Einfluß der Taktfrequenz auf den Motor?

Arne

User
Tach zusammen!

Fliege im Moment in meinem Funflyer eine Lehner/Reisenauer Kombi mit einem Hacker Master Steller. Hier kann man ja zwischen 8, 16 und 32 kHz Taktfrequenz wählen. Im Moment fliege ich 16 kHz. Welche Auswirkungen hat denn eine Änderung der Taktfrequenz auf den Motor, z.B. bzgl. Drehzahl, Strom, Eta etc.? Welches ist wohl für den verwendeten Antrieb die beste Lösung? Wer von euch kann mir denn da mal ein bisschen auf die Sprünge helfen?

Gruß Arne
 

Arne

User
Keiner ´ne Ahnung?
Hier sind doch ein paar Leute, die wirklich fit auf diesem Gebiet sind. Gebe die Hoffnung nicht auf...

Gruß Arne
 

Rolf.H

User
Hallo Arne,
ich habe mit meinen Selbstbau-Reglern vom
Typ: SBL-Classic2 viel damit herum experimentiert.
Ich würde so sagen: wenn der Motor ein gutes
Anlaufverhalten hat, dann bleibe bei den 16KHz.
Bei meinen Reglern kann ich verändern:

1. die Taktfr. in 3 Stufen (bin dann bei der mittleren Stufe geblieben).

2. das Timing in 4 Stufen (hier war die größte
Wirkung zu erkennen) habe sie bei Hacker-Motor
B50-23L und Phasor 30-3 auf 22,5 Grad gestellt.

3. harte / mittlere / weiche bzw. ohne Bremse

4. Softanlauf

wie gesagt, wenn der Regler einen guten Anlauf
und ein gutes Regelverhalten hat, dann lass
ihn so!
Grüße
Rolf
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hi Arne,
der Takt wirkt nur beim Anlaufen und im Teillastbereich.
Folgende Faustregel:
- je höher desto:
a)... weicher der Anlauf
b)... weichers/feinfühligers Stellverhalten
c)... höhere Stellerverluste!
d)... höhere Erwärmung!
-> so niedrig wie möglich einstellen!

Es gibt glaube ich nur eine Motorenserie von Kontronik, die ein höheren Takt als 8Khz benötigt! Samba- und Tango Motoren glaube ich!? MIKE - KONTRONIK - HELP!!!
Abhängig ist die Taktfrequenz vom Sättigungsverhalten der Spule! Je größer die Induktivität, je kleiner sollte der Takt sein. Unsere Motoren gelten alle als so hoch Induktiv ,dass eben 8khz optimal sind!

Beim Timing sollte man sich am Anfang an den Herstellerangaben orientieren.
Als Faustregel kann man eben NUR sagen, dass je kleiner das Timig wird, desto mehr wird der Wirkungsgrad des Motors zu den niedrigeren Strömen hin optimiert. Auch wird die Wirkungsgradkurve dadurch leicht "Spitzer".
Die Erhöhung des Timings bewirkt natürlich eine Optimierung zu den hohen Strömen hin. Hier wird die Wirkungsgradkurve flacher!
LRK's sollten bei 18-30°/8Khz am Optimalsten laufen.
Versuche ergaben, das ein Torcman 350-28-13 bei 18° den höchsten Wirkungsgrad mit der flachsten Kurve hatte.
Ein Lehner 1920/13(2-Pol) wiederum fühle sich (und ich danach erst! ;) ) bei 10°/8Khz am Wohlsten!
ABER ... das spielte sich messtechnisch ab,
da es sich hier um Größen von ~1-2% handelt!!!

Resüme:
Taktfrequenz: wähle die niedrigste, die noch weiches Anlaufen und Stellen ermöglicht!
Timing: taste Dich beim NICHT-LRK an die für Dich optimale Leistung ran! ( 0 - 18°)
LRK's zwischen 18° - 30°

Ich hoffe geholfen zu haben! :p

Gruß
Gerd

(Danke an dieser Stelle noch einmal an Ludwig Retzbach!)

[ 04. Februar 2003, 15:48: Beitrag editiert von: gegie ]
 
Ich kann Gerd nur zustimmen

aufgrund der hohen Induktivitaet der Wicklung der LRKs (ich rede hier von 100-1000W) von ca 16-40uH (je nach Windungszahl) ist die PWM-Frequenz von 3.8kHz sogar schon ausreichend, 8kHz reichen voll aus. Um so hoeher die Frequenz desto groesser die Stellerverluste in der Teillast.

Vorzuendung:

(eine 1.5 Jahre alte Untersuchung findet ihr hier: httml://www.torcman.de/peterslrk/JOPE350(2).zip

Mappe Vorzuendung

Auch aufgrund der hohen Induktivitaet brauchen die LRKs eine zeitliche Vorzuendung, das heisst die Spannung wird an die Windungen gelegt, obwohl die Magnete sich noch nicht in der richtigen Stellung befinden weil

der Strom durch die hoher Induktivitaet erst verspaetet sich in der Windung aufbaut. Das Magnetfeld, was die Rotormagnete in entsprechendem Moment anzieht, ist dadurch auch verspaetet. Deshalb brauchen wir ueberhaupt eine so grosse Vorzuendung.

