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Thema: BLDC vs Bürsten DC

  1. #1

    BLDC vs Bürsten DC

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    Hallo zusammen,

    ich würde mich gerne intensiver mit den Motoren auseinander setzen, bevor ich mein neues Arduino Projekt starte.

    Im ersten Ansatz geht es erst einmal darum für beide Motoren eine Art Prüfstand zu bauen, um sich mit deren Steuern bzw. Regelung zu beschäftigen.

    Ich bin etwas irritiert bezüglich des BLDC Motor:
    Wie viele Anschlüsse hat ein BLDC Motor im allgemeinen?
    Habe welche gesehen, die mit EMK arbeiten und somit nur 3 Anschlüsse haben für jede Spule
    oder halt in der 5er Version, wobei 2 Anschlüsse dann für die Hallsensorspannung benötigt werden.?
    Im Prinzip erzeuge ich doch einfach eine PWM über 3 Phasen, sodass die Spulen versetzt angesprochen werden.

    Kann hier jemand eine Version empfehlen ( bzw. eine Neue aufdecken ) und mir sagen, welchen Motor ich dafür verwenden muss inklusive Motor-Shield und ob dies auch umsetzbar ist mit einen Arduino.
    Am Anfang kann ein MOtor im Bereich von 6-12 V angenommen, im weiteren Verlauf würde ich diesen auf 24 v erhöhen, um eine Art Elektroroller anzutreiben.


    Wollen wir nun die Normalen Dc Motor betrachen:
    Auch hier gibt eine große Vielfalt : Reihen-, Nebenschluss etc.

    Im Prinzip wird hier bei der Steuerung doch einfach nur eine PWM erzeugt und somit die Spannung des Motors geregelt.
    Auch hier würde ich mich über Produkthinweise freuen.


    BLDC vs Bürsten DC

    Welche Motor wäre denn präziser zu steuern?
    Beim Bürsten Dc muss ja nur die Spannung senken und erhöhen, hingegen beim BLDC habe ich muss selber um die kuperation zu kümmern.

    Vielen Dank

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Im Prinzip erzeuge ich doch einfach eine PWM über 3 Phasen, sodass die Spulen versetzt angesprochen werden.
    ? Wie bitte ?

    https://de.wikipedia.org/wiki/B%C3%B...eichstrommotor

    schau dir erstmal das Prinzip an

    da braucht man keine PWM, man muss nur ein festes zeitabhängiges Ausgangsmuster an den 3 Pins durchschalten

    bei einem DC Motor machst du einfach nur simples 1poliges PWM, das kommutieren der Wicklungen macht der mechanische Kommutator im Motor und die einzige Stellgröße ist wieviel % der Zeit du dem Motor Saft gibst

    einen echten Sinus zu generieren um einen BLDC anzusteuern wäre Irrsinn, dann wäre es auch kein BLDC sondern ein AC Motor

    man kann auch sagen, ein BLDC ist ein Rechteck-AC Motor
    Es gibt 10 Sorten von Menschen: Die einen können binär zählen, die anderen
    nicht.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von Roboteralex Beitrag anzeigen
    Im Prinzip erzeuge ich doch einfach eine PWM über 3 Phasen, sodass die Spulen versetzt angesprochen werden.
    Nicht so wirklich, denn die 3 Signale Überlappen sich.

    Ein BLDC Motor ist besser, wenn es um Störsicherheit und EMV geht. Deshalb wird in der Industrie bei CNC und Roboterantrieben primär damit gearbeitet.
    Die meisten Servomotoren/Servoantriebe
    https://de.wikipedia.org/wiki/Servomotor
    https://de.wikipedia.org/wiki/Servoantrieb
    werden mit BLDC/Synchonmotoren gebaut. Die werden dann mit Frequenzumrichtern betrieben und haben einen Resolver
    https://de.wikipedia.org/wiki/Resolver
    und einen Drehgeber drann.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Drehgeber
    Gleichstrommotoren mit gleichen Leistungsdaten haben wegen Ihrem Bürstenfeuer immer eine negative Auswirkung die man mit viel drum herum wieder minimieren muß.
    (Jeder DC-Motor ist ein breitbandiges Funkgerät der Klasse Funkensender)
    Ist einem das egal, sind DC-Motoren billiger.

    Beide lassen sich präzise regeln.

    Steuern ist von Natur her immer weinger Präzise wie Regeln.
    Denn man kennt keine Regelabweichung und deshalb nicht wie genau der Istwert am Sollwert ist.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Roboteralex Beitrag anzeigen
    Ich bin etwas irritiert bezüglich des BLDC Motor:
    Wie viele Anschlüsse hat ein BLDC Motor im allgemeinen?
    Habe welche gesehen, die mit EMK arbeiten und somit nur 3 Anschlüsse haben für jede Spule
    oder halt in der 5er Version, wobei 2 Anschlüsse dann für die Hallsensorspannung benötigt werden.?
    Im Prinzip erzeuge ich doch einfach eine PWM über 3 Phasen, sodass die Spulen versetzt angesprochen werden.
    Im Prinzip ist das so. Bei einem Brushless, einem bürstenlosen Motor kommen statt einem mechanischen Schalter, dem Kommutator, elektronische Schalter, Transistoren, zum Einsatz. Diese müssen synchron mit der Rotorstellung geschaltet werden, genau wie es der Kommutator mechanisch macht.

    Gesteuert wird ein DC Motor über die Versorgungsspannung, in Praxis mit einer PWM. Dazu braucht man eine Transistorbrücke. Bei einem Brushless Ist aber eine Brücke für die Kommutierung schon vorhanden, da kann man Steuerung und Kommutierung mit den gleichen Transistoren erreichen.

    Wenn nicht gerade die Back-EMF zur Synchronisation von Rotor und Spulenansteuerung verwendet wird, werden typisch 3 Hallsensoren eingesetzt. Gängig sind da 5 Anschlüsse. Vcc, GND sowie 3 Hallsignale. Das sind dann "digitale" Hallsensoren. Die typischen Modellbau und E-Bike Motore sind so aufgebaut.

    Bei geräteinternen Motoren, CD-Laufwerken, Laserdruckern etc. werden auch gerne die etwas einfacheren analogen Hallsensoren eingesetzt. Die haben zwei Anschlüsse pro Sensor, das macht 8 Anschlüsse. Diese differentiellen Signale sind aber klein und müssen dann noch verstärkt werden. Das macht man nicht gerne über längere Leitungen.

    Wollen wir nun die Normalen Dc Motor betrachen:
    Auch hier gibt eine große Vielfalt : Reihen-, Nebenschluss etc.
    Eigentlich nicht. Es gibt in der Praxis üblicherweise nur DC-Motore mit Dauermagneten. Sie sind kleiner und haben das bessere Leistungsgewicht sowie den besseren Wirkungsgrad. Und im Moment lösen gerade die Brushless in vielen Anwendungen die Bürstenmotore ab. Da immer mehr Motore gesteuert laufen, braucht man sowieso eine Transistor-Brücke und einen µC. Für einen Brushless brauch man nur eine Halbrücke mehr, spart sich aber Bürsten und Kommutator. Zusätzlich baut der Motor auch noch kleiner.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Reihen, Nebenschluss... sind bei Industriemotoren zu finden. Das hat Primär etwas mit dem Drehmomentverlauf zu tun. Im "Hobbybereich" kommen meistens Permanentmagnetmotoren zum Einsatz.

    MfG Hannes

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Es wäre ganz nützlich, wenn man etwas mehr über die gewünschte Leistung, Drehzahl etc. wüsste.

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