Ansteuerung von BLDC Motoren für Nähmaschinen

[SEB]

neben der Ansteuerung und der Motorkonzeption (Vektorregelung, Multiphasensystem) ist die "Qualität" des Gleichstroms entscheidend für den Lauf der Motoren.
Shit in - shit out

[js_hsm]

Schrittmotoren sind ja auch eine Unterart der BLDC (Bürstenlose Gleichstrommotoren) Motoren und für langsamer drehende Nähmaschinen (bis ca. 500 SPM) gut geeignet.
Sie verlangen aber eine spezielle Ansteuerung um ihren Dienst wie hier gewünscht zu verrichten.
Wenn Interesse besteht würde ich das "How To" und "How not" mal zusammenschreiben und hier posten.

[Thomas 1222]

Das wäre super Achim, wenn du das ‚How to’ hier einstellen würdest. Ich bewundere Deine Fachkompetenz und verfolge schon lange Deine Videos der Umbaumaßnahmen. Angefangen mit der Pfaff 260, aber auch die Anker RZ mit dem kleinen Nema 17 oder die Pfaff 31. Das ist eigentlich die Verwirklichung unserer aller Träume.
Ich glaube das Thema ist sehr komplex, so dass es nicht einfach ein Setup gibt für zum Beispiel einen aktuellen, kleinen, mittelstarken Rucksack Motor mit Steuerpedal, Controller und Netzteil. Oder hättest Du da eine ‚Einkaufsliste‘ parat?
Ich werde jedenfalls alle weiteren Beiträge verfolgen und warte mit Spannung, was Du so noch raus haust…

[js_hsm]

Das wäre super Achim, wenn du das ‚How to’ hier einstellen würdest. Ich bewundere Deine Fachkompetenz und verfolge schon lange Deine Videos der Umbaumaßnahmen. Angefangen mit der Pfaff 260, aber auch die Anker RZ mit dem kleinen Nema 17 oder die Pfaff 31. Das ist eigentlich die Verwirklichung unserer aller Träume.
Ich glaube das Thema ist sehr komplex, so dass es nicht einfach ein Setup gibt für zum Beispiel einen aktuellen, kleinen, mittelstarken Rucksack Motor mit Steuerpedal, Controller und Netzteil. Oder hättest Du da eine ‚Einkaufsliste‘ parat?
Ich werde jedenfalls alle weiteren Beiträge verfolgen und warte mit Spannung, was Du so noch raus haust…

In welche Richtung möchtest Du denn gehen, Schrittmotor oder BLDC wie eingangs beschrieben (da steht alles wissenswerte am Anfang dieses Themas)?

Gruß, Achim

[Thomas 1222]

Schrittmotor ist, so wie ich das verstanden habe, noch mal komplizierter, was die Ansteuerung angeht. Deswegen vielleicht einfach ‚nur‘ BLDC.
Das ist alles besser, als die BDC Motörchen.
Ich kann euch zwar im Thread (meistens) folgen, aber für eigene kreative Gedanken und Lösungen reicht mein elektronischer Sachverstand einfach nicht aus. Ich bin kein Elektroingenieur. Ich habe mal eine zeitlang Flugmodelle/Helikopter gebastelt und da haben ja die BLDC-Motoren mit Regler auch Einzug gehalten. Da ist es aber viel leichter: für den entsprechenden Motor wird der entsprechende Regler empfohlen, Spannungsquelle ist natürlich immer ein Akku, da könnte ja aber auch ein PC-Netzteil mit entsprechender Leistung herhalten. Geregelt (Gaspedal) wird am Steuerknüppel der Fernbedienung. Aber auch sowas ließe sich ja sicher direkt am Regler anschließen.
Das sind dann letztendlich vier Komponenten:
Motor,
Regler,
Spannungsquelle,
Gaspedal.
Im Modellbau gibt es dann von den verschiedenen Herstellern dazu passende Angebote entsprechend der gewünschten Leistung/Drehzahl. So kommt man ganz gut zurecht, ohne tiefer in die Elektronik einsteigen zu müssen. Einfach die Komponenten nach Baukastenprinzip zusammensetzen und schon geht‘s.
Bei mir wird es ja schon schwierig, wenn ich einen Arduino Nano Controller programmieren soll, was heutzutage ein Schüler in der Roboter-AG schon lernt…

[js_hsm]

Schrittmotor ist, so wie ich das verstanden habe, noch mal komplizierter, was die Ansteuerung angeht. Deswegen vielleicht einfach ‚nur‘ BLDC.
Das ist alles besser, als die BDC Motörchen.
Ich kann euch zwar im Thread (meistens) folgen, aber für eigene kreative Gedanken und Lösungen reicht mein elektronischer Sachverstand einfach nicht aus. Ich bin kein Elektroingenieur. Ich habe mal eine zeitlang Flugmodelle/Helikopter gebastelt und da haben ja die BLDC-Motoren mit Regler auch Einzug gehalten. Da ist es aber viel leichter: für den entsprechenden Motor wird der entsprechende Regler empfohlen, Spannungsquelle ist natürlich immer ein Akku, da könnte ja aber auch ein PC-Netzteil mit entsprechender Leistung herhalten. Geregelt (Gaspedal) wird am Steuerknüppel der Fernbedienung. Aber auch sowas ließe sich ja sicher direkt am Regler anschließen.
Das sind dann letztendlich vier Komponenten:
Motor,
Regler,
Spannungsquelle,
Gaspedal.
Im Modellbau gibt es dann von den verschiedenen Herstellern dazu passende Angebote entsprechend der gewünschten Leistung/Drehzahl. So kommt man ganz gut zurecht, ohne tiefer in die Elektronik einsteigen zu müssen. Einfach die Komponenten nach Baukastenprinzip zusammensetzen und schon geht‘s.
Bei mir wird es ja schon schwierig, wenn ich einen Arduino Nano Controller programmieren soll, was heutzutage ein Schüler in der Roboter-AG schon lernt…

Dafür findest Du doch alles wichtige auf den ersten Seiten dieses Themas.. was fehlt Dir da noch?
Fast alles basiert auf einem entsprechend programmierten Mikrocontroller. Falls Du das nicht kannst kann ich Die einen schicken (und die passenden restlichen Teile ggf. auch). Weiteres dafür per PN.

