Ich lese grade etwas über konventionelle elektrische Wechselstrom/Drehstrom Maschinen. Also die klassischen Motoren und Generatoren ohne elektronischen Schnickschnack. Wenn ich das recht verstehe, verringert sich mit höhrer Polpaarzahl die Drehzahl, und das Drehmoment wird gesteigert. Außerdem muss die Spulen- und Poolpaarzahl immer in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Beste Ergebnisse sollen bei einem Poolpaar / Spulen Verhältnis von 0,5 bis 1,5 vorhanden sein, bis auf gewisse Ausnahmen. Unter bestimmten Ausnahmen können auch höhre Verhältnisse Sinn machen. Und bestimmte Polpaarzahl/Spulen Verhältnisse dürfen nicht vorhanden sein. Z.B. 6 Poolpaare und 3 Spulen bzw 6 Spulen soll nicht funktionieren. Verhältnisse wie z.B. 3 Spulen und 1 Polpaar funktionieren hingegen sehr gut. Man kann Spulengruppen auch elektrisch in Gruppen zusammenschalten, um die Drehgeschwindigkeit zu ändern. Zum Beispiel, kann man 6 Spulen einbauen, die dann entweder L1-L1-L2-L2-L3-L3 betrieben werden, oder L1-L2-L3-L1-L2-L3. Und so dann 2 Drehzahlen realisieren. Asychronmotoren funktionieren ähnlich wie die Synchronmotoren, das innere Läufermagnetfeld wird aber durch induzierte Ströme, und nicht durch permanentmagnete bzw Magnetspulen mit Schleifringen hergestellt. Sie haben wegen einer Phasenverschiebung auch einen Schlupf. Nunja, wenn ich alles richtig verstehe, kann man mit 50 Hz Drehstrom keinesfalls über 3000 Umrehungen pro Minute kommen. Weil man dann 3 Drehstrom Spulen und 1 Magnet-Polpaar im Läufer hat. Wenn man die LäuferSpulen oder Magnetpolzahl erhöht, geht ja die Drehzahl runter. Und halbe Spulen oder hable Magnetpole gibts nicht, also gehts nicht über 3000. Mehr als 3000 geht nur mit Frequenzumformer oder Getriebe. Ist das alles so korrekt?
P.S Mit Spulen meine ich die Zahl der außenstehenden Drehstromspulen. Und mit Polpaaren die Nord-Süd Magnetfelder im Läufer. 1 Läuferspule hat also mindestens 2 Magentpole. 3 Außenspulen und eine Läuferspule wäre also ein Motor mit einem Polpaar und 3000 Umdrehungen. (Also das maximum) Die Drehzahl kann jetzt verringert werden wenn man die zahl der Magnetspulen und beim Stator und/ode rbeim Läufer ändert.
jain... nur mal eine Korrektur: Das Moment wird bei Polumschaltung nicht vergrößert, es wird nur der Kippschlupf verschoben, d.h. man kann das Kippmoment in niedrigere Frequenzen bringen. Höhere Drehzahlen sind m.E. nur mit Frequenzumrichter im Feldschwächbetrieb möglich, also mit verringertem Drehmoment
Steffen R. schrieb: > jain... > nur mal eine Korrektur: > Das Moment wird bei Polumschaltung nicht vergrößert, es wird nur der > Kippschlupf verschoben, d.h. man kann das Kippmoment in niedrigere > Frequenzen bringen. Siehe hier: http://www.elektromaschinenbauer.de/index.php?option=com_content&view=article&catid=141:polumschaltbare-wicklungen&id=110:dahlander-wicklung Δ / YY – Schaltung Diese Schaltungsvariante ist die am häufigsten in der Praxis vorkommende. Zum Einsatz kommt sie bei Antrieben, welche ein Aggregat mit kontsantem Belastungsmoment antreiben (z.B. Hebezeuge, Walzen, Aufzüge, Förderbänder, …). Zum Anlauf des Motores wird die Y – Δ – YY – Schaltung genutzt. Diese ist eine Kombination aus Y / Δ – Schaltung und Δ / YY – Schaltung. Mit dieser Schaltung wird der hohe Einschaltstrom umgangen. Der Motor läuft weich in Y – Schaltung an und wird dann auf Δ umgeschaltet. Außerdem kann der Motor bei kleiner Last (unter 33% Vollast) zwecks Verbesserung des Leistungsfaktors in Y – Schaltung betrieben werden. Y / YY – Schaltung Motoren mit dieser Schaltung werden bevorzugt zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit Schleuderwirkung, z.B. Lüfter, Gebläse, Kreiselpumpen, Rührwerke, … eingesetzt, da diese Arbeitsmaschinen kubisches (3. Potenz) Leistungsverhältnis und quadratisches (2. Potenz) Drehmomentverhältnis aufweisen. Drehstrommotoren mit Y / YY – Polumschaltung haben eine Leistungsverhältnis 1 : 4 und ein Drehmomentverhältnis 1 : 2. Bei den genannten Polumschaltungen werden durch Reihen- bzw. durch Gegenreihen- sowie Parallelschaltungen einzelner Spulengruppen die Polzahlen der Ständerwicklung stets im geraden Verhältnis (1 : 2) verändert.
