Hallo, ich versuche zurzeit zu verstehen, wie ein sensorloser Brushles-Motor funktioniert. Genauer der Moment der Zero crossing Erkennung. (commutation) Theoretisch müssten die Phasen genau dann umgeschaltet werden, wenn die unbestromte Phase einen Nulldurchgang hat. Richtig? Andersrum habe ich gelesen, dass die Spannung proportional zur Winkelgeschwindigkeit steht. Das wiederspricht sich dann doch? Von der Überlegung her wäre die unbestromte Phase genau dann null, wenn der Permanentmagnet 90° zur unbestromten Spule stehen würde. Nun finde ich in vielen Schalungen einen Komparator, welcher die unbestromte Phase mit der Mitte der drei Phasen vergleicht. Dann ist aber die unbestomte Phase nicht im Nulldurchgang oder? Ich glaub ich hab da irgendwo noch ein prinzipielles Verständnisproblem. Vielleicht ist jemand so lieb und kann mir etwas auf die Sprünge helfen. Gruß Sven
Sven B. schrieb: > Andersrum habe ich > gelesen, dass die Spannung proportional zur Winkelgeschwindigkeit steht. > Das wiederspricht sich dann doch? Das nehm ich zurück... passt so schon. Es wird ja von der Spitzenspannung des Sinus-Signales gesprochen und nicht im Moment des Zerocrossings. Gruß Sven
Ist dein Problem jetzt gelöst? Sven B. schrieb: > Komparator, welcher die > unbestromte Phase mit der Mitte der drei Phasen vergleicht In Y oder ∆ geschaltet? Wenn Y, muss man sich die "Mitte" ja gar nicht selber basteln, da die ja schon so da ist. Wenn du einen Komparator verwendest. musst du auf Flanken triggern, das sollte aber auch klar sein. mfg mf
... wenn die Summe des Mittensignales + die Summe der unbestromten Phase = 0 ergibt habe ich meinen Zero crossing Point... Man irgendwie fällt mir in den letzten Tagen das Denken etwas schwer... liegt vielleicht am Wetter...
Jo K. schrieb: > Wenn du einen Komparator verwendest. musst du auf Flanken triggern, das > sollte aber auch klar sein. > > mfg mf Was meinst du genau mit auf Flanken triggern? Die commutation muss doch immer auf den steigenden Pegel an dem Punkt 0 der unbestromten Phase erfolgen. Kann man da von einer Flanke sprechen? Oder meinst du etwas anderes, dass ich noch nicht umrissen habe? Danke. Gruß Sven
Also, ich habe das schon hinter mir und kann dir ein paar Erklärungen liefern: Stell dir vor, der Motor ist im Stern geschaltet. Du hast dann 3 Spulen und einen Mittelpunkt. Der Mittelpunkt ist "in Wirklichkeit" aber nicht herausgeführt, ist aber hier für die Erklärung zweckmäßig. (Die Erklärung für den Stern-Motor gilt auch für den Dreieck-Motor. Beides kann ineinander umgewandelt werden). Der Läufer wird hier als einfacher Stabmagnet angenommen. Was man beim Sensorless BLDC versucht zu erkennen ist der Nulldurchgang einer Spule. Stell dir vor, man würde den Motor von Hand drehen und dabei die Spannung an einer Spule beobachten (Also zwischen Sternpunkt und Phase A zum Beispiel). Dann würdest du hier einen Sinus erkennen. Der Nulldurchgang des Sinus ist immer dann gegeben, wenn der Nord- oder Süd-Pol des Innenläufers direkt vor der Spule steht (Also 90°, bzw. senkrecht). Bei weiteren Überlegungen stellt man fest, dass so ein Motor in 6 Phasen angesteuert werden kann. Das heißt: Man hat 3 Halbbrücken, jede kann High oder Low ausgeben. Außerdem sind zur gleichen Zeit immer nur 2 Brücken an. Daraus berechnet sich 6 Phasen. Da die 6 Phasen für eine Umdrehung benötigt werden, kann man pro Phase mit 360°/6 = 60° rechnen. Wenn man nun genau hinschaut, wird man sehen, dass bei einem Nulldurchgang der Spule (Magnet steht senkrecht) Der Motor gerade erst 30° nach der letzten Kommutierung hinter sich hat, demzufolge "wartet" man erneute 30° und kommutiert dann den Motor. Der Rotor befindet sich dann genau mit der Spitze zwischen zwei Spulen. Das macht ja auch Sinn, denn zwischen den Spulen macht man sozusagen die "Magnetfeld-Übergabe", wo die nächste Spule dafür sorgt, dass der Rotor weiterdreht. Würde man die Übergabe schon bei einem Nulldurchgang machen und die nächste Spule das Feld