Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hallsensor für BLDC Motoren - EMV mäßig gut verbinden


von MQ (Gast)


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Hallo Leute,

wir haben auf BLDC Motoren (die rund 10.000 RPMs machen) je drei 5V Open 
Collector Digital Hallsensoren verbaut. Diese laufen auf unseren 
Inverter und werden mit einem losen "5-Draht-Flachband" (5V, GND, Hall 
U/V/W) angeschlossen. Wir müssen aber manchmal die Motoren und die 
Inverter 25-70cm voneinander absetzen.

Direkt an den Sensoren im Motor ist gänzlich kein Platz um in irgend 
einer Weise EMV-Maßnahmen zu ergreifen, denn die Sensoren werden 
saugend-schmatzend im Motor vergossen. Auch können wir, dank der 
Mechanik, kein geschirmtes Rundkabel verlegen. Da gibt es wirklich nur 
einen Schlitz der gerade so die 5 Litzen des Flachbandes durchlässt... 
Ja, das ist Scheiße, das weiß ich, aber auf die Mechanik haben wir 
keinen Einfluss...

Allerdings haben wir Einfluss auf den Inverter!
In früheren Fällen (der aktuell noch nicht vollends behoben ist) hatten 
wir das Problem, das über den "5-Draht-Flachband" Anschluss EMV-Mäßig 
die Frequenz (und die Harmonischen) der darin enthaltenden Logik 
ausgestrahlt wurden. Ich würde das jetzt so verstehen, das es somit kein 
direktes Problem mit den Sensoren, sondern mit dem Inverter ist. Der 
Inverter ist ansonsten "sauber", weder aus dem Steuerinterface noch auf 
den Stromversorgenden Leitungen klingelt es, aber es brüllt aus dem 
Hall-Anschluss laut Labor.

Wir haben dann die 5V per Pi-Filter (Kerko-Ferrit-Kerko und auch 
Kerko-Spule-Kerko) entkoppelt bevor sie auf das Kabel gingen und 
Serienwiderstände dicht an die Auswerteelektronik in die drei 
Signalleitungen eingebracht (verschiedene Werte von 10-1000Ohm 
getestet). Half alles nur minimal bis garnicht :-/
Der GND beließen wir, wie er war um keinen Masseversatz zu provozieren.

Was kann man noch versuchen, um die Aussendung über unsere losen Kabel 
zu reduzieren die aktuell die Frequenzen unsere Logik wie Antennen 
aussenden?
Kann/soll man den GND auch irgendwie entkoppeln? Sind Serienwiderstände 
das richtige mittel in den Signalleitungen oder doch besser Ferrite? 
Sonstige Verbesserungen?

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


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MQ schrieb:
> Kann/soll man den GND auch irgendwie entkoppeln?

Er sollte zumindest nicht mit der Motormasse verbunden sein, sondern 
wirklich nur an die Sensoren gehen. Je mehr GND du durchs (ungeeignete) 
Flachbandkabel zwischen den Signalen führen kannst, umso besser.
Wir hatten damit auch viele Probleme, konnten aber wenigstens 
abgeschirmtes Rundkabel verwenden. (War auch immerhin ein 4kW/48V Motor)
Als Eingangsschaltung zum Kontroller haben wir uns dann für diese 
Schaltung entschieden:
1
Hall v. Motor     2k2 Pullup
2
O-X--|<|------+--|===|---o Plus+ MC
3
    BAT60     |
4
              |
5
              +---------> MC Input
6
              |
7
             --- 2n2
8
             ---
9
              |
10
GND-----------+---------> GND
Die meisten Kontroller kommen auch mit Si-Dioden klar, es muss nicht 
immer Schottky sein. Die Schaltung hält positive Spannungsspitzen vom 
Kontroller fern. An Stelle 'X' kann mögl. noch ein zusätzlicher Pullup 
nötig sein.
Die Schaltung erlaubt auch 5V Sensoren an 3,3V Kontroller zu hängen.

: Bearbeitet durch User
von MQ (Gast)


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Hallo Matthias,

Danke für deine Ideen.

Ich frage mich immer noch, wo die Aussendung wirklich her kommt. Meine 
Vermutung war in der Tat der GND, denn wir haben nur ein Potential ohne 
Trennung. Und ja, auch wir haben ein 48V mit rund 1,5kW.

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