Steffen R. schrieb: > Höhere Drehzahlen sind m.E. nur mit Frequenzumrichter im > Feldschwächbetrieb möglich, also mit verringertem Drehmoment Feldschwächbetrieb ist dafür nicht unbedingt nötig, eine höhere Frequenz geht im Prinzip auch, wenn der Motor dafür gewickelt ist.
> Mehr als 3000 U/min mit 50 Hz Drehstrom unmöglich?
Im Prinzip ja, aber Getriebe und Gleichrichter und Gleichstrommmotore
und Frequenzumrichter für Drehstrommotore wurden bereits dagegen
erfunden.
Mit einem synchronen Schleifringmotor ist auch mit 50 Hz eine Drehzahl von z.B. 6000 U/min möglich: Der Rotor kriegt über 3 Schleifringe Drehstrom und erzeugt eine Drehfeld. Wenn das Drehfeld am Stator in die andere Richtung dreht addieren sich die Geschwindigkeiten auf z.B. 6000 U/min, oder eventuell auch weniger wenn man mehr Pole nutzt.
Ahja, das mit den Schaltungsvarianten ist ja interessant. Warum soll eigentlich das Verhältnis der Polpaare von Stator und Läufer nicht identisch sein, sondern "ungleich", aber doch möglichst nah beianander (oder nah bei einem Vielfachen davon) Also z.B. 3 Spulen außen, und 6 "Magnetpole" innen soll nicht funktionieren. Nicht gleich, aber trozdem möglichst gleich, widerspricht sich doch irgendwie?
Angehängte Dateien:
-
Motorpole.png
8,8 KB
Habe das mal dargestellt, wie ich das meine. Also dieses 3 Spulen und 6 Pole (Also 3x N und 3x S) soll nicht gehen. Schwer zu erklären. Bei der Powercroco.de Seite steht das jedenfalls so drin. Da gehts zwar um Brushless Motoren, aber Brushless Motoren sind ja quasi Permanenterregte Drehstrom Synchronmotoren. Und damit wisst ihr auch schon, auf welche Richtung ich abziele. Aber ich wollte erst mal 50 Hz Drehstrom aus 3 passend verschalteten, einzelen Wechselstromtransformatoren nehmen um Motorexperimente zu machen. Und keinen Halbleiter Motor Controller aus dem Modellbau. Denn eigentlich will ich ja eh was für 50 Hz bauen (Mit Neodymmagneten permanenterregten Drehstrommotor / Generator) und keinen Modellbaumotor.
pinsel dir doch das stator und das rotorfeld dazu, dann solltest du es sogar selber sehen.
