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Buerstenlose Motore

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Henry
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 20.11.2007
Beiträge: 923
Wohnort: Fremont, CA USA

BeitragVerfasst am: 31.12.15 00:43    Titel: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Nachdem Dampfpferd so von seinem buerstenlosen Motor schwaermt und Christoph meint, wir sollten damit ein neues Thema aufmachen, tue ich genau das mal. Wie ihr wisst, bin ich ein Freund von extremem Langsamfahren und weichem Beschleunigen/Bremsen. Obwohl ich im Prinzip weiss, wie ein solcher Motor funktioniert, habe ich dochmal ein wenig im Netz gesucht. Wie ich mir schon dachte, ist der Motor fast nebensaechlich. Das Know-how steckt im Fahrtregler. Eine sehr schoene Abhandlung des Themas habe ich hier gefunden:
http://www.wettringer-modellbauforum.de/forum/index.php?page=Thread&threadID=36848
Das Problem scheint wie erwartet im extremen Langsamlauf zu liegen (mit meinen "alten" buerstenbehafteten Faulhabermotoren kann ich bis 1U/sec stabil regeln), waehrend zumindest in diesem Thread die Untergrenze bei 500U/min liegt - zu schnell fuer modellbahnmaessiges Rangieren. Es waere interessant, mal ein Filmchen mit Dampfpferds Lok zu sehen, und zwar in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen bis hinab zum Kriechen.
Was mich auch verwundert, ist die Eintragung im Datenblatt, das eine Abhaengigkeit der Drehzahl von der Eingangsspannung enthaelt. Heisst das, dass die Elektronik die Frequenz in Abhaengigkeit der Versorgungsspannung veraendert?
Moderne Innen/Aussenlaeufer nutzen als Positionsbestimmung die Gegen-EMK der gerade unbenutzten Wicklung aus. Ist das genau genug fuer extremes Langsamfahren oder ist der Knackpunkt der nachfolgende Regelalgorithmus. Auf alle Faelle bin ich neugierig geworden und wuerde mich auf eine lebhafte Diskussion freuen.
Regards

_________________
Henry
Donkey Doktor EDH Lumber Company
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volkerS
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 01.04.2012
Beiträge: 803
Wohnort: Bermersheim

BeitragVerfasst am: 31.12.15 09:41    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo Henner,
der kv-Wert hat etwas mit der Induktion zu tun. Im Generatorbetrieb nennt diese Zahl die erforderliche Drehzahl (z.B. 850 U/min) zur Erzeugung von 1V an den Motorleitungen. Da sich ein Brushless bei geringen Drehzahlen eher wie ein Steppermotor verhält (Rastverhalten) wird die Lösung wohl in einer Kombination von 2 Technologien liegen.
Anfahren bis etwa 500U/min als Open-Loop wie ein Stepper mit Microstepping ab dann "nahtlos" in den brushless-Modus mit Auswertung der Back EMF Zero Crossing Detection.
Siehe hierzu auch Freescale Semiconductor AN1914.
Volker
PS: Was da wohl für Tatzlagerantriebe in 5-Zoll möglich wären?

Glück Glück Glück Einen guten Rutsch in neue Jahr 2016 allen Forenmitgliedern. Glück Glück Glück
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Regalbahner
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 31.07.2004
Beiträge: 5877
Wohnort: ehemaliger Müritzkreis

BeitragVerfasst am: 31.12.15 10:05    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo Henry und Volker,

top top top bin dafür

Viele Grüße und einen guten Rutsch
Christoph hallo

_________________
geht nicht gibt's nicht

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ottmar
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 04.03.2003
Beiträge: 1642
Wohnort: Schwelm

BeitragVerfasst am: 31.12.15 10:13    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

das Thema ist sehr spannend, in naher Zukunft wollte ich dazu mit einem RhB Allegra Projekt starten - nach der Schneeschleuder.

Bisher stelle ich fest , dass zum Thema Langsamfahren und Brushless an allen drei "Schrauben" gedreht werden muss. Einmal muss das Getriebe stimmen und deshalb habe ich vom Tatzlagerantrieb wieder zurückgehen müssen, Ich bekam das Anfahrtruckeln nicht in den Griff.

Außerdem muss der Brushless oder Drehstrommotor ausreichend überdimensioniert sein, um auch im "Rastbetrieb" noch nennenswert Zugkraft entwickeln zu können und zum Schluss die Software für den Regler - die kann einen fast in den Wahnsinn treiben. Ich persönlich bin auf vollprogrammmierbare Ezrun Regler auf China umgestiegen. Gut bei der Baugröße und vor allem im Allegra hat es recht viel Platz und dort stellen insgesamt 4 Regler den Betrieb sicher. Leider habe ich massive Probleme mit den neuen Zimo Dekodern der Reihe MX 695. Aber das ist wieder ein ganz anderes Problem.

Allen ein gutes Neues!

