Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raumzeigermodulation welche variante besser?


von Bolor (bolorkhuu_d)


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Hallo,

ich habe einen PMSM Motor, betreibe ihn mit 48V. FOC und PWM läuft mit 
40kHz. Getriebeübersetzung 120. Motor wird schnell warm, mit der Zeit 
driftet die Winkelgeschwindigkeit nach oben. Derzeit wird die 
Raumzeigermodulation Variante 1 eingesetzt. Siehe Anhang!

Var1: Standard Modulationsgrad 1.15, Beide Nullzeiger gleich
Var2: Keine Popo-Kurve, Modulationsgrad 1, Nullzeiger unterschiedlich, 
bei jedem Sektor vertauscht.
Var3: Halb Popo-Kurve, Modulationsgrad 1.15, Eine der Nullzeiger 0. 
Weniger Schaltverluste? Falls es stimmt und in der Praxis taugt, will 
ich es einsetzen. Hat jemand damit Erfahrung? Danke!

von Patrick W. (hopa)


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Variante 1 entspricht SVPWM, welche fast identisch mit einer Sinus PWM 
mit einprägung einer dritten harmonischen (SPWM with third harmonic 
injection)


Variante 2 entspricht einer Sinus PWM (SPWM)


Variante 3 entspricht SVPWM mit Single Zero Pointer.


Ich würde dir Variante 3 empfehlen, da diese den höchsten Aussteuergrad 
erzeugt.
Durch den Wegfall des zweiten Nullzeigers steigen die 
Wirbelstromverluste und Magnetverluste im Rotor. Durch den höheren 
Aussteuergrad sinken aber gleichzeitig die Kupferverluste im Stator.

Ich denke aber nicht, dass du einen signifikanten Unterschied in der 
Thermik zwischen Variante 1 & 3 hast.

von Bolor (bolorkhuu_d)


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Patrick W. schrieb:

> Ich würde dir Variante 3 empfehlen, da diese den höchsten Aussteuergrad
> erzeugt.
> Durch den Wegfall des zweiten Nullzeigers steigen die
> Wirbelstromverluste und Magnetverluste im Rotor. Durch den höheren
> Aussteuergrad sinken aber gleichzeitig die Kupferverluste im Stator.
>
> Ich denke aber nicht, dass du einen signifikanten Unterschied in der
> Thermik zwischen Variante 1 & 3 hast.

Danke! Was kann Ihrer Meinung noch in Frage kommen die zu Wärmeproblem 
führen könnte?
- Zu hohe Schaltfrequenz? Optimaler Wert? Wie bestimmt man dies?
- Deadband Wert ist derzeit auf 128 gesetzt, bei 12bit PWM enspricht es 
etwa 3%, erhöhen, reduzieren?
- PI Verstärkungen zu hoch?
- Motor Lager zu eng?
- Getriebe Abstimmung nicht optimal?

von Bolor (bolorkhuu_d)


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Phasenströme werden nicht gefiltert, Bei Iq Mittelwert 1A ist das 
Rauschen etwa Spitze-Spitze 0.4A. Ist das vielleicht zu viel? das es 
dadurch zu Torque Ripple führt, das es Wärme verursacht.

von Rainer W. (rawi)


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Kein_Muttersprachler schrieb:
> Var2: Keine Popo-Kurve, Modulationsgrad 1, Nullzeiger unterschiedlich,
> bei jedem Sektor vertauscht.

Machst du dir dort keine Gedanken um die Sternpunktspannung? ;-)
Lt. Diagramm in var2.png beträgt die bei dieser Art der Ansteuerung 
etliche Dutzend Mikrovolt. Und eine kräftige Asymmetrie der Phasen ist 
aus dem Diagramm auch noch zu entnehmen (Faktor 5-6).

scnr

: Bearbeitet durch User
von Bolor (bolorkhuu_d)


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Rainer W. schrieb:
> Kein_Muttersprachler schrieb:
>> Var2: Keine Popo-Kurve, Modulationsgrad 1, Nullzeiger unterschiedlich,
>> bei jedem Sektor vertauscht.
>
> Machst du dir dort keine Gedanken um die Sternpunktspannung? ;-)
> Lt. Diagramm in var2.png beträgt die bei dieser Art der Ansteuerung
> etliche Dutzend Mikrovolt. Und eine kräftige Asymmetrie der Phasen ist
> aus dem Diagramm auch noch zu entnehmen (Faktor 5-6).
Ne, nur um sicher zu gehen, dass es annähernd 0 ist. ;)

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