Ulrich schrieb: > Mit einem synchronen Schleifringmotor ist auch mit 50 Hz eine Drehzahl > von z.B. 6000 U/min möglich: Der Rotor kriegt über 3 Schleifringe > Drehstrom und erzeugt eine Drehfeld. Wenn das Drehfeld am Stator in die > andere Richtung dreht addieren sich die Geschwindigkeiten auf z.B. 6000 > U/min, oder eventuell auch weniger wenn man mehr Pole nutzt. Träum weiter...
wenn ich das träumen müsste, würde ich mich am nächsten morgen erschiessen: http://e-collection.library.ethz.ch/eserv/eth:20913/eth-20913-02.pdf sg clemens
Bastler schrieb: > Da gehts zwar um Brushless Motoren, aber Brushless Motoren sind ja quasi > Permanenterregte Drehstrom Synchronmotoren. Nein, es sind DC-Motoren, wie der Name Brushless DC Motor es sagt. Die mechanischen Bürsten sind durch eine elektronische Lösung ersetzt worden. Diese schaltet, wie die Bürsten auch, abhängig von der Rotorposition. Die Drehzahl kann nicht durch eine äußere Frequenz vorgegeben werden, sondern stellt sich ein, abhängig vom Aufbau des Motors, der Spannung und der Last. Man findet daher in den Kennwerten des Motors häufig die Angabe Umdrehungen pro Volt. Um die Drehzahl zu ändern, ändert man die Spannung. Dies geht selbstverständlich auch, wie bei einem DC Motor, mit einer PWM Ansteuerung. Wenn aber sowieso schon elektronische Schalter als Ersatz für die Bürsten da sind, kann man sie auch gleich zum Stellen der Drehzahl benutzen. Wenn man schon den Begriff "Synchron" verwenden will, ist ein DC Motor auch ein "Synchronmotor". Der Strom im Rotor ist ein Wechselstrom, der synchron zur Drehung ist. Er wird durch einen mechanischen Wechselrichter, die Bürsten erzeugt. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Bastler schrieb: >> Da gehts zwar um Brushless Motoren, aber Brushless Motoren sind ja quasi >> Permanenterregte Drehstrom Synchronmotoren. > > Nein, es sind DC-Motoren, wie der Name Brushless DC Motor es sagt. Natürlich ist es trotzdem eine Synchronmaschine, der Rotor folgt dem außen angelegten Drehfeld ohne Schlupf.
gaast schrieb: > Natürlich ist es trotzdem eine Synchronmaschine, der Rotor folgt dem > außen angelegten Drehfeld ohne Schlupf. Genau wie ein normaler DC Motor steuert er sein Drehfeld selbst. Das ist dann natürlich synchron. Er wird aber einem von außen angelegten Drehfeld nur unter kontrollierten Bedingungen folgen, wie ein Schrittmotor. Er erreicht dann aber kaum Drehmoment und nur niedrige Drehzahlen (und ist so eigentlich nicht verwendbar). MfG Klaus
Klaus schrieb: > Genau wie ein normaler DC Motor steuert er sein Drehfeld selbst. Das ist > dann natürlich synchron. Nicht wirklich. Der Brushlessregler muss das Drehfeld von außen so einstellen, dass sich der Motor sauber dreht (dafür braucht man ja die Gegen-EMK-Messung oder ein Hall/Inkrementalgeber). Von selbst macht der Motor an dieser Stelle gar nichts, er ist eben doch nur ein Synchronmotor.
Mine Fields schrieb: > dass sich der Motor sauber dreht Das heißt, das das Feld synchron zu Rotor ist. Das ist genau das gleiche, was die Bürsten bei einem DC Motor machen. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Das heißt, das das Feld synchron zu Rotor ist. Das ist genau das > gleiche, was die Bürsten bei einem DC Motor machen. Ja. Nur muss das Feld trotzdem von außen angelegt werden und steuert sein Drehfeld nicht selbst (wie es beim Bürstenmotor prinzipbedingt ist).
