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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BLDC Motor Rotorlagegeber nachrüsten


Autor: Stefan Müller (stefan-mueller)
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Hallo,

ich habe hier einen BLDC-Motor (alter Siemens-Servomotor aus einer 
defekten Drehmaschine) Das Ding hat ca. 400W Leistung bei 72V. Ich will 
aber nicht mit so hohen Spannungen spielen das ist mir noch zu 
gefährlich.
Da ich viel Wert auf galvanische Trennung mittels Optokoppler lege (Hab 
halt Angst um meinen Laptop und natürlich auch um mein eigenes Fell :D) 
Kann ich keine Analogsignale vom uC zur "Endstufe" und umgekehrt 
Transportieren.
Eine "Worst-Case" Strombegrenzung mache ich mit einem Shunt und einem 
Komparator in der Masseleitung des Lastkreises. Der Komparator schaltet 
den Enable der Mosfet-Driver einfach aus und gut ist. Das ist nur 
gedacht falls mir beim Basteln ein "Malheur" passiert damit mir nicht 
der Motor oder sonst was Abbrennt.

Ich möchte die Rotorlageerkennung mittels "Hardware" machen. Was kann 
ich nehmen um dies zu Realisieren? Ich dachte an die feinen Hall-ICs von 
Austriamicrosystems aber die geben ja Winkel aus das ist ein wenig der 
Overkill und ich brächte nen extra uC um das Auszuwerten :)
Wie realisiere ich das am Besten?
Ich dachte eventuell an eine Metallscheibe mit einem kleinen Loch. Diese 
Metallscheibe wird auf der Achse befestigt und Läuft also mit. Die 
Position des Loches wird mittels Lichtschranken abgetastet. Der Nachteil 
ist daß dies für Dreck sehr anfällig ist.

Was kann ich noch dafür nehmen?
Der motor hat übrigends 4 Polpaare, Platz habe ich unter dem alten 
Encoderdeckel (habe das Encodergeraffel rausgerissen das war defekt 
außerdem Rückt Siemens das Protokoll sowieso nicht raus)
jede menge. :)

Bin für Vorschläge sehr Dankbar :)

Stefan

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>(habe das Encodergeraffel rausgerissen das war defekt
Das ist nicht die Rotorlagemessung, die ist bei Siemensen noch weiter 
hinten, besteht aus 3 Spulen und einer 3-teiligen Metallscheibe. Dort 
drunter ist sogar noch der Tacho. Du hast also alles was du 
brauchst...wenn du es nicht kaputt gemacht hast.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: C. H. (_ch_)
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Hallo Stefan,

am einfachsten ist wahrscheinlich ein "magnetischer"-Sensor und ein 
Magnet auf der Welle.
Bei ic-Haus gibt's einen kleinen Sensor (ic-MA), der gibt je nach 
Aussenbeschaltung Sägezahn, Dreieck (Winkel pro Umdrehung), sin-cos 
(Resolver), oder Impulse (Inkrementalgeber) aus.

Hatte mir da mal Samples bestellt und etwas gespielt.

Gruß
Christian

Autor: Stefan Müller (stefan-mueller)
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Hallo Uwe,

nein das war alles was drin war, 2 Leiterplatten mit einem riesen Asic 
drauf und mehreren Optosensoren mit Linsen drauf. Zwischen den 2 
Platinen läuft in einer Präzisionsführungsbüchse die Welle mit der 
Glasscheibe drauf. Der Asic hatte in der Mitte einen "Berg", die 
Maschine ist soweit ich von meinem Kollegen weiß wegen Blitzschlag 
zerstört worden. Wenn man den Enocder mit Spannung gefüttert hat zog der 
so viel Strom daß das NT auf ca. 2 Volt eingebrochen ist. Der war also 
definitiv hinüber.

