Hallo, ich möchte einen kleinen Brushless-Motor (aus einer alten Festplatte 3 Phasen mit 3 Ohm / Vcc 5V) sehr langsam mit einer konstanten Geschwindigkeit von ca. 2 - 10 Hz laufen lassen. Auf der Platine sitzt auch noch ein analoger Schaltungsteil mit Op-Amps, daher mache ich mir ein wenig Sorgen, dass dieser durch die PWM vom Motortreiber gestört werden könnten. (Aus Platzgründen kann ich die Schaltungen nur schlecht voneinander trennen) Dazu habe ich zwei Fragen: 1. Kann ich an die 3 Ausgänge des Treibers Kondensatoren gegen Masse schalten, damit dir PWM geglättet wird und die elektromagnetische Abstrahlung in den Motorleitungen nicht so groß wird? Habe das bisher noch in keiner Schaltung so gesehen, deshalb bin ich mir unsicher ob ich da nicht was übersehe. 2. Ich habe in der Schaltung eines Brushless-Gimbal-Controllers (http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.olliw.eu/uploads/storm32-bgc-v110-scheme-sheet1-01-wp01.png&imgrefurl=http://www.olliw.eu/2013/storm32bgc/&h=4252&w=6172&tbnid=EYJEVTxAsxzbiM:&tbnh=90&tbnw=131&docid=6nZjC639cmtX6M&client=ubuntu&usg=__NBxkaaGdHodeXg-R5l6LGFh-ScE=&sa=X&ved=0ahUKEwjKsr3f6LvOAhVpBMAKHSuGBdwQ9QEILTAA) gesehen, dass dort 3 MosFet-Treiber (TC4452) für die 3 Halbbrücken verwendet werden, was mit aufgrund der Kompaktheit der Schaltung sehr gut gefällt. Wenn dort jetzt aber noch einen Kondensator an die Ausgänge schalte zieht der FET-Treiber die Leitung ja immer niederohmig auf Masse, sodass die Glättungskondensatoren bei jedem PWM Zyklus geladen / entladen werden und eine hohe Verlustleistung entsteht. Sehe ich das richtig? Oder gibt es eventuell fertige ICs, welche geglättet 3 Phasen direkt ausgeben? Auf dem Festplattenboard scheint auch nur ein IC für den Motor zuständig zu sein, kann dazu aber kein Datenblatt finden. bin für alle Ideen / Vorschläge dankbar
Servus, es gibt mehrere Möglichkeiten Störungen fernzuhalten: -Motortreiber richtig puffern mit Low ESR Kondis + Kerko/Wima nah am Treiber, damit werden Spannungspitzen abgefangen, die stören könnten -Optokoppler, dann braucht man aber zwei Spannungsquellen -richtiges Layout, Stichwort: Masseführung, anal. Signale von digi. trennen ... Oftmals ist die Induktivität des Motors gering. Der Rippelstrom erwärmt den Motor nur unnötig. Also setzt man ein !Choke davor und kein Kondensator (hier 3 stk.). Eine andere Möglichkeit wäre es den Strom zu regeln... Ohne ein Oszi und richtigen Messmittel ist Entwickeln mehr eine Glaubensfrage und keine Wissenschaft. mfg
Hört sich so an als hättest du schon eine Platine, warum enthälst du uns die vor? Auch sehe ich keinen Schaltplan? Muss der Motor die Drehrichtung ändern können? GRuß J
@ aSma>> vielen Dank für die schnelle Antwort. Low ESL / ESR Kondensatoren für die Treiber habe ich vorgesehen (3 Stück parallel mit 2,2µ 100n und 10n) Die Masseführung ist Sternförmig von den Spannungsreglern aus, es existiert bisher aber nur ein gemeinsamer Regler und keine getrennte Versorgung. Falls das Probleme macht muss ich das nochmal überdenken. Daher habe ich auch erstmals keine Optokoppler vorgesehen. Danke für den Tipp mit den Induktivitäten. Wie kann ich denn die benötigten Drosselspulen auslegen? viele Grüße
>Wie kann ich denn die benötigten Drosselspulen auslegen?
Nach dem Strom nach was sonst jung :)
Siehst du aber jetzt muss Mann sich ein paar Gedanken machen. > 3 Ohm / Vcc 5V) sehr langsam mit einer konstanten > Geschwindigkeit von ca. 2 - 10 Hz Normalerweise ist der Arbeitspunkt des Motors eher ein anderer. Was gibt es da für Möglichkeiten: 5400, 7200 rmp. Du könntest jetzt eine Stromregelung einbauen. Z.B der stm32 hat ein extra Pin BRK oder sowas. Man müsste halt den Strom mittels OPV + Shunt sichbar machen. Oder du legt die Induktivität für deinen neuen Arbeitspunkt aus. Formel: uL = L * di/dt ==> L = ul/(3*di*f) ohne Gewähr! Ist aber schwer etwas Vorher zusagen. Das Drehmoment kann sinken...
aSma>> schrieb: > uL = L * di/dt ==> L = ul/(3*di*f) ohne Gewähr! Obwohl, wenn man in einen Ansteuer-Intervall mittels PWM 50% ansteuert dann müsste eine 2 statt der 3 hin. Aber dann braucht man mehrere Timer... Entweder eine Stromregelung oder man muss etwas nachdenken. Ich trink erstmal mein Bier hier.
