Hallo zusammen, ich habe mir ein Simulationsmodell eines BLDC Motors aufgebaut. Ich hätte gerne, dass das ganze mit 16Khz läuft und komme da gerade nicht weiter. In den kommenden Bildern, könnt Ihr den Verlauf der induzierten Gegenspannung, Phasenströme und der Winkelgeschwindigkeit sehen. Nun ist meine Frage ob jmd eine Idee hat? Bzw. hat jmd Lust über das Modell zu schauen? Viele Grüße
Christoph S. schrieb: > Hallo zusammen, > > ich habe mir ein Simulationsmodell eines BLDC Motors aufgebaut. Ich > hätte gerne, dass das ganze mit 16Khz läuft und komme da gerade nicht > weiter. Ansys? maxwell? womit arbeitest du? wie simulierst du? harmonisch? Modell, 2D, 3D?
Anbei das Simulationsmodell. Habe es in Simulink aufgebaut. Mir geht es nicht darum um den Flussverlauf zu simulieren oder so. Jediglich die wesentliche Funktionsweise. Aber da stimmt was nicht. Die Ströme sind viel zu hoch....
> Jediglich die wesentliche Funktionsweise.
Naja, wenn man sich irgendwie aus wilden Annahmen ein Modell
zusammenzimmert und die Werte sind dann ausserhalb der Erwartungen ..
ist entweder die Erwartung daneben, oder das Modell, oder beides.
Allenfalls kann die Simulation leserlich gemacht werden fuer Leute ohne
die Software
Hallo Christoph, Christoph S. schrieb: > Anbei das Simulationsmodell. Habe es in Simulink aufgebaut. Mir geht es > nicht darum um den Flussverlauf zu simulieren oder so. Jediglich die > wesentliche Funktionsweise. > > Aber da stimmt was nicht. Die Ströme sind viel zu hoch.... Das kann passieren, wenn in der Simulation die angeleget Klemmenspannung und die induzierte Spannung der Maschine irrtümlich in Reihe geschaltet wurden. Da ich keine Simulink-Lizenz besitze, kann ich aber leider Dein Modell nicht überprüfen. Grüßle, Volker.
> Naja, wenn man sich irgendwie aus wilden Annahmen ein Modell > zusammenzimmert und die Werte sind dann ausserhalb der Erwartungen .. > ist entweder die Erwartung daneben, oder das Modell, oder beides. Wieso wilde Annahmen? Kannst du das Begründen? > Allenfalls kann die Simulation leserlich gemacht werden fuer Leute ohne > die Software Wie soll ich die leserlich machen? Soll ich die Herleitung hier rein posten?
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Bearbeitet durch User
Volker B. schrieb: > Hallo Christoph, > > Das kann passieren, wenn in der Simulation die angeleget Klemmenspannung > und die induzierte Spannung der Maschine irrtümlich in Reihe geschaltet > wurden. Da ich keine Simulink-Lizenz besitze, kann ich aber leider Dein > Modell nicht überprüfen. > > Grüßle, > Volker. Ich könnte Screenshots vom "innenleben" des Modells posten ?
Christoph S. schrieb: > Ich könnte Screenshots vom "innenleben" des Modells posten ? Wenn man daraus die Phasenlage von induzierter Spannung und der an die Maschinenklemmen angelegte Spannung erkennen könnte, wäre das vermutlich hilfreich... Noch hilfreicher wäre ein Plot dieser Spannungen, wobei dann aber das Tastverhältnis der angelegeten Spannung 100% betragen sollte oder das Signal vor dem plotten geglättet bzw. demoduliert wird -- ansonsten sieht man nur Rauschen. Grüßle, Volker.
Ohne jetzt die Simulation angeschaut zu haben .. ich hab keinen Viewer, -wie hoch ist die gerechnete Induktion, das H-Feld im Luftspalt ? -wie hoch ist das B-Feld im Eisen -wie hoch ist die Induktivitaet ?
