Im Internet findet man einen Haufen Links/Appnotes etc zur FOC. Soweit
reichen die Informationen auch aus, nur das wesentliche Problem dieser
Quellen ist, dass immer vorausgesetzt wird alle Motokenndaten zu
besitzen, sprich Induktivität, Widerstand, Motorkonstante etc.
Jetzt probiert man als Hobbybastler natürlich zu sparen wo es nur geht
und kauft einen BLDC bei Hobbyking oder Ebay bei denen höchstens die KV
und max V/I gegeben sind.
Kennt, oder hat irgendjemand Informationen wie man am verlässlichsten an
die Motordaten kommen kann ohne sich jetzt einen haufen Labormaterial
kaufen/ oder den Motor in seine Einzelteile zerlegen zu müssen?
-Oszi
-Multimeter
-Widerstände etc sind vorhanden
Hallo,
das ist mit deinen Mitteln eigentlich kein Problem. Hatte auch einen
unbekannten motor für eine FOC.
Widerstand:
Multimeter-Widerstand zwischen 2 Außenleitern messen
bei bedarf mal alle kombinationen probieren ob es da starke abweichungen
gibt.
KV Zahl:
Ist ja meistens angegeben. Wenn nicht kann man diese mit dem Oszi messen
Oszi an 2 Außenleiter und den motor per hand oder bohrmaschine drehen.
Frequenz messen
Spannung (peak-peak) messen
Polpaare:
Gleichspannung am 2 Außenleiter anlegen (10% vom Nennstrom...oder soviel
wie dein netzteil bringt)
Keinen Akku! regelbares Netzteil
Und dann den motor 360° mit der hand drehen....So oft wie der motor
einrastet so viele Pole hat der motor
Wenn sich der motor nicht drehen lässt strom verringern, wenn er nicht
rastet strom erhöhen
Induktivität:
Entweder dein Multimeter hat Induktivitätsmessung integriert
Oder mit dem Oszi an 2 Außenleiter
an diese beiden Leiter spannung ran mit 10% Strom...siehe oben
und dann beim anklemmen der spannung den Verlauf am oszi angucken
Zeitkonstante messen und induktivität berechnen
Alles ganz einfach.
Die Werte müssen auch nicht 100% stimmen
ich hatte Induktivitätswerte von 50µH bis 200µH und es hat bei der
Motorregelung keinerlei unterscheid gemacht...habe dann das Mittelmaß
genommen.
Feintuning kannst du immernoch machen
test schrieb:> Feintuning kannst du immernoch machen
Generell ist FOC bei einem BLDC (Definition: Trapezförmige
Induktionsspannung) eh ein Witz, zumindest im Vergleich zur FOC bei
einem Synchronmotor (Definition: Sinusförmige Induktionsspannung). Es
ist immer lustig wenn alle welt stolz ihre Sinus-FOC präsentiert und
damit einen BLDC ansteuern möchte (und tut, weil er dreht sich doch
Facepalm).
Für die FOC selbst brauchst du ja erst mal nur die Polpaarzahl. Die kann
man, wie der Vorposter beschrieben hat, durch bestromen herausfinden.
Manche Motoren haben aber auch so ein großes Ripple, dass man die Pole
auch so erfühlen kann, wenn man an der Welle dreht.
Induktivität und Widerstand musst du eigentlich gar nicht mal wissen
damit die FOC läuft, außer die Induktivität ist so niedrig, dass du
nicht beliebig lange PWM-Pulsbreiten verwenden kannst.
Was die Leistungsdaten angeht, charakterisiert die Drehmomentkonstante
in [Nm/A] einen BLDC ziemlich gut. Die Drehmomentkonstante kann man in
guter Näherung aus der Spannungskonstanten berechnen. Die
Spannungskonstante lässt sich wiederum recht einfach messen:
Motor drehen und mit dem Oszi die induzierte Spannung zwischen zwei
Klemmen messen. Dann hast du auf dem Oszi eine Art Sinus. Mit
Spitzenwert und Periode des Sinus kannst du dir die Spannungskonstante
in [V/(1/s)] = [Vs] ausrechnen ("Volt pro Umdrehungen pro Sekunde" =
"Voltsekunde") ausrechnen (Polpaarzahl berücksichtigen!).
Die Spannungskonstante in [Vs] teilst du noch durch 2*PI und du hast die
Drehmomentkonstante in [Nm/A] und damit einen guten Eindruck, was der
Motor "kann".
Karl schrieb:> ist immer lustig wenn alle welt stolz ihre Sinus-FOC präsentiert und> damit einen BLDC ansteuern möchte
Naja, der TE sprach von Hobbyking u.ä. habe dort schon BLDC Motoren
gemessen die eigentlich PMSM waren.....
