Diskussion:Frequenzumrichter mit Raumzeigermodulation
Fragen
Ein paar Fragen die ich gerne im Artikel beantwortet sehen würde:
Wie wird der Motoranlauf realisiert? Wie wird die Istdrehzahl erfasst? Wie wird die Iststromaufnahme erfasst? Warum kommt man ohne p-Kanal FETs aus?
Danke für die Anregungen.
Habe die Fragen unter Steuerung und Leistungsteil ausfürlich beantwortet.
Hier in Kürze:
Es gibt einen Hochlaufgeber in Programm.
Die Istdrehzahl kann mit einem Hallgeber erfasst werden, ist aber noch nicht getestet.
Ist-Strom wird nur im Zwischenkreis gemessen
Rampen
Erstmal Respekt für dieses Projekt, normalerweise wird "FU selberbauen" mit einem "schau dir mal richtige FU's an das ist unmöglich..." abgetan.
Ich habe Interesse am Nachbau, jedoch einige Fragen: Gibt es eine einstellbare Start-Stop Rampe? Weil von 0 auf 100 in 0s ist nicht gut für n Motor... zweitens, wie genau wird beim Stoppen Bremsenergie vernichtet?
Des weiteren: Das ganze ist ja auch für "richtige Motoren" ausgelegt, hast du es mal mit nem z.b. 0,75kW Drehstrommotor getestet?
Danke für die Lorbeeren.
Getestet habe ich mit einem 0,5KW Drehstromgebläse, da bekam ich die Leistung am einfachsten für den Dauerbetrieb "vernichtet". Nebenbei war auch der Staub aus den Ecken in meinem Bastelschuppen verschwunden bzw verteilt.
Die Hoch- und Rücklauframpe ist gleich und wird per Timer 0 im Mega 32 gebildet. Ist leider (noch) nicht konfortabel einstellbar, da muss am Timerwert geändert werden. Beim schnellen Verringern der Ausgangsfrequenz steigt automatisch die Zwischenkreisspannung an. Das liegt im Wesen des Wechselrichters. In der Einspeiseeinheit wird die Zwischenkreisspannung gemessen und ab 340V wird auf eine 100W Glühlampe geschoppt. Da das Gebläse am Ausgang nicht so viel Schwungmasse hatte, hat die Lampe nur kurz aufgeleuchtet. Reicht aber für den Funktionstest.
Axel
Diverse Fragen
Aus der Mailkommunikation mit Axel:
1. zum Ladewiderstand (R16)
R16 in der Einspeisung ist mit 5Ohm bei 5W angegeben... wie kommst du auf den Wert?
Antwort: Das ist der Ladewiderstand der Kondensatoren, sonst fließe ein zu großer Ladestrom und die Sicherung geht flitzen. Wenn der R größer ist dauert das Laden halt länger.
Rückfrage: Soweit ist das schon klar... nur 5 Ohm bei 230V entsprechen 46A!? Also sind die 5W doch etwas klein!? Oder hält sich das in Grenzen, weil die Kondensatoren so schnell geladen werden?
Antwort: hast Recht, nimm 20 Ohm, zur Zeit habe ich dort eine Glühlampe eingebaut.
Rückfrage: Warum wird R16 bei erreichen einer best. Spannung überbrückt? Das verstehe ich nicht ganz.
Damit der Ladewiderstand im Betrieb nicht stört.
2. Dimensionierung Zwischenkreis Kondensatoren:
Die Zwischenkreis Kondensatoren haben bei dir keine angegebenen größen... Ich brauche wohl Elkos, die >400V aushalten, also müssten 450V Typen doch ausreichend sicher gewählt sein!?
Antwort: Ja
Zur Kapazität: Sie müssen doch lediglich die "Totzeiten" der gleichgerichteten Wechselspannung ausgleichen, also brauchen sie ja garnicht so extrem groß sein... wie groß hast du deine dimensioniert? Und wo bekomme ich die Dinger einigermaßen erschwinglich her?
Anwtort: habe ca 2000µF
alte Schaltnetzteile, da habe ich meine her.
3. Bezugsquelle IR Chips
wo hast du die ganzen IR Chips und Mosfets her? Hab mal kurz bei Conrad geguckt, die haben zwar alles, was ich bisher gesucht habe, aber zu astronomischen Preisen :-/ Reichelt ist da besser, hat aber nicht alles... hast du ne bessere Quelle?
Antwort: auch von diesen Beiden
4. Unterschiedliche Mos-Fets in Leistungsteil
Im Leistungsteil hast du je einen IRFP460 und einen IRFPC40 parallel geschaltet. Hat das einen Grund?
Antwort: Reserve, muss nicht bestückt werden
Rückfrage:schon klar - aber warum gerade diese beiden? Ich könnte doch auch einen Typ nehmen, oder? der muss nur halt die Belastung aushalten... also genügend spannungsfest und entsprechend leistungsstark sein.
