Allmänt om BLDC

[FormerMazda]

Jag har kommit över några BLDC-motorer, närmare bestämt: FL57BLS03-36V-4000B-2
https://cnfullingmotor.en.made-in-china ... BL-S-.html

Som jag tolkar det, 3fas BLDC, sensored med tre halleffektsutgångar.
Så motorn har 3 tåtar lite grövre, och 5 lite tunnare.
De fem är +5V, 0V, 3st utgångar. Spänningsätter jag dessa och manuellt vrider på motorn så får jag ett pulståg på 50Hz när motorn kommer i läge för dess halleffekt. Alla tre halleffektarna beter sig lika.
Man kan alltså lämna motorn stilla i ett läge och pulståget är fortfarande 50Hz.

Själva motorn i sig är ganska stabil, känns gedigen och välbyggd.
36V, 16A, 138W går att läsa ur. Vet inte vad man kan tänkas hitta på med en sån motor, men nåt åkdon vore väl kul?

Den stora frågan däremot är drivningen. Och det är hela anledningen till att jag tog dom, jag vill testa att bygga en drivare!
Efter lite googling så är det lösbart med arduino och 6st MOSFET. Så det är väl tanken att bygga så.

Men hur hastighetsreglerar man? Är det genom olika tider för när man driver utgångarna, eller är det genom att variera spänningen till lindningarna?

Vad är era generella tankar och ord om detta?

[prototypen]

Det är i princip en synkronmotor, det är frekvensen på "trefasen" som bestämmer hastigheten.
Hallgivarna håller bara reda på var rotorn är och "synkar" drivningen så det inte "kuggar över" om belastningen blir för stor.

Att du får 50 Hz med stillastående motor måste vara fel, verkar som du får in nätfrekvensen.

Protte

[H.O]

36V, 16A, 138W...
Det var ingen vidare verkningsgrad på den

[FormerMazda]

Jag tycker också det kändes nätfrekvensigt, men jag matade min 5V via mitt labbaggregat som mig veterligen är linjärt.
Finns dock alla möjligheter att det är nätfrekvens jag ser, tyckte bara att det var så tydligt en 50Hz signal, inte en överlagrad störning typ.

Mina siffror kom från databladet, hur dom förhåller sig har jag ingen aning.
Men utbildas gärna i ämnet!
Är det 138W nominell maxeffekt, och 16A max ström vid stallad motor?

[SeniorLemuren]

Anta att du vill bygga för att det är skoj. Annars köper man dem billigt, finns för motorer både med och utan hall.

[arvidb]

Det är i princip en synkronmotor, det är frekvensen på "trefasen" som bestämmer hastigheten.
Hallgivarna håller bara reda på var rotorn är och "synkar" drivningen så det inte "kuggar över" om belastningen blir för stor.

Njaej, det är väl spänningen som bestämmer hastigheten? Vilka lindningar som ska kopplas in bestäms av rotorns position - kommutationen följer alltså hastigheten - men det är spänningen som "ger" fart, precis som med en DC-motor.

Databladet säger back-EMF-konstant på 4.8 V/(1000 rev/min), så vill man ha upp den i 1000 rev/min (utan last) lägger man alltså på 4.8 V. Kommutationen sker sedan utifrån rotorns läge i varje ögonblick. Börjar du direkt kommutera i 33,3 Hz så lär motorn bara stå och surra.

Man styr den alltså på precis samma sätt som en DC-motor, bara det att man dessutom måste sköta kommutationen elektroniskt istället för att den sker automatiskt/mekaniskt.

[Icecap]

De 50 Hz kan vara for att vissa magnetsensorer har open-collector utgång, det behövs alltså en pull-up (eller pull-down) för att få tydliga signaler.

De ger INTE 50 Hz vid stillastående motor!

[MadModder]

arvidb: men du måste ju ha rätt frekvens ändå, så att magnetfältet alltid drar i magnetfältet på rotorn. Hamnar rotor och stator ur fas får du samma effekt som när du tappar steg med en stegmotor.
Det går utmärkt att dra runt en BLDC i 1 rpm mha sinusdrivning.
Det går inte fortare bara för du höjer spänningen men inte ändrar hastigheten på kommuteringen.
Däremot går det att öka hastigheten genom att bara snabba på kommuteringen, men motorn blir då svagare och svagare, tills den inte orkar dra sig fram till nästa lindning.

[FormerMazda]

Börja tvivla på om jag vill bygga.. Kommer ju inte bli bättre än köpe-drivers. Knappt ens billigare.
Det finns ju ett nöje i att bygga själv, men jag är nog inte intresserad av den analoga biten som lär följa med detta.

Ska kika lite på en färdig modul som SL länkade, mest för att testa en motor. Sen får vi se.

De data som finns om motorerna, säger dom er nåt?

[arvidb]

Det går utmärkt att dra runt en BLDC i 1 rpm mha sinusdrivning.

Det går, men det går inte utmärkt. Tvärt om får du stora förluster om du gör så - precis som i en stegmotor, som ju blir väldigt varm även när den står stilla.

Det genererade magnetfältet i statorn bör alltid vara 90° mot rotorns magnetfält, för att ge maximalt vridmoment per inmatad watt. Ju mer vinkeln avviker från 90° desto mer av inmatad effekt bli bara värme utan att bidra till uteffekten. Därför låter man vanligen hallsensorerna styra kommutationen helt utan att ta hänsyn till motorns hastighet - enbart rotorns läge spelar roll för vilket kommutationsläge som väljs. (Sen finns avancerade driftsfall där man medvetet "stör" rotorns magnetfält för att få högre topphastighet: field weakening, eller FOC där man använder back-EMF och en massa matte för att räkna fram optimalt kommutationsläge i varje stund inklusive kompensering för statorns induktans, men det kanske är överkurs...)

Om du snabbar på kommutationen utan att öka spänningen så blir motorn svagare eftersom vinkeln mellan statorns och rotorns magnetfält ökar mer och mer från 90° - drivningen blir mindre effektiv, mer och mer av inmatad effekt går förlorad. Samma sak om du driver motorn som en stegmotor (kommuterar för långsamt). Jämför 1 rpm-fallet där du smäller på en hög spänning och i princip har 0° mellan magnetfälten (nästan all effekt går förlorad) med att använda rätt spänning för varvtalet och hålla kommutationsvinkeln på 90°. Det senare fallet kräver mycket lägre ineffekt, för samma effekt ut.

Givet att kommutationen sker korrekt, så att vinkeln mellan magnetfälten är 90°, så är det alltså spänningen som styr.

[MadModder]

Ja, jag sa inget om utmärkt med små förluster.

Sen har vi ju de utan några sensorer alls.
Där får man väl läsa av backemf och räkna ut vinkeln mha varvtalet på nåt vänster.
Funkar iaf fint på RC-grejer.

[arvidb]

Japp, "sensorless" betyder att man mäter rotorns position genom back-EMF istället. Det funkar bara när motorn redan har fått upp visst varvtal så "sensorless RC-ESC:ar" brukar dra igång motorn blint och ha en viss minihastighet (och startar alltså ganska våldsamt). Det är därför "sensored" ger bättre lågfartsegenskaper.