Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Polpaare in einem BLDC Motor auslesen?


von Gerhard H. (juhu-4)


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Hallo an Alle!
Eine einfache Frage, aber möglicherweise, eine komplizierte, 
umfangreiche Antwort.
Ist es möglich aus einem "Elektrisch kommutierten Gleichstrom- Motor mit 
3 Phasen, ohne Sensor" (Lieferantenangaben) die eingebaute Polpaar- Zahl 
auszulesen oder irgendwie festzustellen? Der Motor ist komplett dicht 
vergossen (Bootsantrieb, Innenläufer), also nicht zerlegbar. Er wird mit 
48V betrieben, Leistung 3100VA und sollte mit einem neuen Controller 
ausgestattet werden. Dazu verlangt jede Betriebsbeschreibung die Eingabe 
der Anzahl der Polpaare und das ist mein Problem.
In der Hoffnung Ihr habt eine Lösung für mich,
mit freundlichen Grüßen aus Wien
Gerhard

: Verschoben durch Admin
von Jost .. (jojocp)


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Hallo.

Ja, da gibts Möglichkeiten.

Mein erster Einfall wäre den Motor extern mit konstanter und bekannter 
Drehzahl in Rotierung zu versetzen. Dann kann man mit dem Oszi die 
Frequenz der generierten Spannung messen, welche Aufschluss auf die 
Pole/Polpaare gibt.

Grüße

: Bearbeitet durch User
von Frank (Gast)


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Evtl die Wicklungen kurzschließen/belasten und dann von Hand drehen. 
Dann könnte man das Polrasten zählen...

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Frank schrieb:
> Evtl die Wicklungen kurzschließen/belasten und dann von Hand
> drehen.
> Dann könnte man das Polrasten zählen...

Ich würde eher einen verhältnismäßig geringen Strom auf eine Wicklung 
geben und dann von Hand drehen.

von Frank (Gast)


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Oder so...

von Gerhard H. (juhu-4)


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Hallo miteinander!

Danke für Eure schnelle Antworten. Aber bitte erklärt mir(leider 
Dummi)die Methode mit dem geringen Strom (wie viel?)auf eine Wicklung 
genauer. Sind da zwei der drei Motorkabel gemeint, (andere Anschlüsse 
habe ich nicht) und wie kann ich dann das Polrasten erkennen? Die 
Methode mit dem Oszillographen (?) fällt für mich fach, so etwas besitze 
ich nicht.

MfG Gerhard

von Frank (Gast)


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Keine Ahnung.
Schließ doch einfach mal ein Netzteil zwischen 2 Adern an und dreh etwas 
die Spannung hoch.
Sobald du das rasten merkst reicht es ja schon.
Du willst ihn ja auch noch drehen können.

Bei manchen Servos merkt man es ohne dass man was anschließt.

von eProfi (Gast)


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Genau, die Anzahl der Rastungen pro Umdrehung im leicht bestromten 
Zustand ist die Anzahl der Polpaare.
Bei manchen Datenblättern ist die Zahl der Pole angegeben, die ist 
logischerweise doppelt so hoch.
Ein 2-polpaariger Motor flippt also jedes mal um 180° weiter.

von Gerhard H. (juhu-4)


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Hallo miteinander!

Nochmals Danke für die Ratschläge. Um die Prozedur auszuführen, muss ich 
zwar das Boot noch einmal Auskranen (aus dem Wasser holen) um am Rotor 
(Propeller) zu drehen, aber eine andere Möglichkeit scheint es für mich 
nicht zu geben. Nach vollbrachter Arbeit (es wird etwas dauern) werde 
ich mich noch einmal melden.
MfG Gerhard

von eProfi (Gast)


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Wieso ist die Polzahl eigentlich wichtig?
Dem Regler ist es egal, wie viele Pole der Motor hat, einzig die 
Drehzahl ändert sich dadurch, d.h. es kann sein, dass die tatsächliche 
Drehzahl nicht mit der eingestellten übereinstimmt.

Wenn Du die Drehzahl messen oder abschätzen kannst, probier es einfach 
aus, ob sie mit der Soll-Drehzahl übereinstimmt.

Kannst Du die Welle oder den Propeller sehen?
Dann kannst Du auch einen vollen Zyklus (eine elektrische / magnetische 
Umdrehung) an die 3 Anschlüsse legen und schauen, wie weit er sich 
gedreht hat. Wenn er sich eine halbe Umdrehung gedreht hat, ist es ein 
Motor mit 2 Polpaaren.