Antwort: Stimmt, das ist ein Fehler in Plan.
5. Dimensionierung der Widerstände R5-7 & R9
nochmal zurück zur Einspeisung: dort sind als Spannungsteiler (?) 3 Widerstände und ein Poti (R5-R7, R9) verrätst du mir die Werte?
Antwort: 270K, 3Stück wegen der Spannungsfestigkeit
Rückfrage: Das Poti hat auch 270k?
Das Poti hat 10K
Treiber
Kann man statt den ir2109 auch ir2104 nehmen, worauf kommt es bei der auswahl an? Diese beiden sind recht ähnlich. Den ir2104 gibt es aber auch bei tme und das wesentlich preiswerter als den ir2109 bei Conrad.
Würde sagen, der 2104 ist noch etwas besser.
Gratuliere dir. Ist schon beachtlich was du in einem Hobbyprojekt geleistet hast. Hast du Beruflich auch etwas mit dieser Materie zu tun?
Die Ausgangsmodulation ist noch nicht Optimal aber schon sehr gut. Für weitere Anregungen kann ich dir das Buch von Felix Jenni und Dieter Wüest über „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter„ empfehlen wenn du das nicht sowieso schon kennst.
Mfg Michael
Hallo, Finde es super das du dir die Arbeit gemacht hast das Projekt online zustellen. Ich habe eine Frage zu den Zener Dioden Am Gate der MosFets und der Spannungs Teiler R1,3,5 zu R7,9,11 (47 zu 47k). Erstens warum setzt du die Diode dort nur als Spannungs begrenzung? Brauche ich die auch wenn ich nur 12V auf dem Zwischenkreis habe? Zweitens du belastest den Bootstrap mit dem 47K Widerstand, ist der PullDown so wichtig das du es in Kauf nimmst den Bootstrap zu belasten? (Hintergrund Mir rauchen in meiner Schaltun die IR2184 ab die fast gleich zu den 2109 oder 2104 sind)
Danke
Hallo,
Die Z-Diode ist eine reine Angst Diode. Habe ich in einer App-Note gefunden, Platz auf der Platine gehabt und somit reingebaut. Ob die Lebenswichtig ist glaube ich nicht, es gibt auch andere Schltpläne ohne diese Diode.
Der 47K Pull-Down verhindert ein Durchschalten beider Transistoren, wenn der IR2109 nicht steckt oder mal abgeraucht ist. Also wohl auch ein Angtwiderstand. Da aber mit 2,5 Khz geschaltet wird, ist der Bootstrap Kondensator nie leer.
Axel
Andere Spannungsversorgung
Hallo,
Ich will den Frequenzumrichter nachbauen, möchte ihn aber etwas kompakter machen. Bis jetzt habe ich es geschafft, den Hochspannungsteil komplett auf einer Platine (Eagle-freie-version-maximum) unterzubringen, aber für den Trafo finde ich einfach keinen Platz mehr. Ich möchte die 12 V aus den 325 V mit einer einfachen Schaltung herunterregeln (z.B. Mit einem MOSFET und einer Z-Diode). Weiß jemand wieviel Strom die Schaltung normalerweise von 15V zieht? Ist das lastabhängig (ich meine Motorlast)?
Falls es erwünscht ist, werde ich natürlich meine modifizierte Schaltung hier veröffentlichen, wenn sie fertig ist.
Mit freundlichen Grüßen, Rupert Eibauer
Hallo Rupert, es fleißen zwischen 50 und 100mA. Das wären bei einem Längsregler 15 bis 30W Verlustleistung. Such lieber einen Platz für den Trafo.
Deine Schaltung ist natürlich erwünscht, füge sie einfach unter einer neuen Überschrift an.
Axel
Sektoren
Hallo Axel, ich weis nicht ob ich hier an der richtigen stelle bin um ne frage zu stellen, aber ich tus mal naiiver weise ;)
hier ist die rede von raumzeigermodulation, aber im text habe ich irgendwas von "sechs sektoren" gelesen, ich vermute du meinst die sechs bitmuster die du verwendest. ich will nicht spitzfindig sein, aber in wie viele mikroschritte wird denn per elektrischen umdrehung des motors unterschieden, sprich, aus wievielen "schritten" besteht dein sinus (und somit der raumzeiger)? das oszi-bild zeigt ja, dass es sich hier nicht um sechs "plumpe schritte" wie in der block-kommutierung handelt. (kann man bei einer asynchron-maschine von kommutierung reden?)
wie dem auch sei, ein sehr schönes projekt, gefällt mir, obwohl ich lieber mit spannungen unter 48VDC arbeite und mit wechselspannung nix am hut habe ;)
hast du schon mal daran gedacht eine synchronmaschine zu kommutieren? das wäre mal eine echte herausforderung mit einem (oder mehreren) AVRs die d- und q-ströme in den griff zu bekommen. wenn man das aber hinkriegt und den kommutierungswinkel auf 90° regeln kann hätte man die synchronmaschine in die bastelwelt aller hier lesenden gehoben!
sicherlich nicht trivial, aber sportlich ;) gruss, und nochmal respekt,
heinz
Hallo Heinz,
das Programm macht alle 400µs einen "Schritt". Dass heißt, je niedriger die Ausgangsfrequenz ist, umso besser wird der Sinus nachgebildet.
Eine Syncronmaschine geht mehr in den Bereich BLDC Motor. Der Artikel hier im Forum ist aber leider irgendwie nicht fertig geworden. Sollte ein Gemeinschaftswerk werden und obwohl zuerst alle recht begeistert bei der Sache waren, haben viele Köche doch den Brei verdorben.
Axel
Einige Fragen
Hallo Axel,
Erstmal danke dafür, dass du dir die ganze Mühe gemacht hast, die Dokumentation deines Projektes zu schreiben, hier einzustellen und auch noch zu pflegen - vielen Dank!
Ich beschäftige mich leider erst einige Monate mit Elektronik, da ich damals ins Auge gefasst habe, einen Drehstrom-Asynchronmotor mit Steuerung zu entwerfen und zu bauen. Ich bin Physik-Student im 6. Semester und habe dementsprechend Basiswissen über die physikalischen Hintergründe, jedoch nur sehr wenig praktisches, angewandtes Wissen. Dafür bin ich aber in der außerordentlichen Position an meiner Uni das Studenten-Elektroniklabor zu leiten, das gerade eben erst von den Studiengebühren eingerichtet worden ist. Das heißt konkret, dass ich auch die Bauteile bestelle und deswegen Geld für mich nur eine untergeordnete Rolle spielt. Um einen Nachbau realisieren zu können, brauche ich allerdings noch ein paar Antworten auf ein paar Fragen, die ich im Internet noch nicht gefunden habe.
Ich entschuldige mich schonmal, da bestimmt einige Fragen dabei sind, die ziemlich dämlich bzw. mit einigem Suchen doch noch im Netz zu finden wären. Falls jemand trotzdem die Antworten zu ein paar der folgenden Antworten weiß und sie hier aufschreibt, wäre ich äußerst dankbar! Los gehts:
Zum Bremschopper:
1. Aus dem Netz kommen 230V Wechselspannung mit 50Hz. Um andere Frequenzen rauszufiltern, bilden die Spule und der Kondensator einen Bandpass. Wie groß wählt man z.B. den Q-Faktor des Bandpasses? Oder einfacher: Welche Werte haben C11 und L1? Muss man bei den großen Spannungen auf besondere Eigenschaften der beiden Bauteile achten? Spannungsfestigkeit von C11>325V?
C11, L1 und C12 sind ein Filter um Störungen zurück ins Netz zu minimieren. C11,C12 befinden sich auf der Wechselspannungsseite vor dem Gleichrichter! Daher 450V ~ . Bei der Dimensionierung habe ich mich an alte Computernetzteile angelehnt, leider ohne jede Berechnung .
2. Kann man statt C4 und C2 nicht einen Kondensator mit der Gesamtkapazität nehmen? Warum ist bei C4+C2 die Polung wichtig, und bei C12 nicht? Haben C2 und C4 jeweils einzeln 2000mikroFarrad, oder beide zusammen? Stimmt es, dass C2, C4 und C11 450V-Typen sind?
Ich hatte leider keine unbegrenzten Geldmittel zur Verfügung, daher habe ich die Zwischenkreiskondensatoren aus alten Computernetzteilen ausgebaut. Es kann natürlich ein großer Kondensator 450V- verwendet werden. ( C11 siehe zu 1)
3. Warum braucht man zwei Relais (P1 und P2)? Ist das Relais, dass am ATTiny hängt, stellvertretend für diese beiden Relais?
P1 und P2 sind die Kontakte des einen Relais K2. Hatte gerade ein solches Relais in der Bastelkiste. (siehe 2)
4. Aus den 230V werden auch 9V transformiert, so dass diese 9V für die Chips zur Verfügung steht. An manchen Stellen steht VCC im Plan, an anderen +12V. Woher kommen diese 12V? Woher nimmt man 5V und 15V?
Aus 9V~ entstehen nach Gleichrichtung und Glättung 12V bis 15V DC. Die 5V werden durch den 7805 erzeugt.
5. Jetzt mal ne ganz blöde Frage: Wie funktioniert das mit den X1-3 usw. Anschlüssen? Sind das Verbindungen zu den anderen Platinen bzw. Klemmanschlüsse?
Sind Klemmanschlüsse zur Wechselrichter-Platine. X1-1 ist 15VDC; X1-3 ist: Zwischenkreis OK, Ladung der Kondensatoren abgeschlossen.
6. Welche Anforderungen müssen die Gleichrichter erfüllen? B2 ist aus einem alten Schaltnetzteil ein 230V Typ! B1: 30V 100mA
7. Wieviele Zwischenkreiskondensatoren mit Spannungsfestigkeit > 450V brauche ich im Endeffekt, bzw. was für eine Kapazität muss ich erreichen?
Das ist wie beim Hubraum bei Autos, viel hilft viel und bewahrt einen evtl. vor seltsamen Effekten. 2000µF sollten reichen.
Schonmal vielen Dank an jeden, der sich die Mühe macht, meine Fragen zu beantworten! Ich habe übrigens das Schema der Einspeisung und des Bremschoppers ein wenig übersichtlicher gestaltet und die 270k-Angaben der drei Widerstände, die 20R vom Ladewiderstand, die 10k vom Poti und die 2mF bzw. 2000µF der Zwischenkreiskondensatoren im Plan ergänzt. Hier ist der Link:
http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod.sch http://www.uni-bonn.de/~maschoe/Bremsshopper_mod. -> png
Soll ich den alten Plan einfach ersetzen? Natürlich werde ich auch in Zukunft alle Verbesserungen, die mir auffallen, ins Wiki fließen lassen.
Kannst Du einstellen, ändere die +12V in +15V damit es sich mit den Bezeichnungen der Leistungsteilplatine nicht beißt.
Achja, und übrigens: Die Eagle-Dateien in der zip-File vom Leistungsteil sind irgendwie leer, jedenfalls bei mir - liegt das an meinem Rechner oder an den Dateien?
Lässt sich bei mir entpacken: Wechselrichter 4.sch , Wechselrichter 4.brd und der Ordner WR88_RZM mit dem Steuerprogramm
Viele Grüße, Matthias 1000fragen 19:28, 18. Mär. 2009 (CET)
Hallo Matthias,
habe die Antworten kursiv unter die Fragen geschrieben.
Axel
Hey Axel,
Viele Dank für die Hinweise! Ich habe sie im Artikel verwurstet.
Matthias
1000fragen 21:12, 22. Mär. 2009 (CET)
Hi Axel,
Wegen der Eagle-Dateien: Das Archiv lässt sich bei mir auch entpacken und die Dateien sind auch da, aber wenn ich die dann in Eagle öffne, sind die Pläne leer - Könntest du nochmal kurz nachsehen ob das bei dir auch so ist? Habs unter Windows und unter Linux getestet...
Habe ein zweites Zip File hochgeladen, schau mal ob dieses geht.
Außerdem noch eine Frage zum Schaltplan: Es sind ja einige Kondensatoren parallel geschaltet, z.B. gepolt 100u und ungepolt 100n. Sind die ungepolt 100n-Kondensatoren da, um die gepolten 100u-Kondensatoren vor eventuell falsch gepolten Spannungsspitzen zu schützen? Könnte ich also auch einfach 100u ungepolte Kondensatoren nehmen?
Es geht hier nicht um dir Polung, sondern um die Geschwindigkeit mit der die unterschiedlichen Kondensatoren Ladung aufnehmen können. Die 100n sind für schnelle Änderungen.
Was den Wechselrichter angeht:
Die Kondensatoren C8, C10, C12, C13: Ist C8+C10=2000uF? Was ist C12+C13?
Da sind einige optionale Kondensatoren auf den Platinen, je nach dem welche Kondensatoren verügbar sind. Wie schon gesagt, es kann nicht schaden etwas mehr zu haben."
Ich nehme mal an, dass die Dioden alle vom Typ 1N4004 sind, oder?
Die Dioden sind 1N4004
Edit: Hat der Hochstromanschluss ein anderes Massepotential als die IR2109?
Ist das gleiche Potential. Weiss auch nicht, warum ich die Linie nicht herunter gezeichnet habe.
Matthias
1000fragen 16:49, 25. Mär. 2009 (CET)
Hey Axel,
Vielen Dank für deine Antworten! Ich habe jetzt auch das Schema vom Wechselrichter öffnen können - Es lag am Leerzeichen im Dateinamen, das hat die Linux-Version von Eagle wohl nicht so gerne... naja, lernen durch Schmerzen. Ich hab in den letzten Tagen ein Lochrasterplatinenlayout erstellt, dass ich morgen anfangen werde, zusammenzulöten. Ich berichte dann, wie es läuft!
Matthias
1000fragen 19:16, 31. Mär. 2009 (CEST)
Zeichne bitte noch ein Massesymbol unter R16 und an X3/2 , sodass man sieht, dass hier eine Verbindung besteht.
Ich hoffe Du hast den Leistungsteil mit den 325 V nicht auf eine Lochrasterplatine aufgebaut.
Axel
Hallo Axel,
Habe gerade das Bild aktualisiert. Die Einspeisung habe ich fast fertig (bis auf die Zenerdiode und Anschlüsse), ich hoffe in den nächsten Tagen fertig zu werden und 325V Gleichspannung zu messen. Zu der Zenerdiode noch ne Frage: Was für eine ist das? BZX55 ist ja nur eine Serie von verschiedenen, oder?
Den Leistungsteil wollte ich ursprünglich auch auf eine Lochrasterplatine machen, werde statt dessen aber doch ein PCB nehmen. An welche Probleme hast du bei einer Lochrasterplatine gedacht?
Matthias 1000fragen 18:49, 28. Apr. 2009 (CEST)
Die Z Diode soll die max Gate Spannung auf 15V begrenzen, ist nur eine Angst-Diode, wenn die Eingangsspannung OK ist, geht es auch ohne.
Bei der Lochrasterplatine währen mir die Leiterbahnabstände für 325V viel zu klein
Axel
Mit dem Abstand der Leiterbahnen hast du wahrscheinlich Recht - die Abstände sind bei mir wirklich nicht groß, deswegen mach ich das ganze lieber nochmal als PCB mittels Toner-Transfer-Methode (wird hier im Forum ja ganz gut beschrieben). Ich melde mich dann nochmal, wenn ich das realisiert habe.
Matthias
Einige Fragen II
So, wollte mich nur nochmal melden dass ich noch am Ball bin. Hab heute den Drucker geschrottet, weil ich testweise ne Folie bedrucken wollte, und die sich um die Trommel gewickelt hab. Beim Versuch die rauszuziehen hab ich dann die Trommel zerkratzt *narf* . Aber ich werd mich weiter Stückcken für Stückchen vorarbeiten! Bis zum 24. Juli werde ich nicht viel weiter kommen, aber an dem Tag ist meine letzte Klausur - Dann sollte ich etwas schneller vorankommen. Ich schreib dann nochmal in zwei Monaten oder so, wie es aussieht. Irgendwann krieg ich das Teil zusammengebaut!
Matthias
--131.220.221.230 15:47, 29. Jun. 2009 (CEST)
Viel Erfolg bei den Klausuren (Glück brauchen nur die Faulen)
Axel
Danke, habs zum Glück geschafft, noch neben den Klausuren was zu machen! Ich habe die drei Platinen per TTF-Verfahren geätzt und angefangen, den Einspeiseteil zu bestücken. Da sind noch ein paar Fragen aufgetaucht:
Steuerungsteil:
Was ist IC7 - ein 7805?
Ist R17 ein 10k-linear-Poti?
Welche Werte haben C5,6 und 14?
Was ist PL2?
Einspeiseteil:
Ich schätze mal, D2 ist auch eine N4001, oder?
Noch ne Frage zu den 470nF-Kondensatoren auf dem Leistungsteil: Die liegen ja zwischen 15V Steuerspannung und der Spannung der Hochstromanschlüsse. Was für ne Spannungsfestigkeit müssen die haben?
Matthias
IC7 ist ein 7805
R17 ist ein 10k-linear-Poti
C5=C6 = 47µF 25V oder was sonst so in der Bastelkiste herumliegt.
C14 100nF
D2 ist auch eine 1N4001, normale Freilaufdiode für das Relais
Die Bootstrap Kondensatoren liegen wenn die Low Side geschaltet hat an 15V. Wenn Low Side sperrt werden sie entladen, also kleiner 15V. Daher reichen 25-35V Spannungsfertigkeit
Axel
Drehzahlregelung
Ich hab noch ein paar Fragen. -Ich habe den Frequensumrichter nachgebaut, aber die Drehzahregelung geht nicht. Es ist egal welche Spannung ich am Analogeingang anlege(0-5V) der Motor dreht immer gleich schnell. -Wo kann man die Drehrichtung einstellen? -Wofür sind die LEDs auf der Steuerplatine da?
Edit:Drehzahlregelung geht jetzt. Es war nur der Mega 32 kaputt der Motor dreht aber trotzdem nur sehr langsam(1U/sec)
Eine Drehzahlregelung findet nicht statt, nur eine Drehzahlverstellung ( eine Regelung hat eine Istwert-Rückführung)
Läuft der Mega 88 mit 20 Mhz? Alle Timer sind darauf abgestellt.
Der Sollwert wird im Mega32 am Analogeingang 2 eingelesen:
// ****** Einlesen Sollwert ********************************* ADMUX=0x02; // PortA2 = ADC2 = Analog Eingang
ADCSRA |= _BV(6); // single conversion mode ein
while(ADCSRA & (1<<6)); // warten bis Konvertierung abgeschlosen
sollwert_f_sample+=ADCW; // Aufsummierung der Samplewerte
Die Drehrichtung ist im Programm fest vorgegeben : das Bit liegt auf Bit 7 am Port D des Mega 32 Wenn beide Richtungen gefordert sind, dann über einen Eingang die Varable: volatile unsigned char richtung=0; // Drehrichtung verändern
Weiterhin viel Erfolg
Axel
Der Mega 88 läuft mit 16 Mhz wie im Schaltplan. Im Programm steht aber 20Mhz.
Das hat mich etwas verwirrt. Ich werde Montag mal einen 20Mhz Quarz besorgen.
Könnte man nicht einen der freien Eingange des Mega 32 für die Drehrichtung verwenden?
Julian
Hallo Julian, wenn im Schaltplan 16 Mhz steht ist das falsch, 20 Mhz sind richtig. Aber zwischen 16 und 20 Mhz sollte der Unterschied in der Ausgangsfrequenz nicht so groß sein.
Hast Du ein LCD am Mega 32? dort kann man den Sollwert ablesen
Es sollte ein freier Eingang des Mega 32 für die Drehrichtung verwendet werden.
Axel
Ich hatte keien Mega 32 mehr, desshalb habe ich einen Mega 16 genommen aber jetzt geht das Display nicht mehr. Ich werde morgen dann auch gleich einen neuen Mega32 besorgen.
Julian
Hast Du schon folgende grundsätzliche Test durchgeführt:
Zwischenkreisspannung ca. 30 V aus einem Labornetzteil anlegen.
Ansteuerung der FET Treiber mit dem Scope prüfen
dann drei Leistungswiderstände 10Ohm im Stern schalten und die Spannung an den Widerständen messen. Sollte so wie im Artikel "Spannung an ohmschen Widerstand" aussehen.
Falls kein Scope vorhanden drei LED´s mit entsprechenden Vorwiderständen im Stern schalten und an die Ausgänge klemmen (evtl drei zusätzliche LED´s antiparallel). Bei niedriger Freguenz sollte man das Drehfeld am Blinken der LED´s erkennen können.( Evtl den Timervorteiler am Mega88 für den Test herunterstellen).
Danke schon mal für die Hilfe. Es hat leider etwas länger gedauert. Pollin hat es in 2 Wochen leider nicht geschaft mir 2 Teile zu schicken. Der Mega88 läuft jetzt mit 20 MHz aber der Motor dreht trotzdem nicht viel schneller(1,5 U/min). Die Treiberansteuerung ist Ok und die LED´s blinken auch korrekt. Auf dem Display steht:
S=61U=20R=0e=1 5 U=012I=043n=000
Eingangsspannung:12V Strom: 0,4A Analogeingang: 4,9V
Julian
Hallo Julian, die Anzeige auf dem Display bedeutet:
S=61 (Sollwert 61 entspricht 100%)
U=20 (Spannungssollwert 20 entspricht 100%)
R=0 (Richtungssollwert)
e=1 (1= Enablesignal steht an, Umrichter soll laufen)
Zweite Zeile:
U=12 (aktuelle Zwischenkreisspannung ist 12V)
I=043 (es fließt ein Strom im Zwischenkreis, Stromumrechnung hängt vom Shuntwiderstand ab)
Sieht alls soweit korrekt aus.
Was für ein Motor ist angeschlossen? Bei 12V Zwischenkreisspannung kannst Du den Phasenstrom über einen Shuntwiderstand messen, was kommt da raus?
Piepst der Motor? Gibt es etwas Drehmoment, wenn man die Motorwelle mit der Hand dreht?
In der Interruptroutine von Timer 0 wird der Hochlaufgeber gebildet, der bestimmt, wie schnell der Motor beschleunigt. Ändere sie wie folgt ab, dann wird lamgsamer beschleunigt.
SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) // signal handler for tcnt0 overflow interrupt
{ // alle 10,24ms
hlg++; if (hlg >=20) {
if (sollvh > sollnh) sollnh++; if (sollvh < sollnh) sollnh--; hlg=0; }
TCNT0 = 215; // Timer auf 10,24ms stellen
Axel
Hallo
Es ist ein alter Motor aus einem CD laufwerk angschlossen. Der Motor piepst nicht und läuft sauber an. Nach der Programmänderung läuft der Motor langsamer an und das Display geht nicht mehr. Der Phasenstrom liegt bei 0,6A. Kann man im Programm irgendwo die max. Ausgangsfrequens einstellen?
Gruß Julian
Hallo Julian, stell doch den Timer wieder zurück und mach den Wert "if (hlg >=20)" auf 200. Das ist der Vorteiler nach welchen der Sollwert auf oder ab integriert wird.
Die max Frequenz ist ziemlich tief im Programm des Mega88 verwurstelt.
Am Anfang des Programms gibt eine Tabelle:
const unsigned char fbwfl[67]=
dort sind Timerwerte abgelegt aus denen sich die jeweilige Frequenz ergibt. Ist zur Zeit auf 66 Hz festgelegt. Lässt sich bestimmt ändern, ist aber aufwändig. Bei höheren Frequenzen wird natürlich der sinus des Motorstroms schlechter, da es nur einen Pulsfrequenz von 2,5Khz gibt. Lässt sich auch ändern, muss man nur tiefer ins Programm einsteigen.