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Volker B. schrieb: > Christoph S. schrieb: > > Noch hilfreicher wäre ein Plot dieser Spannungen, wobei dann aber das > Tastverhältnis der angelegeten Spannung 100% betragen sollte oder das > Signal vor dem plotten geglättet bzw. demoduliert wird -- ansonsten > sieht man nur Rauschen. > > Grüßle, > Volker. Anbei das Bild mit den Spannungen welche in mein State Space Model reingehen. Es sind also folgende Spannungen: 1. Uab -Uia + Uib 2. Ubc - Uib + Uic Ich kann auch mein Zustandsraummodel reinstellen. Grüße
Oh D. schrieb: > Ohne jetzt die Simulation angeschaut zu haben .. ich hab keinen > Viewer, > > -wie hoch ist die gerechnete Induktion, das H-Feld im Luftspalt ? > -wie hoch ist das B-Feld im Eisen > -wie hoch ist die Induktivitaet ? Die Induktivitäten errechne ich mir aus der Winkelgeschwindigkeit zusammen mit der Motorkonstante (Kopplungskonstante) Die Induktivitäten nehme ich als symmetrisch an, unabhängig von der Läuferstellung, sowie dass keine Gegeninduktivitäten zwischen den Spulen gibt. Die habe ich gemessen und diese Beträgt in etwa 30*10^-3 mH. Der Widerstand liegt bei etwa 16mOhm Viele Grüße
Hallo, mit den Spannungen kann ich nichts anfangen. :-( Christoph S. schrieb > Anbei das Bild mit den Spannungen welche in mein State Space Model > reingehen. Es sind also folgende Spannungen: > > 1. Uab -Uia + Uib > 2. Ubc - Uib + Uic Nett, aber an den dargestellten Spannungen kann man nichts erkennen. Das sind doch nur die Spannungen, die Du an die Maschine anlegst? Wo ist die induzierte Spannung, die in der Maschine entsteht? Christoph S. schrieb: > Die Induktivitäten errechne ich mir aus der Winkelgeschwindigkeit > zusammen mit der Motorkonstante (Kopplungskonstante) Das verstehe ich nicht! Was hat die Induktivität mit der Winkelgeschwindigkeit zu tun? Habe ich eine neuartige Erkenntnis der Physik verschlafen? > Die Induktivitäten nehme ich als symmetrisch an, unabhängig von der > Läuferstellung, sowie dass keine Gegeninduktivitäten zwischen den Spulen > gibt. OK, das ist zulässig, wenn der Rotor magnetisch symmetrisch aufgebaut ist. > Die habe ich gemessen und diese Beträgt in etwa 30*10^-3 mH. > Der Widerstand liegt bei etwa 16mOhm Viel interessanter wäre die Polradspannung der Maschine und deren Phasenlage, bezogen auf die angelegte Spannung. Wenn Dein Rotor wirklich magnetisch symmetrisch ist, dann kannst Du die Polradspannung als Leerlaufspannung an der extern angetriebenen Maschine messen. Es tut mir leid, aber mit diesen spärlichen Informationen kann ich leider keine Aussage treffen. Grüßle, Volker.
Hallo Volker, erstmal danke das du noch dabei bist! Volker B. schrieb: > Nett, aber an den dargestellten Spannungen kann man nichts erkennen. Das > sind doch nur die Spannungen, die Du an die Maschine anlegst? Wo ist die > induzierte Spannung, die in der Maschine entsteht? Ja genau, das sind diese die in an der Maschine angelegt werden. Für die Selbstinduktivität der Maschine habe ich keinen Verlauf/Plot den ich zeigen könnte. Denn könnte ich mir nachtraglich anzeigen lassen, nur was genau würde mir das bringen? Volker B. schrieb: > Das verstehe ich nicht! Was hat die Induktivität mit der > Winkelgeschwindigkeit zu tun? Habe ich eine neuartige Erkenntnis der > Physik verschlafen? Die Induktivitäten habe ich gemessen und nicht aus der Winkelgeschwindigkeit errechnet. Habe zuvor fälschlicher Weise Induktivitäten anstatt induzierte Gegenspannungen geschrieben. Volker B. schrieb: > Viel interessanter wäre die Polradspannung der Maschine und deren > Phasenlage, bezogen auf die angelegte Spannung. Wenn Dein Rotor wirklich > magnetisch symmetrisch ist, dann kannst Du die Polradspannung als > Leerlaufspannung an der extern angetriebenen Maschine messen. Mit Polradspannung ist die zurück induzierte Spannung gemeint oder? Der Verlauf der induzierten Spannungen habe ich im ersten Post (GEMK) hochgeladen. Der Verlauf der angelegten Spannung zuvor. Viele Grüße
