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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehstrom Motor steuern mit AVR über die PWM's


Autor: Christian Berndt (Gast)
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Hallo Leute,

Ich möchte einen Drehstrommotor über 3 H-Brücken mit nem AVR ansteuern.
Ist sowas technisch möglich und wo finde ich Schaltungsbeispiele und
evtl. Code-Schnipsel? Gegoolelt hab ich schon, aber nichts gefunden,
was mir ins Projekt passt.

Danke für eure Hilfe

Christian

Autor: AxelR. (Gast)
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Im modellbau ist sowas durchaus üblich. Für 2richtigen2 Drehstrom so an
380Volt?? k.A. Sollte auch irgentwie gehen. Wo willst Du das
Tachosignal hernehmen?
Sonst: zur Ansteuerung, Software, Schaltung+Layout u.A. hier:

<Eigenwerbung>
http://home.versanet.de/~b-konze/blmc_flea/blmc.htm
</Eigenwerbung>

AxelR.

Autor: Christian Berndt (Gast)
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Ich habe einen 230V Drehstrommotor 180W mit Umrichter schon im Einsatz.
Mir ist aber diese Kombination zu teuer und ich dachte, ein Motor im
40V Spannungsbereich ist preiswerter und ich kann den "Umrichter"
dazu selbst bauen. Bei dem existierenden Modell brauche ich keine
Drehzahlrückführung, da der Drehstrommotor der Vorgegebenen Drehzahl
ohne Probleme folgt. Die Drehzahlschwankung der Sollldrehzal ist auch
nicht besonders gross. Kann ich das Ganze evtl. mit einem
Gleichstrommotor machen? Ich habe schon gesucht, aber nix effektives
gefunden.

Danke für die Hilfe

Christian

Autor: AxelR. (Gast)
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Na dann nimm doch die Schaltung von Bernhard oder sieh mal bei seinen
Links nach. Als Software verwendest Du nur den Teil, wo der Motor
zwangsgeführt wird. Kannst auch einen Gleichstrommotor hernehmen und
den mit PWM ansteuern. Dazu gibt es hier ja nun genug geschriebenes.

Im prinzip nüscht andres, als ein StepperMotor, nur mit drei Phasen.
Allerdings siehts beim langsamlauf dann schon wieder anders aus. Der
Wechselrichter wird die drei Phasen sicher mit Sinusartigem Strom
beschicken...
AxelR.

Autor: Sebastian (Gast)
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was genau macht der motor?
also ich meine wo ist das problem mit gleichstrom - motoren?

Autor: AxelR. (Gast)
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...
Bei dem existierenden Modell brauche ich keine
Drehzahlrückführung, da der Drehstrommotor der Vorgegebenen Drehzahl
ohne Probleme folgt.
...
Es geht nicht um die Drehzahlrückführung, sondern um die Kommutierung.
Woher soll die Elektronik wissen, wann sich dein Motor weitergedreht
hat? Soo einfach ist das nun auch wieder nicht...

AxelR.

Autor: Christian Berndt (Gast)
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@Sebastian
Der Motor soll Folie transportieren. Die Transporteinrichtung soll
einer Vorgegebenen Drehzahl folgen. Ich will keine Drehzahlregelung
benutzen, da der Aufwand in keinen Verhältnis zum Nutzen steht. Ich
weiss nicht, ob es da irgend etwas gibt, damit ich evtl. einen
Gleichstrommotor nehmen kann. Es gibt ein Projekt mit nem Drehstrom
Asynchronmotor und Umrichter aber es ist zu teuer. Die Benötigte Kraft
liegt bei ca. 0.8 Nm und der Drehzahlbereich bei 20-1500 U/min. Einen
Schrittmotor kann ich nicht einsetzen, weil ich eine Gleichmässige
Bewegung brauche und bei hohen Drehzahlen die Kraft nachlässt und der
Schlupf im Schrittmotor zu gross wird. Oder Irre ich mich da?

Danke für eure Hilfe

Christian

Autor: Michael (ein anderer) (Gast)
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@Axel:

Doch ist einfach.

Einfach drei Sinuswellen um 120° versetzt. Ein Drehstrommotor folgt dem
Drehfeld von alleine. So funktioniert das in jeder größeren Maschine die
Drehstrommotoren hat. Da ist keine Elektronik drin, sondern die drei
Phasen gehen einfach auf den Motor in Stern- oder Dreieck-Schaltung.

Elektronik kommt nur dann in's Spiel, wenn die Drehzahl gesteuert oder
geregelt werden soll, oder wenn die Lastwechsel am Motor zu groß sind.

Autor: AxelR. (Gast)
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Aha! Danke.
Mit solchen großen Sachen habe ich priniziell nichts weiter zu tun.
Schön, wieder was drinn im Kopf.
AxelR.

