Maxon EC Motor mit Atmega8

[ChRiZ]

Hallo Zusammen!

Kann mir jemand sagen wie ich mit dem Atmega8 einen Drehstrommotor (Maxon EC Serie 6mm) ansteuern kann?

kann ich den drehstrom mit 3 Ports simulieren?

Viele Grüsse
Chris

[uwegw]

Das könnte mit drei PWM-Ports gehen, die mit Hilfe einer Sinustabelle angesteuert werden und dann über einen Tiefpass die Treibertransistoren steuern.

[ChRiZ]

Vielen Dank für deine Antwort..

würde der Motor auch drehen, wenn ich die Ports ohne Sinustabelle, direkt mit den Motorspulen verbinden?
(natürlich mit der richtigen Phasenverschiebung)

ich muss mit einem atmega8 bzw. 32 5 solche Motoren steuern, wenn ich nun 5*3, 15 PWM Signale erzeugen muss.. hmm...

[sigo]

Hi,

zunächst ein paar Fragen:

1. Gibt es Hallsignale? Wie viele, 3? ODer wie wird die Rotorlage erkannt?
2. Welchen max. Strom ziehen die Motoren?

Danach kommen ggf. Antworten.

Gruß Sigo

[ChRiZ]

Ciao Sigo!

Der Motor hat 8 Watt, es gibt 3 Hallsensoren.
Leider ist die Page von Maxon gerade Down, wegen dem Datenblatt.

Die Motoren werden aber mit ca. 6 Volt Betrieben, somit ca. 1.2 A pro Motor bei volllast.

Ich hab mir überlegt die 3 Phasen digital zu simulieren, evt. mit einem Kondensator noch etwas sinusähnlicher zu gestalten. Nun weis sich aber nicht wie ich jeweils die neagtiven halbwellen generieren soll?

Ich möchte das ganze so klein wie möglich machen, alles über einen MC wäre ideal.

[sigo]

Hi ChRiZ,

du brauchst keine "negativen Halbwellen" und glätten musst du auch nichts, das macht schon die Motorinduktivität für dich, wenn die PWM-Frequenz hochgenug ist.

Um den 3-Phasenmotor ansteuern zu können, brauchst du 3 Halbbrücken pro Motor.

Schau mal in folgenden Application Note:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2596.pdf

Evtl. ist es einfacher und effektiver mehrer kleine ATmegas oder ATtiny zu nehmen.

Hier gibts noch mehr zum Thema:
http://www.atmel.com/products/avr/mc/

Viel Spaß beim Lesen. Und viel Erfolg.

Sigo

[ChRiZ]

Wow Vielen Dank, genau sowas habe ich gesucht!!

ich möchte aber aus platzgründen nur einen IC für mind. 4 Motoren gebrauchen, sonst könnte ich auch einen "normalen" Brushless DC Treiber nehmen.

Ich werde mich mal durch den Code ackern, mal sehen ;)

[sigo]

Hi, ich hab grad noch in dieser Application Note gelesen.
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2592.pdf
Interessant ist hier das Bild, welches zeigt, wie man mit 1 PWM-Ausgang auskommt.

Übrigens kannst du die reine Kommutierungslogik auch prima in einen programmierbaren Baustein, packen. Ich hab das mal mit einem GAL 16V8 gemacht. Man kann heute aber locker die Logik für alle 5 Motoren in einen entsprechen Baustein packen. Dann braucht der Controller nur noch pro Motor PWM udn SIGN auszugeben.

Ich würde aber wohl mal in Richtung 5x ATtiny + 1 ATmega für die Koordination gehn..das Zeug kostet ja fast nix mehr..

Müssen die Motoren irgendwas können?

Also z.B. Lageregelung, Positionieren etc?

Sigo

[squelver]

Ich habe hier vorhin ne Alternative gefunden:
http://www.ibiblio.org/obp/electricCircuits/Digital/04446.png

[ChRiZ]

Ja, ich will Die Hallsensoren zur Positionsbestimmung nutzen.
Die Motoren laufen mit ca. 40'000 Umdrehungen /min.

