Anwendungen von DC und BLDC Motoren

[B.J.Simpson]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Hallo zusammen,

ich beschäftige mich im Rahmen meiner Abschlussarbeit mit der Regelung und Identifikation von Gleichstrommotoren (DC und BLDC). Nach Vorgabe soll ich die entwickelten Algorithmen anhand von praktisch relevanten Beispielen untersuchen und bewerten.

Da ich neu in der Automatisierungstechnik bin, kann ich leider nicht abschätzen für welche Einsatzzwecke DC-Motoren in Frage kommen. Deshalb wollte ich hier mal die Fragen stellen, was es so für Einsatzzwecke für bürstenbehaftete und für bürstenlose Gleichstrommotoren gibt. Eventuell kann mir ja jemand ein paar Erfahrungsberichte geben.

Es soll praktisch eine dezentrale Servoachse für DC-Motoren rauskommen, die über Profibus oder Ethernet von einer beliebigen (Soft)SPS angesprochenwerden kann. Mich würden hierbei Anwendungen interesieren, die vom low-cost Bereich bis zu hochdynamischen Antreibsregelungen gehen.
Der Anwender soll dann in einer Art Ablaufplan verschiedene Positions- und/oder Geschwindigkeitsprofile vorgeben können.

Zu den Randbedingungen:

Leistung: 0 - ca. 100W-150W
Drehzahl: 0 - ca. 10 000U/min
Spannung: bis 24 Volt
PWM Frequenz: bis 50kHz
Stromregelzyklus: min. 10µs
Geschwindg.regelzyklus: min. 100µs

Als mögliche Beispielanwednungen habe ich bereits:

- Motor treibt über eine Spindel einen Schlitten an (inverses Pendel, Verladekran...)

- xy-Tisch ebenfalls über eine Spindel angetrieben (macht man sowas, oder verwendet man hierfür ausschließlich Linearmotoren?)

- Zwei Motoren nebeneinander, die einen Papierstreifen auf- und abwickeln (kommt für sowas ein DC-Motor in Frage?)

Was mir auch noch Probleme bereitet ist, wie ich die Regelkreisbandbreite abschätzen kann, die für solche Anwendungen benötigt werden. Vielleicht
kann mir da jemand einen Tipp geben.

Zuletzt würde ich mich noch dafür interessieren, was ihr von Auto-Tuning Funktionen in Servoreglern haltet? Braucht man das überhaupt, oder geht
ein manuelles einstellen der Regleparameter meist nicht schneller und genauer?

Über konstruktive Vorschläge und Anmerkungen würde ich mich sehr freuen!

Vielen Dank im Voraus!

B.J.Simpson

 

[pk0]

Hallo,

wenn du eine Abschlussarbeit schreibst solltest du dir deine Infos gleich aus einem Buch holen. Dadurch hast du auch gleich die entsprechenden Quellen, die du später angeben musst. In vieln Büchern sind meistens auch Anwendungen der besprochnen Motoren beschrieben.

Anwendungen gibt es sehr viele, wobei du dabei unterscheiden musst zwischen aktuellen und alten Anwendungen. DC wurde in der Vergangenheit immer mehr verdrängt (->Leistungselektronik für Umrichter).Durch die "neuen" Magnetmaterialen(neodym--> BLDC, Wartungskosten Bürsten) sind sie aber auch wieder stärker auf dem Markt.
Wann für welche Anwendung welcher Motor eingesetzt wird ist nicht so einfach zu sagen. Es hängt von mehr ab als nur "Zwei Motoren nebeneinander, die einen Papierstreifen auf- und abwickeln". Kosten, Laufzeit, Leistungsbereich, Dynamik..... und noch viele mehr spielen dabei eine Rolle

Bei der Reglereinstellung hängt es sehr von der Anwendung ab ob die automatische Einstellung ausreichend ist. Geh davon aus dass du nacharbeiten musst.

Ein interessanter Punkt ist das der BLDC Motor nicht eindeutig zugeordnet werden kann. Wieso bezeichnet man diesen Motor als DC Motor, denn vom Prinzip her ist die Ansteuerung wie bei einem Drehstrommotor.

Ich hoffe den Wiki Artikel hast du dir schon durchgelesen. Das Inet bietet viel Informationen, verlassen und berufen kannst du dich aber nur auf Bücher.

 

[Robin1985]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Hallo zusammen,

ich beschäftige mich im Rahmen meiner Abschlussarbeit mit der Regelung und Identifikation von Gleichstrommotoren (DC und BLDC). Nach Vorgabe soll ich die entwickelten Algorithmen anhand von praktisch relevanten Beispielen untersuchen und bewerten.