Autor: Christian Berndt (Gast)
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Richtig, und das ist das Schöne an einem Drehstrom Asynchronmotor. Die
sind relativ preiswert und du gibst ihm über das Drehfeld seine Drehzal
vor und kannst dich einigermassen darauf verlassen, dass er mit gleicher
Drehzahl läuft, auch wenn man kleine Lastveränderungen hat. Das problem
ist nur die Struerung des Drehfeldes. Es gibt fertige Steuereinheiten
(Umrichter) aber die sind halt etwas preisintesiv und wenn man die an
eigene Applikationen anbindet, nicht einfach zu handhaben. Desswegen
bin ich auf der Suche. :-)

Danke für die Hilfe


Christian

Autor: funnysmartie (Gast)
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@Christian:

nimm einen Gleichstrommotor! Der tuts auch und dieser lässt sich
einfacher realisieren wie die Drehzahlregelung für einen
Drehstrommotor. Selber habe ich gerade mit einem 4kW Drehstrommotor auf
der Arbeit zu kämpfen. Zum Glück wollen unsere "Messknechte" keine
Drehzahlregelung, sondern benötigen nur einen Sanftanlauf. Und selbst
der ist preislich gesehen viel zu teuer.

Grüße,
funnysmartie

Autor: Jankey (Gast)
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sodala, also ich fasse mich kurz, ja is ziemlich leicht möglich über
einen Microcontroller Drehstrom zu erzeugen, du brauchst dazu eine
H-Brücke, aus 3 P und 3N Kanal Fets, Transistoren, IGBTs, Thyristoren
oder weiss der teufel was, ich persönlich steh auf MOSFETs, mein erstes
Exemplar war eine 12V version Drehstrom die ich dann über einen Trafo
auf die 220V gebracht habe, sonst hab ich damit einen 12V Drehstrom
Synchronmotor von Olivetti der in einem Drucker eingebaut war
betrieben. Die nächste version war dann eine 325V Version ( 220 *
Wurzel(2) ). Hab damit einen 2kW Asynchronmotor betrieben, was
problemlos funktioniert hat. Was du dazu brauchst:

220V
Gleichrichter
Zwischenkreis = L in Serie, C Paralell
2 Trafos für 5 & 12V
3 Stück IR2110
6 Stück N-Kanal MOSFETs
1 Stück 89C2051

Also der 2051er bekam seine Befehle von einem TI92 Taschenrechner über
seine eigene Serielle schnittstelle ( lustige schnelles, und sichere
Protokoll ). Der IR2110 is ein kleines Wunderwerk mit Galvanischer
trennung von 5 auf 12V seite, Noch dazu kann damit der N-Kanal auf der
Oberen seite der H Brücke durchgeschalten werde ( 325V+12V ). Hm naja
hab insgesammt 3 Schaltungen gebaut, hier is meine letzte: eine 325V
Version mit Schutzbeschaltung, und allem drum und dran!...

link
http://81.223.126.230/jankey_hp/pics/schaltungen2/...

Autor: AxelR. (Gast)
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Gut!
Kommt da jetzt Sinus raus, oder laufen die Motore in Blockkommutation,
also werden mit Rechteck angesteuert un die Motorinduktivität macht die
Sache "rund"?

Das nun kein "analoger" Sinus rauskommt, sieht man an den nicht
vorhandenen Kühlkörpern, klar. Aber vielleicht Class-D like?

Juckt das den Motor überhaupt?

AxelR.

Autor: Jankey (Gast)
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das juckt den motor überhaupt nicht, du hast halt ein bissi mehr
blindleistungsverluste, aber das ding läuft genau so ...

Das prinzip dazu ist das man auf den 3 Phasen und der Umkommutierung
der H Brücken eine PWM überlagert, 2 Schlaflose nächte, einige Colas,
und das programm war geschrieben...

Programmieren ist die gabe Koffein in Programmzeilen zu verwandeln...

Real Programmers won't comment their code! It was hard to write, it
should be hard to understand! gg

Also zu deiner Frage:
Der Motor glättet schon verdammt viel, aber eine guter
Ansteuerungsalgorithymus verfeinert die sache natürlich wesentlich. Im
prinzip gehts darum wenn du zu viele Pulse abgibst dann nimmt der motor
keine Energie an, ähnlich wie bei einer Drossel.

meine schaltung kann zwar sicher nicht mit einem Siemens Micromaster
440 mithalten, dafür ist sie aber wesentlich einfacher und Billiger :)
Die bauteile kosten so an die 50 Euro...

Autor: AxelR. (Gast)
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ja ich weiss. Ich bau sowas in klein, klitzeklein. Siehe oben.
Hier sind es nicht 6Phasensprünge pro Szene, sondern 1020 mit
entsprechend abgestufter PWM, damit läuft auch extrem langsam
flüsterleise und am Oszi ist auch ohne Motor schon ein guter Sinus am
Ausgang erkennbar. Hätte mich nur interessiert, wie du es gelöst hast

AxelR.