Die Kommutierung wurde anscheinend ebenfalls Optisch gemacht, es ist 
ansonsten kein Rotorlagegeber zu finden. Ich weiß allerdings was du 
meinst, die älteren Siemens-Motoren haben das drinnen, nur die neuen 
nicht. Der Motor ist Baujahr 02/2007 laut Aufdruck.
Die Maschine war also nicht wirklich alt, zumindest nicht vor dem 
Blitzschlag in die Benachbarte Trafostation wo das 
CNC-Bearbeitungszentrum dranhing.:) Eigentlich schade um die schöne 
Zahnradfräsmaschine allerdings bin ich dadurch zu mehreren Motoren 
gekommen. Die Wicklungen sind noch bei allen Motoren gut (mit Isotester 
durchgeklingelt) aber die Encoder dürften alle hinüber sein. Ich kann 
mir auf jeden fall nicht vorstellen daß die solch eine Spannungsspitze 
überlebt haben.

Deine Schilderung hat mich aber auf eine Idee gebracht. Ich könnte 
Hallsensoren auf einer runden Platine anordnen und der gegenüber steht 
eine rotierende Metallscheibe mit einem "Nocken" drauf der an den 
Hallsensoren vorbeisaust. Nur was für Hallsensoren nehme ich dafür?

Stefan

Autor: Stefan Müller (stefan-mueller)
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Hallo Christian,

hast du eine genaue Bezeichnung des ICs? Das Klingt sehr interessant :)

Autor: C. H. (_ch_)
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Hallo Steffan,

voilà  http://www.ichaus.de/upload/pdf/Ma_b2ds.pdf

Das Ding ist auch nett :)

Gruß
Christian

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>und mehreren Optosensoren mit Linsen drauf. Zwischen den 2
>Platinen läuft in einer Präzisionsführungsbüchse die Welle mit der
>Glasscheibe drauf.
Nur noch mit ROD? kenne ich noch garnicht, muss ich mal untersuchen.
Aber wenn du >mehreren Optosensoren mit Linsen drauf hast/hattest, waren 
die denn defekt? Ansonsten war es das doch was du suchst. ASIC tot 
machen
und eigene Auswertung drauf... muss doch mit etwas Willen gehen.
>auf einer runden Platine anordnen und der gegenüber steht
>eine rotierende Metallscheibe mit einem "Nocken" drauf der an den
>Hallsensoren vorbeisaust. Nur was für Hallsensoren nehme ich dafür?
PC-Lüfter? Da ist einer drinn, aber glaube der ist bipolar(N=1/S=0).
Festplatten haben auch welche(SMD)und der Rotor wäre auch gleich dabei.
Videorekorder: Kopftrommelantrieb, könnte auch gehen.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Adrian (Gast)
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Hallo,

interessanter Thread :)
Ich bekunde auch mal interesse, nicht weil ich so was bauen will denn 
dazu fehlt mir noch das Wissen aber interessant ist das schon sehr für 
mich.

@Uwe,

ich habe jetzt den ganzen Thread gelesen wenn ich Stefan Müller richtig 
verstanden habe will er wissen wo man solche Hallsensoren herbekommt, 
also zu Kaufen und zwar ohne das da schon ne Festplatte dranhängt :))

Ich finde das ganze sehr interessant, besonders die Elektronische 
Realisierung macht mich Neugierig. Die mechanik ist ja nicht so 
kompliziert eine Scheibe herstellen sollte nicht so schwer sein. :)

Adrian

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
>will er wissen wo man solche Hallsensoren herbekommt,
>also zu Kaufen und zwar ohne das da schon ne Festplatte dranhängt :))
Naja, beim Onkel "C" ist auch sowas zu bekommen (H501,TLE49xx,KMI15)

Habe heute mal die vermeintlichen Spulen auf dem original Rotorlagegeber
untersucht und was soll ich sagen, es sind ebenfalls Hallschalter. Rosa 
an +, Grau an - und Grün ist der, mit Pullup, vorzuspannende Ausgang.

Viel Erfolg, Uwe

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