Overslaan naar inhoud

Documentation

Controle van elektrische motoren*

Samenvatting: PWM, Hall-sensoren/encoders, snelheids-/koppelregeling.

1) Waarom een controller onmisbaar is

  • BLDC/PMSM-motoren hebben een controller (omvormer) nodig om AC-fasen te creëren uit 48–51,2 V DC, gesynchroniseerd met de positie van de rotor.
  • De controller regelt de stroom (dus het koppel), de snelheid, past ramps toe, beschermt (overspanning/onderspanning/overstroom/temperatuur), en biedt gegevens (stroom, snelheid, temperatuur) die nuttig zijn voor toezicht/robotisering.

2) Besturingsprincipes (vereenvoudigd)

  • PWM (pulsbreedtemodulatie): past de gemiddelde spanning toe op de fasen; beperkt de stroom.
  • Six-step / trapeziumvormig: schakeling per sectoren vanuit Hall-sensoren (of sensorloos via back-EMF). Eenvoudig, economisch.
  • FOC (Field Oriented Control): vectoriële besturing (d,q-assen) voor een regelmatig koppel en betere efficiëntie bij variabele belasting; vereist Hall/encoder of schatting.
  • Lussen: snelheid (PID) en/of koppel (stroom). Instellingen: versterkingen, limieten, ramps.

3) Sensoren en terugkoppelingsmodi

  • Hall-sensoren: 3 sensoren, sectorinformatie; voldoende voor gematigde snelheid en stabiel koppel.
  • Encoder (sin/cos, absoluut): fijne positie/snelheid; nuttig voor precieze controle, synchronisatie, robotica.
  • Sensorloos (back-EMF): mogelijk maar minder robuust bij zeer lage snelheid/hoog koppel.

5) Inbedrijfstelling (minimale checklijst)

  1. Controleer polariteit en DC-beschermingen (zekering nabij +, scheider).
  2. Verbind fasen en sensoren (Hall/encoder) volgens de pinout van de fabrikant.
  3. Instellen: spanning pack, stromen (continu/piek), temperatuurlimieten, sensortype, draairichting, ramps.
  4. Leeglooptest: geleidelijke opbouw, controleer telemetrie (stroom, snelheid, T°) en afwezigheid van fouten.
  5. Test met lichte belasting: controleer opwarming motor/controller, abnormaal geluid, koppel.

6) CAN-bus: praktische basis

  • Topologie: lineaire bus, afsluitweerstanden van 120 Ω aan elk uiteinde; geen lange aftakkingen.
  • Kabel: getwiste paar, afscherming aanbevolen; lengtes afhankelijk van snelheid (bijv. 250 kbps → ~250 m).
  • Adressering/ID: unieke ID's definiëren; snelheid consistent met de lengte; controleer op fouten (bit/ACK).
  • Protocol: CiA 402 (DS402) voor snelheids-/koppel-/positie-modi; voorzie een masterknooppunt (PLC/MCU) en een veiligheidslogica (noodstop, watchdog).

7) Veiligheid en goede praktijken

  • PBM; vermijd kortsluitingen; respecteer aandraaimomenten; IP-conform.
  • Controller: warmte afvoeren (thermisch contact met chassis + pasta), vermijd afgesloten ruimtes zonder ventilatie, houd rekening met derating.
  • Vermogensbekabeling: korte lengtes, geschikte secties, robuuste massa-terugkeer, scheiding vermogen/logica.
  • Signaalkabels: twisten, afschermen, schone referentiemassa; vermijd lussen; zorg voor goede massa voor Hall/encoder.
  • Regeneratie: bij regeneratief remmen, voorzie een ontlaadweerstand of strategie om de batterij niet te overladen.

8) Snelle diagnose

  • Lees de foutcodes van de controller (overspanning/onderspanning/overstroom/temperatuur/sensor).
  • Controleer telemetrie: stroom, spanning pack, temperaturen, snelheid; vergelijk met verwachtingen.
  • Oscilloscoop/DC-tang indien nodig: controleer stroomrimpelingen, ruis, spanningsvallen.
  • Veelvoorkomende problemen: omkering van fasen/sensoren (kloppingen), oververhitting (onvoldoende dissipatie), CAN-storingen (slechte afsluiting/afscherming), slechte contacten.

Snelle checklijst

  • Controller compatibel met spanning 48–51,2 V en maximale laadmarges
  • Aangepaste continu/piekstromen; voorziene dissipatie; IP-conform
  • Geparametreerde sensoren (Hall/encoder) en draairichting gevalideerd
  • CAN-bus bekabeld (afsluitingen 120 Ω, afscherming, ID's)


Voor meer informatie: 


*: De technische informatie in dit artikel wordt ter indicatie verstrekt. Ze vervangt niet de officiële handleidingen van de fabrikanten. Raadpleeg voor elke installatie, manipulatie of gebruik de productdocumentatie en volg de veiligheidsinstructies op. De site Torque.works kan niet aansprakelijk worden gesteld voor oneigenlijk gebruik of een verkeerde interpretatie van de verstrekte informatie.