Autor: Christian Berndt (Gast)
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Find ich Spitze. Warum findet man sowas nicht bei Google?
@Jankey
kannst du mir da paar mehr Infos zukommen lassen? Vielleicht kann ich
da noch e bissel rumbasteln? :-) Danke für die Infos. Ich habe Mit der
gesamten Applikation schon einige grosse Firmen ins Stottern gebracht,
was die Erfordernisse in Bezug auf Leistung und Preis anbelangt. Die
einzige Firma, die eine brauchbare Lösung hatte war Lust
Antriebstechnik aber da war mir der Preis auch nich zu hoch. Der Markt
ist hart und somit muss ich mir da selbst was einfallen lassen :-)

Danke für eure Hilfe


Christian

Autor: Stephan (Gast)
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Hallo

Erst einmal Entschuldigung dass ich den alten thread nochmal ausgrabe!
Ich muss mich in nächster Zeit mit der Ansteuerung ( Drehzahlregelung)
von nem Wechselstrom Motor beschäftigen. Zu dem Thema gibts ja ne Menge
Applikation notes aber was mir fehlt sind die Grundlagen zum Thema AC
Motoren kennt irgend jemand von euch gute Literatur hierzu?

Viele Grüße
Stephan

Autor: Christian Kreuzer (Gast)
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Hallo,

es kommt immer daruaf an, was du mit dem Motor genau vor hast und mit
welcher Drehzahl er laufen soll, ob es egal ist, ob er mit
sinusförmigen oder rechteckförmigen Drehstrom angesteuert wird.
Sinusförmig hat viele Vorteile:
  leiserer Motorlauf
  längere Lebensdauer der Wicklungen
  runderer Motorlauf (vor allem bei geringen Drehzahlen)

Viele Grüße,
Christian

Autor: Stephan (Gast)
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Hallo

Sorry dass es so lange gedauert hat. also ich steuere den
Drehstrommotor mit einen 3 Phasen inverter über PWM an.
Interresant wäre jetzt etwas Literatur zum Thema Space Vector Control.
Wie gesagt dazu gibts zig Applikation notes. Kennt da jemand von euch
noch weitere Literaturquellen?

Autor: Unbekannter (Gast)
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Nur mal so am Rande: Weiter oben wurde gesagt, dass ein
Drehstrom-Asynchronmotor dem Drehfeld folgt. Das ist so natürlich nicht
richtig.

Ein Asynchronmotor hat immer einen Schlupf. Der Schlupf ist
Lastabhängig.

Es gibt aber auch Drehstrommotoren ohne Schlupf, das sind dann die
sogenannten Synchronmotoren.

Autor: Jankey (Gast)
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den umrichter den ich baute der schaffte dauerhaft 2kW@325V, is nur ne
sache der Schutzbeschaltung & der Spikeauffangerei ...

Autor: Haiko (Gast)
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Nabend Jankey

Bitte poste doch mal genaueres ...
Suche eine drehzalregelung für meine große Tischkreissäge..
Da scheint mir ja das was du gebaut hast als geeignet...


Gruß  Haiko

Autor: Christian Wolf (clupus)
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Tagchen,

auch ich bin auf der Suche nach einem geeigneten Motortreiber. Ich will
eine Positions-Regelung machen. Dazu soll ein Synchron-Motor über ein
Getriebe und eine Gewindestange seine Leistung in eine lineare Bewegung
umsetzen. Nun sollte der Motor nicht nur mit der Nenndrehzahl bei 50Hz
Netzfrequenz laufen sondern auch drüber und drunter (Geht doch,
oder?).
Da ich nun aber so 4 Motoren brauche, bedeutet das vieeeel Aufwand.
Daher meine Frage: Wie lässt sich das möglichst kostengünstig
realisieren, dass mein AVR die Drehzahl des Motors einstellt?

MfG
Christian

Autor: Thomas Krug (dlt)
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sehr interessant!

@ Jankey

welche fets hast du verwendet??

*die kombination mit den ir2110 und 325V= welche dann ja am motor wieder 
~230Veff entsprechen

vielen dank!

thomas

Autor: André B. (cassiopaya8)
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Hallo Jankey,

wollte mir deine Page mal anschauen, leider scheint der Link veraltet zu 
sein. Hast du bzgl. des Themas eine neue Website?

Gruß, André

Autor: Jankey (Gast)
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Hallo,

Das waren IRF FETs, die müsste mal nachschaun was für welche. Hab die 
schaltung noch irgendwo auf meinem Dachboden herumkramen, werd sie mal 
auspacken bei zeiten.

lg & finde es lustig das diese schaltung die schon über 10 Jahre ist 
noch immer anklang findet ^^.

lg Jan

Autor: Bernd (Gast)
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OT: Umrichter und Asynchrongetriebemotor bekommst du bei ebay 
hinterhergeworfen!

Autor: Termi (Gast)
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Umrichter mag es wohl in Ebay wohl geben,
wenn ich so einen Kaufe hab ich vor allem eins gelehnt... nichts, außer 
das er irgendwie funktioniert. (2 liegen vor mir, 1 Defekt dran 
gebastelt )

Nur ich brauche einen ganz bestimmten den man so nicht kaufen kann, die 
Schaltung von Jankey werd ich mit Sicherheit vorher umschreiben, ein 
Anfang brauch ich eben und integrieren in eine vorhandene Schaltung muss 
ich die auch noch.

außerdem in Ebay... einen "Drehstrom" Wechselrichter von 12V hab ich 
noch nicht gesehen oder der war zu teuer, das ich den gleich aus dem 
Blickfeld verloren habe.

Autor: ich (Gast)
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