Brushless-Motor für extrem starkes Servo

[ranke]

Um die volle Leistung aus einem BLDC heraus zu holen machen Vollbrücken durchaus Sinn. Zum besseren Verständnis solltest Du mal einen Drehstromkurzschlußläufermotor heranziehen, da dieser letztendlich das Vorbild für BLDC ist.

Sicherlich kann man die drei Stränge auch über drei Vollbrücken bestromen (auch wenn sich mir der Sinn nicht unmittelbar erschließt). Drehstromasynchronmotoren werden typischerweise in Stern oder Dreieck geschaltet, haben also nur drei Leitungen aus dem Klemmenkasten. Im Frequenzumrichter sitzen dann drei Halbbrücken.

Bei einem dreiphasigem mit 24 Nuten kannst Du, je nach Wicklungstechnik mit 12 oder 24 Polen arbeiten. Der Rotor hat bei dreiphasigen eine durch 3 teilbare Anzahl Magnetpole.
Bei einem zweiphasigem mit 24 Nuten kannst Du auch mit 12 oder 24 Polen arbeiten, aber der Rotor muß n-1 Magnetpole haben damit er anlaufen kann.

Hier immer noch große Verwirrung: Wie kann ein runder Magnet eine ungerade Polzahl haben? Es wechselt doch immer zwischen N und S, dadurch ergibt sich automatisch immer eine gerade Polzahl (speziell wenn es auch noch symetrisch sein soll)! Auch der Bewicklungsrechner bei powercroco ( http://www.powercroco.de/Kombinationstabelle.html ) meckert sofort, wenn man versucht eine ungerade Polzahl einzustellen. Und der Begriff "Polpaarzahl" wäre ja auch wenig sinnreich, wenn Pole nicht paarweise auftreten würden.

[Richard]

toemchen:

soviel ich weiß. Hallsensoren wären noch eine Möglichkeit, aber mir ist mit den ganzen wechselnden Magnetfeldern nicht wohl.

Schau mal bei Amtel in die Applikationen, Dort sind einige gute
Beispiele für BLCD Steuerungen auch mit Zeichnungen wie das
schritt für schritt abläuft. Einen genauen Link habe ich leidernicht
mehr, einfach mal nach BLCD suchen. Beispiele und Fertige Assembler
Programme gibt es dort auch.

Natürlich auch fertige Amtel Steuerchips....

Ich habe auch schon Animationen von BLCD Motor gesehen, keine
Ahnung wo. Wicki?

Gruß Richard

[Richard]

@ranke

Es sind damit nicht die Magnetischen 2 Pole der einzelnen Magnete
gemeint sondern die Anzahl der Magnete selber. 2,4,8,12,16,24
oder halt 3,5,7,9,11,13,15... zählt dann (in Bezug zur Nutzahl)
als gerade oder ungerade Polzahl.

Gruß Richard

[ranke]

Es sind damit nicht die Magnetischen 2 Pole der einzelnen Magnete
gemeint sondern die Anzahl der Magnete selber. 2,4,8,12,16,24
oder halt 3,5,7,9,11,13,15... zählt dann (in Bezug zur Nutzahl)
als gerade oder ungerade Polzahl.

Wenn ich in einen Läufer Magnete einklebe, dann sollten diese ja in der Polarität abwechseln, d.h. auf einen Magneten mit Nordpol nach innen sollte ein Magnet mit Südpol nach innen folgen, dann wieder einer mit Nordpol nach innen und so fort. Außerdem sollten wohl die Abstände der Magnete alle gleich sein.
Wenn ich aber eine ungerade Zahl von Magneten einklebe, dann wird der letzte eingeklebte Magnet die selbe Polarität haben wie der zuerst eingeklebte Magnet. Das Prinzip der abwechselnden Pole geht also nur mit einer geradzahligen Zahl von Magneten (was natürlich auch eine geradzahlige Polzahl zur Folge hat).
Das war mein Einwand, warum eine ungerade Polzahl nicht geht. Man kann das zwar so einkleben, es gibt aber kein symetrisches Feld mehr. Das kann ja wohl nicht so gemeint sein (oder doch?).

[Richard]

Stimmt, habe mich falsch ausgedrückt soll eher bedeuten
das die Anzahl der Pole und die Anzahl der Nuten ungerade
sind. Dadurch überlappen die Anker etwas gegenüber den Polen.
Ist aber auch bescheuert zu Formulieren.

Gruß Richard

[ranke]

soll eher bedeuten
das die Anzahl der Pole und die Anzahl der Nuten ungerade
sind

Das kann man auf zweierlei Art verstehen:
1. Sowohl die Polzahl als auch die Nutzahl sind ungerade. Kann nicht sein, weil Polzahl (wie oben dargelegt) gerade sein muss.
2. Die Summe aus Polzahl und Nutzahl ist ungerade. Könnte sein, setzt aber eine ungerade Nutzahl voraus. 24 Nuten sind gegeben. Kann also auch nicht sein.

Ist offenbar wirklich ziemlich schwer zu formulieren. Habe es leider immer noch nicht kapiert.