Die Motoren müssen in der Geschwindigkeit regelbar sein, vor und rückwertslauf brauch ich auch.

Es geht um einen Roboter der laufen kann...

Link finde ich sehr interessant... ein PWM und der Oder verknüpft mit den Signalleitungen ich weiss garnicht wie das funkitonieren soll ;)

[ChRiZ]

Vielen Dank copious

Ich bräuchte aber die Regelung mit den Hall Sensoren, so kann man mit einem Bürstenlosen Motor schnell einen Wirkungsgrad von 90%!! bekommen..
ansonsten könnte ich auch einen normal DC motor nehmen...
Ich hoff ich erzähl jeztt keinen Quatsch ;)

[squelver]

Achso ;)

Was wird das denne fürne Art Bot?
Klingt interessant, allein schon, weil du Gelenkgetriebe suchst, hast du schon Bilder oder Skizzen \:D/

[ChRiZ]

Vielen Dank für dein euer Interesse!

Es handelt sich um eine Projektarbeit an einer Schweizer Fachhochschule
Es geht um einen humanoiden Roboter mit einer gesammtgrösse von max. 40cm und ca. 24 Freiheitsgrade
der soll mindestens laufen können.. wir haben aber einiges grosses vor ;)

Zur Zeit sind wir (3er Team) am Dimmensionieren der Motoren, Getriebe etc.
Wir haben nun Maxon Motoren gefunden die ein Drehmoment von ca. 1.5 Nm dauerlast aufbringen können. bei einem durchmesser von gerademal 1cm ;)

http://www.121shirts.ch/temp/IMAGE_00101.jpg

Wir haben schon eine kleine designskizze, die ich aber nicht (noch nicht) veröffentlichen darf? ich klär das lieber erst ab :)

auf alle fälle besteht ein Bein eigentlich nur aus diesen Motoren und 2 carbon röhrchen ;) (Bein mit Fuss momentan 6 Motoren)

Naja, jetzt wisst ihr auch wiso die Elektornik so knapp seine soll..
Ich wollte eigentlich einen Atmega32 pro Bein, und den dan mit I2C auf einen grossen controller im Rumpf des Bots (z.b. atmega128) steuern.

[squelver]

Hätt ich mal eher was von dieser Art Motoren gelesen, wäre was für mein Projekt gewesen :mrgreen:
Viel Erfolg bei eurem Projekt ;)

[ChRiZ]

zur Zeit ist die Page maxon.ch leider down... die US Page hat nicht das ganze Sortiment.. ;)
ich bin mal gespannt was die Motoren mit den Getrieben kosten werden :)
aber für dein Projekt wären die richtig fett!
es gibt die sogar in 6mm durchmesser bauform noch kleiner gehts auf minimotor.ch (Faulhaber) aber nicht ganz so stark...

[squelver]

zur Zeit ist die Page maxon.ch leider down... die US Page hat nicht das ganze Sortiment.. ;)
ich bin mal gespannt was die Motoren mit den Getrieben kosten werden :)
aber für dein Projekt wären die richtig fett!
es gibt die sogar in 6mm durchmesser bauform noch kleiner gehts auf minimotor.ch (Faulhaber) aber nicht ganz so stark...

Aus heutiger Sicht, will ich später mal, was ähnliches bauen, nur noch kleiner. Für mein jetziges Projekt habe ich nun ja schon fast alle Motoren zusammen O:)

[ChRiZ]

Was machst du denn gerade für ein Projekt?

[squelver]

Was machst du denn gerade für ein Projekt?

Schau mal hier \:D/
http://www.scorpion-bot.de

[sigo]

Chris,

haben die Motoren einen herausgeführten Sternpunkt? Wohl eher nicht, oder?

