BLDC Umbau von Stern auf Dreieck und Hallsensoren

[Puffky]

Hallo,

ich hab gestern meinen Radnabenmotor von Stern auf Dreieck umgelötet.

Ergebnis er läuft, also hab ich ja alles richtig gemacht. Aber jetzt hab ich mal wieder das Problem das einer der Hallsensoren nicht synchron läuft.
Das merke ich am leicht unrunden Lauf und der extremen Temperatur Entwicklung im Motorkabel.

Wie man an den Bildern erkennen kann ist Phase A - Grün, Phase B -Gelb und Phase C - Blau

Nun musste ich am Kelly Controller 2 Phasen tauschen damit der Motor in die richtige Richtung dreht. B-B,A-C,C-A
Muss ich nun auch die Hallsensorkabel in diesem Schema verschalten

Grüße
Puffky

[Peter51]

Wenn Du beim Kelly 2 Phasen tauschen mußtest, muß Du auch die Hallsensoren tauschen! Da grün, gelb, blau nicht einheitlich verwendet wird, alle 8 Hallsensoren Möglichkeiten durchprobieren - immer nur kurz!

grün gelb blau
grün blau gelb

gelb grün blau
gelb blau grün

blau gelb grün
blau grün gelb

[Peter51]

@Alfred
dein Motor wird zu 99% in Stern geschaltet sein, wie unsere Motoren auch. Die Strangspannung = Spulenspannung bleibt gleich.
Wenn Du bei Dreiecksschaltung 23V zwischen den Anschlüssen hast, sind es in Sternschaltung 40V. Der Verkettungsfaktor ist 1.73.
In Dreiecksschaltung erreicht Puffky schon mit 52V die Höchsgeschwindigkeit, welche er in Stern mit 90V erreichen würde. Bei 52V braucht er natürlich den 1,73 fachen Strom........
(BLDC Motoren könnten im Prinzip auch mit Relais angesteuert werden - zumindest bei kleinen Drehzahlen)
Bei BLDC Motoren ist die Sternschaltung günstiger bzgl. der Oberwellen, Harmonischen - so hab' ich es gelernt.

[MEroller]

Ja, unsere bürstenlosen Radnabenmotoren sind samt und sonders mit Sternschaltung, immer noch (das Thema hatten wir schon mehrfach durchgekaut...). Höheres Anfahrmoment und höhere Effizienz werden der Grund dafür sein. Oben raus fehlt es dann aber an Power...
Wenn Puffkys Umbau auf Dreieck dann wirklich rund läuft sollte ja ein A/B-Vergleich möglich werden

Allerdings könnte das Hallsensorproblem etwas ernster sein und auch einen Umplatziereung erfordern. Wenn ich die von mir öfter zitierte "Schrittmotor-Ansteuerung" von Nanotec genau anschaue sehe ich, dass bei Sternschaltung die Hallschalter ZWISCHEN den Polen sitzen, bei der Dreieckschlatung jedoch mittig AUF den Polen

Aber Puffky, wenn Du schon die Wicklungen umgestrickt hast, sollte dich auch eine Verpflanzung der Hallschalter nicht schrecken, oder?

[MEroller]

Nein Alfred, der Sternpunkt ist nur intern im Motor verbunden. Nur die drei freien Spulenden sind bei unseren Motoren nach außen geführt. Und bei der einfachen Block-Kommutierung werden nur jeweil zwei der drei Spulen durchgeschaltet, die dritte macht jeweils Pause. Klicke einfach auf den Nanotec Link und schaue es Dir nochamls an.
Mit herausgeführtem Sternpunkt könnte man noch ein paar Tricks machen, aber notwendig ist das nicht. Der begrenzete Stauraum in der Motorwelle ist besser genutzt mit drei möglichst dicken Phasenenden

[Peter51]

ür den Sternbetrieb braucht man einen Mittelpunktleiter, und somit 4 Motorkabel. Das währe ineffizient.....

Bei Sternschaltung wird der Sternpunkt im Wickelkopf zusammengeführt. Es führen nur 3 Kabel nach außen.
Oh, oh bei Beachcruiser sitzen die Hallsensoren auf den Polschuhen.......
Bei unseren hochpoligen Radnabenmotoren sind die Hallsensoren 30° voreilend montiert. Wird eine Spule mit Gleichstrom beaufschlagt dauert es eine gewisse Zeit bis sich der Stromfluß aufbaut, deshalb diese Vorzündung (timing).
@MEroller
falsch herum hat Puffkies Motor in Dreieck ja gelaufen.

[Puffky]

Hallo, und großen Dank für die Antworten.

MEroller du hast es mal wieder auf den Punkt bzw. auf den Hall gebracht!