Das sieht so aus:
   Phase
  A  B  C
1 +  -  o
2 +  o  -
3 o  +  -
4 -  +  o
5 -  o  +
6 o  -  +

Zum Testen reicht eine Spannung von wenigen Volt (5-10% der 
Nennspannung).
o heißt Anschluss offen lassen

Hast Du genaue Typenbezeichnungen vom Motor / Controller?

von Steffen K. (botnico)


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Die Polzahl ist wichtig. Gibt er sie zu hoch an, dreht sich die Welle 
viel zu schnell. Dann tritt an der Schiffsschraube Kavitation auf, d.h. 
die Flügel sind bald darauf "weg". Dann hat er auf hoher See eine 
Notlage und kommt nicht mehr zurück.

von Paul B. (paul_baumann)


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Steffen K. schrieb:
> Dann tritt an der Schiffsschraube Kavitation auf, d.h.
> die Flügel sind bald darauf "weg".

Außerdem erwärmt sich das Meer durch die Kavitation stark und es gibt
Kochfisch zu fangen.

MfG Paul

von Crazy Harry (crazy_h)


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Ähmmmm so gross kann das Boot mit 3.1kW nicht sein ? Hilfsantrieb eines 
Seglers ?

: Bearbeitet durch User
von Gerhard H. (juhu-4)


Angehängte Dateien:

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Nochmal Hallo an Alle!
Ja, es ist ein „Flautenschieber“ für ein Segelboot  (knapp 9 Meter). Der 
Antrieb ist eine Eigenkonstruktion (ausklappbar, er verschwindet beim 
Segeln, bei nichtgebrauch, wieder im Rumpf). Aus diesem Grund muss das 
Boot an den Kran um den Propeller zu sehen oder ihn drehen zu können. 
Der Grund für die Nachforschung über die Polpaare ist, der 
Motorlieferant - Fa. Prodema aus Bramsche BRD hat sich , wie ich glaube 
nach einer Pleite unsichtbar gemacht und hat bei den Angaben über seinen 
Motor sehr gespart. (Originalbeschreibung: Elektrisch kommutierter 
Gleichstrom – Motor, wartungsfrei 3 Phasen ohne Sensor, 48 Volt DC, 
Laststrom bis 65 A je nach Belastung mit integrierter Strom- und 
Temperaturbegrenzung, aufgenommene Leistung: 3100 VA, Leerlauf- u. 
Lastdrehzahl 2500 U/ min., Schutzart IP 68). Nachdem der mitgelieferte 
Kontroller (Piktronik SAC 0 oder 1) nur unzureichend funktioniert, 
möchte ich mich um einen anderen umsehen. Aber in allen bisher gesehenen 
Gebrauchsanweisungen wird bei den Werten die einzugeben sind, die Anzahl 
der Polpaare verlangt. Vielleicht erklärt das angehengte Bild ein wenig.
MfG Gerhard

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Gerhard H. schrieb:
> wartungsfrei 3 Phasen ohne Sensor

Das wird schwierig. Bei nahezu allen Motoren dieser Leistungklasse sind 
3 Sensoren verbaut, damit der Controller weiss, wie er kommutieren muss. 
Sensorlose Motoren sind im Modellbaubereich üblich, aber nicht für 
3kW/48V Motoren ausgelegt.
Wenn du einen Controller findest, der mit sensorlosem Motor klarkommt 
und die richtige Leistungklasse mitbringt, kannst du die Polzahl auch 
erstmal raten. Mehr als 20 wird er nicht haben und weniger als 6 
garantiert auch nicht.
Mögl. ist es sinnvoll, den vorhandenen Controller mal zu untersuchen.
Ich bin gerade mit einem 7kW Motor in einer 6mR (spassigerweise mit 
Kajüte) zugange, dieser Motor hat aber die üblichen Sensoren.

von eProfi (Gast)


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Was ist das Problem beim vorhandenen Controller?

Ich habe nochmal nachgezählt: mein 4-poliger (2 Polpaare) hat 12 
Rastungen pro Umdrehung.

Das Spezielle bei Controllern, die mit Motoren ohne Sensor 
funktionieren:
Sie treiben den Motor bei langsamen Drehzahlen festkommutiert, d.h. sie 
liefern einfach einen Drehstrom, in der Hoffnung, dass der Synchronmotor 
mitdreht. Wenn dann die Geschwindigkeit so groß ist, dass die EMK groß 
genug ist für die Erkennung der Kommutierungszeitpunkte, wird 
umgeschaltet auf normalen Betrieb.
Speziell bei Motoren im Modellflugbereich ist das recht einfach, da die 
Luftschraube bei kleinen Drehzahlen kaum Widerstand leistet.

Vielleicht muss der Prodema dem Motor angepasst werden.
Link zum Datenblatt oder Scan?

von Gerhard H. (juhu-4)


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Hallo an Alle!