Mine Fields schrieb: > Ja. Nur muss das Feld trotzdem von außen angelegt werden und steuert > sein Drehfeld nicht selbst (wie es beim Bürstenmotor prinzipbedingt > ist). Was meinst du mit "nicht selbst" ? Das die üblichen Hallsensoren den erforderlichen Strom nicht schalten können, sondern die Signale irgendwie verstärkt werden müssen? Was erst recht bei Verwendung der GegenEMK gilt. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Was meinst du mit "nicht selbst" ? Das die üblichen Hallsensoren den > erforderlichen Strom nicht schalten können, sondern die Signale > irgendwie verstärkt werden müssen? Was erst recht bei Verwendung der > GegenEMK gilt. Der Motor an sich ist dumm. Erst durch einen Regler, der exakt das richtige Drehfeld regeln kann, dreht sich der Motor überhaupt. Es ist also außerhalb des Motors eine gewisse Intelligenz notwendig. Und damit unterscheidet es sich nicht von der Regelung von Drehstrommotoren. Das "DC" in BLDC ist dabei sehr irreführend, besser ist der begriff EC-Motor oder eben Synchronmotor.
Klaus schrieb: > Genau wie ein normaler DC Motor steuert er sein Drehfeld selbst. Das ist > dann natürlich synchron. Ein BLDC steuert also sein Drehfeld selbst? Dann frage ich mich ja, warum alle so dumm sind teure Leistungselektronik zu verbauen um jenes zu erzeugen. Klaus schrieb: > Er wird aber einem von außen angelegten Drehfeld nur unter > kontrollierten Bedingungen folgen, wie ein Schrittmotor. Er erreicht > dann aber kaum Drehmoment und nur niedrige Drehzahlen (und ist so > eigentlich nicht verwendbar). Blödfug sondergleichen, das Drehfeld wird logischerweise immer durch den Regler erzeugt. Ein BLDC ist eine Sonderform der Synchronmaschine, ob es dir passt oder nicht. Die sensorgesteuerte Drehfelderzeugung ist lediglich deshalb nötig, weil du anders als z.B. bei 400V/50Hz-Motoren eben allgemein nicht genau weißt, wie Spannung und Frequenz am Motor zusammenhängen sollten, um ordentlich zu laufen, außerdem eliminiert die automatische Anpassung der Frequenz an die Ist-Drehzahl durch den Regler gleich das Problem, dass die Synchronmaschine bei zu hoher Belastung außer Tritt fällt und gar nicht mehr angetrieben wird, und aus genau diesem Grund bereits das Hochlaufen aus dem Stand problembehaftet ist. Glücklicherweise gibt es aber noch Menschen, die die Bauart eines Motors von dessen Ansteuerung unterscheiden können, weshalb bürstenlose Gleichstrommotoren selbst bei Wikipedia unter Synchronmaschinen gelistet sind.
gaast schrieb: > Ein BLDC steuert also sein Drehfeld selbst? Dann frage ich mich ja, > warum alle so dumm sind teure Leistungselektronik zu verbauen um jenes > zu erzeugen. Weil Steuern und Leistung schalten (oder Erzeugen) zweierlei sind. Man kann ja auch keinen Lautsprecher an den Ausgang des D/A Wandlers eines CD Spielers schalten, und der Verstärker macht auch nicht die Musik. Und wenn man schon Leistungsschalter hat, kann man die auch die Steuerung oder Regelung der Drehzahl mitmachen lassen. Schau dir doch mal die Algorithmen in einem BLDC Controler an. Da gibt es einmal die Kommutierung, die grob die Spulen in abhängigkeit von der Rotorposition schaltet oder feiner einen Sinus erzeugt. Damit läuft der Motor wie ein DC Motor. Dann gibt es häufig noch einen zweiten Regler der die Drehzahl regelt, der Ist-Wert läßt sich ja aus der Kommutierung leicht bestimmen. Jetzt ist es ein geregelter DC Motor. Der Vorteil gegenüber einem geregelten Bürstenmotor ist, daß man nur 3 Halbbrücken braucht, im Gegensatz zu 2 Halbbrücken, verschleißenden Bürsten und einem Drehzahlsensor. Und wenn du unbedingt den Begriff synchron haben willst, dann ist der klassische DC-Motor auch ein Synchronmotor. Das Feld ist synchron zur Drehung, Schlupf gibt es nicht und das bis zum blockieren. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Weil Steuern und Leistung schalten (oder Erzeugen) zweierlei sind. Man > kann ja auch keinen Lautsprecher an den Ausgang des D/A Wandlers eines > CD Spielers schalten, und der Verstärker macht auch nicht die Musik. Ich wüsste auch nicht, wo der Motor irgendwie anders anstalten macht, sein eigenes Drehfeld zu erzeugen. Der Motor trägt rein gar nichts dazu bei. Bestenfalls sind zusätzliche Sensoren darin verbaut, die dir die Position verraten, welche aber nichts mit der Funktion an sich zu tun haben. Klaus schrieb: > Und wenn man schon Leistungsschalter hat, kann man die auch die > Steuerung oder Regelung der Drehzahl mitmachen lassen. Schau dir doch > mal die Algorithmen in einem BLDC Controler an. Da gibt es einmal die > Kommutierung, die grob die Spulen in abhängigkeit von der Rotorposition > schaltet oder feiner einen Sinus erzeugt. Damit läuft der Motor wie ein > DC Motor. Dann gibt es häufig noch einen zweiten Regler der die Drehzahl > regelt, der Ist-Wert läßt sich ja aus der Kommutierung leicht bestimmen. > Jetzt ist es ein geregelter DC Motor. Der Vorteil gegenüber einem > geregelten Bürstenmotor ist, daß man nur 3 Halbbrücken braucht, im > Gegensatz zu 2 Halbbrücken, verschleißenden Bürsten und einem > Drehzahlsensor. Und was willst du uns nun damit sagen? Dass du selbst merkst, dass man ein Drehfeld anlegen muss? Klaus schrieb: > Und wenn du unbedingt den Begriff synchron haben willst, dann ist der > klassische DC-Motor auch ein Synchronmotor. Das Feld ist synchron zur > Drehung, Schlupf gibt es nicht und das bis zum blockieren. Durchaus richtig, ändert aber nichts daran, dass ein BLDC konstruktiv eine Synchronmaschine ist. Du wirst baulich keinen Unterschied feststellen können. Zur Gleichstrommaschine wird ein Brushlessmotor erst durch einen externen Wechselrichter, mit diesem kann man aber jede Synchronmaschine und jede Asynchronmaschine in einen "Gleichstrommotor" verwandeln.
Tja, vermutlich habt ihr beide irgendwie Recht. Es ist eben eine Unklarheit in der Definition eines BLDCs. Einerseits kann man sagen, dass man kein Drehfeld an den BLDC anlegt, sondern nur die Funktion des (mechanischen) Kommutators elektronisch nachbildet. Andererseits entsteht dadurch (ein indirekt vom Motor vorgegebenes) Drehfeld. Dann könnte man aber auch sagen ein mechanischer Kommutator erzeugt ein Drehfeld. Der wichtige Punkt ist imho: Bei einem BLDC wird dem Motor kein Drehfeld aufgeprägt, sondern es ergibt sich aus der Position und Geschwindigkeit des Rotors. Um die Drehgeschwindigkeit zu verändern, wird nicht das Drehfeld (direkt) verändert, sondern die angelegte Spannung. Daraufhin verändern sich die Magnetfelder und die erzeugten Kräfte und Beschleunigungen, sowie Geschwindigkeiten des Motors. Die elektronische Kommutation wird dann daraufhin angepasst. Bei den ursprünglich besprochenen Drehfeldmaschinen ist das aber wohl nicht so (kenne mich damit nicht sonderlich gut aus), denn da wird das 50Hz Drehfeld benutzt um die Drehheschwindigkeit des Motors zu bestimmen.
Simon K. schrieb: > Der wichtige Punkt ist imho: > Bei einem BLDC wird dem Motor kein Drehfeld aufgeprägt, sondern es > ergibt sich aus der Position und Geschwindigkeit des Rotors. > Um die Drehgeschwindigkeit zu verändern, wird nicht das Drehfeld > (direkt) verändert, sondern die angelegte Spannung. Daraufhin verändern > sich die Magnetfelder und die erzeugten Kräfte und Beschleunigungen, > sowie Geschwindigkeiten des Motors. Die elektronische Kommutation wird > dann daraufhin angepasst. Eine reine Angelegenheit der Ansteuerelektronik, nicht des Motors. Du könntest auch einem BLDC ein fixes Drehfeld aufprägen, dieses müsste aber erstens zum konkreten Motor passen und zweitens hätte man dann wieder sämtliche Nachteile die man auch beim Betrieb einer Synchronmaschine am Drehstromnetz hat, da diese konstruktiv erstmal identisch ist.