Das die Hall´s das timing beeinflussen ist gut zu wissen, danke Peter. Ich kenne das ganze aus dem Modellbau. Jetzt eröffnen sich ganz neu Möglichkeiten!

Kurzes Gedankenspiel:
Wenn ich die 3 Hall´s ausbaue und eine Magnetscheibe (mit 5 Magneten) am Motor befestige, die Hall´s in 120° davor setze, könnte man ja das Ansprechverhalten des Motors stufenlos einstellen.

Ich hab dieses Bild gefunden:
http://www.leafmotor.com/measure-electr ... inding.jpg

Wie man sieht ist der mittlere Hall zw. dem Stator eingebaut und sollte laut meinen Infos auch Invertiert sein bzw. um 180° gedreht. Warum? Das würde ich auch gern wissen!

Das mit der Externen Lösung werde ich Probieren allein schon wegen den Möglichkeiten. Im Modellbau konnte man durch anpassen des Timings den Motor richtig gut tunen.... wenn das hier auch geht und davon gehe ich mal aus, dann geht´s richtig ab....

Grüße und danke
Puffky

[Peter51]

MEroller du hast es mal wieder auf den Punkt bzw. auf den Hall gebracht!

Ist korrekt. Wenn ich bei einer 3-strängigen Wicklung die Spulen statt in Stern auf Dreieck verschalte, verschiebt sich die Phasenlage um 30°.
Beispiel: Drehstromtrafo mit einer Sekundärwicklung in Stern und einer zweiten Sekundärwicklung in Dreieck: Die Phasen der Sekundärwicklungen sind 30° zueinander phasenverschoben.

Kurzes Gedankenspiel:
Wenn ich die 3 Hall´s ausbaue und eine Magnetscheibe (mit 5 Magneten) am Motor befestige, die Hall´s in 120° davor setze, könnte man ja das Ansprechverhalten des Motors stufenlos einstellen.

Bei einem 2-poligen Motor mit 3 Spulen (6 Statorarme + Nuten) sind die 3 Hallsensoren elektrisch und mechanisch um 120° versetzt angeordnet. Bei hochpoligen BLDC-Motoren z. B. 72 Statorarme sind die Hallsensoren auch 120° elektrisch versetzt angeordnet. Mechanisch 360° : 72 Arme sind 5°. Die Hallsensoren befinden sich auf jedem 3. Statorarm, d.h. ihr Abstand beträgt mechanisch 0° und 15° und 30°. Hinzukommt, daß den 72 Statorarmen 56 Magnete gegenüberstehen......, d.h. ihr Abstand beträgt mechanisch ~ 6,43°. Jetzt kann man sich 2 Stück Blatt Papier nehmen 36cm sollen 360° entsprechen und malt 72 Statorarme im Abstand von 5° auf mit den Hallsensoren bei 0° und 15° und 30°. Auf dem 2. Blatt Papier zeichnet man die 56 Magnete im Abstand von ~ 6,43° Nun verschiebt man beide Blätter gegeneinander. Sobald die Polarität des Magneten sich ändert, ändert sich der Signalzustand des Sensors. Die 3 Hallsensoren sollten nacheinander Ein- und Ausgehen. Das ganze ergibt dann eine Welle.
Fazit: Du kannst die 3 Hallsensoren außerhalb des Motors anbringen, mußt aber auch 40? - ensprechend der Anzahl der Rotormagnete - kleine Magnete außen anbringen......

[Puffky]

Wow , ok ich hab mir den Text jetzt mehrmals durchgelesen!

Mein Motor hat 50 Statornuten und 46 Magnete = 360° / 50 Nuten = 7,2°

Wenn Hall-B 0° entspricht wie verschiebe ich Hall-A,B um die benötigten 30°

Grüße und danke
Puffky

Edit:
Alternativ wickle ich den neu und verschalte ihn auch wieder in Stern. z.Z. sind es 7 Stränge a 0,65mm minus der Lackschicht 0,5 mm Parallel gewickelt, dass sind
1,372mm². Wenn ich jetzt die Windungszahl um Faktor 0,5 verringere und direkt mit 1,3mm² Kupferlackdraht wickle.
Oh mann das kann ja heiter werden!

Grüße und danke
Puffky

[MEroller]

Wenn ich das richtig sehe sind Hall A und C mittig auf den Polen, während Hall B zwischen den Polen sitzt?
Dann würde ich einfach mal vermuten, dass ein Versatz um halbe Polbreite schon zum Erfolg führen sollte: Also Hall A und C zwischen den Polen, und Hall B mittig auf dem Pol dazwischen. Allerdings weiß ich nicht, wie rum die Verschiebung stattfinden muss. Peter?