Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

[PeterH]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Hallo,
ich finde hier geht es wie im Kindergarten zu.
Ich denke das erwachsene Menschen in der Lage sein sollten derartige
Streitereien und Sticheleien - nach dem Motto "Ich habe mehr Recht als Du" -
wieder auf eine sachliche Ebene zurückzuführen.
Anscheinend ist das aber reines Wunschdenken von mir.

Ich bin kein Motorspezialist, aber die Beschreibung zur Funktionsweise
eines Brushless Reglers und Motors sind für mich einleuchtend.
siehe: http://www.s4a.ch/eflight/reglerleistung.pdf

Gruß
Peter

[SvenRhode]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Na, das ist doch mal ein klares und verständliches Dokument bezüglich dieses komplexen Themas. Super!

[MeiT]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Na, das ist doch mal ein klares und verständliches Dokument bezüglich dieses komplexen Themas. Super!

Hi,

nur steht da schon wieder drin, dass es Sinusangesteuert ist.

Leider habe ich vergessen, ein Bild aufzunehmen, das die Spannung an den Motorkabeln zeigt.
Es war ja auch nur die Frage nach dem Strom

Das werde ich noch nachholen.

Wenn man Ansteuerung der Brücke und Spannung (eventuell auch noch Strom) an den Motorkabeln gleichzeitig anschaut, dann wird man schnell sehen, woher das Trazep herkommt.

Das Trazep ist nicht vom Steller gesteuert.
Der fallende und steigende Teil ist die EMK vom Motor während die Spule nicht bestromt ist.

Das garth dort einen PWM sieht und davon ausgeht, dass der die PWM eine Trapez erzeugen soll liegt daran, dass die drei Spulen eletrisch und magnetisch gekoppelt sind.
Damit wird die PWM der bestromten Phase auch auf die nicht bestromte Phase übertragen.
Warum er auf seinem Oszi alles gleichzeitig sieht, habe ich schon erwähnt.

Abgesehen davon, wenn man sich das "Trazep" genau anschauen würde, dann würde man feststellen, es keine Gerade ist, sondern ein Teil von Sinus.

Grüße

[don_king]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Ich weiß nicht ob wir diesen Link schon hatten, aber hier wird das Prinzip unserer Brushless Antriebe schön erklärt:
RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Wie funktioniert ein E-Regler?

Gruß Stefan

[JMalberg]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Sind wir uns den jetzt zumindest über das Prinzip einig, wissen welcher Strom fließt und halten uns nur noch an Details und Wortdefinitionen auf?

[gegie]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Moin Kollegen, ich wünsche mir, dass es wieder sachlich und fachbezogen zugeht.
Dazu ist dieser Thread viel zu schade um die ganzen Basics den Bach runter zu spülen!


Okay - mein erster Schritt dazu wären eben Messfakten!
Wobei - am Rande bemerkt - mir sich das hier nicht erschließt:
RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Wieviel
Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?
... aber zu dieser Messproblematik gehe ich noch ein!

Okay - Allgemeines:
Ich werde mich an der Haarspalterei hier nicht beteiligen. Wie und warum
sich ein Bruhless dreht ist mir geläufig und das reicht mir ... ohne Haarspalterei
zur "Henne und das "Ei"... so kommt es mir vor!

Auch sind mir elektr. Vorgänge durchaus vertraut (äh mein Beruf) so dass
einige Firmen gerne auf mein KnowHow zurück greifen um mit deren FW zu optimieren! (... gut, soviel zum sogn. Mannespracht-Vergleich ... )

... aber nu ... Hintergrund - Basics:
4K-Speicherscope mit Tastköpfen 1:1
NT: SM9000
DC-Last: H&H (120V/30A)
Messnehmer: 3 x LEM LA50S/SP1
Motor D-Power: IL-2P der 1500ns und 400W Klasse
Steller D-Power: 60A/FW4.1, Timing: low
Alles weitere ist in den Diagrammen vermerkt!

Ich glaube der Messaufwand hat sich gelohnt. Das Problem dabei, drei Phasen unabhängig messen wenn ein Shunt im Spiel ist! Wohin mit den drei
Masseanschlüssen - es geht nicht ohne Kurzschlüsse zu fabrizieren!
Deshalb kann man nur berührungslos die Phasen zeitgleich oder eben mit einem "echten"
Mehrkanal-Scoope mit galavisch getrenne Eingängen) erfassen!