Die Schaltung con Cropius kann man wie man unschwer sieht ja nur mit einem solchen Sternpunkt machen, sie ist unipolar. Bei bipolarer Anteuerung braucht man zwar mehr Schalter, aber dafür wird der Motor optimaler genutzt mit besserem Drehmoment und Wirkungsgrad.

Euer Projekt klingt sehr interessant und mit den Maxonmotoren habt ihr das Beste, was es gibt am Start. Leider nicht ganz billig..

PWM über ODER:

Das Oder wird wohl eher ein low-aktives Und sein. ;-)
Wahrscheinlich haben die Module neg. Eingänge?

Ich würde allerdings nur 3 der 6 Fets schalten lassen und zwar wohl die unteren (N-kanalfets). So hast du weniger Schaltverluste, als wenn alle schalten.

Gruß Sigo

ps. hab das alles mal mit einem 40V 100W MAXON EC Motor gemacht, der locker 250W kurzeitig brachte.. :-)
Ist aber schon länger her..

[ChRiZ]

Ciao Sigo!

die maxon.ch page ist wieder online...
es gibt verschiedene Versionen des Motortyps: EC 10 Ø 10.0 mm

1:
Anschlüsse
Pin 1 4.5...24VDC
Pin 2 Hall Sensor 3
Pin 3 Hall Sensor 1
Pin 4 Hall Sensor 2
Pin 5 GND
Pin 6 Motorwicklung 3
Pin 7 Motorwicklung 2
Pin 8 Motorwicklung 1

und 2. ein sensorlosen mit:
Pin 1 Motorwicklung 1
Pin 2 Motorwicklung 2
Pin 3 Motorwicklung 3
Pin 4 Sternpunkt

was ist der Sternpunkt? ist das das Potential im Sternpunkt? könnte ich so auch die Drehzahl rausfinden?

Wenn ich den Sensorlosen einfacher ansteuern kann und die Drehzahl auch rausbekomme würde, wäre das auch eine Variante...

copious, cooles projekt! ich habe schon viel darüber gelesen!
gibts eigentlich auch schon Videos von dir (ich meine deinen bot ;) )?

[sigo]

Hi Chris,

bei der 2. Variante sind die Wicklungen so verdrahtet, dass sie gemeinsam an + gelegt werden können. Man braucht dann nur noch 3 statt sonst 6 Schalter, also MOSFETs oder Transistoren.

Die Drehrichtung etc. kann man damit auch genauso steuern. Ich bin mir nicht sicher, ob der Motor dann die gleiche Leistung hat. Die Elektronik wäre aber sehr einfach.

Beim sensorlosen Betrieb muss man aus der Gegen-EMK zunächst erkennen, welche Wicklung gerade als nächstes kommt, dazu kannst du googlen oder dir den Link ansehen, den ich dir bereits geschickt hatte.

Aber ich denke, dass du um die Hall-ICs nicht herum kommst, da du ja beim Einschalten nicht weißt, wo du bist. D.h. du musst erstmal blind Strom auf eine Wicklung geben, bezw. blind ein Drehfeld erzeugen. Der Motor zuckt dann ein wenig und sobald du dann ein Signal auf der Erkennung hast, kann der Motor drehen. Das ist bei Lüftern, Modellflugzeugen etc. egal, da sie ja nur eine Drehzahl brauchen.

Beim Bot wohl eher nicht..ich würde hier die Hall-ICs nehmen.
Trotzdem solltest du dich mal mit den BLDC Endstufen der Modellflieger befassen. Die sind leistungsstark, leicht und kompakt. Und wenn du Hallsignale verwendest, sind sie noch einfacher..

MAXON hat übrigens einen hervorragenden Außendienst (zumindest wars so, als ich ihn angefragt hatte). Lass den mal kommen und stelle Fragen...auch Muster sind meist möglich..

Sigo

[ChRiZ]

ja, ich habe denen schon eine Anforderungsliste geschickt, und wir machen einen Termin für nächste Woche.. :)

Nach Datenblatt hat der Sensorlose die selbe lesitung wie der andere, was mich aber auch irritiert. Evt hat der Sensorlose die Elektronik schon onboard?