Da ich neu in der Automatisierungstechnik bin, kann ich leider nicht abschätzen für welche Einsatzzwecke DC-Motoren in Frage kommen. Deshalb wollte ich hier mal die Fragen stellen, was es so für Einsatzzwecke für bürstenbehaftete und für bürstenlose Gleichstrommotoren gibt. Eventuell kann mir ja jemand ein paar Erfahrungsberichte geben.

Es soll praktisch eine dezentrale Servoachse für DC-Motoren rauskommen, die über Profibus oder Ethernet von einer beliebigen (Soft)SPS angesprochenwerden kann. Mich würden hierbei Anwendungen interesieren, die vom low-cost Bereich bis zu hochdynamischen Antreibsregelungen gehen.
Der Anwender soll dann in einer Art Ablaufplan verschiedene Positions- und/oder Geschwindigkeitsprofile vorgeben können.

Zu den Randbedingungen:

Leistung: 0 - ca. 100W-150W
Drehzahl: 0 - ca. 10 000U/min
Spannung: bis 24 Volt
PWM Frequenz: bis 50kHz
Stromregelzyklus: min. 10µs
Geschwindg.regelzyklus: min. 100µs

Als mögliche Beispielanwednungen habe ich bereits:

- Motor treibt über eine Spindel einen Schlitten an (inverses Pendel, Verladekran...)

- xy-Tisch ebenfalls über eine Spindel angetrieben (macht man sowas, oder verwendet man hierfür ausschließlich Linearmotoren?)

- Zwei Motoren nebeneinander, die einen Papierstreifen auf- und abwickeln (kommt für sowas ein DC-Motor in Frage?)

Was mir auch noch Probleme bereitet ist, wie ich die Regelkreisbandbreite abschätzen kann, die für solche Anwendungen benötigt werden. Vielleicht
kann mir da jemand einen Tipp geben.

Zuletzt würde ich mich noch dafür interessieren, was ihr von Auto-Tuning Funktionen in Servoreglern haltet? Braucht man das überhaupt, oder geht
ein manuelles einstellen der Regleparameter meist nicht schneller und genauer?

Über konstruktive Vorschläge und Anmerkungen würde ich mich sehr freuen!

Vielen Dank im Voraus!

B.J.Simpson

Hallo B.J.Simpson,

dein Projekt klingt echt spannend! Hier ein paar Gedanken zu den DC- und BLDC-Motoren, die dir hoffentlich weiterhelfen:

Für bürstenbehaftete DC-Motoren:

• Diese sind oft günstiger und eignen sich gut für einfache Anwendungen wie kleine Maschinen oder Belüfter.
• Typische Einsatzbereiche sind zum Beispiel Fensterheber oder Scheibenwischer in Autos.

Für bürstenlose DC-Motoren (BLDC):

• Die sind effizienter und wartungsärmer, da sie keine Bürsten haben, die abnutzen.
• Sie sind ideal für präzisere Anwendungen, wie Servoantriebe in Robotern oder CNC-Maschinen.

Zu deinen Beispielen:

• Spindelantrieb für Schlitten: Ein BLDC-Motor könnte hier vorteilhaft sein wegen der besseren Stabilität und Langlebigkeit. Für einfachere Anwendungen könnte auch ein DC-Motor genügen.
• XY-Tisch: Auch hier wäre ein BLDC-Motor sinnvoll, besonders wenn es um Präzision und hohe Dynamik geht. Linearmotoren sind auch eine Option, wenn du eine direkte Bewegung ohne mechanische Umwege willst.
• Papierstreifen auf- und abwickeln: Ein DC-Motor kann hier gut funktionieren, besonders wenn es um einfache Antriebe geht. BLDC-Motoren wären besser, wenn du hohe Geschwindigkeiten und präzise Steuerung benötigst.

Zum Thema Regelkreisbandbreite: Das hängt davon ab, wie schnell und genau dein System reagieren soll. Für schnelle Reaktionen und hohe Präzision brauchst du eine größere Bandbreite.

Auto-Tuning in Servoreglern kann praktisch sein, wenn du noch nicht viel Erfahrung mit der Feinabstimmung hast. Es spart Zeit und kann schnelle Ergebnisse liefern. Manuelles Einstellen kann genauer sein, ist aber zeitaufwändiger.

Hoffentlich helfen dir diese Infos! Wenn du noch Fragen hast, melde dich gerne.

Viele Grüße!

 

[DeltaMikeAir]

Hallo B.J.Simpson,

dein Projekt klingt echt spannend

Mal auf das Datum geschaut?

 

[Glon]

Die Beiträge sind 13 Jahre alt...

 

[winnman]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Das wird schon noch aktuell sein, bei den heutigen Projektlaufzeiten

 

[roboticBeet]

Wenn der immer noch an seiner Abschlussarbeit sitzt, gibt das aber definitiv Ärger und Punktabzug vom Professor