der pdf Seite 13 rechts beschrieben wird? Dann ist das ja falsch, wenn der BLDC zB 12 Spulen hat und 4 davon in Reihe geschaltet sind pro Phase. Die Pole haben in der Rechnung von uns oben überhaupt keine Wirkung.
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Im Innern, dem Stator sind 12 Spulen angeordnet. Auf dem Aussenläufer hat es insgesamt 14 Magnete also 7 Polpaare. Alle geraden Ziffern seien Nordpole (rot), alle ungeraden Südpole (grün). Nach 6 Schritten hat das magnetische Feld des Stators eine Umdrehung zurückgelegt. Jedoch ist ein weiterer Schritt notwendig, damit der Rotor 30° zurückgelegt hat. Fazit: Für eine Umdrehung des Rotors sind 360/30*7=12*7=84 Schritte notwendig.
Harlekin schrieb: > Im Innern, dem Stator sind 12 Spulen angeordnet. Auf dem > Aussenläufer hat es insgesamt 14 Magnete also 7 Polpaare. Alle geraden > Ziffern seien Nordpole (rot), alle ungeraden Südpole (grün). > > Nach 6 Schritten hat das magnetische Feld des Stators eine Umdrehung > zurückgelegt. Jedoch ist ein weiterer Schritt notwendig, damit der Rotor > 30° zurückgelegt hat. > Fazit: Für eine Umdrehung des Rotors sind 360/30*7=12*7=84 Schritte > notwendig. Ja weiter oben haben wir gesagt dass bei 12 Spulen von denen jeweils 4 pro Phase in Reihe geschaltet sind. Es ergibt sich dadurch dass das magn. Feld 4 mal schneller ist wie der Rotor. Also Faktor 4. Jetzt sagst bzw. rechnest du mit Faktor 7. Also kommen jetzt doch die Pole mit in die Rechnung. Entweder das von dir ist jetzt falsch odee die Variante von Dieter.. Welche nun ist richtig?
Kurze Zwischenfrage leider noch Leute: Was genau ist die Kommutierung? Stehe wieder auf dem Schlauch, sorry Leute
mauri schrieb: > Welche nun ist richtig? Bitte selbst nachdenken. Es besteht immerhin die Möglichkeit, dass beide Überlegungen falsch sind. Wichtig zum Nachvollziehen meiner Überlegung ist das oben angefügte Bild (BLDC_7pol.svg). In der Ausgangsposition oben links, sind zwei Magnete am nächsten zu einer Wicklung. Das sind Nr. 2 und Nr. 14. Im Bild wurde die Rotation in Uhrzeigerrichtung gewählt. Also muss die Spule am nächsten zum Magneten Nr. 2 zum Südpol werden. Beim zweiten Schritt wird die Spule am nächsten zum Magneten Nr. 3 zum Nordpol. Dies könnte man gedanklich weiter führen bis der Magnet Nr. 1 eine Umdrehung beendet hat. Es gibt eine andere Vorgehensweise. Man berechnet den Winkel für den ersten Schritt. 360 360 1 1 7 - 6 ---- - ----- = 360 * ( ---- - ---- ) = 360 * ( -------- ) 12 14 12 14 84 360 ----- ==> Ein mechanische Umdrehung benötigt 84 Schritte. 84 Das magnetische Feld machte eine Umdrehung alle 6 Schritte. 84 / 6 = 7 Für eine mechanische Umdrehung sind 7 magnetische Umdrehungen notwendig. ==> Übersetzung 1/7
mauri schrieb: > Kurze Zwischenfrage leider noch Leute: > > Was genau ist die Kommutierung? > > Stehe wieder auf dem Schlauch, sorry Leute Ich weiss nicht wer du bist, aber ich denke, du hast Recht. Ich sehe es auch ein, dass ich manchmal auf dem Schlauch stehe und auch mal doofe Fragen stelle. Aber meinst du nicht, dass es dann gut ist, wenn man sich guten Rat in einem Forum wie dieses holt? Wenn ich dich mit meinen Beiträgen irgendwo gekränkt haben sollte, tut mir das leid. Ich finde ausserdem, dass viele Leute hier wirklich eine enorme Geduld aufbringen und auf noch so "sinnfreie oder unüberlegte" Fragen antworten. Ich gebe auch mein Bestes unüberlegte Fragen so weit wie möglich zu vermeiden. Harlekin schrieb: > Im Innern, dem Stator sind 12 Spulen angeordnet. Auf dem > Aussenläufer > hat es insgesamt 14 Magnete also 7 Polpaare. Alle geraden Ziffern seien > Nordpole (rot), alle ungeraden Südpole (grün). > > Nach 6 Schritten hat das magnetische Feld des Stators eine Umdrehung > zurückgelegt. Jedoch ist ein weiterer Schritt notwendig, damit der Rotor > 30° zurückgelegt hat. > > Fazit: > Für eine Umdrehung des Rotors sind 360/30*7=12*7=84 Schritte notwendig. Ohh man, ich habe mir das mit deiner letzten Erklärung nochmals angesehen. Das habe ich nun mit deinen Bilder verstanden. Danke. Faktor 7 macht für mich mit deiner Erklärung auch mehr Sinn. Das heisst also, beim 7. Schritt hat der Motor 30° weitergedreht. Das heisst in anderen Worten, dass er pro Kommutierung 30°/7 weiterdreht, also etwa 4.3°. Dieter hat aber zu meiner Rechnung weiter oben auch zugestimmt. Nämlich, dass pro Kommutierung der Motor sich 15° weiterbewegt. Ich möchte ja hiermit nicht behaupten, dass das was ihr mir erklärt Unsinn ist, sondern es geht mir hier vielmehr darum aufzuzeigen, dass ich es aufgrund der Differenzen hier am Ergebnis nicht so ganz begriffen habe.
Und meine Frage habe ich total vergessen. Wieso gibt es also diesen Unterschied am Winkel, um den sich der Motor dreht?
Harlekin schrieb: > mauri schrieb: >> Welche nun ist richtig? > > Bitte selbst nachdenken. Es besteht immerhin die Möglichkeit, dass beide > Überlegungen falsch sind. Wenn jemand anders entscheiden muss, was richtig ist, dann hat man es noch nicht verstanden. Dann macht es Sinn solange nachzudenken und nachzufragen bis man sich sicher ist.
mauri schrieb: > Was genau ist die Kommutierung? Ist hier recht gut erklärt. https://de.wikipedia.org/wiki/Kommutierung mauri schrieb: > Wieso gibt es also diesen Unterschied am Winkel, um den sich der Motor > dreht? Knifflige Frage. Verwirrend ist die ungleiche Anzahl von Spulen und Magneten. Der Schlüssel ist: Ungleiche Pole ziehen sich an. Sie bewegen sich solange bis der geringstmögliche Abstand erreicht ist. Danach muss man das elektrisch erzeugte Magnetfeld weiterschalten (Kommutieren), damit erneut eine Bewegung ausgeführt wird.
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