Besonderheiten und Einstellungen

von BLDC-Motoren

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Besonderheiten von BLDC-Motoren auf der Registerkarte "Input" - Das Hallsignal kann über den

Status der Eingänge 1 bis 3 beobachtet werden. Dazu muss das Kontrollkästchen "Activate Input Polling" aktiviert sein.

- Die Eingänge 1 bis 3 müssen wegen des Inverterschaltkreises am Halleingang der Steuerung SMCI36 low-aktiv konfiguriert werden.

- Die Eingänge 1 bis 3 können dann nicht mehr als normale Eingänge genutzt werden.

Besonderheiten von BLDC-Motoren

Übung: Konfigurieren Sie die Eingänge 1 bis 3 low-aktiv.

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Übung: Richten Sie Ihre Steuerung für den BLDC-Motor gemäß dem Datenblatt ein.

ACHTUNG! Bei falschen Einstellungen können Motor und Steuerung beschädigt werden!

Besonderheiten von BLDC-

Motoren auf der Registerkarte

"Motor Settings"

- Motor Design

- Motor Type

- Motor Name

- Pole pairs

- BLDC T(t)

- BLDC I (max)

Besonderheiten von BLDC-Motoren

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Besonderheiten von BLDC-

Motoren auf der Registerkarte

"Expert"

- CL Node Distance = Abstand

zwischen den einzelnen

Lastwinkeln. Der Wert 8192

entspricht einer Drehzahl von

1000 U/min.

- Loadangle Values =

Führungswerte für das

Magnetfeld. Wertebereich:

-32768 bis 32767, entspricht

-180° bis 180° in elektrischen

Graden.

- Hallmode = Konfiguration der

Hallsensoren der BLDC-

Motoren. Hiermit wird die

Beziehung zwischen den

Hallsignalen und dem

vordefinierten elektrischen

Sektor in der Steuerung

beschrieben.

Besonderheiten von BLDC-Motoren

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un = KP * en + KI * en + KD * (en-1 - en)

un Steuervariable

en Abweichung des Istwerts vom Sollwert

en-1 Abweichung des vorherigen Istwerts

vom vorherigen Sollwert

Parallelstruktur Sprungantwort

KP Proportionalkomponente

KI Integralkomponente

KD Differentialkomponente

PID-Steuerungsparameter

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Übung: Stellen Sie die PID-Parameter unter "Velocity Loop" und "Position Loop" entsprechend dem

verwendeten Motor ein.

- Der Regelkreis "Velocity" wird

für den Drehzahlmodus, den

Analogmodus und den

Joystickmodus verwendet.

- Der Regelkreis "Position" wird

für den relativen/absoluten

Positionsmodus, den

Flagpositionsmodus, den

Taktrichtungsmodus, den

analogen Positionsmodus und

die Referenzfahrt verwendet.

- "Cascade Speed Loop" und

"Cascade Position Loop"

werden selten verwendet.

PID-Steuerungsparameter

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Problem Lösung

Die Motorschwingungen nehmen zu

oder dauern anschließend zu lange

an.

• I-Komponente verringern

• D-Komponente erhöhen

• P-Komponente erhöhen

Motor "knackt" während der Fahrt. • D-Komponente verringern

• Eventuell P-Komponente verringern

Der Motor erreicht die Endposition

zu spät.

• I-Komponente erhöhen

• P-Komponente erhöhen

Der Motor kompensiert statische

Lasten zu langsam. • I-Komponente erhöhen

Einstellen der PID-Parameter

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Problem Lösung

Der Motor signalisiert einen

Positionsfehler.

• Zulässigen Folgefehler erhöhen

• Steuerung straffer handhaben,

P-Komponente erhöhen, I-Komponente

erhöhen

• Maximale Drehzahl verringern

• Phasenstrom erhöhen. ACHTUNG!

Den maximalen Motorstrom beachten.

Eventuell ist eine neue Rotorlage-

Initialisierung erforderlich.

Der Motor beschleunigt langsamer

als die eingestellte Rampe, evtl.

kombiniert mit einem Positionsfehler

während der Beschleunigungs-

phase.

• Phasenstrom erhöhen. ACHTUNG!

Den maximalen Motorstrom beachten.

• Eine langsamere Rampe einstellen.

• Einen stärkeren Motor mit einem

entsprechend eingestellten Phasenstrom

verwenden.

Einstellen der PID-Parameter

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Vordefinierter

elektrischer Sektor 0 1 2 3 4 5

Phase U verbunden mit H L L L H H

Phase V verbunden mit L L H H H L

Phase W verbunden mit H H H L L L

Hallsignal für die elektrischen Sektoren 0 bis 6

Hall 1 0

Hall 2 1

Hall 3 1

Hallwert 3

Schritt 1: Den Hallsensor mit der SMCI36 verbinden, die

SMCI36 an das Netzteil anschließen und NanoPro öffnen.

Schritt 2: Den Motor mit einem externen Netzteil für den

elektrischen Sektor 0 mit Strom versorgen, die Phasen U und

W werden mit hoher Spannung (z. B. +24 V) betrieben,

Phase V wird mit niedriger Spannung (GND) betrieben.

ACHTUNG! Der maximale Strom des externen Netzteils

muss unter dem Nennstrom des Motors liegen!

Schritt 3: Das Hallsignal in NanoPro über den

Eingangsstatus für den elektrischen Sektor 0 auslesen und

den Hallwert aus dem Hallsignal als Dezimalzahl berechnen.

Beispiel: Der Hallwert für den elektrischen Sektor 0 beträgt

(011)2 = 3.

H: Hohe Spannung (z. B. +24 V)

1: Logikzustand High

L: Niedrige Spannung (GND)

0: Logikzustand Low

1 (Logikzustand High)

0 (Logikzustand Low)

Hallmodusbestimmung

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Vordefinierter elektrischer Sektor 0 1 2 3 4 5

Phase U verbunden mit H L L L H H

Phase V verbunden mit L L H H H L

Phase W verbunden mit H H H L L L

Hallsignal für die elektrischen Sektoren 0 bis 6

Hall 1 0 0 1 1 1 0

Hall 2 1 1 1 0 0 0

Hall 3 1 0 0 0 1 1

Hallwert 3 2 6 4 5 1

Schritt 4: Die Schritte 1 und 2 für die elektrischen Sektoren 1 bis 5 wiederholen, um alle Hallwerte zu ermitteln. Schritt 5: Die Beziehung zwischen den elektrischen Sektoren und den Hallwerten bestimmen. Schritt 6: Die Hallwerte in eine Tabelle eintragen. Dabei absteigend von 6 bis 1 vorgehen. Schritt 7: Alle elektrischen Sektornummern in die Zeile der Hallwerte eintragen. Die dabei generierte Reihenfolge ist der Hallmodus dieses BLDC-Motors in NanoPro.

H: Hohe Spannung (z. B. +24 V) 1: Logikzustand High L: Niedrige Spannung (GND) 0: Logikzustand Low

Hallwert 6 5 4 3 2 1

Vordefinierter elektrischer Sektor 2 4 3 0 1 5

Hallmodus in NanoPro 2 4 3 0 1 5

Hallmodusbestimmung

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6 5 4 3 2 1

2 4 3 0 1 5

2 4 3 0 1 5

Teambesprechung Fertigung / Nov. 2012

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