Starten BLDC motor in 6 step commutation

Hi,

Ik heb een 250W 24V hall sensored BLDC motor welke ik aanstuur met een dsPic in 6 step commutation. hall sensoren in de motor geven rotor positie terug koppeling.

Ik heb de configuratie als Uni polar complimentair.


Nu heb ik een probleem met aanlopen/starten onder belasting. Het lijkt erop dat de rotor geblokkerd staat en staat te jitteren bij start. Dit tot ik een zetje geef. Dan heb ik een behoorlijke overshoot in snelheid (door software snelhieds regeling) maar blijft de motor wel prima draaien.
Zonder 'zware'belasting is dit probleem er niet.

Heeft dit misschien met jitter in de positie terug koppeling te maken waardoor er niet de juiste commutatie plaatsvind?

Is dit misschien op te lossen door statische commutatie waarbij ik niet naar de hall sensoren kijk maar gewoon een paar rotaties maak met een vaste PWM waarde?

Hoe krijg ik het meeste startkoppel uit de motor?

Alvast hartelijk dank voor de hulp!
Laatste vraag eerst. Zoals je het nu doet.

Maar wat het mij lijkt is dat je de commutatie tabel nog niet goed hebt. Zet de rotor vast (in het midden van een hall sensor stuk als dat kan) en zoek dan de combinatie die het hoogste koppel oplevert.
four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Op 12 april 2019 04:51:08 schreef rew:
Laatste vraag eerst. Zoals je het nu doet.

Maar wat het mij lijkt is dat je de commutatie tabel nog niet goed hebt. Zet de rotor vast (in het midden van een hall sensor stuk als dat kan) en zoek dan de combinatie die het hoogste koppel oplevert.


Thanks. Mmmm ja dat zou op zich kunnen en ik hoop dat ik een foutje heb gemaakt;). ik ga eens kijken naar mn commutatie tabellen.
Ik Gebruik de volgende tabellen voor Fwd en Rev.
'Uni-polar complementary mode.
'Forward
' %00101111,_ '001 1 PWM1H = 1 ; PWM3L = 1
' %00111110,_ '010 2 PWM1L = 1 ; PWM2H = 1
' %00101111,_ '011 3 PWM2H = 1 ; PWM3L = 1
' %00111011,_ '100 4 PWM2L = 1 ; PWM3H = 1
' %00111011,_ '101 5 PWM1H = 1 ; PWM2L = 1
' %00111110 '110 6 PWM1L = 1 ; PWM3H = 1
'Backwards
' %00110001,_ '110 6 PWM1L = 1 ; PWM3H = 1
' %00000111,_ '101 5 PWM1H = 1 ; PWM2L = 1
' %00110100,_ '100 4 PWM2L = 1 ; PWM3H = 1
' %00011100,_ '011 3 PWM2H = 1 ; PWM3L = 1
' %00001101,_ '010 2 PWM1L = 1 ; PWM2H = 1
' %00010011 '001 1 PWM1H = 1 ; PWM3L = 1
In de app note van Microchip staat bijvoorbeeld:


Hoe is te bepalen wat nu de juiste commutatie sequence is?

Mod:
Voor mensens die ook dit vraagstuk hebben:
https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2013/1...ble-part-2
BLDC (of PMSM, da's 't zelfde) motoren aansturen met HALL sensoren is erg simpel, en voldoende voor "snel" draaiende motoren.

Voor veel betere controle van de motor, wordt een techniek gebruikt die "FOC" heet. (Field Oriented Control). Heel kort houd dit in dat de motor wikkelingen dusdanig worden aangestuurt dat er een fase verschuiving zit van 90 graden tussen het magneetveld van de permanente magneten en van de electromagneten in de motor.

Met FOC kun je een hoger start koppel halen, en je kunt veel meer trucs uithalen zoals b.v. de motor zelfs bij stilstand een variabel koppel als "weerstand" laten genereren.

