Brauche Hilfe bei BLDC Ansteuerung / BEMF

=FCr

le

ker

Sensorless ist viel komplizierter. Vor allem der Start oder geringe Drehzahlen. Auf den BEMF Signalen ist auch jede Menge PWM St=F6rsignal drauf.

Das ist doch erstmal gut. Wenn das wirklich so ist, dann bedeutet es, daß das Problem ein reines Softwareproblem darstellt.

Falscher Ansatz. Das ist einfach keine Regelung. Dementsprechend wird sich nie ein Gleichgewicht einstellen können.

Das ist der Denkfehler. Der Umschaltzeitpunkt ist für die sich ergebende Drehzahl mindestens genauso wichtig wie das PWM-Verhältnis, eher noch wichtiger, denn sie beeinflußt u.U. auch die Wirkung des PWM-Pulses. Je nachdem, wann die Umschaltung erfolgt, kann der PWM-Puls nämlich bremsen oder beschleunigen.

Als erstes muß diese Abhängigkeit aufgebrochen werden, d.h.: die Umschaltung muß starr an den PWM-Zyklus gekoppelt werden, idealerweise sollte sie immer in der Mitte der inaktiven Phase erfolgen.

Du brauchst dann zur Erhaltung des Gleichgewichts bloß die Phase der Ist-Signale mit dem Sollzyklus vergleichen und die Pulsbreite so regeln, daß das Ist-Signal nach einer Abweichung wieder in Richtung des Soll wandert.

Schwieriger ist es dann schon, nach einer Änderung der Sollgröße in das neue Gleichgewicht zu steuern. Hierzu muß beides beeinflußt werden, Zyklusdauer und Pulsbreite. Als einfachster Ansatz wird zum Bremsen die Pulsbreite auf Null gesetzt und zum Beschleunigen auf Max. Nachgeregelt wird dann die Zyklusdauer, bis diese die neue Sollgröße erreicht hat, dann wechselt man wieder zurück auf die Regelung der Pulsbreite und halt die Zykluszeit konstant.

Dieser einfache Ansatz ist noch alles andere als optimal, sollte aber zumindest bei unbelastetem Motor erstmal funktionieren.

Würd' ich anders machen:

• Motorwicklungen nur mit Spannugsteiler, ohne Tiefpass, direkt an die AD-Wandler-Eingänge AD 0,1,2 hängen.

• PWM im Center-Aligned Modus betreiben. Am besten 20kHz, dann hört man's nicht mehr.

• AD-Wandler synchron zur PWM betreiben, jeweils in der Mitte des PWM-Pulses samplen. Dadurch sieht man die Störungen beim Umschalten nicht mehr.

• Auswerten und kommutieren im AD-Wandler-Interrupt machen.

Man muss im Interrupt natürlich geeignet den ADMUX umschalten, damit man jeweils den richtigen Kanal für Nulldurchgang auswertet. Hin und wieder möchte man auch die anderen Kanäle (Strom, UBatt, Temp.) lesen, da bietet sich der Zeitpunkt direkt nach einer Kommutierung an, da man hier am meisten Zeit hat.

Den virtuelle Mittelpunkt kann man entweder durch Mittelwertbildung von AD 0,1,2 oder UBatt/2 * PWM berechnen.

Den Strom kann man sogar ohne Shunt abschätzen (für Notabschaltung reichts), weil man den Spannungsabfall über RDS_on des low-side FETs messen kann.

Die oft beschreibene 30°-Wartezeit zwischen Nulldurchgang und Kommutierung kann man bei kleinen hochpoligen Modellbaumotoren oft weglassen.

Ok. Kapiert und 100% zugestimmt!

Das hab ich jetzt nicht ganz verstanden: Wie kann ich die Umschaltzeitpunkte mit dem PWM-Zyklus verbinden? Meinst du damit so eine Art Tabelle mit PWM-Verhältnis und passendem Kommutationsperiodendelay?

Ok. Dass heißt dann, ich setze ein PWM-Verhältnis&Delay Paar aus der Tabelle, lass das laufen bis zum nächsten Regel-Event z.B. für 20ms und vergleiche dann die gemessenen Hall-Sensor Zeitstempel mit dem zu erwartenden Delay aus der Tabelle, dass ich für dieses PWM-Verhältnis eingestellt habe. Wenn die zwei voneinander abweichen, setze ich einen anderen PWM-Zyklus mit passendem Kommutationsdelay.

Richtig soweit?

Danke für die Anregung, aber diese Hürden hab ich schon hinter mit: Ich kann mit meinem Aufbau die Nulldurchgänge erkennen und den Strom über einen Shunt messen. Der wirklich knifflige Teil kommt ja jetzt erst, nämlich den Motor richtig zu regeln und die Umschaltzeitpunkte richtig zu detektieren.

Da braucht man zwar eigentlich keine Tabelle für, aber man kann es natürlich auch mit einer Tabelle machen.

Nein. Du änderst (im eingeschwungenen Zustand) nicht die Zykluszeit, sondern nur noch das Tastverhältnis. Der genaue Umschaltzeitpunkt ist Wurscht, solange er nur in der inaktiven Zeit der PWM-Wellenform liegt.

An der Zykluszeit mußt du nur spielen, wenn sich die Solldrehzahl ändert, denn er hängt allein von der Solldrehzahl ab, nicht von der Istdrehzahl.