übernehmen, dann würde der Rotor Quer zu der jetzt bestromten Spule stehen. Ergo wird der Rotor kein Drehmoment erfahren und der Motor bleibt stehen. Gängige Algorithmen machen das ganze jetzt ganz geschickt, indem man die Zeit von der letzten Kommutierung bis zum Nulldurchgang "misst" (Zum Beispiel über einen hochauflösenden Timer) und diese Zeit anschließend wartet (zum Beispiel über den gleichen Timer) und danach die Kommutierung ausführt (zum Beispiel im Timer Interrupt). Zu der Erkennung des Zero Crossings: Wie oben schon erwähnt, wollen wir in der Lage sein, den Nulldurchgang jeder der drei Spulen (in unserem vereinfachten Stern-Modell) zu ermitteln. Und dabei ist der Spannungsnulldurchgang gefragt. Für eine Spannung benötigt man immer zwei Potenziale, also die Spannung an der Phase-A-Spule ist festgelegt durch die Spannung an der Klemme A minus dem Sternmittelpunkt. Da wir aber nur erkennen wollen, wann die Spannung an der Spule-A 0 wird, kannst du das im Prinzip wieder vergessen. Wenn nämlich die Spannung an der Spule-A 0 wird, dann hat die Klemme A des Motors genau das gleiche Potenzial wie der Sternpunkt. Das lustige ist: Genau zu diesem Zeitpunkt (also wo man Phase A misst, wie hier in dem Beispiel) sind ja Phase B und C bestromt. Und zwar liegt zum Beispiel Phase B auf VCC und Phase C auf GND. Da alle Spulen in einem Motor in der Regel identisch sind, ist der Sternpunkt des Motors nichts anderes als VCC/2 (!). Das heißt, wenn man nun sich extern einen Sternpunkt "baut", indem man Einen Spannungsteiler von Phase B nach Phase C baut und die Mitte abgreift, braucht man den internen Sternpunkt nicht. Da dies nur zum "Messen" (Komparator) gebraucht wird, kann der auch relativ hochohmig sein. Nun muss man nur noch mit einem Komparator den Spannungsteiler-Abgriff (Unser Sternpunkt) mit der Klemme A vergleichen. Ist beides auf der gleichen Spannung, hatte Spule A einen Nulldurchgang. In der Regel sieht man statt einem Spannungsteiler direkt 3 (statt 2) Widerstände. Das ist gemacht um Widerstände zu sparen. Es geht ja nur darum den Sternmittelpunkt nachzubilden. Der dritte Widerstand würde in diesem Beispiel von Phase A zum Mittelabgriff des Spannungsteilers gehen. Da aber der Komparator genau dann auslöst, wenn die Spannung zwischen A und Mittelabgriff 0 ist, fließt überhaupt kein Strom durch diesen dritten Widerstand. Er sorgt somit für keine "Verschiebung" der Nulldurchgangs-Erkennung. Der dritte Widerstand kommt dann zum Einsatz, wenn der Nulldurchgang von Phase B oder C ermittelt wird. In beiden Fällen ist aber dann ein anderer der drei Widerstände "nutzlos" ;-) Fazit: Es reicht, den Sternpunkt extern nachzubauen und mit der immer offenen Phase zu vergleichen.
Klasse Simon, vielen herzlichen Dank. Jetzt hat es auch bei mir gefunkt. Speziell dein letzter Absatz hat meine letzten noch offenen Fragen geklärt. Dankeschön. Werde mich mal an die Hardware machen. Dann sehe ich gleich, ob ich es auch wirklich verstanden habe. Nur noch zu dem Punkt des "intelligenten" Algorithmus über die Zeit. Wo genau liegt da eigentlich der Vorteil? Ob ich zwei Nulldurchgänge messe oder den zweiten über die zuvor gemessen Zeit berechne, sollte doch keinen Unterschied machen oder? Nun, wenn ich es mir recht überlege könnte die Berechnung über die Zeit sogar zu Problemen führen. Z.B. wenn der Motor gerade beim beschleunigen ist und das Timing immer kürzer wird. Gruß Sven
Sven B. schrieb: > Nur noch zu dem Punkt des "intelligenten" Algorithmus über die Zeit. Wo > genau liegt da eigentlich der Vorteil? Ob ich zwei Nulldurchgänge messe > oder den zweiten über die zuvor gemessen Zeit berechne, sollte doch > keinen Unterschied machen oder? Nun, wenn ich es mir recht überlege > könnte die Berechnung über die Zeit sogar zu Problemen führen. Z.B. wenn > der Motor gerade beim beschleunigen ist und das Timing immer kürzer > wird. Ähm okay... hat sich erledigt. Gruß Sven
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.