Also weil ich hin und wieder LIMA bzw Regler von meinen Spielzeugmopeds testen möchte habe ich mir gedacht so einen kleinen Prüfstand zu machen. Drehzahl sagen wir max 10.000 U/min grob. Die Limas haben so sagen wir 120 Watt. Also dachte ich suchste einen Motor mit 10.000 U/min und 150 Watt P-ab . Dann dachte ich diese bürstenlosen Motoren wären doch super. Hab dann bischen gelesen (wikipedia) da steht Zitat : "Der bürstenlose Gleichstrommotor (englisch Brushless DC Motor, abgekürzt BLDC- oder BL-Motor sowie auch electronically commutated Motor, kurz EC-Motor) basiert entgegen der Namensgebung nicht auf dem Funktionsprinzip der Gleichstrommaschine, sondern ist aufgebaut wie eine Drehstrom-Synchronmaschine mit Erregung durch Permanentmagnet." So nun kenne ich die Synchronmaschinen aber von der Seite das die mit einer bestimmten Frequenz und Polpaarzahl eine feste Drehzahl haben und die schwankt auch nicht. Was mir nun irgendwie komisch vorkommt ist das die BLDC Motoren als Synchronmaschinen eingestuft sind jedoch geben die dann mit der KV Konstante an wie viel Drehzahl pro Volt. Ich finde das irgendwie irritierend . Ich weis nur das man die Drehzahl bei Synchronmaschinen nur mit der Frequenz und den Polpaarzahlen ändert . Ich Glaube Dahlanderschaltung hieß das im letzten Jahrtausend. So nun die Frage : Sind das nun Synchronmotoren oder nicht ? Kann mir das jemand erklären wie ich es mit einem BLDC Motor schaffe eine konstante Drehzahl zu bekommen und wie ich dann einen passenden Motor finde der 150 Watt (oder ein bischen mehr) Dauerleistung bringen kann ? Wenn ich es verstanden habe denke ich bestimmt "Was für eine Dumme Frage war das den :-( )
Wie würdest Du den Motor denn ansteuern und zu was ist er dann synchron? Die Motoren werden üblicherweise mit 'Brushless-Drivern' angesteuert die dann über die Ausgangsfrequenz die Drehzahl vorgeben.
Du musst als BLDC-Motor eigentlich das System aus dem eigentlichen Motor und dem dem Motorcontroller betrachten. Der Controller macht auch nichts anderes als der Komutator im Bürstenmotor. Im richtigen Moment umpolen. Soweit ist es richtig, dass die Synchronmaschine synchron zum Drehfeld dreht. Macht der BLDC ja auch. Nur das der Motorcontroller die Frequenz vom Drehfeld der Drehzahl anpasst. Wenn du Strom x durch den Motor lässt, steht dir Drehmoment y zur Verfügung. Ist dieses größer als das angetriebene System "bremst", steigt die Motordrehzahl. Steigt die Drehzahl, sieht der Controller das er schneller und schneller kommutieren muss. Und die KV heißen dann, wenn ich dem Gleichstromsystem aus Controller und Motor Spannung Z zur Verfügung stelle, dreht der Motor mit Z mal KV u/min, vorausgesetzt die Spannungsquelle kann genug Strom liefern um das Moment zu halten. Aus den KV (der Drehzahlkonstanten) lässt sich auch die Drehmomentkonstante errechnen (Nm/A). MfG Chaos
Martin H. schrieb: > So nun die Frage : Sind das nun Synchronmotoren oder nicht ? Wenn man BLDC als Synchronmotor bezeichnet, dann ist ein DC-Motor auch einer. Die Spulen eines DC.Motors werden mit Wechselstrom betrieben, den ein mechanischer Synchronwechselrichter, auch Kommutator genannt, erzeugt. Synchron deshalb, weil er synchron mit der Rotorposition läuft. > basiert entgegen der Namensgebung nicht auf dem Funktionsprinzip der > Gleichstrommaschine, Dieses ist objektiv falsch. Bei einem BLDC ist der mechanische Kommutator durch Halbleiter ersetzt worden. MfG Klaus
Martin H. schrieb: > Sind das nun Synchronmotoren oder nicht ? Nein, er heisst BLDC weil er mit DC = Gleichstrom betrieben wir. So wie ein permanentmagneterregter Gleichstrommotor. Der hat einen Kollektor und zumindest 3 Wicklungen auf dem Anker die der Reihe nach bestromt werden, je nach Winkelstellung des Rotors. Genau dasselbe macht der BLDC, nur erfolgt bei ihm die Umschaltung durch Elektronik. HINTER der Elektronik hat man bei 3 Wicklungen halt Drehstrom (im einfachen Fall Rechteck statt Sinus) GENAU SO wie bei den Wicklungen des bürstenbehafteten Gleichstrommotors. Hinter der Elektronik, also nur der Motor, ist eine PMSM, permanent magnet synchron motor, kein BLDC. Aber VOR der Elektronik, die dazu gehört, hat man Gleichstrom. Entscheidend ist, daß der BLDC nicht in der Drehzahl der Frequenz der Umschaltung der Wicklungen folgt, sondern die Umschaltung von der Winkelstellung und damit von der Drehzahl abhängt. Die Drehzahl wird nicht über die Freuqenz, sondenr die effektive SPannung und Last bestimmt, dann ist es ein BLDC (sonst ein Schrittmotor).