Ich habe mir das so vorgestellt das der MC sich merkt in welcher Position die Motoren stehen, und dann beim Wiedereinschalten an den Positionsvariablen wieder weiterdreht.

Die BLDC endstufen sind wirklich praktisch, es gibt sogar solche die das Drehmoment aufzeichnen, das wäre sehr hilfreich bei einer Kollision..
Jedoch ist die Elektornik enorm teuer, so 40 Euro pro stück.. (ich brauche was um die 20 Motoren ;) )

Maxon selber hat auch noch Elektronik im Verkauf, nur will ich garnicht wissen was das dort kosten wird :)

naja, ich werde nun mal mit einen Atmeg32 einen einzelnen ansteuern mit 3 Hallsensoren, ich will das Teil mal drehen sehen, und höhren ;)

[sigo]

Hi,

läuft der Motor schon?
Schau dir mal die Bausteine an:
http://www.st.com/stonline/products/literature/an/9214.pdf
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/9455.htm

Allerdings gehen die erst ab 8V.

Sigo

[ChRiZ]

Hallo Sigo!
Vielen Dank für dein Interesse!
Das mit den 8V macht nix, mein maxon arbeitet mit 9Volt ;)

ich habe auch ein paar fertige Treiber gefunden, doch leider nichts was ich in der Schweiz so auf die schnelle bekommen kann :(

das einzige was hier verfügbar wäre ist:
http://www.distrelec.com/ishopWebFront/catalog/product.do?id=01&node=aeaaabadaban&series=1

dein Link der 9455 wäre perfekt!, an dem kann man ja direkt den Motor betreiben, und das bei 1.4 A Dauerstrom!
doch irgend eine Idee wo ich den bestellen könnte?
wir haben in der Schweiz vor allem www.distrelec.ch und conrad
ich habe den L6229 dort aber nicht gefunden :(

Viele Grüsse aus der Schweiz!
Chris

[sigo]

Hi, ich hab die Teile bei RS-Components gesehen. Die liefern bestimmt auch in die CH. Wenn sie nicht sogar eine Niederlassung da haben.

http://www.rsonline.de/cgi-bin/bv/rswww/searchBrowseAction.do?N=0&Ntk=I18NBrandPartNumber&Ntt=L6235&Nty=1&D=L6235&obs=sObs&callingPage=/jsp/search/noResults.jsp&BV_SessionID=@@@@1087600011.1163456792@@@@&BV_EngineID=cceladdjfjmjikecefeceeldgkidhgf.0&cacheID=deie&Nr=avl:de

Falls der Link nicht funzt, gib mal "L6235" bei www.rsonline.de ein.

Der Preis ist hier 11.70 EUR o.ä.

Gruß Sigo

[ChRiZ]

Cool! Vielen Dank für den Link!

Ich habe soeben bei ST ein paar samples bestellt...
hoffentlich dauert das nicht all zu lange, sonst bestelle ich doch lieber gleich bei RS!

so ein Treiber wäre wirklich ideal, somit könnte ich mit einem Atmega locker 2,3 Motoren steuern :)

[ChRiZ]

Yuppy der l6229 ist ja der hammer :)
Motor dreht und macht was ich will, nur der Regler ist noch nicht ganz abgestimmt.

Nun werde ich einen Hallsensor als Interrupt für den Atmega verwenden, mal sehen wie schnell der damit umgehen kann.
Es sind bei max. Geschwindigkeit ca. 50'000 Impulse Pro Minute..

das ist in etwa 1 Impuls pro Millisekunde das macht ungefair 500us erkennungszeit...
naja, mal sehen :)

[uwegw]

Bei 16MHz wäre das 16000 Befehlstakte zwischen den Interrupts. Das sollte bei eingermaßen geschickter Programmierung noch gehen...