Hallo Forum,
warum werden in vielen Application Notes Strommessungen bei den
Halbbrücken lowside durchgeführt und nicht "direkt" bei den Phasen des
Motors?
In einer AN (finde ich gerade nicht mehr...) von Freescale werden 3
Methoden zur Strommessung vorgestellt:
1.) direkt an den Phasen
2.) lowside an den Halbbrücken
3.) nur über einen Shunt (ja, gut bei BEMF mit internem Motormodell...)
Wenn man jetzt den Strom eines jeden Strangs wissen will... Wieso misst
man nicht immer an den (min.2) Phasen direkt? Da bräuchte man dann auch
nicht auf Nullvektoren beim Messen achten?
Matthias schrieb:> und nicht "direkt" bei den Phasen des> Motors?
Dafür gibt es einige Gründe. Zum einen sind diese Ströme gar nicht so
einfach zu messen, das es sich ja meistens um PWM modulierte Signale
handelt. Zum anderen macht man das ja auch meistens nicht 'für die
Wissenschaft', sondern um handfeste Werte zur Energiebilanz oder (noch
wichtiger) zur Fehlererkennung zu bekommen.
Da ist es auch einfach billiger, den Gesamtstrom zu messen, als 3 oder
mehr Phasen mit ihrem Frequenzgemisch.
Danke für die Antworten!
Matthias Sch. schrieb:> Dafür gibt es einige Gründe. Zum einen sind diese Ströme gar nicht so> einfach zu messen, das es sich ja meistens um PWM modulierte Signale> handelt.
Der Strom ist durch die Induktivität der Motorwicklungen doch geglättet?
Ich meine es dort zu messen wie im Link in Fig.3 zu sehen:
http://www.element14.com/community/docs/DOC-14962/l/externally-clocked-optically-isolated-sigma-delta-modulator-precisely-measures-currents-and-voltagesMatthias Sch. schrieb:> Zum anderen macht man das ja auch meistens nicht 'für die> Wissenschaft', sondern um handfeste Werte zur Energiebilanz oder (noch> wichtiger) zur Fehlererkennung zu bekommen.
Wenn ich die Ströme der Stränge regeln will, brauche ich schon die Werte
bzw vereinfachen diese mir die Stromregelung.
S. K. schrieb:> z.B. weil man keine Probleme mit Gleichtaktstörungen bekommt.
Versteh' ich auch nicht... im Grunde messe ich auf derselben Leitung. In
der Zuleitung der Phasen.
Wird, wenn alle Phasenströme gebraucht werden, unabhängig vom
Messverfahren bevorzugt nach den Lowside-FETs gemessen oder ist das nur
wegen beim "Shunt-Verfahren" relevant?
Matthias schrieb:> Wenn ich die Ströme der Stränge regeln will, brauche ich schon die Werte> bzw vereinfachen diese mir die Stromregelung.
Nö, wieso denn? Du stellst die Ströme doch sowieso für alle Phasen
gemeinsam ein. Es hat keinen Sinn, das für jede Phase extra zu machen,
da die Phasen sowieso parallel arbeiten. Wieso sollte man also auf Phase
1 einen anderen Strom einstellen als auf Phase 3? (Wir reden jetzt nicht
von Sinus - da wird praktischerweise der aktuelle Wert auf allen 3
Phasen mit der gewünschten Amplitude multipliziert).
Das haben sich die verschiedenen Schaltungsdesigner schon überlegt. Es
ist einfach nicht nötig und verkompliziert nur alles.
Moin,
1. Bei der Shuntmessung wird in der Lowside gemessen weil die
Instumentenverstärker üblicherweise dafür gebaut sind. In der Phase zu
messen mit einem Shunt ist schwierig weil der OP dafür isoliert sein
muss, das Potential wird ja immer hoch und runter geswitched.
2. In der Phase messen kannst du z.B. mit einem Hallsensor als ACS758
usw. Das Allheilmittel sind die aber auch nicht. Wegen der begrenzten
Bandbreite und weil die recht empfindlich auf EMV reagieren.
Bei der Stromregelung hoffe ich mal du meinst eine feldorientierte
Regelung alles andere ist Schwachsinn. Es gilt immer 0= Ia + Ib + Ic!
