Du möchtest schnell und einfach herausfinden, ob dein Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) oder ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) ist, und weißt nicht, wie du es anstellen sollst? Mir ging es genauso.
Ich bin dann einfach auf gut Glück mit meinem Motor zum FABLAB der FAU gegangen und bin dort auf sehr freundliche und kreative Leute gestoßen, die mir bei der Motortypbestimmung geholfen haben. Hier habe ich ihre Idee umgesetzt.
By the way: Das FABLAB hat echt alles, was man in einer Werkstatt finden kann und braucht. Durch dieses simple Problem konnte ich nicht nur viele coole Leute kennenlernen, sondern auch lernen, wie man ordentlich ein Oszilloskop benutzt, ein 3D-Verbindungsstück in FreeCAD designt und es anschließend am 3D-Drucker realisiert.
Genial war natürlich die Idee, die Motorwelle mit einem Akkuschrauber zu drehen. Aber hier mal die ganze Idee Schritt für Schritt:
Die Idee
Den Motortyp kann man nämlich durch die Messung der induzierten Gegenspannung, der sogenannten Back-EMF des Motors, bestimmen.
Hierfür muss man einfach nur die Motorwelle drehen und schon wird die Back-EMF induziert. Deren Amplitude hängt stark davon ab, wie schnell man die Motorwelle dreht. Um genug Spannung zu induzieren, drehen wir z. B. mit einem Akkuschrauber die Welle.
Je nach Wicklungsaufbau unterscheidet sich deren zeitlicher Verlauf über den Winkel, wie in diesem Bild zu sehen:
- BLDC: trapezförmige Spannung
- PMSM: sinusförmige Spannung
So funktioniert die Messung mit dem Oszilloskop im FABLAB:
1. Motor und Akkuschrauber verbinden
Ein Akkuschrauber eignet sich hervorragend, um die Motorwelle gleichmäßig zu drehen. Für die Verbindung zwischen Motorwelle und Akkuschrauber kannst du in wenigen Minuten mit FreeCAD einen passenden Adapter konstruieren und anschließend im 3D-Drucker fertigen.
2. Oszilloskop vorbereiten
Schließe einen Tastkopf an einen beliebigen Kanal des Oszilloskops an und schalte es ein.
Stelle unter Acquisition die Mittelwertbildung über 16 Messwerte ein.
3. Motor anschließen
Verbinde eine der drei Motorphasen mit dem Tastkopf und eine andere Motorphase mit der Masse.
4. Motor drehen
Starte den Akkuschrauber langsam und erhöhe die Drehzahl schrittweise. Achte darauf, dass keine Unwucht entsteht. Motorwelle und Akkuschrauber sollten möglichst fluchtend ausgerichtet sein.
5. Signal einstellen und auswerten
Auf dem Oszilloskop sollte nun die induzierte Spannung sichtbar sein.
Für ein stabiles und gut erkennbares Signal folgende Einstellungen am Ossi vornehmen:
- Trigger: steigende oder fallende Flanke wählen
- Zeitbasis und Spannungsskala: so einstellen, dass etwa 3–4 Perioden vollständig sichtbar sind und die Signalspitze vom Minimum bis zum Maximum dargestellt wird.
Hier ein Video wie ich es umgesetzt habe, viel Erfolg 🍀 👍
