Hochstartwinde: Brushless-Regler

Ich würde bei 90° anfangen mit einem Derating (Stromgrenze von 100A auf 50A reduzieren oder so) und bei 100° abschalten. Gemessen immer direkt angebunden an den Drain des FETs der am mittigisten auf der Platine liegt. Der hat meist die schlechteste Wärme Abfuhr. Die FETs halten auch gute 120° am Case aus aber da man nicht an die Sperrschicht rankommt kann es dann doch mal sein das die Temperatur der Sperrschicht auf über 150° oder 170° geht. Und du musst bei der Temperatur immer bedenken dass sich der Rdson (Innenwiderstand des FETs) bei 90° am Case fast verdoppelt verglichen mit mit Wert bei 20°. Somit hast du die 4fachen Durchlassverluste als mit kaltem Controller!

Gruß

Alex
 
Hallo,

jetzt bin ich endlich mal dazugekommen diesen threat zu lesen :)

Danke euch für diese tolle und aufschlussreiche Diskussion, bitte weter so!

Peter, ich bin noch nicht mit allen details durch, speziell deine Schaltung mit den Gattern und Hall sensoren interessiert mich, kannst du da vielleicht ein paar mehr details bringen?

Bei meinem Windenprojekt setzte ich eine Stromregelung, aktuell mit Bürstenmotor ein, aber ich hatte schon mal über eine Brushless nachgedacht. Der Regler für Bürste war einfach... daher habe ich großes Interesse an diesem threat.

Grüße

Felix
 
Schaltplan

Schaltplan

Hallo Felix und Interessierte.
Ich habe jetzt endlich Zeit gefunden den Plan vom meinem selbstgebauten Regler sauber zu zeichnen. Die Schaltung wird für jede Phase einmal benötigt.

20190210_151817 (2).jpg

Ich denke die Funktion wird Dir mit Hilfe des Diagramms klar. Bei weiteren Fragen stehe ich gerne zur Verfügung.

Gruß Peter
 
Hallo Alex
Kannst die Schaltung ja mal versuchsweise nachbauen und vermessen. Dann brauchst du auch keine 100 Pins, sondern nur zwei zur Steuerung des Reglers.Ich betreibe die Schaltung momentan nur bis 60A, da sie über 80A oft durchgebrannt ist.
Würde die Schaltung gerne höher belasten.
Gruß Peter
 
Moin Peter,

unsere Anwendungszwecke und Anforderungen sind da etwas verschieden aber es ist schon zu sehen wie es auch geht. Wenn du die Hallsensoren an deiner Winde Mal los werden willst und dir die normalen Sensorlosen Regler abbrennen dann sprechen wir uns wieder :).

Gruß

Alex
 
Hi Peter,

super Doku, vielen Dank :-)

Werde mich bie zeiten wieder mit den Brushlessreglern befassen, dann nehme ich mir die schaltung als Vorbild.

Grüße

Felix
 
Reglernachbau

Reglernachbau

Hallo Alex

Auf die Sensoren werde ich niemals verzichten, erst die ermöglichen das Anlaufen des Motors im Zeitlupentempo, das Anhalten und Zurückdrehen alles unter Last, beides unerlässlich beim Betrieb meiner Winde.
Vielleicht hat ja Jemand anderes Interesse diese Schaltung nachzubauen, wodurch dann sicherlich neue Erkenntnisse entstehen.

Gruß Peter
 
Hi Peter,

hab nochmal gegraben. Als ich damals versucht habe nachzuvollziehen wie du den Regler gebaut hast, habe ich mir mal ne Wahrheitstabelle aufgemalt:
IMG_6441.JPG
Dabei ist quasi genau das raus gekommen was du umgesetzt hast :cool:
Für das IN Signal, bsp. Phase A: M1 oder !M2 ist es ausreichend nur M1 zu nehmen, das !M2 bringt keinen Mehrwert da die erste Zeile wegfällt und bei allen anderen entweder M1 da ist oder es egal ist wie IN steht (Zustand 1, 2 und 3).
Ich hätte dann zwar den Sensor mit der PWM mit einem Gatter "verUNDet", deine Lösung mit der Diode finde ich aber sehr elegant :)

Schade finde ich nur, dass deine Schaltung bei 80A öfters abgeraucht ist. Da scheint die einfache "Bürstenreglerschaltung" robuster zu sein, dort habe ich schon >400 A drüber gelassen, damals mit dem Autoanlasser, ohne nennenswerte Erwärmung. Denke aber wenn du ein paar FETs parallel schaltest lässt sich das auch in den Griff bekommen.

Grüße

Felix
 
Hallo Peter,
ich habe die Diskussion auch interessiert verfolgt. An dieser Stelle vielen Dank für den tollen Bericht. Kannst du uns evtl. was zu den Magneten und Hall-Sensoren sagen die man in Nr. 56 auf dem Motorschild montiert sieht: Ist die anfängliche Ausrichtung der Sensoren nicht ein bisschen ein Geduldsspiel? Wie robust reagiert die Regelung auf leichte mechanische Verschiebungen der Sensoranordnung ggü. den Magneten? Wie implementierst du die Phasenvoreilung (a.k.a. Timing) oder stellst du das einfach fix mechanisch für einen Betriebsfall ein?
Entschuldige bitte wenn ich was überlesen habe.

