Bürstenlose Gleichstrommotoren simulieren
Aufgabe
Sensorfreie Steuerung eines simulierten BLDC-Motors. Die angesteuerte Phase und die leerlaufende Phase werden im Strommodus simuliert, die laufende Phase im Spannungsmodus.
Antriebe mit bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) sind weitverbreitet, da sie einfach aufgebaut und robust sind. Oft werden sie ohne Positionssensoren wie Hall-Sensoren betrieben und u.a. in Dauerlaufpumpen, elektrischen Kraftstoffpumpen und zur Harnstoffeinspritzung (SCR) eingesetzt.
Herausforderung
Während des Betriebes von BLDC-Motoren werden nur zwei der drei Phasen nacheinander angesteuert. In der dritten, nicht angesteuerten Phase wird die elektromotorische Spannung für die Steuergeräteanschlüsse induziert. In sensorfreien Steuerungen misst das Steuergerät diese Spannung für die Positionserkennung.
Lösung
Ein auf SCALEXIO basierender dSPACE Hardware-in-the-Loop-Simulator, ausgestattet mit einem DS2655 FPGA Base Board und elektronischen Lastmodulen, ermöglicht die vollständige Simulation von BLDC-Motoren auf elektronischer Leistungsebene. Reale Komponenten sind dabei nicht notwendig. Aufgrund der beschriebenen Eigenschaften des BLDC-Betriebs gehört zur Simulation eine Strom- und auch eine Spannungsemulierung.
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