Viele Grüße Ottmar
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Henry
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 20.11.2007
Beiträge: 923
Wohnort: Fremont, CA USA

BeitragVerfasst am: 31.12.15 18:41    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Volker, Ottmar,
fuer den Betrieb im "Steppermode" bei langsamer Drehzahl kommt es wahrscheinlich sehr auf das Verhalten des Motors an. Ich habe mal versucht, einen nicht fuer Mikrostepping vorgesehenen Schrittmotor langsam laufen lassen. Mit Sinusansteuerung sprang er praktisch von Pol zu Pol. Ich habe dann versucht, eine Kennlinie Drehwinkel/Stromverhaeltnis Phase/Phase aufzunehmen, um eine Wellenform zu finden, bei der der Motor nicht springt. Es ist mir nicht gelungen und ich habe dann irgendwann aufgegeben. Die Frage ist nun, ob In/Outrunner in dieser Hinsicht besser sind.
Regards

_________________
Henry
Donkey Doktor EDH Lumber Company
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volkerS
Buntbahner
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 01.04.2012
Beiträge: 803
Wohnort: Bermersheim

BeitragVerfasst am: 01.01.16 08:46    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo Henner,
wenn man auf stabile Drehzahlen von 60 U/min mit Drehmoment käme, dann wäre das ja schon ein erster Schritt. Mit normalen Endstufen (6 Fets) für Brushless-Motoren wird dies wegen der fehlenden Stromfühler kaum funktionieren. Ob es überhaupt mit Brushless funktioniert, die keinen herausgeführten Sternpunkt bzw. als 6-Leiter-Anschluss ausgeführt sind? Brushless haben ja auch noch weniger Pole als ein Stepper (1,8° zu 30°).
Volker
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Dampfpferd
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 27.08.2011
Beiträge: 83
Wohnort: 71549

BeitragVerfasst am: 01.01.16 14:12    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo zusammen!
Hoffentlich seit Ihr alle gut ins Neue Jahr gekommen!
Habe mit meiner Jupiter einen Langsamfahrversuch unternommen.Bei einer Fahrzeit von 10sec.sind 30cm Fahrstrecke zusammengekommen.
Wenn ich noch weiter untersetze von 1:20 auf 1:30 ,1:40,1:60
würde natürlich weniger rauskommen.Bei 1:20 sind es 3cm/sec.Bei 1:30=2cm/sec.1:40=1,5cm/sec.und bei 1:60=1cm/sec.
Dadurch würde sich das Zahnrad des Untersetzungsgetriebes dementsprechend vergrössern.Diese mechanische Untersetzung wäre leichter zu realisieren wie
der elektronische Weg.Es soll auch noch genügend Kraft zum Kuppeln oder andere
Funktionen vorhanden sein.
Das wäre mein Vorschlag,das langsamfahren zu realisieren.Jetzt kann man auswählen was für eine Untersetzung man nimmt.
Wegen der Daten habe ich mal beim Hersteller angefragt aber keine Antwort bekommen.Der Drehzahlsteller wird in Modellboten eingesetzt.
Mein Modellbaugeschäft sagt mir,dass alles aus China kommt.
Das könnte auch der Grund sein.
An meiner Jupiter werde ich das Vorlaufgestell korrigieren.

mfg
Norbert

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Ein Spezialist ist ein Mensch,der aus immer
weniger immer mehr macht,bis er aus nichts
alles macht.
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volkerS
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 01.04.2012
Beiträge: 803
Wohnort: Bermersheim

BeitragVerfasst am: 01.01.16 16:00    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo Norbert,
welchen Durchmesser haben deine Treibräder?
Volker
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Dampfpferd
Buntbahner


Anmeldungsdatum: 27.08.2011
Beiträge: 83
Wohnort: 71549

BeitragVerfasst am: 01.01.16 21:08    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo VolkerS!

Das Treib bzw.Kuppelrad hat einen Durchmesser von 44mm.
Habe nochmals nach Brushlessmotoren mit Kv800 gesucht.Diese gibt es von
Multiplex.Dieser hat einen Durchmesser von 28,5mm.Also passt genau zwischen die Achsschenkel(29mm).Es gibt auch Brushlessmotoren mit Kv400,die haben
einen Aussendurchmesser von 42mm wegen der höheren Pohlzahl.

mfg
Norbert

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ottmar
Buntbahner
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Anmeldungsdatum: 04.03.2003
Beiträge: 1642
Wohnort: Schwelm

BeitragVerfasst am: 02.01.16 12:51    Titel: Re: Buerstenlose Motore Antworten mit Zitat

Hallo Nobert,

den Weg mit den Untersetzungen ist sicher eine Möglichkeit, aber in meinen Allegra habe ich neben einer 1:10 Untersetzung eine Gleichstromzwischenkreis gewählt. Im normalen Modus ist dieser auf 10,6 Volt eingestellt. Damit passt die Höchstgeschwindigkeit zu meinen ABe 4/4 I und der Gem 4/4. Die Mindestgeschwindigkeit liegt bei maßstäblich umgerechneten 3,6 km/h.

Theoretisch könnte ich bei einer Gleisspannung von 24,2 Volt den Zwischenkreis auf 22 Volt einstellen. Damit könnte ich den Weltrekord auch auf der Gartenbahn reproduzieren, falls meine Kurvenradien mitspielen würden.

Viele Grüße Ottmar
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