Mich erstaunt, dass der Motor keinerlei Geräusche macht. Mein Testmotor hat fürchterlich gepiepst.
Axel
Ich hab das Programm noch einmal geändert, aber das hat gar keinen Einfluss auf den Motor. Zum Test hab ich auch noch einen Lenze 0,4kw Motor genommen. Der dreht aber auch nicht schneller. Beide Motoren laufen sauber an ohne piepsen oder so.
Gruß Julian
Hallo Julian,
die niedrige Drehzahl und keine Geräusche läßt mich vermuten, dass der Mega88 nicht auf 20Mhz läuft. Mache mal ein kleines Testprogramm, welches die LED im Sekundentakt blinken lasst und dann rein in den Mega88.
Der Lenze Motor ist sicherlich ein 230/400V Motor, betreibst Du den auch mit den 12V Zwischenkreisspanung? Das währe natürlich ziemlich wenig.
Hast Du ein Scope zur verfügung?
Axel
Hallo
Danke für die Hilfe. Es geht jetzt alles. Das war wieder so ein blöder Fehler, weil ich eine fuse falsch gesetzt habe. Er hat den Takt immer durch 8 geteilt.
Muss ich einfach nur die Tabelle erweitern, damit der Motor noch schneller dreht?
Gruß Julian
Hallo Julian, schön wenn es nun geht.
Der Umlaufzähler für Omega ist "verantwotlich" für die Ausgangsfrequenz. Er wird im Timerinterrupt 0 "SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)" hochgezählt. Die Ausgangsfrequenz ist der Kehrwert des Timerwert. Der 16 Bit Timer ist schon anderwertig gebraucht.
Das heißt nach 360 Durchläufen von Timer 0 hat sich der Motor einmal gedreht. Nun ist der Timer 0 leider ein 8 Bit Timer mit einer begrenzten Auflösung. Wenn der Motor sich schneller drehen soll muss der Vorteiler geändert werden und die Werte in der Tabelle müssen angepasst werden. Am besten mit Excel rechnen und die Werte in die Tabelle "const unsigned char fbwfl[67]" kopieren. Zur Zeit wird z.B. der Timerwert 183 für eine Ausgangsfrequenz von 12 Hz geladen.
Axel
Hallo
Wo änder ich denn der Vorteiler und wie weit darf ich ihn verändern?
Gruß Julian
es steht dort wo es immer steht: void initial(void) { //....... TCCR0B = 3; // count with cpu clock/64 CS02 CS01 CS00 = 0 1 1 clkI/O/64 (From prescaler)
Hallo
Ich habe den Vorteile von dem 8 Bit timer jetzt auf 2(Systemtakt/16)gesetzt. Nach welcher Formel wurden die Werte in der Tabelle errechnet? Der Motor läuft so auch schneller ohne die anpassung der Tabelle, aber er verbaucht sehr viel Strom und läuf unsauber.
Gruß Julian
Hallo Julian, eine 2 bedeutet : clkI/O/8 (From prescaler)Steht auf Seite 106 im Datenblatt.
woher hast Du Systemtakt/16??
Durch die Änderung läuft der Motor 8 mal schneller (Vorher Systemtakt / 64 nun Systemtakt / 8). Das heisst, bei vollem Sollwert sind es 8*66Hz = 528 Hz! Das ist natürlich viel zu schnell bei einer Pulsfrequenz von 2,5Khz. Natürlich auch viel zu schnell für den Motor. Die Reibung wird den Motor schon voll auslasten, er kann auch mechanisch auseianderfliegen.
Daher sollte die Tabelle mit den Timerwerten angepasst werden, damit vernünftige max Frequenzen herauskommen. Wenn der Timer 360 mal durchlaufen wurde hat sich der Motor ein mal gedreht (OK der Anker).
Du hast den Systemtakt 20Mhz geteilt durch 8, dann hast Du die Zeit für den zwischen den Aufrufen der Timerroutine wenn der Timerwert 254 ist (oder255?). Wenn der Timerwert 253 ist wird der Interrupt nur noch halb so oft aufgerufen usw.usw.usw. Kann man schön in Excel ausrechnen und im AVR Studio ausprobieren.
Axel
Hallo
Ich hab den FU jetzt das erste Mal an 230 V getestet mit dem Originalprogramm und der Motor läuft grauenhaft. Er verbraucht im Leerlauf schon 3 A und läuft
ruppig.