Und ich habe auch schon eine FOC an einem BLDC verwendet, weil die FOC
besser war als die Blockkommutierung.
Allerdings waren die Anforderungen auch etwas anders als im
Hobbybereich.
test (Gast) schrieb:> Induktivität:>Entweder dein Multimeter hat Induktivitätsmessung integriert>Oder mit dem Oszi an 2 Außenleiter>an diese beiden Leiter spannung ran mit 10% Strom...siehe oben>und dann beim anklemmen der spannung den Verlauf am oszi angucken>Zeitkonstante messen und induktivität berechnen
Jetzt wo ich das lese...Sind die L Angaben auf dem Datenblatt eigentlich
Phase zu SternPunkt angegeben oder jeweils von außenleiter zu
Außenleiter?
Nach obiger Methode bekomme ich ja die Induktivität von Außenleiter zu
Außenleiter.
Peter schrieb:> Induktivität und Widerstand musst du eigentlich gar nicht mal wissen> damit die FOC läuft
Die App notes die ich bisher gesehen habe, haben ein Modell des Motors
gehabt daher die Werte. Ob ich die Werte jetzt schlussendlich brauchen
werde weiss ich nocht nicht. Wichtig war mir erstmal die Werte zu
erfahren
Peter schrieb:> Mit Spitzenwert und Periode des Sinus kannst du dir die Spannungskonstante> in [V/(1/s)] = [Vs] ausrechnen ("Volt pro Umdrehungen pro Sekunde" => "Voltsekunde") ausrechnen (Polpaarzahl berücksichtigen!).
Kannst du die Polpaar berücksichtigung etwas genauer erläutern?
test schrieb:> Naja, der TE sprach von Hobbyking u.ä. habe dort schon BLDC Motoren> gemessen die eigentlich PMSM waren.....
Ok. Wusste ich nicht. Umso wertvoller ist es dann, die Konstanten und
den Spannungsverlauf am Oszi zu prüfen. Akkuschrauber oder so für
gleichmäßige Drehzahl.
> Und ich habe auch schon eine FOC an einem BLDC verwendet, weil die FOC> besser war als die Blockkommutierung.
Sorry für OT, aber das ist interessant. Magst Du das ein wenig
ausführen? Inwiefern besser? Sinus FOC am BLDC ergibt ja genau genommen
kein konstantes Moment. Man kann ja schon FOC am BLDC machen, aber
meiner Erfahrung nach ist klassisches Clarke (anscheinend meistens)
nicht das Mittel der Wahl wenn das Drehmoment auch positionsunabhängig
halbwegs stimmen soll. Und Feldschwächung kann man auch mit
Blockkommutiuerung machen...
> Allerdings waren die Anforderungen auch etwas anders als im> Hobbybereich.
Glaub ich gerne, kenne ich ;-)
Karl schrieb:>> Und ich habe auch schon eine FOC an einem BLDC verwendet, weil die FOC>> besser war als die Blockkommutierung.> Sorry für OT, aber das ist interessant. Magst Du das ein wenig> ausführen? Inwiefern besser? Sinus FOC am BLDC ergibt ja genau genommen> kein konstantes Moment. Man kann ja schon FOC am BLDC machen, aber> meiner Erfahrung nach ist klassisches Clarke (anscheinend meistens)> nicht das Mittel der Wahl wenn das Drehmoment auch positionsunabhängig> halbwegs stimmen soll. Und Feldschwächung kann man auch mit> Blockkommutiuerung machen...
Ich schreibe meine Masterarbeit grade darüber. Die vorhandene
Blockkommutierung soll gegen eine FOC ersetzt werden.
Der Motor darf nicht verändert werden und ist definitiv BLDC
Ziel:
geringere Drehzahlschwankung...im bereich +/- 3RPM
Lautstärke minimieren
Der Motor dreht mit 600 bis 6000 RPM
in beiden fällen hatte die FOC bessere resultate erzielt.
Die Frage die jetzt im Raum steht ist ob die Blockkommutierung mit einem
moderne MC (wie bei der FOC) nicht noch besser wäre.
GS schrieb:> nur das wesentliche Problem dieser> Quellen ist, dass immer vorausgesetzt wird alle Motokenndaten zu> besitzen, sprich Induktivität, Widerstand, Motorkonstante etc.
Die Motorkonstante ist es abhängig von dem was an der Motorwelle
angeschlossen ist.
Induktivität und Widerstand kann man einfach messen.
test schrieb:> Ich schreibe meine Masterarbeit grade darüber. Die vorhandene> Blockkommutierung soll gegen eine FOC ersetzt werden.
