Besonderheiten und Einstellungen von BLDC-Motoren

Transkript

1 Besonderheiten und Einstellungen von BLDC-Motoren

2 Besonderheiten von BLDC-Motoren Übung: Konfigurieren Sie die Eingänge 1 bis 3 low-aktiv. 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.

3 Besonderheiten von BLDC-Motoren Besonderheiten von BLDC- Motoren auf der Registerkarte "Motor Settings" - Motor Design - Motor Type - Motor Name - Pole pairs - BLDC T(t) - BLDC I (max) Übung: Richten Sie Ihre Steuerung für den BLDC-Motor gemäß dem Datenblatt ein. ACHTUNG! Bei falschen Einstellungen können Motor und Steuerung beschädigt werden!

4 Besonderheiten von BLDC-Motoren 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: 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.

5 PID-Steuerungsparameter Parallelstruktur Sprungantwort un = KP * en + KI * en + KD * (en-1 - en) KP KI KD Proportionalkomponente Integralkomponente Differentialkomponente un en en-1 Steuervariable Abweichung des Istwerts vom Sollwert Abweichung des vorherigen Istwerts vom vorherigen Sollwert

6 PID-Steuerungsparameter - 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. Übung: Stellen Sie die PID-Parameter unter "Velocity Loop" und "Position Loop" entsprechend dem verwendeten Motor ein.

7 Einstellen der PID-Parameter Problem Die Motorschwingungen nehmen zu oder dauern anschließend zu lange an. Motor "knackt" während der Fahrt. Der Motor erreicht die Endposition zu spät. Lösung I-Komponente verringern D-Komponente erhöhen P-Komponente erhöhen D-Komponente verringern Eventuell P-Komponente verringern I-Komponente erhöhen P-Komponente erhöhen Der Motor kompensiert statische Lasten zu langsam. I-Komponente erhöhen

8 Einstellen der PID-Parameter Problem Der Motor signalisiert einen Positionsfehler. Der Motor beschleunigt langsamer als die eingestellte Rampe, evtl. kombiniert mit einem Positionsfehler während der Beschleunigungsphase. Lösung 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. Phasenstrom erhöhen. ACHTUNG! Den maximalen Motorstrom beachten. Eine langsamere Rampe einstellen. Einen stärkeren Motor mit einem entsprechend eingestellten Phasenstrom verwenden.

9 Hallmodusbestimmung Vordefinierter elektrischer Sektor Schritt 1: Den Hallsensor mit der SMCI36 verbinden, die SMCI36 an das Netzteil anschließen und NanoPro öffnen. 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 H: Hohe Spannung (z. B. +24 V) 1: Logikzustand High L: Niedrige Spannung (GND) 0: Logikzustand Low 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. 1 (Logikzustand High) 0 (Logikzustand Low)

10 Hallmodusbestimmung Vordefinierter elektrischer Sektor Schritt 4: Die Schritte 1 und 2 für die elektrischen Sektoren 1 bis 5 wiederholen, um alle Hallwerte zu ermitteln. 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 Hall Hall Hallwert H: Hohe Spannung (z. B. +24 V) 1: Logikzustand High L: Niedrige Spannung (GND) 0: Logikzustand Low 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. Hallwert Vordefinierter elektrischer Sektor Hallmodus in NanoPro

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nanotec Electronic GmbH & Co. KG Kapellenstr. 6 D-8522 Feldkirchen b. München Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) info@nanotec.de Teambesprechung Fertigung / Nov