Gruß, Achim

[Flickflak]

Hallo Achim

Ich hoffe, es ist in Ordnung, diesen Thread erneut zu eröffnen.

Die von mir verwendeten BLDC Endstufen erwarten entweder ein PWM Signal 0..100% oder einn Analogsignal 0..5V
Nur das funktioniert mit der Schaltung ohne MC.

Gruß, Achim

Da ich noch nie zuvor einen Arduino verwendet habe, habe ich mich einfach ein paar Dinge darüber angesehen. Und es gibt auch noch viel mehr verschiedene und viele Schilde oder Module dafür.

Ich habe verstanden, dass ein Arduino ein analoges PWM-Signal liefern kann. Ich gehe fast davon aus, dass Sie eine RC-Schaltung verwendet haben, um das analoge Signal für die Endstufe zu erzeugen. Ist es richtig verstanden?

Ich habe ein Video über Arduino gesehen, in dem das PWM-Signal eine Grundfrequenz von 500 Hz hatte. Würde man damit die „Endstufe“ direkt ansteuern, würde ich vermuten, dass der Motor ziemlich viel akustisches Tonen von sich geben würde. Ist es richtig verstanden?

Die Auflösung eines gemessenen analogen Eingangssignals beträgt 1024 Schritte und die des analogen Ausgangssignals 256 Schritte – haben Sie diese auch?

Gruß, Viggo

[js_hsm]

Ich hoffe, es ist in Ordnung, diesen Thread erneut zu eröffnen.

Klar, dafür ist er da

Ich habe verstanden, dass ein Arduino ein analoges PWM-Signal liefern kann. Ich gehe fast davon aus, dass Sie eine RC-Schaltung verwendet haben, um das analoge Signal für die Endstufe zu erzeugen. Ist es richtig verstanden?

Nein, ich nutze den PWM Eingang des Motorcontrollers und das PWM Signal des Arduinos geht da direkt rein.

Die PWM Frequenz des Motorcontrollers ist wesentlich höher und nicht hörbar.

Die Auflösung eines gemessenen analogen Eingangssignals beträgt 1024 Schritte und die des analogen Ausgangssignals 256 Schritte – haben Sie diese auch?

Ja, ich löse auch mit 256 Stepas auf und das reicht mehr als aus. Zum Vergleich, die grauen Pfaff Widerstandsanlasser haben nur 8 Stufen und das merkt man kaum bis gar nicht.

Gruß, Achim

Edit: Hier nochmal die Grafik mit Leitungbeschriftung

BLDC_Prinzip_MC.JPG

[Flickflak]

Danke.
Haben Sie eine Vorstellung davon, wie schnell der Motorcontroller dieses PWM-Signal interpretiert? Ich denke ein wenig an die Regulierungstechnologie im Vergleich dazu, wenn der Arduino für die weitere Regulierung verwendet würde, und dann können kleine Verzögerungen durchaus viel bedeuten. Wird in der Motorsteuerung beispielsweise ein RC-Glied verwendet, kann es durchaus zu einer sehr langsamen Reaktion kommen.

Wie soll ich die 5 V zwischen Mikrocontroller und Motorcontroller verstehen? Handelt es sich auf die eine oder andere Weise um eine Versorgung? Ich sehe, dass Mircocontroler eine eigene 5-V-Spannungsversorgung hat.

In deiner Steuerung des Pfaff 360 hast du auch einen Nadelstopp, und ich denke, dass du hier mehrere digitale Eingänge für den Arduino nutzt – oder?

Gruß, Viggo

[js_hsm]

Haben Sie eine Vorstellung davon, wie schnell der Motorcontroller dieses PWM-Signal interpretiert? Ich denke ein wenig an die Regulierungstechnologie im Vergleich dazu, wenn der Arduino für die weitere Regulierung verwendet würde, und dann können kleine Verzögerungen durchaus viel bedeuten. Wird in der Motorsteuerung beispielsweise ein RC-Glied verwendet, kann es durchaus zu einer sehr langsamen Reaktion kommen.

Die einfachen 200W Motorcontroller sind etwas träger (eher beim reduzieren der Drehzahl), bei den 400W und 500W Typen folgt die Drehzahl sehr schnell dem Eingangssignal

Wie soll ich die 5 V zwischen Mikrocontroller und Motorcontroller verstehen? Handelt es sich auf die eine oder andere Weise um eine Versorgung? Ich sehe, dass Mircocontroler eine eigene 5-V-Spannungsversorgung hat.

Häufig bieten die Motorcontroller die 5V zur Versorgung des Microcontrollers, manche nicht und da brauch man die seperate Versorgung und die 5V Leitung zum Motorcontroller kann dann entfallen.

In deiner Steuerung des Pfaff 360 hast du auch einen Nadelstopp, und ich denke, dass du hier mehrere digitale Eingänge für den Arduino nutzt – oder?

Ja, eine Eingang für den Hallsensor und einen für die Taste.

Gruß, Achim