FOC Strommessung

Jan Dijkstra schrieb:
> wenn
> alle Low Side FETs leitend sind.

In einer richtigen FOC werden nie alle Lowsides gleichzeitig leiten. 
Genauso wie nie alle Highsides gleichzeitig leiten. Da gibt es also noch 
Nachholbedarf.

Jan Dijkstra schrieb:
> Ia, Ib können wie ich weiss, negativ
> werden.

Nö. Wie soll das auch gehen? Du müsstest schon die Motorspeisung 
umpolen.

Zum Verständnis poste ich mal ein Bild aus AVR447, die den Zustand der 
Ströme in den 3 Wicklungen bei zwei Durchläufen aller Sektoren zeigt. 
Unten die Hallsensoren.

Jan Dijkstra schrieb:
> Doch, doch. Wenn alle Low Side FETs leitend sind, sind die High Side
> FETs natürlich sperrend.

Wie soll das gehen? Wenn alle Lowside FET gleichzeitig leiten, schliesst 
du alle Spulen gegen Masse kurz. Durch Kurzschlusstrom bremst du damit 
den Motor durch die Gegen-EMK. Der Zustand kommt real nicht vor.
Genauso wenig wie den 000 Zustand gibts den 111 Zustand bei einer 
korrekten Ansteuerung nicht. Auch beim 111 Zustand würdest du einfach 
nur alle Spulen kurzschliessen.
Lies dich bitte mal da ein, z.B. bei Freescale, Microchip oder auch TI 
und schau dir nochmal die o.a. Grafik an. Es gibt keinen Zustand, bei 
dem alle Phasen low sind und auch keine, bei denen alle high sind.

Mit den Nullzuständen (000 und 111) wird der Betrag des Raumzeigers 
beeinflusst. Je länger man 000 bzw 111 anwendet, desto kürzer wird der 
Zeiger.

Die Länge des Zeigers hat wiederum Auswirkung auf die Ausnutzung der 
Zwischenkreisspannung. Je kleiner der Betrag ist, desto geringer die 
Phasenspannungen. Das ist Äquivalent zum Modulationsgrad bei Sinus PWM.

Ich bin kein Antriebstechniker, weiß also nicht, ob mit maximalem 
Modulationsgrad gefahren wird (bei hohem Modulationsgrad steigen die 
Oberwellen an). Bei Sinus PWM habe ich einen Modulationsgrad von ca 0.9 
im Kopf.

Vielleicht mag ein Antriebstechniker ja Stellung beziehen, und mich 
diesbezüglich aufklären.

Gruß,

Klaus schrieb:
> Temporär kann
> also dieser Zustand Sinn machen

Wozu denn? Ziel der FOC ist es doch, den Motor drehen zu lassen und 
nicht, Energie zu verbraten.
Lest doch bitte mal in der Literatur erst was über Blockkommutation und 
dann über SVM, FOC oder FOR. In keiner Antriebsart ausser beim Bremsen 
werden alle Highsides oder alle Lowsides gleichzeitig durchgeschaltet. 
Die einzige Anwendung dafür ist der Bremsbetrieb.

Jan Dijkstra schrieb:
> Jetzt möchte ich den Regelkreis mit der Strommessung
> vervollständigen.

Wenn dieser Regelkreis allerdings die Geschwindigkeit des Motors regeln 
soll, ist es statt einer Strommessung hilfreicher, die Geschwindigkeit 
des Motors zu messen, die bei der FOR sowieso im Kontroller vorliegt. 
Eine Strommessung ist sinnvoller für Energiebilanz und Fehlererkennung.

Matthias S. schrieb:
> Lest doch bitte mal in der Literatur erst

Vielleicht könntest du die Referenz sowie die genaue  Textstelle nennen, 
in der wir das nachlesen können.

Bis jetzt sind wir 3 Leute hier im Thread, die der Ansicht sind, dass 
die Nullvektoren bei der Raumzeigermodulation angewendet werden. 
Raumzeigermodulation ist lediglich das Modulationsverfahren für den 3 
Phasenumrichter. Ob am Ausgang ein Motor oder ein Generator oder 
irgendeine andere 3 phasige Last hängt, ist erstmal nebensächlich.

In meiner Literatur (z.B. die im Anhang) werden die Nullvektoren 
angewandt.

Zur Bildung des Referenzzeigers werden die zwei spannungsführenden 
Zeiger U1 und U2 verwendet, und die Zeit innerhalb einer Schaltperiode 
umfasst die Zeiten T1, T2 und T0. In der Zeit T0 besteht 000 oder 111.

Matthias:
Sprichst du wirklich von Raumzeigermodulation, oder vielleicht doch eher 
von Blockkommutierung?

Blockkommutierung ist kein PWM Verfahren.

Edit:
Aus spra588:
"The rest of the period is spent applying the null vector"

Gruß,

Al3ko -. schrieb:
> Matthias:
> Sprichst du wirklich von Raumzeigermodulation, oder vielleicht doch eher
> von Blockkommutierung?

Sowohl als auch. Und auch bei der Blockkommutierung werden zu keinem 
Zeitpunkt alle Lowsides gleichzeitig angeschaltet. Übrigens wird auch 
dort PWM angewandt, um die Motordrehzahl/Leistung zu steuern.

Literatur:
Application Note AVR447 Sinusoidal driving of three-phase
permanent magnet motor
Application Note AVR444 Sensorless control of 3-phase
brushless DC motors
Application Note AVR495: AC Induction Motor Control with AT90PWM
Freescale Semi AN3234: Washing Motor Drive

Mir wird aber bei dem Studium von AVR495 klar, worin der Irrtum des TE 
besteht. Die Zustände 111 und 000 werden als mögliche Konfiguration der 
3 Endstufen erwähnt in Fig. 3-2 (Sektor 0 und Sektor 7). Allerdings ist 
beim Weiterlesen (Fig. 3-3 und Table 3-2) klar, das diese Zustände nicht 
zum Antrieb benutzt werden, lediglich Sektor 1 bis 6 werden dafür 
herangezogen, wie auch in allen anderen AppNotes.
Das gleiche passiert in meinem FU, der hier beschrieben wird:
https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

Wenn man sich dort die Kontrolltabelle (in VFDTables.h) ansieht, bemerkt 
man, das es keinen 0,0,0 und auch keinen 255,255,255 Zustand gibt, und 
zwar unabhängig davon, ob man 'Pure Sine' oder 'Motor Waves' wählt.

Hier sieht man eine Animation der Wellenformen:
http://www.zum.de/dwu/depotan/apem112.htm

Matthias S. schrieb:
> Sowohl als auch. Und auch bei der Blockkommutierung werden zu keinem
> Zeitpunkt alle Lowsides gleichzeitig angeschaltet. Übrigens wird auch
> dort PWM angewandt, um die Motordrehzahl/Leistung zu steuern.
>
> Literatur:
> Application Note AVR447 Sinusoidal driving of three-phase
> permanent magnet motor
> Application Note AVR444 Sensorless control of 3-phase
> brushless DC motors
> Application Note AVR495: AC Induction Motor Control with AT90PWM
> Freescale Semi AN3234: Washing Motor Drive
>
> Mir wird aber bei dem Studium von AVR495 klar, worin der Irrtum des TE
> besteht. Die Zustände 111 und 000 werden als mögliche Konfiguration der
> 3 Endstufen erwähnt in Fig. 3-2 (Sektor 0 und Sektor 7). Allerdings ist
> beim Weiterlesen (Fig. 3-3 und Table 3-2) klar, das diese Zustände nicht
> zum Antrieb benutzt werden, lediglich Sektor 1 bis 6 werden dafür
> herangezogen, wie auch in allen anderen AppNotes.
> Das gleiche passiert in meinem FU, der hier beschrieben wird:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR
>
> Wenn man sich dort die Kontrolltabelle (in VFDTables.h) ansieht, bemerkt
> man, das es keinen 0,0,0 und auch keinen 255,255,255 Zustand gibt, und
> zwar unabhängig davon, ob man 'Pure Sine' oder 'Motor Waves' wählt.
>
> Hier sieht man eine Animation der Wellenformen:
> http://www.zum.de/dwu/depotan/apem112.htm

Du hast deine eigene Applikation nicht verstanden!

Wie fährt dein Frequenzumrichter eine Maschine bei 10Hz? Doch nicht bei 
voller Spannung? Sondern bei 15% oder so, jenach VFDTable. Wie machst du 
jetzt den 15% langen Spannungsvektor am Ausgang? PWM ja? Was macht diese 
PWM bei einem Sinus von 15% symetrisch um 50%? richtig Dutys von 35% bis 
65%. Wenn jetzt eine sychrone drei phasige PWM auf jeder Phase einen 
Duty von unter 100% macht werden alle 3 low sides gleich zeitig 
eingeschaltet.... QED. Und das auch bei deiner Applikation, wenn du mir 
nicht glaubst schnapp dir n Scope in miss nach.

Gruß

Alex

Jan Dijkstra schrieb:
> Kann man davon ausgehen, dass der Winkel beim Hallzustand [100] 0 Grad
> beträgt? und bei [110] 60 Grad

Leider hängt das vom Motor ab. Bei großen Marken wie Maxxon oder 
Faulhaber steht das im Datenblatt. Bei einem Chinesischen Motor solltest 
du das aus messen. Also einen Id einstellen bei dem der Motor sicher 
folgt und dann die Winkel der Zustandsänderung von den Halls in eine 
Tabelle eintragen. Es gibt auch Motoren bei denen die Halls nur 60° 
auseinander sind dann haste alle 30° eine Zustandsänderung. Ab und an 
sind die auch ungleichmäßig eingebaut. Also jenach Motor musst du 
entscheiden wieviel Aufwand du da reinsteckst.

Gruß

Alex