Grüße,
Thomas
 
Hallo Thomas,

schau doch erst einmal ab hier, dass könnte dich interessieren..

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/593061-Hochstartwinde-Baubericht/page13 ab #185

Die Ausrichtung des Magnetringes und der Sensoren ist ein Geduldsspiel, aber nur einmal erforderlich.
Nachdem Motor, Magnetring, Sensoren und Regler montiert sind wird alles mit Spannung versorgt.
Der Arduino wird noch nicht eingesetzt, statt dessen werden die Anschlüsse PWM Bremse / PWM Power an 5V gelegt. Das bedeutet volle Leistung. Damit einem nicht alles um die Ohren fliegt, wird der Lipo Anschluss mit 1 bis 2V Spannung versorgt.
Nun wird der Magnetring so eingestellt, dass der Motor sich dreht. Mit dieser Einstellung kann man auch gleichzeitig die Drehrichtung vorgeben. Am ruhigen Lauf und an der geringsten Stromaufnahme erkennt man die beste Voreinstellung. (Sollte der Motor sich bei keiner Einstellung drehen, sind zwei Motoranschlüsse vertauscht.)
Nun können mit einem geeignetem Oscilloscope die Sensorsignale gemessen und die Hallsensoren so justiert werden, das sich eine saubere Signalfolge ergibt. Siehe Diagramm bei #65.
Anschließend verklebe ich die Sensoren zueinander, damit sie sich nicht mehr verstellen können. Für die endgültige Einstellung des Magnetringes wird nun direkt an den Phasenanschlüssen gemessen. Der Magnetring wird so eingestellt (Timing), dass sich ein symmetrisches Signal mit annähernd gleicher Anstiegs / Abfallflanke ergibt.. (#65)
Bei dieser Einstellung hat der Motor die höchste Drehzahl, die niedrigste Stromaufnahme und die geringste Verlustleistung,.
Anschließend fixiere ich den Magnetring zur Sicherheit zusätzlich mit Nagellack.

Gruß Peter
 
Lötübung

Lötübung

Zwei Bilder meiner heutigen Lötübung.

20190213_183113 (2).jpg

Links sind die Anschlüsse für den Brushless direkt an den MosFets. Über die Gate- Widerstände ist die Leistungsstufe mit der Steuerplatine verbunden. Die Platine ist so gut zugänglich, um die Hallsensoren, Spannungsversorgung und die Steuerleitungen zum Arduino zu verdrahten. Rechts habe ich die beiden Spannungsregler 5 und 12V untergebracht. Im Bild oben ist der Stromsensor zu sehen. Für den Temperatursensor muss ich noch einen Platz suchen.

20190213_183146 (2).jpg

Ohne Stützkondensatoren geht es natürlich nicht. Sie sollten so dicht wie möglich an den MosFets sitzen. Ich glaube dichter geht es nicht. Der Lipo wird dann links oben an den Kondensatoren (+Pol) und am Stromsensor (-Pol) angeschlossen.
Wenn das Wetter mich nicht auf den Flugplatz lockt, werde ich morgen weiter verdrahten.

Gruß Peter
 
Hi Peter,

es ist immer wieder ein Genuss zu sehen wie schön du lötest. Falls du mal auf ein Platinen service zurückgreifen willst, es gibt mittlerweile sehr günstige bei denen du mit wenig auffwand für kleiner 10€ eine Platine bekommst :)

Mir ist das mittlerweile zu aufwändig und ich greife auf so einen protoypenservice zurück, geht fix und sparrt mir manchen ärger ;)

Was hast du denn für einen Stromsensor im Einsatz? ACS758? Wenn ja welche type? Ich suche immernoch ne Bezugsquelle für den 100A Unidirectional Typen...

Grüße

Felix
 
Antworten auf Fragen

Antworten auf Fragen

Hallo Alex,
Der Kühlkörper ist aus 4mm Alu Blech und hat eine Größe von 60x 90mm. Die Größe ergibt sich aus dem mechanischen Aufbau der Winde.

Hallo Felix,
der Stromsensor ist ein ACS 758 100 B. Hätte auch lieber den 100 A Unidirectional aber auch keine Bezugsquelle.
Das mit dem Platinen Service interessiert mich sehr, vielleicht kannst Du mir da noch weitere Info zukommen lassen.

Gruß Peter
 
Moin,

Wo guckt ihr nach den Stromsensoren? Arrow hat ACS758 100U auf Lager und ich würde auch gleich auf den ACS770LCB-100U gehen hat arrow auch auf lager. Der ACS770 ist wenigstens nicht abgekündigt.
https://www.arrow.de/products/acs770lcb-100u-pff-t/allegro-microsystems

Aber den ACS770 haben Digikey und Mouser auch auf Lager. Alle liefern an privat. Aber arrow liefert mit DHL und nicht mit Fedex. Wenn die keinen an treffen muss ich zum Depot immer nervig.

PlatinenService: JLCPCB, Elecrow, AllPCB alles Chinesen aber ganz gute Quali und mittlerweile liefern die auch halbwegs zügig.
https://jlcpcb.com/
https://www.elecrow.com/pcb-manufacturing.html
https://www.allpcb.com/

Diese Boards kommen von JLC z.B.
20180304_203221_HDR.jpg
Das gelöte ist von mir :)

Gruß

Alex
 
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