Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatur Brushless-Motor im Betrieb messen?


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von BS (Gast)


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Hallo, ich möchte an einem Brushless-Motor im Betrieb die Temperatur 
messen. Der Motor hat leider keinen eingebauten/eingewickelten 
Temperatursensor.
Ich kann einen Sensor zwischen die Wicklungspakete bauen, z.B. einen 
PT1000.
Normalerweise würde ich den simplen Ansatz wählen und eine konstante 
Spannung an einen Spannungsteiler aus einem Festwiderstand und dem 
PT1000 anlegen und dann die Spannung zwischen den beiden Widerständen 
messen.
Im Betrieb dürfte es da aber doch massive Störungen durch Induktion 
geben, wenn der Sensor direkt an einem Wicklungspaket sitzt, der Motor 
zieht bei Voll-Last 200A, und die Wicklungspakete werden mit etlichen 
kHz geschaltet.

Hat jemand da Erfahrungen?

Ein IR-Temperatursensor kommt leider nicht in Frage.

von Günni (Gast)


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Da die Störungen entweder kapazitiv oder induktiv eingestreut werden, 
haben sie keinen Gleichspannungsanteil. Eine einfache Filterung oder 
mehrfache Abfrage mit anschließender Mittelwertbildung müsste die 
Störanteile eleminieren. So schnell ändert sich die Temperatur ja nicht, 
dass das stören würde. Als Widerstandswert würde ich eventuell 
PT500-Widerstände nehmen, da diese etwas niederohmiger sind. PT100 sind 
dagegen weniger empfehlenswert, da bei diesen der Widerstand der 
Zuleitung die Messwerte ungenauer macht und nur mit einer aufwändigen 
Vierdrahtmessung genaue Ergebnisse zu erwarten sind.

von W.A. (Gast)


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BS schrieb:
> Hallo, ich möchte an einem Brushless-Motor im Betrieb die Temperatur
> messen. Der Motor hat leider keinen eingebauten/eingewickelten
> Temperatursensor.

Jeder normale BLDC hat einen integrierten PTC (eigentlich sogar 3) mit 
0.39%/K.

von Günni (Gast)


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Ein PTC kann als Übertemperaturschutz dienen, für die Messung von 
Temperaturen sind PTCs wegen ihrer krummen Kennlinie wenig geeignet.

von Achim S. (Gast)


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Günni schrieb:
> Ein PTC kann als Übertemperaturschutz dienen, für die Messung von
> Temperaturen sind PTCs wegen ihrer krummen Kennlinie wenig geeignet.

w.a. meint die metallischen PTCs, in Form der Kupferwicklungen. deren 
Widerstand hängt linear von der Temperatur ab und wäre damit 
grundsätzlich zum Messen geeignet. da in das elektrische Verhalten der 
Wicklungen aber viele andere Parameter mit eingehen ist die Messung mit 
einem eigenen Thermistor deutlich sinnvoller.

von BS (Gast)


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Günni schrieb:
> Da die Störungen entweder kapazitiv oder induktiv eingestreut werden,
> haben sie keinen Gleichspannungsanteil. Eine einfache Filterung oder
> mehrfache Abfrage mit anschließender Mittelwertbildung müsste die
> Störanteile eleminieren.

Danke, die kapazitiven Effekte hatte ich noch gar nicht auf dem Zettel.
Ich versuche es mal mit Filterung.
Irgendeine Idee, wie groß die Störungen sein könnten?

von Udo S. (urschmitt)


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Günni schrieb:
> Ein PTC kann als Übertemperaturschutz dienen, für die Messung von
> Temperaturen sind PTCs wegen ihrer krummen Kennlinie wenig geeignet.

Na und. Sie sind in dem Fall sogar deutlich besser geeignet, weil die 
Widerstandsänderung/K deutlich höher ist als bei einem Platin Widerstand 
und deshalb das Signal/Störungs Verhältnis viel besser ist.
Er kann sowiso nur schätzen, weil der Sensor nachträglich aussen an die 
Wicklungen soll.

von BS (Gast)


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W.A. schrieb:
> Jeder normale BLDC hat einen integrierten PTC (eigentlich sogar 3) mit
> 0.39%/K.

Das ist zwar richtig, hilft mir aber genau überhaupt nicht weiter.

Ich muss im Betrieb messen. Der Motor dreht. Wenn ich ihn kurzzeitig 
nicht bestrome, läuft er als Generator, es werden Spannungen induziert.
Ich kann auch den Motorcontroller nicht schnell trennen und wieder 
verbinden. So kann ich den Widerstand der Windungspakete nicht messen.

Ganz davon abgesehen, dass der Widerstand im Milliohm-Bereich liegt und 
sowieso schwierig zu messen ist.

von Wolfgang (Gast)


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Günni schrieb:
> Ein PTC kann als Übertemperaturschutz dienen, für die Messung von
> Temperaturen sind PTCs wegen ihrer krummen Kennlinie wenig geeignet.

PTC heißt Positiv Temperatur Characteristik und bezieht sich auf den 
Widerstand. Beim BLDC steht der Kupferdraht der Wicklungen dafür zur 
Verfügung.

Udo S. schrieb:
> Er kann sowiso nur schätzen, weil der Sensor nachträglich aussen an die
> Wicklungen soll.

Nein, die Wicklung selbst kann der Widerstand mit positivem 
Temperaturkoeffizienten sein. Ob man das sinnvoll nutzen kann, hängt 
davon ab, wie der Motor betrieben wird. Man muss BEMF und ohmschen 
Spannungsabfall ausreichend sauber trennen können.

BS schrieb:
> Ich muss im Betrieb messen. Der Motor dreht.

Wie sieht denn die Bestromung aus (sinusförmig, trapezoid)?

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