Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BLDC Direct-Drive Servo - Sinus Positionsregelung


von Adrian (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Brushless Motor als Servomotor verwenden und steuere 
ihn dafür
mit einer sinusförmigen Spannung an.
Zuerst ohne jegliches Feedback vom Motor, nur ein sehr langsames 
Drehfeld wird vorgegeben, und der Motor(ohne Last) soll sich danach 
ausrichten.
Mein Problem: Die Bewegung des Motors ist nicht gleichmäßig. Etwa in der 
Mitte zwischen zwei Raumzeigern kommt es zu einem kurzen Stillstand des 
Motors.

Belaste ich allerdings den Motor in dem ich mit meinem Finger leicht 
dagegen halte, wird die Rotation immer gleichmäßiger. Auch das 
Drehmoment fühlt sich gleichmäßig an.

http://www.youtube.com/watch?v=1RSOzZ6Stwk&feature=youtu.be

Woher kommt dieses Phänomen?

Anbei ein Oszi-Bild der Sinusspannung zweier Phasen.

von Adrian (Gast)


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Keiner eine Idee?

von ●● pit ●. (Gast)


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läuft eine variable über oder wird weggecastet, weil ohne last zu wenig 
strom gemessen werden kann?

von ●● pit ●. (Gast)


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Aus AVR498: "The magnitude of the back-EMF is directly proportional to 
the motor speed. This makes it extremely difficult to detect 
zero-crossings at low speed, since the signal to noise ratio is very 
small."

von Klaus (Gast)


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pit p. schrieb:
> Aus AVR498: "The magnitude of the back-EMF is directly proportional to
> the motor speed. This makes it extremely difficult to detect
> zero-crossings at low speed, since the signal to noise ratio is very
> small."

richtig, aber:

Adrian schrieb:
> Zuerst ohne jegliches Feedback vom Motor

MfG Klaus

von Tecnologic (Gast)


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Moin,

Das mit deinem Motor ist normal das was du beobachtest ist das 
Rastmoment. Wenn du den Motor mit der Hand drehst ohne Spannung wirst du 
merken das der Rotor immer an festen Positionen rastet. Das bekommste 
nur weg wenn du einen Motor mit niedrigem Rastmoment nimmst, kostet aber 
eine Kleinigkeit.

MfG

Tec

von Adrian (Gast)


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Hi,

zunächst mal danke für die Antworten.
Zu pit p.: Nein, es läuft keine Variable über. Wie man an den 
Oszi-Bildern sehen kann, passt die Ausgabe der Sinusspannung auch.

Tec:
Das hatte ich auch vermutet, allerdings hat der Festplattenmotor in 
meinem Video leider gar kein Rastmoment, dass kann es also nicht sein.
Ich habe noch weiter Motoren getestet, teils mit starkem Rastmoment, 
teils ganz ohne.
Bei allen tritt dieser Effekt genau gleich stark auf.

VG Adrian

von Adrian (Gast)


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Schade dass keiner mehr eine Idee zu diesem Problem hat.
So wie es scheint sind die leute die sich damit auseinandergesetzt haben 
doch nur Theoretiker....

Viele Grüße,
Adrian

von Mo (Gast)


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Vielleicht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Stick-Slip-Effekt

Der Motor bleibt ja kurz stehen, oder?

Wenn das Moment dann mit dem Versatz zum Drehfeld zunimmt, reißt er sich 
los und das Spiel beginnt von Neuem.

Mit deinem Finger erzeugst du dann ein konstant höheres Drehmoment.

Könnte das sein?

von Adrian (Gast)


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Mhm aber bei mein Testmotor ist Kugelgelagert und ist wirklich sehr 
leichtläufig!
Daher kann ich mir nicht vorstellen, dass der Effekt von der Haftreibung 
herrührt.

VG Adrian

von Thorsten (Gast)


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Remanenz?

von Adrian (Gast)


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Gut möglich, allerdings würde diese je nach verwendetem Motor variieren, 
doch der beschriebene Effekt tritt bei den unterschiedlichsten 
Testmotoren genau gleich auf.
Ich Vermute ja schon stark, dass es wohl mit meiner Ansteuerung 
zusammenhängt, doch kann mir leider niemand sagen wieso....
Viele Grüße,
Adrian

von XSHEN (Gast)


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Morgen, Adrian

bin kein Experter. Es klingt für mich so, dass Dein Motor schneller 
läuft als das Stromfeld. Wann das Stromfeld parallel zu dem Rotor(sagen 
wir hier, wenn die beiden 90° zueinander ist, bekommst Du max. 
Drehmoment) ist, steht der Rotor. Danach wird der Winkel zwischen dem 
Rotor und dem Stromfeld größer, bekommt der Rotor wieder Schub.

Wenn Du die Last der Rotor vergrößerst, dann läuft der Rotor wegen der 
Last langsam. Dadurch laufen die beiden (Stromfeld und Rotor) etwas 
synchron.

Ich würde mit Stromreduzierungen probieren

Gruß
XSHEN.

von Uwe (Gast)


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Ich würde auch auf die Hysterese die durch die Remanenz entsteht tippen. 
Diese würde immer bei umkehr des Stromes beginnen und erst ein mal eine 
gewisse Zeit dauern (also ein festhängen). Durch eine Schwungmasse bzw. 
eine Last sollte diese jedoch bei etwas höheren Drehzahlen nicht 
auffallen.

von Thorsten (Gast)


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Passt denn der Phasenwinkel zwischen den beiden(?) Sinuskurven zu deinem 
Motor? 90° scheinen mir das auf dem Ossi-Bild jedenfalls nicht zu sein.

von MaWin (Gast)


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> Woher kommt dieses Phänomen?

Es ist eben kein Drehstommmotor.

Du musst den prinzipiellen Unterschied zwischen Drehstrommmotor und BLDC 
wohl erst noch kennenlernen.

von Adrian K. (-adrian-)


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MaWin:

Okay, d.h. daher kommt das Problem? Ich habe leider bisher niemanden 
gefunden der mir den Unterschied erklären konnte, nicht mal ein 
Motorenhersteller selber konnte mir das erklären. Kennst du dich da aus 
in dem Gebiet?

Thorsten:

Das sind auf dem Oszi-bild ja nur 2 der 3 Phasen, und diese sind jeweils 
natürlich um 120° phasenverschoben!

Stromreduzierung bringt leider auch keinen Unterschied.

VG Adrian

von MaWin (Gast)


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von uipxw (Gast)


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probier doch mal die Standard Ansteuerung mit 6-Schritt Kommutierung 
ohne Sinus.

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