[ranke]

Ich habe inzwischen einige Überlegungen zum Thema Bewicklungsschema angestellt und möchte diese hier zur Diskussion stellen.
Wenn man einen 24-nutigen Stator mit einem 28-poligen Läufer nutzen will, ist es offensichtlich, dass der Stator bei entsprechender Bestromung auch ein 28-poliges Feld erzeugen sollte. Um das zu erreichen, stehen die drei um 120° versetzten Phasen A, B, C, sowie die (durch Umkehrung der Wicklungsrichtung erzeugten) Phasen a, b, c. Die Kleinbuchstaben sind zum jeweiligen Großbuchstaben um 180° versetzt. Diese Nomenklatur wird auch auf http://www.powercroco.de/Kombinationstabelle.html verwendet.
Der Versatz der Phasen (willkürlich gegen A= 0° gesetzt) sind:
A = 0°
c = 60°
B = 120°
a = 180°
C = 240°
b = 300°
(zur Veranschaulichung kann man hier nachsehen: http://de.wikipedia.org/w/index.php?...20090604064939 )
Der Phasenversatz der Wicklung von Nut zu Nut sollte also 14/24 * 360° = 210° betragen.
Wenn man es vermeiden will, mehrere Phasen in eine Nut zu wickeln stehen aber nur 60° Schritte zur Verfügung, aber 210° / 60° = 3,5.
Man kann sich behelfen, indem man von Nut zu Nut abwechselnd einen Sprung von 180° bzw. 240° macht. Ein mögliches Wicklungsschema wäre dann also:
AacCBbaACcbBAacCBbaACcbB

[toemchen]

@Richard:
Hm, kurz nach Amtel gegoogelt, einigen wir uns auf Atmel?

Hab jetzt kurz eine Applikation für eine sensorlose Ansteuerung angelesen. Klar, das Problem niedriger Geschwindigkeiten und des Anlaufs gibt es natürlich. Eine Applikation mit Hallsensoren finde ich sicher auch noch. Über die mechanische Anordnung der Hallsensoren im Motor wird sich diese Applikation sicher nicht auslassen. Ich hab meine Zweifel, wo man diese Sensoren gerade bei dichtgepackten Torque-Motoren unterbringen soll.

@Ranke und Hessibaby:
Vollbrücken, Halbbrücken:
Drei Phasen mit drei Vollbrücken anzusteuern, wäre wieder eine saubere Lösung. "Sauber" in dem Sinne, daß ich mir das wieder vorstellen kann und diese "Unsauberkeit" weg ist, daß man nicht jede einzelne Phase unter Kontrolle hat, sondern immer mindestens zwei über den Sternpunkt zusammenhängend betreibt. Es kann aber sehr gut sein, daß diese Unsauberkeit technisch überhaupt nichts ausmacht.
Die Sache ist aber die, der Aufwand ist wieder unnötig hoch. Zwei über Vollbrücken betrieben Phasen reichen aus und dies kann ich durch eine Vielzahl von Schrittmotor-Treiberbausteinen erreichen.

Polzahl:
Ich hab weiter oben schon etwas schwadroniert, wie ich die Magnetpolzahl und die entstehenden Magnetkreise sehe. Der "Magnetring" entsteht ja durch Einkleben von Einzelmagneten in einen Rückschlußring, mit wechselnder Polung. Somit gibts selbstverständlich nur 26 oder 28 Magnetpole und keine 27. Sonst würden ja zwei gleicher Polung nebeneinanderliegen, da wirst wahnsinnig beim Einkleben und der Magnetring wäre vollkommen unsinnig unsymmetrisch.

Aber über Magnetanordnungen und BLDC-Animationen weiter in Worten zu reden, halte ich langsam für müßig. Ich muß jetzt Bilder sehen (notfalls erzeugen), und das dauert.

Gruß
Tom.

[toemchen]

Ahhh, mal wieder den Fehler gemacht, am Ende der ersten Seite draufloszuschreiben und die Beiträge der zweiten Seite zu übersehen. Ordnet meinen Beitrag von eben geistig weiter oben ein und ich les jetzt erst mal weiter.

[toemchen]

Hm, ich kann der Nomenklatur einfach geistig nicht folgen. Vor allem macht es mich rasend, nicht zu überblicken, was die anderen Stator- und Rotorpole machen, die in einer bestimmten Rotorstellung nicht so gut zueinanderpassen, sondern sich irgendwie schief gegenüberstehen. Ich brauche einfach Bilder mit hübschen roten und grünen Blöcken für die Magnetpole, und eingemalten Wicklungen am Stator und wo ich mit die Statorzähne auch ein bißchen rot und grün einfärbe und dann vielleicht noch kleine schwarze Pfeile für die Anziehungs- und Abstoßkräfte einzeichen.

Jetzt doch noch eine kleine Gedankenübung: 24 Statorpole abwechselnd mit den zwei Phasen bewickelt. 24 Magnetpole. Hohes Rastmoment natürlich. Wenn ich jetzt beide Phasen gegensinnig bestrome, rastet der Motor ein und hat höchste Haltekraft (wenn wir mal nötige Lastwinkel außer acht lassen). ABER: Da bekomme ich ja keine Drehrichtung rein. Wenn ich jetzt anfange, die Polarität einer Phase zu wechseln, dreht sich noch nichts und wenn ich beide Polaritäten wechsle, kann sich der Rotor für keine Drtehrichtung entscheiden. Das ist noch nicht einmal ein ordentlicher Schrittmotor. Ach ja...