Hier die Bilder - muss die leider abknipsen - aber ich denke das ist okay:

Falsch ist:
Man erkennt bei 25%-50%-75% Steuersignal wirklich gut, dass die PWM-Frequenz konstant ist!
Die Drehzahl wird über die Feldfrequenz eingestellt!
Die Strangströme sind IMMER um die ~16A (+/-) hoch - also so groß, wie der Maximalstrom (ca. 15A nach UniTest2) messbar ist!
Die Strangströme wären gleich - während der PWM steigt der Spitzenstrom ca. 1/3 an und liegt dann bei 20A (gerundet).

... und NICHT wundern - so "schmutzig aussehend" können Signalverläufe sein! Man kann das Ideal zum Erklären schön
rechteckförmig zelebrieren - aber mit der eigentlichen Praxis hat das dann weniger gemein!

... und mit Trapezform oder o.ä. kann ich nix finden ...

[MeiT]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

.....
Wobei - am Rande bemerkt - mir sich das hier nicht erschließt:
RC-Heli Community - Einzelnen Beitrag anzeigen - Wieviel
Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?
... aber zu dieser Messproblematik gehe ich noch ein!

Hallo gegie,

1. meine Beiträge bitte lesen!
2. was erschliest sich dir nicht? => ich habe geschrieben, dass ich im Leerlauf, also ohne Last gemessen habe. Das wären dann 0,5A im Leerlauf. Wenn man dein Bild 1 anschaut, was offensichtlich bei 100% ist, kann man sogar die Schwingung erkennen, die auch bei meinen Messungen zu erkennen ist.

Wie und warum sich ein Bruhless dreht ist mir geläufig und das reicht mir ... ohne Haarspalterei

Unten steht leider der Beweis, dass es dir wohl noch nicht geläufig ist.

Auch sind mir elektr. Vorgänge durchaus vertraut (äh mein Beruf) so dass
einige Firmen gerne auf mein KnowHow zurück greifen um mit deren FW zu optimieren! (... gut, soviel zum sogn. Mannespracht-Vergleich ... )

Na da muss ich aber auch erwähnen, dass es auch schlechte Dinge gibt und nicht nur gute.

....Das Problem dabei, drei Phasen unabhängig messen wenn ein Shunt im Spiel ist! Wohin mit den drei
Masseanschlüssen - es geht nicht ohne Kurzschlüsse zu fabrizieren!

Ja, deshalb hab ich ja nur eine gemessen über einen Shunt, mit alle den Nachteilen.

Deshalb kann man nur berührungslos die Phasen zeitgleich oder eben mit einem "echten"
Mehrkanal-Scoope mit galavisch getrenne Eingängen) erfassen!

Ein 130k€ Oszi hat auch keine getrennten Massen. Ah, stimmt dafür gibt es Difftastköpfe.

Falsch ist:
Man erkennt bei 25%-50%-75% Steuersignal wirklich gut, dass die PWM-Frequenz konstant ist!...Die Drehzahl wird über die Feldfrequenz eingestellt!...

Wurde hier von keinem, noch nicht mal von mir behauptet, dass die PWM Freqzenz sich ändert.
Die ist konstant, aber das PWM Verhältnis ändert sich.
Die Drehzahl wird nicht über die Feldfrequenz gesteuert.

Man kann an deinen Bilder erkennen, dass das PWM Verhältnis sich ändert.
Damit ändert sich die effektive Spannung.
Alles weitere geht wie beim elektrisch kommutierten Gleichstrommotor.

Die Strangströme sind IMMER um die ~16A (+/-) hoch - also so groß, wie der Maximalstrom (ca. 15A nach UniTest2) messbar ist!

Sage ich schon seit Seite 1, dass der Momentanwert 1:1 ist.
Man kann auch an deinen Messungen erkennen, dass der Strom pro Motorleitung nur 2/3 der Zeit fliest, als die Verlustleistung im Stecker 2/3 ist.

... und mit Trapezform oder o.ä. kann ich nix finden ...

Mal gleichzeitig die Spannung anschauen
Dann ist was mit "Trazep" zu sehen, was aber wie ich weiter oben schon erklärt habe, die EMK vom Motor selbst ist.

Ist damit bewiesen, dass unsere Motoren nicht mit Sinus angesteuert werden?

Grüße

[gegie]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Moin,

nun noch die Messungen eines Strangstromes zum Akkustrom.

Aufbau wie oben - jetzt nur ein stärkerer Innenläufer (musste ja auch mal was tun für den DC ).

Stromsensoren in einer Motorphase und in der Plusleitung des Stellers:

Zwei Bilder (sollten selbsterklärend sein) bei 100% Stelleröffnung: Volllast und Teillast 50%

Zwei Bilder 50% Teilast und 50% Stelleröffnung. Das zweite Bild ist nur gespreizt (negative Schaltphase)
um die PWM darzustellen. Man erkennt den sägezahnförmigen Stromverlauf.

