PWM messen und auswerten

[Benni N. (benninori)]

Hi,

ich möchte an einem Motor (Drehstrom) die Spannung mit Hilfe eines
Mikrocontrollers messen und auswerten (Frequenz und Amplitude). Der
Motor wird von einem Umrichter gespeißt. Bevor ich jetzt in ne total
falsche Richtung renne möchte ich mal eure Meinung zu meinen
Gedankengängen hören:

Um nen ordentlichen Spannungsverlauf zu bekommen muss ich das Signal ja
über ne Tiefpass jagen und ich denke, dass ein Aktiver da die bessere
Wahl ist. Über die Ordnung und Auslegung kann ich mir noch keine
Gedanken machen, da ich dazu erstmal noch die Frequenz der PWM in
Erfahrung bringen muss. Die liegt aber garantiert im kHz-Bereich und da
wohl auch eher zweistellig.

Ist das soweit richtig?

Kennt jemand von euch hilfreiche Seiten oder Bücher dazu, oder hat
selber schonmal sowas aufgebaut?
Hier im Forum hab ich mal nicht viel dazu gefunden. Die meißten Beiträge
beziehen sich auf GMS und den Effektivwert der Spannung.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Dich interessiert nur die Drehfeldfrequenz des Motors. Denn wenn die 
maximale Frequenz des Motors z.B. 100 Hz ist, dann kannst du bedenkenlos 
alles darüber abschneiden. Und da ist zwangsläufig die PWM-Frequenz 
dabei.

Nur wenn es darum geht, wie genau deine Messung sein soll, dann brauchst 
du den Abstand der PWM-Frequenz zur Filterfrequenz, denn erst dann 
kannst du die nötige Steilheit (Dämpfung) berechnen.
Und wenn ich mal 100Hz ansetze, dann sind bei einem ordinären RC-Glied 
und einer PWM-Frequenz von 6400 Hz immerhin schon 7 Bit Auflösung drin. 
Bei einem steileren Filter (2. Ordnung) hättest du da schon 14 Bit. Und 
das ginge sogar noch mit 2 RC-Gliedern hintereinander...

[Udo R. S. (Gast)]

Ein Umrichter macht keine PWM!
Er erzeugt eine variable Frequenz für (idR) einen Synchronmotor, wobei 
normalerweise der Strom und nicht die Spannung geregelt werden. Die 
Spannung ergibt sich dann und ist sehr wahrscheinlich nicht Sinusförmig.
Hast Du eine Vorstellung wie hoch die Spannungen am Motor sein können 
bevor Du die durch den Filter jagst?
Was möchstest Du denn wissen. Der Umrichter wird wahrscheinlich mehr 
ausgeben können als Du messen kannst.

Gruß, Udo

[Benni N. (benninori)]

danke erstmal für eure antworten.

@udo:
es geht um ne überwachung anhand der spannung. da kann ich mich nicht 
auf irgendwelche werte des fus verlassen. den will ich ja gerade 
überwachen. und dafür brauch ich amplitude und frequenz der spannung am 
motor. also, brauche ich erstmal nen möglichst sauberen sinus.

wieso macht ein fu keine pwm? klar gibt es die teile auch mit sinus am 
ausgang, aber das ist ja wohl eher selten.

zur spannungshöhe würde ich mal sagen, dass sind pulse in höhe der 
zwischenkreisspannung, also so ca. 700 - 800 V.

@lothar:

du meinst also ich bin mit rc-gliedern besser aufgehoben?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> du meinst also ich bin mit rc-gliedern besser aufgehoben?
Ich meine: RC-Glieder werden reichen.

[Benni N. (benninori)]

wäre der vorteil einer op-schaltung aber nicht, dass ich auch gleich die 
pegel auf meinen controller anpassen kann?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ben __ schrieb:
> wäre der vorteil einer op-schaltung aber nicht, dass ich auch gleich die
> pegel auf meinen controller anpassen kann?
Weil die spannungen eh viel zu groß sind, brauchst du nur 
Spannungsteiler zur Anpassung, und die können in den RC-Gliedern 
"versteckt" werden.

Du mußt sowieso mit dem Bezugspunkt ganz genau aufpassen, weil es an dem 
Motor kein N mehr gibt. Zeichne mal ein Bild, und versuche da deine 
Potentialbezüge und die Spannungen reinzumalen...

[Benni N. (benninori)]

Lothar Miller schrieb:
> Du mußt sowieso mit dem Bezugspunkt ganz genau aufpassen, weil es an dem
> Motor kein N mehr gibt. Zeichne mal ein Bild, und versuche da deine
> Potentialbezüge und die Spannungen reinzumalen...

das ist schon klar, aber das ist mir eigentlich auch egal. ixh kann 
sowohl mit den leiter-leiter- oder den leiter-erd-spannungen arbeiten. 
wobei du natürlich recht hast, da kein N am motor ist die 
leiter-leiter-spannung wesentlich einfacher zu realisieren. die frequenz 
ist ja die gleiche, die amplitude ist halt um wurzel(3) höher und die 
phasenverschiebung ist mir wurst.


inzwischen weiß ich, dass ide taktfrequenz 4/8/16 kHz betragen kann. das 
ist einstellbar. macht das für die auslegung des filters einen großen 
unterschied? oder ist das eh egal, weil ich ja alles über, ich sag mal 
so, 60 Hz loswerden will?