Lenze 50Hz 0,37kw 910 U/min
Hier noch ein Video bei max Drehzahl.Wenn ich ihn langsamer drehen lasse wir es noch schlimmer. http://www.youtube.com/watch?v=ywVAQz2g2JA
Gruß Julian
Hallo Julian, der Motor hört sich wirklich grauselig an. Konntest Du schon die Ausgangsspannung an drei Widerständen bei 30V Zwischenkreisspannung mit dem Scope messen?
Axel
Hallo
Ich hab mal über einen 470 Ohm Widerstand gemessen zwischen einer Phase und dem Sternpunkt bei 30V.
Hier das Bild:
[IMG=
][/IMG][/URL]
Hab leider kein Speicherscope.
Gruß Julian
Hallo Julian, Achtung Fehlerteufel in: void initial(void)
DDRB = 0x2b; // PortB2 ist ein Eingang der Rest sind Ausgänge Achtung: Hier stand fälschlicherweise DDRB = 0x1b !!!! geändert am 14.03.2010
Das könnte die Erklärung für deinen seltsamen Motorlauf sein.
Axel
Danke nochmal für die Hilfe, aber es geht immer noch nicht . Das kann aber auch an dem mega88 liegen der ist teilweise kaputt. Ich werden den nochmal tauschen
und ein Speicherscope besorgen .
Gruß Julian
Es geht jetzt. Hatte eine Halbbrücke an die LED angeklemmt, wie es Programm steht. Jetzt hab ich einen anderen Ausgang genommen nund das Programm umgeschrieben.Der Motor läuft sauber hoch und runterund zieht 1A im Dreieck, aber manchmal "verschluckt" er sich alles 10-20 sekunden.
Gruß Julian
Hallo Julian, klasse dass es jetzt läuft, freut mich echt. Diesen Rucker hatte ich auch mal gehabt, bei mir hat ein 4,7K Pull Up an den Steuereingängen geholfen. Die internen Pull Up reichen in der verseuchten Umgebung nicht.
Axel
Hallo Axel, ich weiß nicht in wie weit dieser Artikel noch gepflegt wird, aber ich versuche mal einen Rat zu bekommen. Ich habe den FU nachgebaut und gleich die Layouts genutzt. Habe Tests mit Widerständen gemacht, und die Wellenform stimmte. Hatte mich dann getraut einen 600W Drehstrommotor anzuschließen. Einschalten, großer Knall und sämtliche Treiber, incl. Mega88 waren hinüber. Noch mal alles getauscht, kontrolliert, mit kleinen Spannungen begonnen und der Motor macht unheimliche Geräusche und dreht sich extrem langsam. Dann, was kommen mußte, bei ca 150V erneute Verabschiedung sämtlicher BE der Treiberstufe und Mega88. Meine Frage, ist die Veröffentlichte Version funktionsfähig oder hat diese noch diverse Fehler?
Grüße Steffen
Spannung an ohmschen Widerstand
Es wurde eine Zwischenkreisspannung von ca. 24V angelegt. Am Ausgang des FU werden drei Widerstände 470 Ohm im Stern geschaltet. Die Spannung wird über einen Widerstand gegen den Sternpunkt der Widerstände gemessen.
Je nach dem aktuellen Sektor sehen die Spanungsverläufe so oder invers aus.
Hallo
Hab das genau so gemessen wie oben beschrieben, aber ich bekomme das nicht getriggert. Deshalb sieht das etwas komisch aus.(siehe Bild oben)
MfG Julian
Hallo Julian, habe die Triggerlevel klein eingestellt und mit der Speichertaste gespielt bis ich die Bilder hatte.
Axel
Brückengleichrichter so wirklich OK?
Wenn ich richtig sehe wird eine Diode des Brückengleichrichters kurzgeschlossen und ist damit unnötig (OK ist auch nicht weiter schlimm). Eine andere Diode schließt negative Halbwellen von P nach N durch und dürfte vermutlich recht war werden oder schnell aufgeben und kaputt gehen.
Ich denke es wäre besser nur 2 Dioden, bzw. nur den halben Brückengleichrichter zu benutzen. Das Netz wird hier übrigens nur unsymmetrisch belastet, da die negative Halbwelle überhaupt nicht benutzt wird.
Oder übersehe ich etwas? (Siehe Grafik)
Der Minus vom Zwischenkreis liegt natürlich nicht auf Erde. Da gibt es zwar ein Massesymbol, dies ist nicht mit der Erdungssymblol zu verwechseln.
Der Zwischenkreis Minus liegt auf 127V gegen Erde.
Axel
Hmm, ok. Ich sehe gerade das das ganze in dem Eagle file OK ist. Der Schaltplan "Bremschopper_3.png" im Artikel selbst ist aber scheinbar verkehrt weil er diesen Kurzschluss hat.
Viele Grüße, Kai (der gerade eine 2 Phasen Variante mit 90 Grad Phasenverschiebung baut für Kondensatormotoren).
Ich hab die stellen hier mal markiert:
OK, der untere Masseanschluss ist natürlich Unfug. Axel