FG (Frequency Generator) eines ECMs motor sicher und einfach auslesen

[P. N. (divb)]

Ich habe eine grössere Wärmepumpe die einen Motor mit variabler 
Geschwindigkeit hat; ein ECM Motor. Dieser nimmt 220V (Versorgung) and 
hat eine 3-polige Kontrollleitung: GND, PWM und FG. PWM übertragt (PWM 
moduliert) die Geschwindigkeit für den Motor, FG ist das Feedback signal 
an den Controller: Ich denke es kommt von einem Hall sensor und 
schliesst nach jeder Umdrehung die FG Leitung mit GND kurz, andernfalls 
ist sie floating.

Ich möchte nun dieses FG Signal mit einem ESP32 auslesen um die 
Geschwindigkeit des Motors überwachen zu können. Ich habe die Platine 
der Anlage etwas studiert und FG wird mit Hilfe eines LTV816 
Optokopplers ausgelesen.

Mit kommen nun die beiden Optionen im Anhang in den Sinn (beinhaltet die 
Eingangsschaltung den Anlagenkontrollboards):

1.) Am einfachsten wäre es einfach einen Optokoppler (am besten den 
gleichen, LTV816) in Serie zu schalten.
Ein Nachteil ist dass sich der Strom etwas verringert da ein weiterer 
Diodenabfall dazu kommt: (12-1.2)/2.5=4.32mA wird zu 
(12-2*1.2)/2.5=3.84mA.
Ein weiterer Nachteil ist, dass das Kontrollsignal nun durch meine 
Schaltung läuft und falls irgendwas mit dem Optokoppler nicht stimmt 
spinnt die ganze Anlage.

2.) Alternativ könnte ich parallel einen weiteren Optokoppler anbinden. 
Das würde ich über die 5V des ESP32 Moduls machen. Zwar betreibe ich den 
ESP32 von einem Rail der Anlage, sodass GND wahrscheinlich verbunden 
ist, so habe ich trotzdem Bedenken wegen ground loops. Also würde ich 
einen floating DCDC converter nehmen (B0505S-1W) und den auf einer Seite 
mit 5V und Ground des ESP23 Moduls verbinden. Auf der Ausgangsseite das 
GND des ECM Motors und einen Optokoppler (PC817 weil ich den bereits 
habe).
Soweit ich das sehe sollte das die vorhandene Schaltung überhaupt nicht 
beeinträchtigen: Wenn FG floated passiert nix und wenn es mit GND 
verbunden ist, dann leiten einfach beide Optokoppler parallel ihren 
Ladestrom über GND ab.
Nachteil ist viel höhere Komplexität und geringe Effizienz.



Meine Frage: Sehe ich das so richtig? Was würdet ihr machen und wieso?

[Rainer D. (rainer4x4)]

P. N. schrieb:
> um die Geschwindigkeit des Motors überwachen zu können.
> Was würdet ihr machen und wieso?

Meine Fragen wären erstmal: Warum? Wozu soll das gut sein? Funktioniert 
die Maschine nicht?

[Marcel V. (mavin)]

Rainer D. schrieb:
> Meine Fragen wären erstmal: Warum? Wozu soll das gut sein? Funktioniert
> die Maschine nicht?

Ich glaube es geht erst einmal nur um ein Monitoring, um das Interesse 
an der Drehzahl zu bedienen.

P. N. schrieb:
> Alternativ könnte ich parallel einen weiteren Optokoppler anbinden.

Wenn du an die internen 12 Volt vom Händler dran kommst, dann würde ich 
das genauso machen und den LED Vorwiderstand von deinem Optokoppler auf 
10k erhöhen und einen LTV817C einsetzen, der hat eine höhere CTR!

Des Weiteren kannst du den Kollektorwiderstand von deinem Optokoppler 
von 1k auf 4k7 erhöhen.

[Jörg K. (joergk)]

Wenn Du gar nicht in die vorhandene Elektrik eingreifen wills: 
Stromwandler um eine Phase, tiefpaßfiltern und Frequenz auszählen.

[P. N. (divb)]

Marcel V. schrieb im Beitrag #8074155 und #8074138:
> Rainer D. schrieb:
>> Meine Fragen wären erstmal: Warum? Wozu soll das gut sein? Funktioniert
>> die Maschine nicht?

Ist zwar nicht Teil meiner Frage aber OK: Ich möchte die Wärmeleistung 
berechnen, die durch Luftströmung und Temperaturedifferenz gegeben ist. 
Luftströmung errechnet sich einfach durch die Kennlinie im Datenblatt 
wenn RPM bekannt ist.

Marcel V. schrieb:
>> Alternativ könnte ich parallel einen weiteren Optokoppler anbinden.
>
> Wenn du an die internen 12 Volt vom Händler dran kommst, dann würde ich
> das genauso machen und den LED Vorwiderstand von deinem Optokoppler auf
> 10k erhöhen und einen LTV817C einsetzen, der hat eine höhere CTR!
>
> Des Weiteren kannst du den Kollektorwiderstand von deinem Optokoppler
> von 1k auf 4k7 erhöhen.

Da es sich um das Kontrollboard der ganzen Anlage handelt, möchte ich 
jegliche Modifikation daran komplett vermeiden. Daher auch meine Frage 
was am wenigsten in den normalen Betrieb und die Anlange eingreift.

Jörg K. schrieb:
> Wenn Du gar nicht in die vorhandene Elektrik eingreifen wills:
> Stromwandler um eine Phase, tiefpaßfiltern und Frequenz auszählen.

Ich glaube nicht dass das hier geht ... es handelt sich um einen ECM 
(Electronically Commutated Motor). Das ist ein DC Motor, obwohl er mit 
Wechselstrom betrieben wird, wird's zuerst intern gleichgerichtet. Oder 
meintest du was anderes?


Deswegen die Idee zum FG Signal... es ist ja bereits da! Das Kabel (mit 
GND, PWM, FG) hat einfache JST-XH 2.54 4Pin adapter ... ich kann einfach 
mittels adapters tappen ohne irgendwas zsh verändern.

[Jörg K. (joergk)]

P. N. schrieb:
> Das ist ein DC Motor, obwohl er mit
> Wechselstrom betrieben wird, wird's zuerst intern gleichgerichtet. Oder
> meintest du was anderes?

Der Name DC ist leider irreführend. Was landläufig als brushless DC 
bezeichnet wird ist eine permanenterregte Synchronmaschine, also eine 
Drehfeldmaschine. Daher gehen auch drei Drähte zum Motor. Die hier 
gemessene Frequenz der Grundschwingung ist proportional zur Drehfrequenz 
(Polpaarzahl beachten)

Oder hast Du einen Motor mit integriertem Umrichter? Als 
Kompressirantrieb habe ich so etwas noch nicht gesehen

[P. N. (divb)]

Ja es ist ein integrierter Gleichrichter. Ich wollte all das eigentlich 
auslassen weil nicht wirklich relevant aber es gehen nur 2 Drähte zum 
Motor (US Split Phase Maschine). (Nachdem das nun geklärt ist, die 
exakte Maschine ist Carrier 40MBABQ36XA3 … im Service manual ist die von 
mir beschriebene Verdrahtung zu sehen. Den Rest habe ich selbst mit 
Analyse des boards rausgefunden)

Ähnlich zu deinem Vorschlag könnte ich wahrscheinlich trotzdem einen 
Stromwandler verwenden und damit Leistung messen, in ersten Ordnung 
sollte das proportional zur Drehzahl sein. Aber eben nur im erster 
Ordnung. Da das FG Signal bereits da ist und exakt das liefert was ich 
suche wäre es super wenn ich das nehmen könnte