Werte:

Wenn sehr niedrige Leerlaufstrom und niedrige Leistung benoetigt wird dann Vorzuendung 0 Grad

Mit der steigende Vorzuendung erreicht man immer groessere Leistungen, aber nach 18 bis 22 Grad geht der Wirkungsgrad wieder leicht zurueck.

Manche Controller frueher musste man sehr hoch "vorzuenden" damit sie eine grosse LS ueberhaupt bis zur Volllast drehen konnten. Mit der Vorzuendung vergroessert sich also der maximalle Strom (und maximalle Spannung), wo der Controller den LRK nocht pakt.

Ein guter Wert ist 18-22 Grad, 4-8Khz PWM

Bei Hubis, die staendig in Teillast fliegen, kann es vorkommen, dass 16kHz weniger Stromrippel in der Windung verursachen, ergo weniger Magnetfeldrippel, ergo weniger Blechverluste, ergo weniger Waerme. Dafuer ist der Steller vielleicht zu heiss, da er zwei mal so oft Umschalten muss und pro Umschalten heizt eine Einergieportion ihm auf. Zwei mal mehr, zwei mal heisser (so ungefaehr).

Sorry, die Frage war nicht nur fuer LRKs

Fuer 2 Poler mit Windung auf dem Stator, die eine mittlere Induktivitaet besitzen, braucht man weiter eine Vorzuendung, aber nicht so grosse, und auch eine leicht hoehere PWM-Frequenz. Werte um 16kHz haben sich bewaehrt.

Eine absolut harte Nuss fuer den Cotroller sind Samba und Tango, Motoren mit geniall erdachten Konstruktion ohne Blechverluste, deshalb mit einer Luftspule, die extrem niedrige Induktivitaet besitzt. Der Controller muss sehr hoch takten, 32kHz und mehr sind noetig. Diese Aufgabe ist keinesfals leicht, wenn man nur Bruchteil des Prozents bei 500W Durchflussleistung in dem kleinen Controller verbratten darf. Das war auch der Grund warum wir so viele Jahre nach der ersten Herstellung der Motoren auf den Beat warten muessten. Vorzuendung hierfuer kleiner als bei LRKs aber groesser als bei 2 Poler bitte anpassen.

[ 04. Februar 2003, 18:25: Beitrag editiert von: Peter Rother ]
 

Arne

User
Hallo!

Da sind ja doch so einige gute Infos zusammen gekommen. Danke dafür.
Teilweise hatte ich auch in die gleiche Richtung gedacht, was z.B. die Reglererwärmung angeht.
Ich werde es dann bei meinem Lehner mal mit 8 kHz versuchen, im Moment sind es 16. Mal schauen, ob er dann noch in allen Bereichen sauber durchläuft.
Timing ist im Moment 10°. Das scheint auch ziemlich optimal zu sein. Werde aber auch noch mal 2-5° ausprobieren.

Gruß Arne
 

Motormike

Vereinsmitglied
Aaaargh, komplett falsch....

Das war auch der Grund warum wir so viele Jahre nach der ersten Herstellung der Motoren auf den Beat warten muessten
Das mit der Taktfrequenz haben wir seit 1994 im Griff (aktiver Freilauf) und war nicht mal a bisserl der Grund fuer die Verspaetung. (sonst haetten wir kaum den 3SL auf 32 umbaun koennen ;) ) Das lag an der Versorgung der Hersteller von Bauteilen die als Vorserienmuster geliefert wurden, aber niemals in Produktion gingen, an DSP's deren Design geaendert wurde und an den Herstellern der Platinen die viel versprachen aber nix hingekriegt haben. Meinen Dank an den Hersteller der Platinen, der als einziger von vornerein gesagt hat, daß ers wahrscheinlich nicht in der Art und Weise fertigen kann --- der hats perfekt geschafft.
Im Grundprinzip hoeher takten gut fuer den Motor und schlecht fuer den Regler mit Ausnahme richtig funktionierender aktiver Freilauf, damit kann man dies Problem umgehen.
 

Motormike

Vereinsmitglied
Tango & Samba nur Beat empfohlen.
 

Michael Schöttner

Vereinsmitglied
@mike und Gerd,

Kontronik hat's erkannt! Der Beat belästigt den Anwender nicht mit diesen komplizierten Fragen. Der stellt sich die richtigen Parameter schon selbst ein. Induktion des Motors kann man nämlich messen und ein Digitaler Signal Prozessor hat bei unseren Anwendungen genügend Freizeit um die Parameter lastabhängig wärend des Betriebs zu optimieren.
Da steckt auch der Preisunterschied zu manch anderen Stellern. Die funktionieren auch, werfen aber irgendwann Fragen auf, was auch nicht schlecht ist, weil man sie ja hier kompetent beantwortet bekommt.
Danke an Kontronik. Bleibt so innovativ!

Gruß,
Michael
 
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