Gelijkrichterschakeling meten met Oscilloscoop

Beste Lezers,

Ik zit met een vreemd fenomeen. Ik wil van een brushless motor een generator maken. Als leerproject. Met de scope kan ik tussen 2 polen een fase meten.

Ik veronderstel even dat een brushlessmotor een soort van 3 fase motor is, met permanente magneten en dus bruikbaar als generator.

Als ik een half wave rectifier maak is er niet aan de hand. Ik kan dit terug zien op de scope. Zodra ik de motor een spin geef.

Maar zodra ik de 3 fase in een full bridge wil zetten gebeurt er iets wat ik niet kan verklaren. Ik zie, als de motor stil staat al een kleine golf op de oscilloscoop. Zodra ik de motor draai zie ik niets gebeuren. Hoe kan dit?

Ik lees dat een soort gelijk probleem kan ontstaan als er een signaal generator gebruikt wordt i.p.v. een motor. Maar is dit ook het zelfde? En wat zou ik hier aan kunnen doen.

Alvast bedankt!!

KGE

Golden Member

Je kunt proberen om het knooppunt van je wikkelingen als nulpunt voor de scoop te gebruiken.

Met een twee (of meer) kanalen scoop kun je dan de golfvorm van de wikkelingen bekijken, je kunt dan ook zien of ze in fase verschoven zijn. Als dat niet zo is dan bouw je waarschijnlijk geen uitgangsspanning op.

Met de probe op de plus of de min moet je de golfvorm van je opgebouwde spanning kunnen zien. Je kunt ook nog een condensator toevoegen over de plus en min, dan heb je een buffer voor de opgebouwde energie en moet er een gladde gelijkspanning uit gaan komen.

KGE: ik gok (iets beter dan 50/50 kans) dat z'n motor in driehoek staat. Er IS dus geen sterpunt... :-(

Als je motor stilstaat dan IS eer geen energiebron in het systeem. Er kan dus geen golfvorm zijn!

Wat je meet is iets als 50Hz storing van het net. Of als je een Rigol hebt en je hebt hem in het gevoeligste bereik gezet, de 70kHz van de voeding in de scoop.

m.i. heb je het schema goed getekend. Heb je het ook goed in mekaar gezet?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Oke zonder dat de motor beweegt zie ik het volgende op de scope:

Ik heb de scope op dit moment over de load aangesloten

Het gaat om een hobby brushless motor. Ik weet niet of deze in ster of driehoek staan. Daarnaast, als ze in ster staan kan ik volgens mij niet bij het knooppunt komen.

Dit is hoe ik mijn bridge heb opgesteld. Ik gebruik nog geen condenstator. Dit is voor nu nog niet belangrijk.

Shiptronic

Overleden

Klein kant tekening, die kroko snoertje die je gebruikt hebben bij mij al een berg elende veroorzaakt. Toe ik achter kwam heb ik ze allemaal in de vuilbak gezwierd, meer als een halve dag naar de knoppen :(

[Edit] an na de foto uit te vergroten en de bekken te bekijken heben die al eens wat stroom te verwerken gehad, het geen slecht contact of onderbroken zijn niet geheel onterecht lijkt ;)

Schakeling lijkt me verder goed opgebouwd

[Bericht gewijzigd door Shiptronic op donderdag 2 juni 2016 12:46:42 (27%)

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.

Dat probleem ken ik. Ik heb de snoertjes van de kroko's al een tijd geleden vervangen voor 14AWG kabels. Dikke kern.

blackdog

Golden Member

Hi npostma, :-)

Twee dingen (ik ben net Joop den Uil *grin*)
We beginnen bij je meetinstrument en dan heb ik het over je Kenwood scoop.

Aan de hand van de metingen die je doet, zou ik de scoop anders instellen.
We beginen met de variabele gain, staan die van beide kanalen op de Cal. stand?
Ik zie de puntjes van de draaiknopjes bovenaan staan, meestal zit dat rechtsonder als hij in de Cal. stand staat.
Dit geld ook voor de tijdbasis, de variabele potmeter staat op "10 over" en dat is niet de Cal stand.

Je haald de betreffende instelling meestal alleen van de Cal. stand wanneer dit handig is voor de meting die je aan het doen bent en dat is bij de meting die je nu doet niet zo.

En als ik het goed heb staat aan de rechter zijde wat het deel is van de tijdbasis de "x10 MAG" ingeschakeld.
Dat is voor de meting die je nu aan het doen bent niet echt optimaal.