@ so: der Schaltplan existiert bisher nur als ein paar Skizzen auf Papier und in meinem Kopf, sobald ich einen Entwurf fertig habe poste ich es. aSma>> Danke für die Formel, das nehme ich mal als Richtwert. Werde das mit der Induktivität mal in Spice simulieren und ein paar Werte auf der Platine testen wenn es soweit ist. Eine Regelung ist denke ich übertrieben (der Motor läuft unter konstanter / kleiner Last bei mehr oder weniger konstanter Drehzahl (aus Sicht des Motors ungefähr null :) ) Regelung macht eher bei großer Dynamik Sinn?
> Regelung macht eher bei großer Dynamik Sinn?
Nö.
di = ul/(2*L*f) 50% pwm pro Phase
mit z.B.:
L=100µH, f=50khz, ul=5V
di=0.5A ist wohl ein wenig viel Rippel. Hier muss man aber die EMK
beachten. Keine Ahnung wie groß diese ist. Es heißt ja BLDC: Brushless
DC Motor. Also muss man für DC sorgen.
frank schrieb: > Auf der Platine sitzt > auch noch ein analoger Schaltungsteil mit Op-Amps, daher mache ich mir > ein wenig Sorgen, dass dieser durch die PWM vom Motortreiber gestört > werden könnten. Fesplatten haben auch einen hochempfindlichen Analogteil, und ? > 1. Kann ich an die 3 Ausgänge des Treibers Kondensatoren gegen Masse > schalten, damit dir PWM geglättet wird und die elektromagnetische > Abstrahlung in den Motorleitungen nicht so groß wird? Nein, natürlich nicht, das ständige niederohmige Verbinden über Schalttransistoren eines anders geladeenn Kondensators mit einer anderen Spannung erzeugt doch erst massive Störspitzen. > Habe das bisher noch in keiner Schaltung so gesehen, deshalb bin ich mir > unsicher ob ich da nicht was übersehe. > Sehe ich das richtig? Du ahnst also schon, daß es grosser Blödsinn wäre. > Oder gibt es eventuell fertige ICs, welche geglättet 3 Phasen direkt > ausgeben? Auf dem Festplattenboard scheint auch nur ein IC für den Motor > zuständig zu sein, kann dazu aber kein Datenblatt finden. Die Induktivität der Spule des BLDC Motors dämpft die Stromänderungsgeschwindigkeit, die Spannung an den Spulenanschlüssen wechselt aber schlagartig zwischen VCC und GND. Das bekommt man mit guter Masseebene, Abblockkondensatoren und ordentlichem Platinenlayout in den Griff. Nicht mit Ziegelsteinen und Betonklötzen. Halbbrückentreiber und externe MOSFETs braucht man bei den kleinen Festplattenmotoren nicht, da gibt es fertige ICs wie L6232E ABER: Die Festplatte bestimmt die Kommutierungszeitpunkte des BLDC durch die von den Magnetköpfen ausgelesene Lageposition, und der festplattencontroller-uC teilt sie den Motor-Steuer-ICs mit. Diese Chips sind also alle nicht geeignet, um den Motor selbsttätig zum Rotieren zu bekommen, und Hallsensoren gibt es auch nicht. Du kannst also Festplattenmotorcontroller nicht einsetzen, sondern brauchst BLDC Controller mit Back-EMF Erkennung der Kommutierungszeitpunkte, z.B. TB6588.
frank schrieb: > sehr langsam mit einer konstanten > Geschwindigkeit von ca. 2 - 10 Hz laufen lassen. Das habe ich irgendwie überlesen, Das kannst du mit den Motoren vollkommen vergessen. Sie sind dafür absolut ungeeignet. Bei so niedrigem Tempo gibt es keine ausreichende Back-EMF, und Sonsoren haben sie nicht. Obwohl, man könnte auf der Achse eine Incrementalscheibe mit z.B. 1024 Strichen anbringen, und dann per Lichtschranke diese Incrementalscheibe auswerten um die Sinussignale zur Ansteuerung des Motors erzeugen zu können. Diese Sinussignale kann man sogar per Leistungs-OpAmp wie L272 linear erzeugen, man muss also gar keine störende PWM erzeugen.
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