Exkursion zur PWM-Frequenz:
Dieser "Ripple" (schädlich und trägt NICHT zum Drehmoment bei) sollte im Idealfall möglichst klein sein (bleiben).
ABER - bei kleiner Motor-Induktivität hat dieser überlagerte Dreieck-Strom eine größere Amplitude!
Abhilfe: man sollte die PWM-Frequenz (z.B. von 8khz auf 16khz) erhöhen um die wieder klein zu halten!
Nachteil: es entstehen zusätzliche Schaltverluste in den Leistungsfet's.
ABER - Das kann günstiger sein und die höheren Schaltverluste in den Mosfet's (höhere PWM-Frequenz) mehr als ausgleichen!

... so - das war's von meiner Seite für's Erste!

Nachtrag: nach ca. 3Min unter Vollast aber 50% Stelleröffnung kochte der 60A Steller (fing an zu riechen - soviel zur Teillastfestigkeit ) ) und ich musste abbrechen!

[MeiT]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

...

Exkursion zur PWM-Frequenz:
Dieser "Ripple" (schädlich und trägt NICHT zum Drehmoment bei) sollte im Idealfall möglichst klein sein (bleiben)....

Hallo,

gute bilder.

Und wieder 2/3 Strom an den Steckern

Aber, der Rippel ist eben bedingt durch die PWM und sollte nicht zu gross sein, weil es unnötig Verluste gibt.
Aber:
Das selbst in den Pulspausen Strom durch die Spule fliest, liegt einfach an der Freilaufdiode.
Die Freilaufdiode selbst ist beim BL in den Fets.
Es gibt da noch den aktiven Freilauf bei den BL Reglern.
Wer noch einen hat, wo man den aktiven Freilauf abschalten kann, kann selbst feststellen, dass bei gleicher PWM das Drehmoment sinkt.

Der Rippel selbst trägt natürlich zum Drehmoment bei, schlieslich ist es Strom. Er sollte nicht zu gros sein, wie gegie gesagt hat, aber es ist erst wirklich schlimm, wenn es zu lückendem Betrieb kommt. Dann ist die Induktivität wirklich viel zu klein. (oder die Freqzenz zu klein)

Grüße

[PeterH]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Hallo,

Hi,

... nur steht da schon wieder drin, dass es Sinusangesteuert ist. ...

Grüße

Es steht auch eindeutig da:
" ... So muss der Regler also eine Spannung erzeugen, welche dem Sinusverlauf angenährt wird. Dies wird durch eine Halb-Brücke (=1/3 Drehstrombrücke), bestehend aus zwei FETs ... erzielt. ..."
Und weiter unten sind die Bilder dazu.

Und mal ehrlich, ich denke dass der Verfasser in Zusammenarbeit mit der Schulze
Elektronik GmbH Recht hat.

Außerdem, warum fragt Ihr eigentlich nicht jemanden der Regler und Motoren für
unsere Helis baut?

Der Herr Schulze ist z. B. eine sehr kompetente Person im Modellbausektor.

Gruß
Peter

[MeiT]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

...
Und mal ehrlich, ich denke dass der Verfasser in Zusammenarbeit mit der Schulze
Elektronik GmbH Recht hat.

Hallo,

Frag mal die Leute die Interviews mitmachen.

Bist du sicher, dass wirklich immer der springende Punkt im Artikel rüberkommt?
ßblicherweise werden Artikel gekürzt und das nicht zu selten ohne zu Fragen ob es dann noch stimmt.

Wenn wir von dem Artikel ausgehen, dann kann es einfach sein, wie es so oft vorkommt, dass die Realität gekürzt ist.

Der Artikel sieht nämlich etwas danach aus, dass zuerst den Synchronmotor erklärt werden sollte, danach die Unterschiede und Besonderheiten zu unseren BL Motoren.
Dann aber war dazwischen wohl zuviel Fachgelabber, was einfach rausgeschnitten wurde.

Und schon ist ein eintscheidender Unterschied weg und die Schlussfolgerung vollkommen falsch.

Abgesehen davon.

Ich habe keine Schulzregler
Aus gutem Grund

Außerdem, warum fragt Ihr eigentlich nicht jemanden der Regler und Motoren für
unsere Helis baut?

Das hat einen einfach Grund.
Die wissen es einfach besser!
Und weil man sich keinen Kunden vergraulen will, sei der auch noch so unwissend, hauptsache der kauft die Regler.