Dan de schakeling waar je an het meten bent, door jouw opset van de meting ga je veel van het EM veld weergeven.
Het EM veld is de storing die je oppikt met b.v. je scoop probes.
Hoe hoger de impedantie waar je mee meet des te meer van dit veld pik je op, dit werkt natuurlijk ook samen met de gekozen gevoeligheids stand van de door jou gebruikte scoop.

Wat je nu op je scoop ziet, ik neem aan in de "rust stand" van de motor is een deel van het EM veld wat wordt opgepikt dat net boven de drempelspanning van de gebruikte dioden komt.

Je kan een testje doen met een redelijk groot stuk metaal dat je onder je testschakeling plaats.
Blik, aluminium enz en dit aan massa van je scoop verbind.
Dit zorgt dan voor een redelijke afscherming van je meetcircuit.
Dat metaal moet wel groter zijn dan b.v. je breadbordje dat je gebruikt.

Als je gaat meten met een scoop, moet je jezelf bewust zijn, dat je alllerlij signalen gaat zien, waar je nog nooit aan gedacht hebt. :-)
En de lange draden die je gebruikt zijn prachtige antennes voor het EM veld.

In hoeverre de motor werkt voor jouw toepassing kan ik niet echt iets zinnigs over zeggen.
Ik heb daar te weinig mee gespeeld...

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Hallo Balckdog!

- Mag 10x heb ik niet aan staan. Deze knop is uit.
- Ik weet niet of ik de CAL stand in/uit kan zetten. Ik heb ze nu naar rechts gezet.

Ik heb inderdaad nooit aan een magnetisch veld gedacht. Vreemde is dat ik deze niet zie als ik direct de probe over 2 fasen van de motor zet. Ik heb zo geen metaal bij de hand waar ik dat mee kan testen. Dit ga ik bewaren voor later. Het valt mij nu wel op dat ik deze golf alleen zie als ik de scope op een gevoeligheid van 100mV zet. op 2V is het niet eens meer zichtbaar.

Voor nu kan ik die waarneming vergeten. Kan jij mij toevallig vertellen waarom de golf uit de motor een hogere amplitude heeft zonder een rectifier dan met een rectifier? Ik was in de veronderstelling dat ik alleen de negatieve voltage ging choppen.

Filmpje met direct de probe over 2 polen:
http://hq.awareofart.nl/Download/Video/Probe%20direct%20over%202%20fas…

Filmpje met 2 fasen via de bridge (Let op de amplitude is lager dan in het vorige filmpje)
http://hq.awareofart.nl/Download/Video/2%20van%203%20fasen%20aangeslot…

Filmpje met de 3 fasen via de bridge (Let op de amplitude is weer lager dan in het vorige filmpje)
http://hq.awareofart.nl/Download/Video/3%20van%20de%203%20aangesloten.…

Filmpje met de 3 fasen via de bridge inclusief aangesloten condensator (Mooie stabiele voltage maar naar mijn idee had die hoger moeten wezen)
http://hq.awareofart.nl/Download/Video/3%20van%20de%203%20aangesloten.…

Het verschil is wel dat de bridge een load resistor heeft van 100K ohm.

Ik ben benieuwd!

Groeten,

npostma

blackdog

Golden Member

Hi npostma,

Hieronder een link waar veel wordt uitgelegt over jouw probleem.
http://www.instructables.com/answers/Windmill-Generator-why-wont-a-sma…

Als je rechtstreeks over de motor meet, zie je meestal geen storing van het EM veld, dit komt omdat de motor een lage impedantie heeft.
Impedantie is de wisselstroom weerstand <= simpele omschrijving, zie Google voor complexe uitleg.

Als je meet via de diodes en je 100K weerstand, dan is je impedantie hoog als je onder de drempel spanning van de diodes blijft!
De drempel per diode is ongeveer 0,6V voor de 1N4007 series.

Omdat je het EM veld alleen ziet als je de gevoeligheid hoog hebt staan, is dit nu voor jouw meting aan de motor/generator niet zo van belang.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Op 2 juni 2016 12:37:17 schreef npostma:
Het gaat om een hobby brushless motor. Ik weet niet of deze in ster of driehoek staan.

Hiervoor geldt mijn gok: Ze staan meestal in driehoek.

Je kan die motor best wel met 1 ohm belasten hoor. Dus alles "kleiner dan 100k" is beter.

Als je die bump blijft zien, is er iets raars met je scoop. Knoop de ingang eens aan z'n ground pinnetje.