Danke für die Anteilnahme! Das Problem bei meinem jetzt verwendeten 
Kontroller ist, das er nur unwillig den Motor startet, und auch bei 
mittleren Drehzahlen scheinbar Schwingungen erzeugt. Auch habe ich den 
Eindruck, das beim zurückdrehen des Kontrollers der Motor kurzzeitig die 
Drehzahl noch erhöht. Möglicherweise wäre mit dem Abstimmen etwas zu 
erreichen, aber der Lieferant des Kontrollers (Fa. Piktronik) sagt, an 
meinem Gerät wurde einiges geändert (vom Motorlieferant = Prodema) 
sodass die Einstellungssoftware nicht mehr greift. Von der Fa. Prodema 
ist, wie oben erwähnt, nichts mehr zu erwarten.
Steuerungen in meiner „Leistungsklasse“ die mit sensorlosen Motoren 
arbeiten, hätte ich im Internet schon gefunden, aber eben in jeder 
Beschreibung für die Abstimmungssoftware, wird die Eingabe der Anzahl 
der Polpaare  verlangt.
Am nächsten Wochenende werde ich versuchen mit Hilfe Eurer Ratschläge 
diese Zahl herauszufinden.
Bis dahin, m f G
Gerhard H.

von eProfi (Gast)


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Nochmal: stelle 2, 3, 4 oder sonstwas ein, es ist egal!
Es ändert sich nur die Drehzahl.^

> Das Problem bei meinem jetzt verwendeten Kontroller ist,
> das er nur unwillig den Motor startet, und auch bei
> mittleren Drehzahlen scheinbar Schwingungen erzeugt.
Das liegt aber nicht an der Zahl der Polpaare, sondern an anderen 
Einstellungen.
Hast Du Zugriff auf diese Einstellungen?
Hast Du ein Handbuch / Link auf das Handbuch?

von Gerhard H. (juhu-4)


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Hallo an Alle!

Jetzt habe ich endlich die Einrastungen an meinem Motor abzählen können, 
es sind 12.Sind das nun 2 Polpaare (eProfi 30.5.2015) oder 6(eProfi 
23.5.2015)?
Wie schon ausgeführt habe ich keine Möglichkeit weitere Informationen zu 
meinem Motor zu bekommen (Firma – Pleite). Die Einstellungssoftware vom 
Controller funktioniert angeblich auch nicht, wegen Umbauten durch den 
Motorlieferanten.
Aber auf meiner Suche nach einem anderen Steuergerät bin ich unter 
anderem auf die Fa. Sinusleistungssteller gestoßen. Die, wenn man den 
Motor einschickt, in ihrem Labor die Grundeinstellungen für den 
Controller erstellen. Da hätte ich mir also die Aktion sparen können. 
Aber gibt es im Forum vielleicht jemanden der schon Erfahrungen mit den 
Produkten dieser Fima hat?

Mfg
Gerhard H.

von eProfi (Gast)


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War bei dem Abzählen der Rastungen der Motor bestromt (z.B. mit einer 
Mono-Batterie, dann hat er 12 Polpaare, unwahrscheinlich) oder 
unbestromt (dann hat er vermutlich 2 Polpaare, wahrscheinlich)?

Die Firma kenne ich nicht.
Nimm doch einfach irgend einen Regler, der die Spannung und Ampere 
aushält und ohne Sensoren funktioniert. Und zu dem es gute Doku gibt.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Gerhard H. schrieb:
> Die, wenn man den
> Motor einschickt, in ihrem Labor die Grundeinstellungen für den
> Controller erstellen. Da hätte ich mir also die Aktion sparen können.

Nö, du müsstest dann ja sogar den Motor ausbauen und einschicken.

Grundsätzlich läuft ein sensorloser Motor in zähen Medien wie Wasser 
schlecht an, ich vermute einen Designfehler beim Motor, die Jungs hätten 
einfach Sensoren verbauen sollen. Ich rüste gerade eine 6mR mit 
E-Maschine aus, aber hier hat der (7kW-) Motor natürlich Sensoren.
Wenn der Motorkontroller eher wie ein Dreiphasen Frequenzumrichter 
funktioniert und nicht auf die Back-EMF des Motors angewiesen ist, wird 
der Motor besser anlaufen, aber irgendwann 'schlupfen'. Hier kommt es 
dann auf ein gut gewähltes V/f Verhältnis an.
Wenn du Spass am Basteln hast, könntest du den alten Controller ein 
wenig rupfen und die Ansteuerung mit meinem 3-Phasen Umrichter machen.
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

Gerhard H. schrieb:
> oder 6(eProfi
> 23.5.2015)?

Tippe auf 6 Polpaare. Wie wir aber schon alle dann und wann mal 
geschrieben haben, ist es eigentlich wurscht.

: Bearbeitet durch User
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