Gut bei Spielkram wie einer Blockkummutierung kannst du Phasenweise den
Strom auswerten. Dann reicht aber auch eine Lowsidemessung aus.
Alle Klarheiten beseitigt.
Matthias schrieb:> und nicht "direkt" bei den Phasen des> Motors?
Überlege Dir mal wie der Stromverlauf im Messwiderstand aussehen würde
und wie sich sein Potential gegenüber Masse verändert.
Versuche dann ein IC zu kaufen das sowas direkt auswerten kann oder
entwickel selber eine Schaltung dafür.
Als Belohnung für unglaubliche Mühsal und Kosten erhälst Du 3 Werte
deren zusätzlicher Informationsgehalt in keinem Verhältniss zum Aufwand
steht.
Tec Nologic schrieb:> Bei der Stromregelung hoffe ich mal du meinst eine feldorientierte> Regelung alles andere ist Schwachsinn. Es gilt immer 0= Ia + Ib + Ic!
Ja, genau daran dachte ich.
Michael Knoelke schrieb:> Überlege Dir mal wie der Stromverlauf im Messwiderstand aussehen würde> und wie sich sein Potential gegenüber Masse verändert.
Ok, stimmt gegenüber Masse... das habe ich bisher noch nicht überlegt.
Ich dachte immer ala Voltmeter. Ist der Massebezug im Falle einer
Strommessung an den Strängen das Hauptproblem, wenn man Shunts einsetzt?
Wird die Messung mit Hallsensoren/Stromzangen/etc auf den Phasen direkt
gemacht oder auch wieder lowside?
Wenn man jetzt von einer lowside-Messung ausgeht, die gemacht wird, wenn
der Nullvektor anliegt, bremst der Nullvektor nicht den Motor? Wird das
in Kauf genommen um die Messung durchzuführen?
Irgendwo habe ich auch gelesen, dass mittels den Nullvektoren auch die
Länge des Raumzeigers eingestellt wird. Wenn dieser abbremst, da die
Wicklungen kurzgeschlossen werden, ist das doch kontraproduktiv. Wieso
lasst man den Motor nicht im Leerlauf?
Matthias schrieb:> Ok, stimmt gegenüber Masse... das habe ich bisher noch nicht überlegt.> Ich dachte immer ala Voltmeter. Ist der Massebezug im Falle einer> Strommessung an den Strängen das Hauptproblem, wenn man Shunts einsetzt?
Jop wegen der Verstärkerschaltung die dir ja ein Signal 3V3 bis 0V
liefern muss. Aus 10-100mV die auf geschätzt 0-60V liegen können. Das
macht man also isoliert oder mit speziellen OPs. AVAGO hat das z.b. was.
Matthias schrieb:> Wenn man jetzt von einer lowside-Messung ausgeht, die gemacht wird, wenn> der Nullvektor anliegt, bremst der Nullvektor nicht den Motor? Wird das> in Kauf genommen um die Messung durchzuführen?
Der Nullvektor liegt für ein paar µs an. Da läuft der Motor frei. Du
fährst ja PWM damit kein Kurzschlusstrom fließen kann die Induktivität
glättet dir das alles weg. Außer du willst eine PWM mit 1Hz fahren.
Matthias schrieb:> Irgendwo habe ich auch gelesen, dass mittels den Nullvektoren auch die> Länge des Raumzeigers eingestellt wird. Wenn dieser abbremst, da die> Wicklungen kurzgeschlossen werden, ist das doch kontraproduktiv. Wieso> lasst man den Motor nicht im Leerlauf?
Noch mal der Nullvektor holt dir Energie aus den Spulen des Motors, bei
einer PWM stellt sich damit im Mittel ein Strom ein. Wenn du jetzt den
Nullvektor ewig an legst entziehst du dem Motor natürlich alle Energie.
Aber wie gesagt der liegt bei genügend schneller PWM nur kurz an damit
der Strom nicht zu hoch wird, und sich im Mittel eine kleinere Spannung
einstellt als die Versorgungsspannung.
Ist die überhaupt klar wie man eine DC-Maschine ansteuert? Wenn nicht
sieh dir das bitte genauer an. Stromregelung einer Gleichstrommaschine.
