Styrning av borstlös motor

[marcusab]

Nu till nästa steg. Styrning av en borstlös motor. Jag har en del fungeringar men vi tar väl det från början ...

Jag hittar säkert mer info under skrivandet så håll till godo (om intresse finns )


Tydligen har AoE skrivit en artickel om detta ämne. Borstlös motorstyrning. Körreglage för radiostyrda skalamodeller i nummer 1/2006. Denna är jag på jakt efter, skickat mail till AoE men inget svar ännu.

Såhär fungerar en så kallad borstlös motor, tydligen en 3-fas asynkronmaskin:
2-Pole BLDC Animation

Följaktligen behövs minst 6 st transistorer och minst lika många frihjulsdioder.

För att veta vilka spolar man ska dra vid en given tidpunkt behöver man veta rotorns position. Detta görs tydligen med hall-sensorer eller så antar jag att man helt enkelt mäter inducerad energi som den spolen som man för tillfället inte drar ger upphov till. Någon som har mer info om något lämpligt sätt att göra detta på? Kanske någon som rent av har något schema med tillhörande föreslagna komponenter. Man undrar ju hur det ser ut under huven på tex en av dessa:
ALIGN 35A - HELI

Så till nästa fundering. Hur styrs en borstlös motor optimalt, hur skall spolarna timas sinsemellan? Tydligen krävs olika timing för olika motorer. Så som jag har letat efter info om detta.

Skulle så gärna vilja hitta något dokument eller hemsida som beskriver teorin bakom detta ämne, ett par exempel och eventuellt ett par tips & trix.

Länkar:
En tysk sido om själva motorerna verkar det som

Jippie, ex exjobb om ämnet borstlös motorstyrning. Denna svarar säkert på en del funderingar jag har.

Ett annat exjobb om PWM-controlled MOSFET with inductive load

Ännu en länk om Borstlösa PM-motorer

PeotryD här på forumet som tydligen har något på gång

[$tiff]

Vilken division ska du spela i? RC-prylar, industrimotorer eller bara nån liten hårddiskmotor? Synkron- eller asynkronmotor?

Hur styrs en borstlös motor optimalt
Hur menar du då? En "borstlös motor", BLDC, tolkar jag som en synkronmotor (eller asynkron-) med drivelektronik. För att köra den hänger man bara på DC.

Om du undrar hur styrelektroniken funkar så är idealfallet för en 3-fasmotor att man syntetiserar tre 120° förskjutna sinus genom PWM.

[marcusab]

Lite mer info:

Vi spelar i divisionen "RC", eller autonom UAV, dvs en obemannad flygande farkost som är oberoende av överordnat system. Men låt oss inte snöa in på detta.

Jag skrev nyligen en fråga om Elektroniskt fartreglage PWM, val av frihjulsdiod som har knytning till denna tråd.

Med borslös motor menar jag BLDC. En sådan borstlös DC-motor kallas just DC av den enkla anledningen att den mekaniska kommuteringen är ersatt med elektronisk kommutering som kan skapas genom ex rektangulära strömmar. Rent mekansikt är likheterna större mellan BLDC-motorn och AC-motorn. Men låt oss heller inte snöa in mer på detta ämne. Läs ex ett exjobb från Linköping University, Department of Electrical Engineering om FPGA baserad PWM-styrning av BLDC-motorer.

Hur styrs en borstlös motor optimalt
Hur menar du då? En "borstlös motor", BLDC, tolkar jag som en synkronmotor (eller asynkron-) med drivelektronik. För att köra den hänger man bara på DC.

Nja. Momentant gör man det men under ett helt motorvarv växlar man polaritet på spolarna ett antal gånger. En emulering av den sedvanliga DC-motorns kommutering kan man väl säga. Momentant är ju även AC ses som DC. Men låt oss heller inte snöa in på detta ämne.

Summa summarum:
En vanlig typ av BLDC, ex denna AlignRC 430L styrs med 3 st spolar (förmodligen Y-kopplade). För att få denna maskin att fungera förmodar jag att man inducerar strömmar i lidningarna enligt denna princip: 2-Pole BLDC Animation. Återföringen av läge tror jag sker med hjälp av statorlindningarnas mot-EMK.



