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SystemVision Clou

Elektromotor

 
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Ver. 1.2 / 2020  
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Das eBook mit 90 Seiten zeigt die Grundlagen der elektrischen Motoren mit Simulationen in dem FREE Simulator SystemVision Cloud (www.systemvision.com).

Wir zeigen Gleichstrommotor mit und ohne Bürsten sowie Schrittmotoren und Drehstrommotoren mit Frequenzumrichter und die passenden Regel-Algorithmen.

 

 

Im ersten Kapitel werden die Grundlagen der Motorbewegung, wie Magnetfeld, Kraft, Strom usw. erklärt sowie die Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrommotor werden dargelegt.

Elektromotor

Im zweiten Kapitel wird der klassische Gleichstrommotor mit Bürsten erklärt. Anhand von Animationen werden die wesentlichen Eigenschaften gezeigt.

DC Motor

Im dritten Kapitel wird der erste Motor ohne Bürsten beschrieben, nämlich der Schrittmotor. Mit dem Wissen des Schrittmotors gehen wir dann im Kapitel 4 auf den Gleichstrommotor ohne Bürsten, genannt BLDC (bürstenlose DC-Motor).

BLDC

In den letzten beiden Kapiteln 5 und 6 werden weitere Ansteuerungsalgorithmen für den BLDC gezeigt, wie Sinusansteuerung, Sensorlose-Ansteuerung und zum Schluss der komplexe Algorithmus Feldvektorregelung (FOC  = Field Oriented Control).

FOC

Inhalt


  Einführung
  • Energiefresser
  • Der Elektromotor
  • Leistung, Drehzahl, Drehmoment
  • Funktion eines Elektromotors
  • Spule, Magnetfeld, Strom und Kraft
  • Wechselstrommotor bzw. Drehstrommotor
  • Synchron und Asynchron
  • Frequenzumrichter
  • Motorarten

 Gleichstrommotor mit Bürsten

  • Leiterschleife dreht sich
  • Stromrichtung umkehren
  • Die Bürsten bzw. der Kollektor
  • Simulation DC-Motor (eMotor_005)
  • Drehrichtung links und rechts
  • Simulation Drehrichtung (eMotor_007)
  • Transistoren als Schalter
  • Wie hoch ist die Leerlaufdrehzahl?
  • Drehmoment-Drehzahl Kennlinie
  • Simulation Regelung (eMotor_010)
  • Linearmotor
  • System dimensionieren
  • Rotatorische und translatorische Antriebe

  Schrittmotor

  • Einführung
  • Rotorarten
  • Hybridmotor
  • Winkel pro Schritt
  • Statorarten unipolar und bipolar
  • unipolare bzw. bipolare Motoren
  • Nur eine Spule im Betrieb
  • Vollschritt-Betrieb
  • Halbschritt-Betrieb
  • Vektor
  • Mikroschritte
  • Spannung- oder Stromregelung
  • Stromregelung
  • Schrittmotor-Treiber
  • Eigenschaften und Kennlinie
  • Dimensionierung
  • Simulation Schrittmotor (eMotor_020)

 Motor ohne Bürsten (BLDC)

  • Einführung
  • Rotor und Stator vertauschen
  • Das Drehfeld einfach erzeugen
  • Der Rotor kommt nicht mit!
  • Sensoren für die Lageerkennung
  • Hallsensor
  • Mechanische und elektrische Umdrehung
  • Mechanische und elektrische Umdrehung
  • Ein, zwei oder drei Hallsensoren?
  • Stern- oder Dreieckschaltung?
  • Drehmoment und Anzahl der Pole
  • Mit Gleichspannung drei Spulen ansteuern
  • Elektronische Schalter
  • Strategie
  • Links-Rechts und Startvorgang
  • Die Drehzahl ändern
  • Die Drehzahl ändern
  • Geschlossener Regelkreis
  • Verschiedene Namen für BLDC!
  • Innen- oder Aussenpolmaschine

 BLDC Algorithmen (Sinus, sensorlos)

  • Sinus-Ansteuerung
  • Simulation
  • 3-Phasen Motoren früher Simulation
  • Blockkommutierung und Sinus
  • Sinus mit PWM erzeugen
  • Sinus mit PWM Simulation (eMotor_035)
  • Sinus in Software erzeugen
  • Regelung mit PWM
  • Vor- und Nacheilwinkel
  • Wir verzichten auf Sensoren
  • Induzierte Spannung in einer Spule
  • Nulldurchgang bei der induzierten Spannung
  • Wie misst man die induzierten Spannung?
  • Virtueller Sternpunkt
  • Induzierte Spannung ist verrauscht!
  • Startvorgang ohne Sensoren
  • Simulation BLDC (eMotor_040)

 Field Oriented Control Algorithmus

  • Field Oriented Control = Feldorientierung
  • Strommessung und Positionsmessung
  • Transformation in das Rotor-Koordinatensystem
  • Zwei Regler
  • Inverse Clarke-Park Transformation
  • State Space Vector
  • PWM mit Raumzeiger
  • Raumzeigermodulation
  • Simulation FOC (eMotor_050)
  • Rotorposition schätzen
  • PWM Varianten
  • Switched Reluctance Motor (eMotor_070)
 
 


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Last Update: 22.01.2021

 

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