Voor FOC heb je wel veel betere positie sensoren nodig.
Vroeger werden hiervoor vaak optische encoders voor gebruikt met 1000 gleufjes ofzo. Tegenwoordig vaak een IC'tje waar een paar HALL sensoren inzitten die 90 graden ten opzichte van elkaar verdraaid zijn en de richting van een magneet veld meten van een klein extra magneetje dat op de rotor gemonteerd wordt.
Een voorbeeld van zo'n IC is b.v. de AS5047.

Edit:
FOC gebruiken voor alleen een groter aanloopkoppel is idd nogal overdreven (Zie rew hieronder). Meer als 20% extra aanloop loppel zal je niet verwezenlijken. FOC is vooral interessant voor nauwkeurige regeling bij heel lage toerentallen (Tot aan stilstand toe) zoals b.v. bij industriele robot armen wordt gebruikt.

[Bericht gewijzigd door Kortsluiting_Online op 14 april 2019 22:35:57 (14%)]

Het startkoppel van FOC ten opzichte van BLDC scheelt niet zo veel. Dus als het ECHT niet lukt is overschakelen op FOC met een kanon op een mug schieten.

De commutatietabellen kan je NOOIT uit een boek halen, tenzij dat boek bij je motor gekomen is.

Een motor-fabrikant kan gewoon de hall sensoren 60 graden (elektrisch) draaien en dan zijn de hall sensor signalen net zo correct en bruikbaar, maar hebben net een andere hall-sensor-tabel nodig. Dus als je geen boek hebt gekregen bij je motor zul je even IETS moeten doen om de voor deze motor juiste tabel te zoeken.

Als ik de HALL-sensor-combinaties even (op volgorde van draaien) even ABCDEF noem en de aanstuur mogelijkheden van je fets: 123456 dan is de ABCDEF -> 123456 misschien de juiste aanstuurmogelijkheid. Dan zal ABCDEF -> 456123 de tabel zijn om de andere kant op te draaien. Maar
ABCDEF -> 234561 en ABCDEF -> 612345 zullen alletwee ook nog normaal vooruit draaien. Maar wel met een gereduceerd koppel.

Zoals Kortsluiting_Online zegt, is 90 graden tussen de magneetvelden optimaal en probeert FOC daarop te mikken. BLDC eigenlijk ook. Maar als je er 60 graden naast zit, dan blijft er nog wel IETS over. Wel genoeg om mee te draaien, maar lang niet optimaal.

Als mijn voorstel mbt het meten van het koppel niet haalbaar is kan je nog wel iets truuken.

Je weet zowiezo dat je omgekeerde aansturing hebt op hall-fases die elkaars tegenpool zijn.
Dus als voorbeeld zie je in de microchip tabel dat wat zij fase 6 en 3 noemen mekaars tegenpool zijn: de hall sensor outputs zijn precies mekaars tegengestelde (001 en 110) en ook de aansturing van de motor (C-A+ en C+A-).

Als mijn theorie van gedraaide hall sensoren klopt kan je gewoon de tabel proberen te draaien. Kijken wat er gebeurt en wanneer het wel goed is.

Andere optie is om je commutatietabel helemaal leeg te maken behalve voor twee complementaire hall-combinaties (samen zeven). Nu kan je voor de aanstuur combinaties kiezen uit zes aanstuurmogelijkheden en voor de andere tabel-entry krijg je altijd de complementaire aansturing. Dus totaal zes mogelijkheden. Zelfstarten zal ie dan zelden doen. geef hem een slinger en liefst meet je dan hoe hard ie gaat (multimeter op Hz en een hallsensor signaal meten?). Bij drie combinaties zal ie vooruit en bij drie achteruit draaien. Bij vier combinaties zal ie minder goed draaien dan bij de andere twee.

[Bericht gewijzigd door rew op 14 april 2019 18:04:41 (32%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
FOC is gewoonlijk gebaseerd op het observeren van de fasestromen, in combinatie met de aangelegde fasespanningen. Bij stilstand werkt dat niet, dus je hebt alsnog hall sensors nodig voor het starten, of je moet kunnen starten zonder significant koppel te moeten leveren.

@REW: met hall sensors is elke stap 60 graden, wat betekend dat je maximaal 30 graden van de ideale hoek vandaan zit.
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken