Rotorposition bei BLDC Motoren im Stillstand bestimmen

[slaughter]

Ich kann leider nichts mehr raufladen, aber die Werte, die mein 10 Bit ADC bei einer Rotorstellung ausgibt, wären z.b.

uv=31
vu=31
uw=31
wu=30
wv=39
vw=60

Die Variabel-Namen representieren hier die Einspeiserichtung, also z.b. vu heist positiver Strom durch die Wicklung v und negativer durch u.

[BLDCer]

Hallo zusammen,
ich bin heute auf Euern forum Eintrag gestoßen und finde das Thema
BLDC sensorless im niedrigen Drehzahlbereich bis hin zum Stillstand sehr interessant und würde mich deshalb gerne mit Euch ein bisschen austauschen.
Meine erste Frage: Gibt es noch andere Verfahren, die die Rotorlage bestimmen können bis hin zum Stillstand (sensorless)? Bin auf der Suche nach mehreren Möglichkeiten. Ich bin unteranderem noch auf das INFORM -Verfahren nach Prof.Schrödl gestossen.

Vielen Dank und Viele Grüße

BLDCer

[slaughter]

Hi BLDCer,

um die Rotorposition im Stillstand eindeutig zu bestimmen, gibt es nur die Möglichkeit über die Einspeisung hoher Ströme das Eisen in die Sättigung zu treiben, somit also die differentielle Induktivität zu verändern und den Verlauf der Stromstärke zu messen.

Eine andere Möglichkeit wäre ein hochfrequentes Rechtecksignal auf die Wicklung zu schalten. Durch den Komplexen Spannungsteiler zwischen R und L kann man nun je nach Rotorposition eine Spannung messen.
Das problem hierbei ist aber eine Unsicherheit um (elektrisch) 180°, da man nicht erkennt, ob der Nord oder Südpol oben steht.

Andere Methoden kenne ich bisher nicht...wäre aber auch sehr daran interessiert.

Das Inform Verfahren greift übrigenens auch auf den Effekt der Sättigung des Eisens zurück.

Grüße

[BLDCer]

Hi,

Danke für die schnelle Antwort!
Jetzt stehe ich vor folgendem Problem, die Theorie habe ich weitest gehend verstanden, doch wie setze ich beispieleweise die Gegen-Emk Nulldurchgangs Erkennung in einem Programm um? Wie beginne ich am sinnvollsten.

Viel Grüße

BLDCer

[slaughter]

Hi,

also es gibt mehrere Möglichkeiten, die Gegen-Emk zur Rotorpositionsbestimmung zu benutzen:

Die Emk ist im Betrieb trapez- oder eher sinusförmig und 120° verschoben. Die Nulldurchgänge der Spannung sind immer 30° (elektrisch) vor den Kommutierungszeitpunkten.

Die Herausforderung ist es also, diese zu detektieren. Dies kann man entweder durch schnelle ADCs machen oder über eine analoge Komparatorschaltung. Hier bin ich gerade am tüfteln.

Man braucht also eine Schaltung, die 3 Spannungen miteinander vergleicht und entsprechende Flanken auslöst, die dann einfach mit einem MCU verarbeitet werden können.
Eine Schaltung, mit der ich es versucht habe, steht im Anhang, allerdings funktioniert sie leider nicht wie gewünscht.

Wäre über Tipps sehr dankbar !

Grüße

[harry3]

Hab mir mal vor einiger Zeit einen Schaltplan für einen BL Regler runtergeladen, siehe Anhang.
Dort siehst du wie das gemacht wird mit dem Messen der Position:
Es wird ein virtueller Sternpunkt gebildet und gemessen. Weiters werden die 3 Spannungen A, B und C gemessen. Die Differenz zwischen jeweils einer Phase und dem Sternpunkt ergibt dir die jeweilige Sternspannung. Damit kann man dan recht gut die Position bestimmen!

Ich hab mir dazu auch eine Linkliste angelegt, vllt. hilft sie dir ja weiter:
http://modelluboot.de/~BLMC/
http://home.versanet.de/~b-konze/blmc_bko/blmc.htm
http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/index.html
http://www.aerodesign.de/peter/2001/...kel_arten.html
http://www.aerodesign.de/peter/2001/...eht_er_so.html
http://aquaticus.info/bldc_controller
http://www.mikrokopter.de/ucwiki/BrushlessCtrl
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...ight=brushless

[slaughter]

Die Schaltung mit den drei Komparatoren von

http://home.versanet.de/~b-konze/blm...schaltplan.htm

habe ich auch schon mal aufgebaut. Die funktioniert auch bestens, allerdings verstehe ich leider nicht, welches Signal jeweils auf den "-" Eingang gelegt wird.

[harry3]

So schnell hingeschaut würde ich sagen, dass am Minus Eingang der virtuelle Sternpunkt liegt. Je nach dem ob nun das Phasensignal größer oder kleiner als das Sternpunktpotential ist, liefert dir der OPV einen HIGH oder LOW Wert. Du bekommst damit die 3, um jeweils 120° versetzten Signale, aus denen du den Drehsinn und die Geschwindigkeit bestimmen kannst.

[slaughter]

Irgendwie sind da noch die Spannungen mehrerer Phasen verknüpft.
Die Schaltung funktioniert bestens, aber leider kann ich sie nicht wirklich erklären.

Hier sieht man mal wie sie arbeitet:

[harry3]

Irgendwie sind da noch die Spannungen mehrerer Phasen verknüpft.
Die Schaltung funktioniert bestens, aber leider kann ich sie nicht wirklich erklären.

Hier sieht man mal wie sie arbeitet:

Hab heute echt nimmer den Nerv dazu das Schaltplangewirr zu entziffern, aber vielleicht schau ich morgen nochmal näher drüber.

Aber ich bin mir fast sicher dass es der virtuelle Sternpunkt ist, denn dieser ist ja eben genau eine Verknüpfung aller 3 Phasen, quasi der Mittelwert von den 3en! Stell dir das so vor: Du tust hinter jeder Phase einen großen Widerstand hin(damit keine großen Ströme fließen, Ströme brauchst du für Spannungsmessungen ja fast nicht), und verknüpfst diese 3 Widerstände dann. Du hast nun genau den Mittelwert aller 3 Phasen an diesem Punkt anliegen. Und nun vergleichst du die Spannungswerte der einzelnen Phasen mit deiner Referenzspannung, dem Sternpunkt. Wenn du nun die OPV Ausgänge aufzeichnest, erhältst du das von dir gepostete Diagramm!

Hoffe ich konnte es halbwegs verständlich erklären!?