Christoph S. schrieb: > erstmal danke das du noch dabei bist! Kein Problem, ich war verg. Woche auf einer Geschäftsreise. > Ja genau, das sind diese die in an der Maschine angelegt werden. OK. > (...) Für die > Selbstinduktivität der Maschine habe ich keinen Verlauf/Plot den ich > zeigen könnte. Denn könnte ich mir nachtraglich anzeigen lassen, nur was > genau würde mir das bringen? Wenn die Induktivität der Maschine vom Rotorwinkel abhängt, dann sorgt diese für ein zusätzliches Drehmoment. Damit die Leistungsbilanz wieder stimmt, wird sich die induzierte Spannung der Maschine verändern. Ob das bei Deiner Maschine der Fall ist, kann ich von hier aus leider nicht feststellen. :-( > Die Induktivitäten habe ich gemessen Gut, das ist schon mal eine sinnvolle Information. Sind die drei Induktivitäten der drei Stränge gleich groß (bei unveränderter Rotorposition)? Dann besteht berechtigter Grund zur Annahme, dass der Motor magnetisch symmetrisch ist und die Induktivitäten vom Rotorwinkel unabhängig sind. Auch wäre interessant wie Du die Induktivitäten gemessen hast: * Bei hoher Messfrequenz verfälschen die Wirbelströme im Eisen Deine Messung (Indiz: Der gemessene Widerstand liegt deutlich über dem Gleichstromwiderstand der Wicklung). * Bei geringer Messfrequenz wird der Rotor zum Schwingen angeregt und induziert eine Spannung in der Wicklung, die die Messung verfälscht. > Mit Polradspannung ist die zurück induzierte Spannung gemeint oder? Der Die Polradspannung ist die (fiktive) Spannung, die ausschließlich vom Rotormagnet induziert wird. Zu dieser addiert sich dann noch die Spannung, die der Statorstrom in der Wicklung induziert (Selbstinduktion oder auch Ankerrückwirkung genannt), sowie die Spannung, die durch die winkelabhängige Änderung der Induktivität in der Wicklung induziert wird. Fiktiv deshalb, weil es in der Maschine nur ein einziges Magnetfeld gibt, das eine Spannung induziert. Die vektorielle Zerlegung dieses Magnetfelds ist strenggenommen nicht zulässig, da das Eisen der Maschine kein lineares Medium ist (Sättigung) und somit der Überlagerungssatz nicht gilt. > Verlauf der induzierten Spannungen habe ich im ersten Post (GEMK) > hochgeladen. Der Verlauf der angelegten Spannung zuvor. Wunderbar! Da es mir aber auf die Phasenlage der beiden Spannungen ankommt, wäre es sehr hilfreich, wenn man beide Spannungen in einem Diagramm sehen könnte -- oder besser noch die beiden Spannungen eines jeden Strangs in jeweils einem eigenen Diagramm. Was ich aber schon sagen kann, ist dass die Amplituden definitiv nicht passen! Grüßle, Volker.
Volker B. schrieb: > Gut, das ist schon mal eine sinnvolle Information. Sind die drei > Induktivitäten der drei Stränge gleich groß (bei unveränderter > Rotorposition)? Dann besteht berechtigter Grund zur Annahme, dass der > Motor magnetisch symmetrisch ist und die Induktivitäten vom Rotorwinkel > unabhängig sind. Dem kann ich nicht ganz zustimmen, weil es immer eine lokale Anomalie des Feldes gibt und damit ein Pulsieren des Stromes und der Gegenspannung. Hinzu kommt die Wirkung der Hysterese im Eisen.
Hallo Christoph S,
dein Model wird nicht richtig kommutiert, deshalb siehst du den RPM
nicht.
Der Invertermodel ist sehr schwierig und nur wenige bringen es hin. Die
meisten benützen Simscape.
Rudimänter kann ich dir dies empfehlen. Ist nicht vollständig, da die
Diodenstrecke in den Mosfets nicht berücksichtigt sind. Deshalb wird der
RPM unterhalb der Werte sein als du es Motorprüfstand bekommst.
Fur vab - eab Für vbc - ebc in dein Inverterteil.
V s − e a + e b − e b + e c
-ea +eb Vs-eb+ec
-Vs-ea+eb Vs-eb+ec
-Vs-ea+eb -eb+ec
-ea+eb -Vs-eb+ec
Vs-ea+eb -Vs-eb+ec
Vs ist deine Akkuspannung.
Zusätzlich musst du in dein Model schreiben ke/2 und kt/2.
Ausserdem muss dein State Space Model wie folgt aussehen. Für A gilt
% State Space
A = [-R/L, 0, 0, 0;
0, -R/L, 0, 0;
0, 0, -kf/J, 0;
0, 0, 1 , 0]
% 0, 0, p/2 , 0]
Gruetzo schrieb: > Hallo Christoph S, Schau doch bitte aufs Datum. Das ist jetzt auch schon 2,5 Jahre her...
Hallo Mathias, gilt für anderem suchenden. Deshalb habe ich es geschrieben.
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