Grüße

[PeterH]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Hallo,
naja, Dein "Statement" bezüglich des Artikels sind einfach gesagt: pauschale
nichtbewiesene Annahmen.
Und ob Schulzeregler oder nicht, die arbeiten alle nach demselben Prinzip und
das ändert nichts an der Aussage. Außerdem geht es in diesem Beitrag um eine fachliche Unterstützung und nicht um irgendwelche Kaufargumente dafür oder dagegen.

Ich will jetzt aber nicht auch noch anfangen rumzustreiten, sondern wollte nur die
Info aus dem Beitrag zur Diskussion beisteuern.

Gruß
Peter

[MeiT]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

Hallo,
angeregt davon, dass der gegie einfach LEM sensoren verwendet statt original Stromtastköpfe, habe ich in meinen Kramkisten nach meinen LEM sonsoren gesucht.
Leider herscht hier ein wenig Chaos, sodass ich die nicht gefunden habe, sodass ich hier keine Strommessung mache.
Die Idee ist aber sehr gut und relativ günstig im Gegensatz zu den original Stromtastköpfen, bis auf die +-15V Versorgungsspanng die man braucht.


hier die Messergebnisse warum garth einen Trazep gesehen hat:

ch3 lila ist Treibereingang High-Side Phase A
ch1 gelb ist Treibereingang Low-Side Phase A
ch2 türkis ist Spannung am Motorkabel "Phase A"

das ganze ist wieder bei 100%.
Die entsprechende High-Side/Low-Side ist auch voll ausgesteuert.
Leider habe ich nicht genug Kanäle um alle Signale gleichzeit zu messen.

hier werden Spannungen gemesssen!
ch2 türkis ist Spannnung am Motorkabel!



Hier sieht man die Spannung an den Treiberstufen und am Motorkabel.

Man kann erkennen, dass die Spule mal positiv (gelb ch1) und mal negativ (lila ch3) mit Spannung beaufschlag ist

Dazwischen fliest kein Strom in der Spule, aber die EMK des Motor erzeugt eine Spannung.

Deshalb ist da eine Spannng zu sehen, die Trapezförmig ist.
Die steigende oder fallende Gerade ist die EMK vom Motor.
Wie ich aber schon vorher gesagt habe, ist es eigentlich keine Trapez, sondern die "Gerade" ist ein Stück vom Sinus, was der Motor erzeugt.
Wer den Sinus kennt, weis, dass kleine Sinen in Näherung einer Gerade/dem Wert entsprechen.

Mein Oszi hat allerdings nicht die Auflösung um den Sinus zu zeigen.

Ich habe schon erklärt, wie das mit dem Phosphor und Digital Osziloskope ist.

Hier die Messung, warum garth auf seinem Oszi ein trapez mit PWM sieht:

(Auch hier habe ich mit 4 Kanälen wieder zu wenig Kanäle an meinem Oszi.
Mit 12 Kanälen, also Ansteuerung der Brücke High-Side, Ansteuerung der Brücke Low-Side, Spannung an den Motorkabeln und Strom in den Motorkabel wäre die Darstellung perfekt und leicht einzusehen)

ch2 türkis Spannung Phase A
ch1 gelb Low-Side Phase A, wie schon erwähnt, ist High-Side der dazugehörenden Phase während dessen High
ch3 lila Low-Side Phase B, in diesem Moment wird die nächste Phase B bestromt.



Hier kann man erkennen, dass nach der PWM Phase A, die Auswirkung auf Spannung Phase A von der PWM der Phase B kommt.
Das habe ich schon gesagt, dass hier die Spulen elektrisch und magnetisch gekoppelt sind, sodass die PWM der Phase B auf die EMK der Phase A wirkt.
Deshalb haben die BL Regler, die zur Nulldurchgangserkenneung einen "virtuellen Sternpunkt" bilden auch einen Filter, der die PWM rausfiltert.

Mehr kann man dazu eingentlich nicht mehr sagen und auch nicht mehr messen.

Es wurde ja schon erkannt, dass ich kein Lehrer für Grundschüler bin.
Ich bin allerdings schon zufrieden, dass hier einige die Grundlagen kennen und meinen Ausführungen folgen können.

Grüße

[gegie]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

... irren ist menschlich - gelöscht - sorry!

[nexus665]

AW: Wieviel Strom fliesst zwischen Regler und Motor wirklich?

...hat der Meit doch genau so geschrieben gegie

"Die Idee ist aber sehr gut ...., bis auf die +-15V Versorgungsspannung die man braucht."

lG,
Simon.