Logisch. Dann würde man es aber im umgangssprachlichen Sprachgebrauch nicht mehr BLDC nennen und das war eben der Punkt an der Sache. Das heißt mit BLDC bezeichnet man immer das Gespannt aus Elektronik und Motor. Beides zusammen ergibt eben einen bürstenlosen Gleichstrommotor.
Nein, hier geht es um Motoren und nicht um irgendwelche Motor-Wechselrichter-Kombis.
Simon K. schrieb: > nicht mehr BLDC nennen und das war eben der Punkt an der Sache. Das > heißt mit BLDC bezeichnet man immer das Gespannt aus Elektronik und > Motor. Beides zusammen ergibt eben einen bürstenlosen Gleichstrommotor. Selbst wenn man es so betrachtet nutzt man ja die Intelligenz im Regler, um über einen seperaten Eingang auch die Spannung und damit die Drehzahl einzustellen und stellt nicht von außen noch einmal die Betriebsspannung. Die Drehzahl ist also prinzipiell unabhängig von der Betriebsspannung der Regler/Motorkombination.
gaast schrieb: > Du > könntest auch einem BLDC ein fixes Drehfeld aufprägen, dieses müsste > aber erstens zum konkreten Motor passen ... Wenn du jetzt auch noch dazusagen würdest, daß zusätzlich die Last (und dafür hat man ja einen Motor) berücksichtigt werden muß, kommen wir uns schon näher. Mine Fields schrieb: > Die Drehzahl ist also prinzipiell unabhängig von der > Betriebsspannung der Regler/Motorkombination. Das ist sie bei einem DC-Motor mit einem Vollbrückenregler auch. Die Betriebsspannung kann man dann nur, wie auch bei einem BLDC, an den Spulen durch Integration der PWM Spannungen messen. Ist wie bei jedem Regler, die Zwischenkreisspannung gibt nur den höchsten Wert vor. Mine Fields schrieb: > um über einen seperaten Eingang auch die Spannung und damit die Drehzahl > einzustellen und stellt nicht von außen noch einmal die > Betriebsspannung. Wenn ich eine schon eine Elektronik (die 3-Phasen Brücke) habe, die den Strom durch die Spulen steuert, wäre es idiotisch eine weitere davor zu schalten, die das gleiche tut. In Praxis passiert es aber, ein Modellbauakku liefert je nach Ladung (oder Zellenzahl) unterschiedliche Spannungen und der BLDC Motor folgt ihr. Wenn man mehr Drehzahl braucht, nimmt man auch mehr Zellen. und noch einmal: Mine Fields schrieb: > Die Drehzahl ist also prinzipiell unabhängig von der > Betriebsspannung der Regler/Motorkombination. Das kann man nur erreichen, wenn man statt eines Drehzahlstellers, wie z.B. beim Modellbau, E-Bikes oder Powertools, einen Drehzahlregler implementiert. Probiers einfach aus: nimm einen Modelbau-BLDC-Regler, stell auf halbe "Geschwindigkeit" ein (oder halte die Pulsbreite des Servosignals konstant) und miss die Drehzahl mit unterschiedlichen Akkus. Zum Glück heißt in diesem Fall "implementieren" nur Software, da die Drehzahlinformation durch die Kommutierung schon vorliegt und kein weiterer Sensor nötig ist. Bastler schrieb: > Und damit wisst ihr auch schon, auf welche Richtung ich abziele. > Aber ich wollte erst mal 50 Hz Drehstrom aus 3 passend verschalteten, > einzelen Wechselstromtransformatoren nehmen um Motorexperimente zu > machen. Das wird also so nicht gehen. Selbst wenn man, wie gaast sagt, einen "passenden" Motor hätte oder bauen würde, bräuchte er auch noch eine konstante Last. Im Lehrlauf könnte es gehen, wäre aber ansonsten unbrauchbar. MfG Klaus
Ich merke, du verstehst langsam, was wir dir sagen wollen. Gratulation.