Horst schrieb: > Die Motoren werden üblicherweise mit 'Brushless-Drivern' angesteuert die > dann über die Ausgangsfrequenz die Drehzahl vorgeben. Eben nicht. Die Drehzahl wird über den Strom durch die Spulen bestimmt und - im Gegensatz zur Drehstrommaschine - nicht über die Frequenz des Drehfeldes. Das ist also wie beim Bürsten DC-Motor. Nur das die Kommutierung 3 statt 2 Kreise umschaltet. Aber sie folgt dem Rotor - nicht der Rotor folgt der Kommutierung.
Das Lösungswort ist übrigens "Governor", zu finden meist in Hubschrauber-ESCs. Angetrieben von 12V sind das ja nur ~15A, das dürfte nicht allzu viel kosten. Als Motor einen Außenläufer, die haben mehr Drehmoment, und 1000kV reichen ja auch.
Ein bürstenloser Gleichstrommotor mit Permanentmagnet als Rotor läuft synchron. Ein BLDC Motor mit Alukäfig als Rotor läuft asynchron, genau wie ein Drehstrom-Käfigläufermotor.
Matthias S. schrieb: > Das ist also wie beim Bürsten DC-Motor. Nur das die Kommutierung 3 statt > 2 Kreise umschaltet. Aber sie folgt dem Rotor - nicht der Rotor folgt > der Kommutierung. Die meisten Kollektormotoren haben auch mindestens drei Wicklungen.
Matthias S. schrieb: > Aber sie folgt dem Rotor - nicht der Rotor folgt > der Kommutierung. Meistens. Es ist aber auch möglich die Drehzahl zu bestimmen. In dem Moment wo die Steuerung aufhört der Beschleunigung zu folgen bleibt die Drehzahl konstand. Allerdings sollte dann auch der Strom zurückgenommen werden denn gerade bei kleinen Drehzahlen würde er sonst ins "unermessliche" steigen. Die Regelung muß dem Strom der Belastung anpassen und nötigenfalls die Drehfrequenz senken damit er keinesfalls aus den Takt gerät.
A. H. schrieb: > Matthias S. schrieb: >> Aber sie folgt dem Rotor - nicht der Rotor folgt >> der Kommutierung. > > Meistens. Es ist aber auch möglich die Drehzahl zu bestimmen. In dem > Moment wo die Steuerung aufhört der Beschleunigung zu folgen bleibt die > Drehzahl konstand. Allerdings sollte dann auch der Strom zurückgenommen > werden denn gerade bei kleinen Drehzahlen würde er sonst ins > "unermessliche" steigen. > Die Regelung muß dem Strom der Belastung anpassen und nötigenfalls die > Drehfrequenz senken damit er keinesfalls aus den Takt gerät. Humbug. Zwar gibt es den steepping mode bei sensorlosen BLDC Controllern, aber dein Satz ist Schwachsinn. Es ist NICHT möglich, durch die Frequenz die Drehzahl eines BLDC zu bestimmen. Wenn man "den Strom zurücknimmt" sinkt auch die Spannung an den Spulen (ohm'sches Gesetz U = I * R, notfalls komplex). Und wenn man "den Strom zurücknimmt", also effektiv die Spannung anpasst "damit er keinesfalls aus den Takt gerät" macht man genau eines: Man passt die Ansteuerung an die benötigte Leistung für die gewünschte Drehzahl an. Das Umschlten der Spulen erfolgt dabei NICHT als Vorgabe, sondern als Folge der aktuellen Drehzahl.
Am meisten bin ich froh darüber das es wohl doch nicht so ganz trivial ist. aber mühsam verstehe ich nun ein bischen mehr. Auf jeden fall ein coole und anspruchsvolle Technik. Martin
Martin H. schrieb: > Also weil ich hin und wieder LIMA bzw Regler von meinen Spielzeugmopeds > testen möchte habe ich mir gedacht so einen kleinen Prüfstand zu machen. > Drehzahl sagen wir max 10.000 U/min grob. Die Limas haben so sagen wir > 120 Watt. > > Also dachte ich suchste einen Motor mit 10.000 U/min und 150 Watt P-ab . > > Dann dachte ich diese bürstenlosen Motoren wären doch super. Du solltest bei deinem Prüfstand folgende Dinge bedenken, unabhängig von der Motorentechnologie und der Ansteuerung. 150W elektrische Motorleistung reichen bei weitem nicht aus um einen Generator mit 120W Ausgangsleistung anzutreiben. Weder Motor noch Generator haben einen Wirkungsgrad von 0,9, nicht mal annähernd. 300-400W wäre das Minimum, abhängig auch vom folgenden Punkt. Leistung und Maximaldrehzahl alleine reichen nicht als Kenngrößen für deinen Motorprüfstand. Du brauchst auch noch das Drehmoment im Verhältnis zur Drehzahl. Wenn du einem Generator bei 3300 U/min 120W entnehmen willst brauchst du das 3 fache Drehmoment als wenn der selbe Generator 120W bei 10000 U/min liefern soll.
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Bearbeitet durch User
MaWin schrieb: > > Es ist NICHT möglich, durch die Frequenz die Drehzahl eines BLDC zu > bestimmen. > Jetzt muss ich widersprechen: ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/AC%20Induction%20Motor%2000984a. pdf Gruss picfan
MaWin schrieb: > Es ist NICHT möglich, durch die Frequenz die Drehzahl eines BLDC zu > bestimmen Kann man so nicht stehen lassen. Wenn du die Polpaarzahl deines Motors kennst, kannst du über die Frequenz direkt auf die Drehzahl schließen. Der Rest deines Widerspruches geht aber widerspruchsfrei durch.
Er meinte "Bestimmen" im Sinne von "Vorgeben" nicht wie du im Sinne von "Messen".
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