Het stuk van de trace wat afgebeeld is, dat duurt precies 20ms. Dat is de netfrequentie. Dus dat je iets van het net oppikt klinkt realistisch.

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 2 juni 2016 19:13:29 (42%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Anoniem

Geef eens wat meer gegevens over dat motortje.
Anders is t weer gokken.

Op welke spanning werkt die motor in originele staat?
Ik neem aan dat er een omvormertje voor stond om de dc voedingsspanning om te zetten naar 3fasen en die heb je dan er afgehaald. Misschien heb je wel bij het demonteren een aansluiting in het motortje gemold. Meet eens de drie draden van de motor door met een universeel metertje, bij elke combinatie moet de Ohmse weerstand tussen twee draden ongeveer gelijk zijn, ongeacht ster of driehoek, anders is er een onderbreking of is het geen 3f brushless motor.

Op 2 juni 2016 18:56:47 schreef rew:
..
Je kan die motor best wel met 1 ohm belasten hoor.
...

1 ohm lijkt me een beetje laag. Voor "onbelaste" metingen lijkt 1 kΩ mij een mooiere waarde.

Ik heb deze motor een tijd geleden via ebay gekocht. Het gaat hier om een

2-4S C3530 1700kv Rc model 460W 30A brushless motor

Ik meet tussen:

zwart-geel een weerstand van .03
rood-geel een weerstand van .02
zwart-rood weerstand van .00.

Een load lager dan 100K ohm zal voor een grotere stroom zorgen. Waarbij dus de spanning meer zal vallen dan dit al doet. Dat een brushless motor niet optimaal is, dat had ik wel verwacht. Echter dat hoe meer ik aansluit hoe lager de doorgelaten spanning is. Dit had ik niet verwacht.

(Bovenstaande link is geeft hier niet echt een antwoord op, anders dan het anders wikkelen de efficientie verhoogt)

Ik heb voor dit project ook een squirrel cage (inductie) motor op de kop getikt. Een 3fase krachtstroom motor. Echter bleek deze motor 1 veel te lomp (4KW). 2 zijn de benodigde condensator voor het zelf induceren veel te duur.

Mijn boormachine heeft een RPM van 2000. Mijn gear ratio is bijna 1:8. Motor wordt dus mooi warm als hij flink draait.

Anoniem

Dergelijke motortjes zijn meestal inwendig 3fasen wisselstroom motortjes waarbij de benodigde signalen gegenereerd worden vanuit dc met een geintegreerde 3fasen omvormer.
Ik veronderstel dat ondanks de drie draden die er uitkomen, dat de motor gevoed moet worden met dc.
Je hebt er vast wel een datasheet bij ontvangen.
In dat geval, wat ik al vermoedde, kun je de motor niet zonder meer als generator gebruiken. de elektronica werkt maar in 1 richting.

wtt

Golden Member

Grootste probleem met dit motortje is het geringe aantal windingen. Dit motortje is gemaakt om (icm een ESC) op spanningen vanaf zo'n 7V te werken. En dan hele hoge toerentallen te halen. Waarbij het rendement niet geweldig is. Omgekeerd geldt hetzelfde: je zult deze hele hoge toerentallen nodig hebben om er 'iets' uit te krijgen. Daarbij geldt wederom het lage rendement.

Dus: komt de spanning waarschijnlijk niet eens boven de 600 millivolt van de gelijkrichtdioden uit. Hierdoor ga je met hele hoge gevoeligheid meten en pikt dan oa 50Hz uit het lichtnet op.

Conclusie: herhaal dit experiment met een andere (3 fase) motor. Neem er dan wel eentje met een hogere aansluitspanning, 24 tot 48 volt geeft dan interessantere opbrengst.

Succes

@grootdikken
Ik weet niet zeker of het AC of DC is, echter als je het filmpje

http://hq.awareofart.nl/Download/Video/Probe%20direct%20over%202%20fas…

bekijkt, kan jij mij uitleggen wat het verschil is tussen een AC en een DC golf? Ik meende dat een DC golf nooit negatief is.

@wtt
Dit is een motor voor 11.1 tot en met 14.8 volt. op 1700 KV. hoog toerental. Ik heb volgens mij 15Volt op 500mA gegenereerd. Dus dat gaat al aardig. Ik ga er een hall sensor op maken om te kijken wat de RPM aan het eind is aangezien ik gearing gebruik. Ik zal binnenkort eens testen met een 1100Kv motor met bijna de zelfde specs, of het rendement dan hoger wordt.