Mine Fields schrieb: > Ich merke, du verstehst langsam, was wir dir sagen wollen. Gratulation. Was du mir damit sagen willst, ist mir irgendwie nicht klar. Werd mal deutlicher. MfG Klaus
Na dass du inzwischen festgestellt hast, dass der Regler das Drehfeld vorgibt, nicht der Motor.
Mine Fields schrieb: > Na dass du inzwischen festgestellt hast, dass der Regler das Drehfeld > vorgibt, nicht der Motor. Der Regler schaltet den oder die Transistoren, wann (und das nenne ich die Frequenz) gibt der Rotor vor. The key to BLDC commutation is to sense the rotor position, then energize the phases that will produce the most amount of torque. Auf deutsch, die Frequenz gibt der Rotor (oder der Motor) vor. Der Versuch, das Drehfeld von außen vorzugeben, wird nicht funktionieren. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Auf deutsch, die Frequenz gibt der Rotor (oder der Motor) vor. Der > Versuch, das Drehfeld von außen vorzugeben, wird nicht funktionieren. Also das gleiche wie bei jedem Drehstrommotor. Was daran liegt, dass ein BLDC ein Drehstrommotor ist.
Mine Fields schrieb: > Also das gleiche wie bei jedem Drehstrommotor. Was daran liegt, dass ein > BLDC ein Drehstrommotor ist. Leider nicht. Das Feld des Rotors eines "normalen" Drehstrommotors wird vom Feld des Erregerfelds induktiv erzeugt und folgt damit der Ansteuerung. Das Feld eines BLDC kommt von Dauermagneten, ist also konstant (über die Zeit oder den Winkel). Der Dauermagnet ist daher auch der wirklich signifikante Unterschied zwischen einem Drehstrommotor und einem BLDC. Das Equivalent zum Schlupf bei einem Drehstrommotor ist der Phasenversatz zwischen Feld und Rotor bei einem BLDC. Leider bricht diese Analogie, wenn der Rotor auf die vorherige Phase rasten kann. Bei Schrittmoteren nennt man das Schrittverlust. Von da an ist die Synchronisation verloren. Deswegen muß das Feld eines BLDCs vom Rotor gesteuert werden, schalten tun das natürlich Halbleiter. Natürlich kann ich darüber noch eine Regelschleife legen, die die Drehzahl steuert. MfG Klaus
Klaus schrieb: > Leider nicht. Das Feld des Rotors eines "normalen" Drehstrommotors wird > vom Feld des Erregerfelds induktiv erzeugt und folgt damit der > Ansteuerung. Das Feld eines BLDC kommt von Dauermagneten, ist also > konstant (über die Zeit oder den Winkel). Nehmen wir mal an, du meinst mit Drehstrommotor die Asynchronmaschine: Da bleibt immer noch das Prinzip, dass der Rotor dem Feld folgt. Natürlich gibt es einen Schlupf, das Prinzip ist aber das selbe: Man braucht immer noch die Kennlinie des Motors, nach deiner Logik wird also auch hier das Drehfeld vom Motor bestimmt. Aber ein Drehstrommotor ist eben nicht unbedingt eine Asynchronmaschinen. Synchronmaschinen wie ein BLDC gehören ebenso dazu. Übrigens: Auch bei einer Dauermagnet-Synchronmaschine muss das Erregerfeld nicht konstant sein. Also noch einmal langsam: Das was du beschreibst, ist ja prinzipiell nicht ganz falsch. Nur beschreibst den Unterschied zwischen einem Synchron- und einem Asynchronmotor. Nicht zwischen einem Drehstrom- und einem Gleichstrommotor.