Dafür kann man heutzutage einen Master bekommen ?
test schrieb:> Die Frage die jetzt im Raum steht ist ob die Blockkommutierung mit einem> moderne MC (wie bei der FOC) nicht noch besser wäre.
- Drehzahlregelung als Kaskadenregelung, also mit Stellgröße Drehmoment,
das dann von der inneren Schleife geregelt wird?
- Drehzahl wie gemessen? Die Hall-Sensoren sind manchmal auch fragwürdig
bzgl. Genauigkeit des Umschaltzeitpunktes
- Akustik kann ich mir schon vorstellen. Blockkommutierung schaltet ja
mehr oder weniger hart um, und hat somit Anregungen in vielen
Frequenzen. Sinus-FOC beim BLDC macht in der Nähe des
Umschaltzeitpunktes den größten Fehler im Drehmoment und schwächt das
evtl. ab.
Michael B. schrieb:> Die Motorkonstante ist es abhängig von dem was an der Motorwelle> angeschlossen ist.
Mechanische Zeitkonstante schon, aber die für eine FOC relevanten Größen
nicht. Fail.
> test schrieb:>> Ich schreibe meine Masterarbeit grade darüber. Die vorhandene>> Blockkommutierung soll gegen eine FOC ersetzt werden.>> Dafür kann man heutzutage einen Master bekommen ?
Na Du anscheinend nicht. Was soll die Pöbelei.
Karl schrieb:> - Drehzahlregelung als Kaskadenregelung, also mit Stellgröße Drehmoment,> das dann von der inneren Schleife geregelt wird?> - Drehzahl wie gemessen? Die Hall-Sensoren sind manchmal auch fragwürdig> bzgl. Genauigkeit des Umschaltzeitpunktes
Jup, Die Drehzahlregelung ist der inneren FOC Regelung übergeordnet.
Die Drehzahl wird über Hallsensoren gemessen.
Und genau damit kommt die Alte Regelung nicht klar weil die Polpaare
unterschiedliche Winkel zueinander haben.
Die FOC berücksichtigt das bereits.
Der Endgültige sensorlose test steht noch aus. Aber bisher sah es danach
aus das die sensorlose Regelung um einiges Schlechter regelt.
Ausserdem hat der Sensorlose Betrieb große schwierigkeiten mit den
600RPM bei Lastwechsel
GS schrieb:> Kannst du die Polpaar berücksichtigung etwas genauer erläutern?
Für die Spannungskonstante ist die mechanische Drehzahl der Welle
entscheidend.
Angenommen dein Sinus im Oszi hat eine Frequenz von 1Hz (eine
"elektrische Umdrehung" pro Sekunde) und dein Motor hat eine Polpaarzahl
von 3, dann hat sich die Welle mit 1/3 Hz gedreht (eine drittel
"mechanische Umdrehung" pro Sekunde).
Die Spannungskonstante ist einfach induzierte Spannung geteilt durch die
mechanische Drehzahl.
Peter schrieb:> Die Spannungskonstante ist einfach induzierte Spannung geteilt durch die> mechanische Drehzahl.
???
Die induzierte elektirsche Drehzahl (Frequenz) ist die mechanische
Drehzahl (frequenz) geteilt durch die Polpaarzahl
mech=elektrisch/Polpaare
1Polpaar=2Pole
Drehzahlkonstante bezieht sich immer auf die mech. Drehzahl (Frequenz)
test schrieb:> Die induzierte elektirsche Drehzahl (Frequenz) ist die mechanische> Drehzahl (frequenz) geteilt durch die Polpaarzahl
Ungekehrt natürlich...siehe Formel
test schrieb:> Induktivität:> Entweder dein Multimeter hat Induktivitätsmessung integriert> Oder mit dem Oszi an 2 Außenleiter> an diese beiden Leiter spannung ran mit 10% Strom...siehe oben> und dann beim anklemmen der spannung den Verlauf am oszi angucken> Zeitkonstante messen und induktivität berechnen
wird grob vielleicht so funktionieren wenn der Innenwiderstand des
netzteils nicht zu groß ist. Bei einem Motoerwiderstand von ca 150m Ohm
macht das schon gewaltig was aus wenn das Netzteil z.B 50m Ohm hat
@GS
weitere Antworten zu deinen Fragen findest du auch hier, google doch mal
nach "en.STM32PMSMFOCSDK_getting Started". Du solltest www.st.com....
gleich als eines der ersten Ergebnisse finden. Ab Folie 61 wird es für
dich interessant.
Hoffe war informativ und hat weiteres Interesse an bereits vorhandenen
Lösungen geweckt.
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