En ook nog even kijken of ik een wat zwaarder brushless motor op de kop kan tikken. Van rond de 600KV.

Op 5 juni 2016 18:49:48 schreef npostma:
@grootdikken
Ik weet niet zeker of het AC of DC is, echter als je het filmpje

Helaas post grotedikken zo nu en dan over onderwerpen waar ie geheel geen verstand van heeft. Hij had bijvoorbeeld naar: "C3530 1700kv" kunnen googlen, en had dan op ebay de listing gevonden die jij gekocht hebt. Dan had ie bevestigd gekregen wat ook al uit de fotos duidelijk was: Dat is een OVERDUIDELIJK gewone BLDC motor die gewoon 3 fasen is. Dat van "elektronica een kant op" is compleet onzin, want er zit geen elektronica in.

Die 1700kV is belangrijk. Dat betekent namelijk dat je 1700 RPM Moet draaien om 1V te krijgen. En 3400RPM om 2V te krijgen. Kortom, tot zo'n 2400 RPM (1.4V spanningsval over de diodes) zal er aan de uitgang niets gebeuren. Maar bij 10000 RPM krijg je toch wel 5.8V (waarvan dan 1.4V in de diodes gaat zitten, dus daar bijft 4.4V van over).

Misschien (:-)) wil je zoeken naar een motor die een wat lagere KV heeft.

P.S. Ik lees nu wtt z'n post pas. Die heeft gelijk. Maar het allerbelangrijkste (als je niet enorme toerentallen wil/kan halen) is dus die Kv. Bij wat hogere spanningen is een lagere Kv waarschijnlijker, maar nog niet altijd gegarandeerd.

[Bericht gewijzigd door rew op zondag 5 juni 2016 19:31:55 (10%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Anoniem

Je hebt ongetwijfeld gelijk. Als je zoals ik een paar jaar inactief bent bolt je concrete kennis schrikbarend bergaf. En dat is een uiterst onaangenaam gevoel. Helaas overkomt het de meesten van ons.

Maare je haalde zelf de term BLDC motor aan. Staat dat niet voor Brush Less Direct Current?
Ik neem aan dat zo'n motortje die naam maar verdient als hij incluis de stuurelektronica is, ongeacht of die inwendig zit of apart.
Anders is het toch gewoon een 3fasig motortje?
Ik vind het een beetje verwarrend.

@grotedikken Ik vermoed dat het verschil hem in de toepassing zit. Hij wordt aangedreven als een BLDC. Z'n patroon zie ik uit de ESC komen op de oscilloscoop. Echter als ik hem inzet als generator zie ik een compleet ander patroon wat sterk lijkt op die van een 3 fase motor.

Correct me if I am wrong :-D

Ik heb nog een 1100KV motor liggen met nagenoeg de zelfde specs qua watage. Ik zal deze de komende week eens testen.

[Bericht gewijzigd door npostma op donderdag 9 juni 2016 13:23:50 (22%)

Op 7 juni 2016 18:42:22 schreef grotedikken:
Ik neem aan dat zo'n motortje die naam maar verdient als hij incluis de stuurelektronica is, ongeacht of die inwendig zit of apart.
Anders is het toch gewoon een 3fasig motortje?
Ik vind het een beetje verwarrend.

Klopt dat die benamingen "stom" zijn. Het verschil tussen een BLDC motor en een "drie fasen motor" is door diverse effecten ook aan het verkleinen. Deze motor wordt "BLDC" genoemd, omdat ie eerder op "DC uit een batterij draait". Maar in feite is ie zo gemaakt dat het eerder een 3 fasen motor is. Een BLDC motor hoort eigenlijk trapeziumvormige tegen-EMK te leveren. M'n fiets-motor doet dat. Deze motor doet dat niet. Toch blijven ze hem BLDC motor noemen. 't is nu eenmaal zo.

Over die 1 ohm. Ja, als je die er op zet, wordt de motor belast..... Maar het KAN toch? :-) Volgens mij is het nog niet eens zo'n slechte belasting. Bij 10V gaat er 10A lopen en dat is in de orde van die motor.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Je hebt gelijk. 1Ω kan prima. Maar het is wel 100W. Om het rimpeltje van de scoop te verwijderen gebruik ik toch liever 1kΩ, 0,25W of iets dergelijks. Dat is wat handelbaarder. In ieder geval voor mijn niveau.

Och. Zojuist een 37V (zeker 2A) voeding met een 22 Ohm weerstand getest. Ging prima. Werd wel snel warm. :-)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Vingertjes nog heel en ongeschonden? ;-)