Klaus schrieb: > Der Regler schaltet den oder die Transistoren, wann (und das nenne ich > die Frequenz) gibt der Rotor vor. Aha, wie denn? Woher weiß der Rotor das denn? Wenn der Motor das weiß, warum muss man dann noch extra Sonsoren verbauen oder aufwendig das Feld im Inneren des Motors auswerten (was nebenbei bei jedeem anderen Synchronmotor auch funktioniert)? Klaus schrieb: > Leider nicht. Das Feld des Rotors eines "normalen" Drehstrommotors wird > vom Feld des Erregerfelds induktiv erzeugt und folgt damit der > Ansteuerung. Das Feld eines BLDC kommt von Dauermagneten, ist also > konstant (über die Zeit oder den Winkel). Einmal abgesehen davon, dass es permanenterregte Synchronmaschinen auch für das 50Hz-Netz gibt ist es für die Funktion ziemlich egal, ob permanent oder elektrisch erregt. Die Regelbarkeit steigt eben durch die Fremderregung, was vor allem im Generatorbetrieb wichtig ist (/war, große Windgeneratoren werden bereits wieder Permanenterregt und einfach vor einen Umrichter gehängt). Klaus schrieb: > Der Dauermagnet ist daher auch der wirklich signifikante Unterschied > zwischen einem Drehstrommotor und einem BLDC. Das Equivalent zum Schlupf > bei einem Drehstrommotor ist der Phasenversatz zwischen Feld und Rotor > bei einem BLDC. Leider bricht diese Analogie, wenn der Rotor auf die > vorherige Phase rasten kann. Bei Schrittmoteren nennt man das > Schrittverlust. Von da an ist die Synchronisation verloren. Deswegen muß > das Feld eines BLDCs vom Rotor gesteuert werden, schalten tun das > natürlich Halbleiter. Glückwunsch, du hast immer noch nicht gemerkt, dass der Asynchronmotor nicht die einzige Drehstrommaschine ist. Ja, auch der Schrittmotor ist ein Synchronmotor. Glückwunsch, durch deine Erklärug, wie angeblich die Analogie brechen soll, hast du dich selbst ins Aus befördert, denn wie bereits unzählige Male erwähnt gibt es genau das selbe Problem beim Betrieb einer Synchronmaschine an 400V/50Hz: Unter steigender Belastung steigt der Winkel zwischen Rotor- und Statorfeld immer weiter, bis sie außer Tritt fällt und dem Statorfeld nicht mehr folgen kann. Selbiges Problem beim Hochlaufen, das Anlaufen an fixen 50Hz funktioniert nicht ohne Anlaufhilfe oder Umrichter (womit wir wieder beim BLDC wären). Natürlich muss nach wie vor gar nichts in Abhängigkeit der Rotorposition geschalten werden, nur hat man dann eben gewisse Nachteile. Und der Rotor steuert immer noch nichts, der ist ein dummes Stück Eisen und Kupfer.
Sehr interessantes Thema, teilweise etwas kontrovers diskutiert. Ich würde mal das Ganze wie folgt zusammenfassen: - Der mechanische Aufbau eines BLDC Motors entspricht dem eines Drehstrom-Synchron Motors: Der Stator besitzt 3 räumlich um 120° versetzte Wicklungen und der Rotor besitzt Permanentmagnete. - Die Ansteuerung durch den Controller erfolgt erfolgt durch 3 um 120° phasenversetzte Wechselströme. Das kann man durchaus als Drehstrom bezeichnen; obwohl nicht in Sinusform, sondern als Trapez (Vollast) bzw. zerhackt als PWM (Teillast). Hier schön zu sehen: http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/SPEEDY-BL.html#Anker1591256 - Die Drehzahl des Motors folgt (sofern er nicht außer Tritt gerät) genau 1:1 der vorgegebenen Frequenz des Controllers (= synchron). Also völlig unabhängig von der DC Spannung der Speisung. - Der Controller benötigt eine Rückmeldung vom Motor, ob dieser der aufgezwungenen Frequenz des Drehfeldes folgen kann. Das kann durch einen Sensor erfolgen (Hall-Sensor) oder durch eine EMK-Messung. Bei Lastzunahme müsste nach meinem Verständnis die PWM höher gefahren werden oder sogar die Frequenz des Drehfeldes zurückgefahren werden, damit der Motor (Synchronbetrieb) auf keinen Fall außer Tritt gerät. Dann schaun mer mal, ob meine Auffassung Zustimmung findet.
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