Jag har följande funderingar:



1) Hur syrs BLDC-motorn optimalt. 2-Pole BLDC Animation är en princip, är det bara att plank denna rakt upp och ner? Det är ju exempelvis fullt möjligt att variera PWM duty cycle (och frekvens om man så önskar) för att emulera ex triangel eller sinus, dvs "mjuktstarta" strömmarna i lidningarna. Detta bör ge oändliga möjligheter till optimering.

2) Hur mäter man statorlindningarnas mot-EMK på något lämpligt sätt. Metoden måste vara vedertagen då jag inte kommer på något annat sätt utan aktiv återföring av läget med ex hall-sensorer

[Minus]

räkna inte med något svar från AoE ........ gjorde en förfrågan på ett genompläterat kretskort som de sålde tidigare men har inte fått något svar


testa att ringa dem

[jonas2307]

Jag har pillat en del med detta, med varierande resultat..

Hur, som, det finns några stycken bra AN, application notes, som Microchip har gett ut, som hanterar hur man bygger styrning till dessa motorer.
Med hjälp en olika PICar så klart.

www.microchip.com

[marcusab]

Tack för tipset

Alltså, för den intresserade:
AN857 - Brushless DC Motor Control Made Easy

AN885 - Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals

Nu ska man iväg och jobba med annat ett par veckor, får ta tag i detta igen om två veckor. Ha dé och tack för tipsen!

p.s
Stack iväg till biblioteket och kopierade artickel Borstlös motorstyrning. Körreglage för radiostyrda skalamodeller i nummer 1/2006. Tog kort med kamera (i bist på scanner) och skapade en pdf. Så där ja.
d.s

[$tiff]

Med borslös motor menar jag BLDC. En sådan borstlös DC-motor kallas just DC av den enkla anledningen att den mekaniska kommuteringen är ersatt med elektronisk kommutering som kan skapas genom ex rektangulära strömmar. Rent mekansikt är likheterna större mellan BLDC-motorn och AC-motorn. Men låt oss heller inte snöa in mer på detta ämne. Läs ex ett exjobb från Linköping University, Department of Electrical Engineering om FPGA baserad PWM-styrning av BLDC-motorer.

Tack, jag tror jag är ganska säker på hur det fungerar, men de verkar däremot inte högskoleingenjören som skrev rapporten vara.
Du får gärna förklara mer vad tu tycker/tror att skillnaderna är mellan BLDC, AC-motor och borstmotor!

Hur styrs en borstlös motor optimalt
Hur menar du då? En "borstlös motor", BLDC, tolkar jag som en synkronmotor (eller asynkron-) med drivelektronik. För att köra den hänger man bara på DC.

Nja. Momentant gör man det men under ett helt motorvarv växlar man polaritet på spolarna ett antal gånger. En emulering av den sedvanliga DC-motorns kommutering kan man väl säga. Momentant är ju även AC ses som DC. Men låt oss heller inte snöa in på detta ämne.

Eh, ja, precis som jag sa, styrelektroniken i en BLDC sköter inverteringen åt en. Allt den behöver som kraftkälla åt motorn är likspänning. Om likspäningen kommer från ett batteri i RC-motornsfall, eller från likriktad och glättad 3-fas nätspänning i industrimotorns fall, kvittar. Hur insignalen (börvärde) till denna styrlektronik ges är olika beroende på system.

1) Hur syrs BLDC-motorn optimalt. 2-Pole BLDC Animation är en princip, är det bara att plank denna rakt upp och ner? Det är ju exempelvis fullt möjligt att variera PWM duty cycle (och frekvens om man så önskar) för att emulera ex triangel eller sinus, dvs "mjuktstarta" strömmarna i lidningarna. Detta bör ge oändliga möjligheter till optimering.

Det finns jättemånga sätt att styra en AC-motor på. Det du länkade till är en metod. Ändrar man lite på moduleringstekniken så får man en annan.
Jag tycker det är dax att du spcifierar din grundfråga. Vill du veta hur man kan styra en AC-motor eller hur man gör det på enklaste sätt, eller på ett sätt som passar dig? Är du bara intresserad av hur man styr en sådan RC-motor du länkade till?

2) Hur mäter man statorlindningarnas mot-EMK på något lämpligt sätt. Metoden måste vara vedertagen då jag inte kommer på något annat sätt utan aktiv återföring av läget med ex hall-sensorer

Om du låter bli att driva en fas på motorn så borde det vara relativt jätteenkelt att mäta den inducerade EMKn.


I övrigt håller jag med om att halvledartillverkarna har mycket bra appnotes inom området.