{"id":26385,"date":"2026-10-04T17:16:18","date_gmt":"2026-10-04T09:16:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/?p=26385"},"modified":"2026-10-30T10:13:43","modified_gmt":"2026-10-30T02:13:43","slug":"pwm-bei-kernlosen-gleichstrommotoren-so-ueberpruefen-sie-die-stromwelligkeit-und-die-kompatibilitaet-des-treibers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/pwm-bei-kernlosen-gleichstrommotoren-so-ueberpruefen-sie-die-stromwelligkeit-und-die-kompatibilitaet-des-treibers\/","title":{"rendered":"PWM bei kernlosen Gleichstrommotoren: So \u00fcberpr\u00fcfen Sie die Stromwelligkeit und die Kompatibilit\u00e4t des Treibers"},"content":{"rendered":"

Ein kernloser Gleichstrommotor und ein PWM-Treiber sollten hinsichtlich ihres Stromverhaltens aufeinander abgestimmt sein, nicht nur hinsichtlich Spannung und maximaler Stromst\u00e4rke. Eine geringe Wicklungsinduktivit\u00e4t kann w\u00e4hrend jedes Schaltzyklus zu erheblichen Stromwelligkeiten f\u00fchren. Eine sinnvolle Validierung misst daher die Wellenform, \u00fcberpr\u00fcft die Erw\u00e4rmung unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen und best\u00e4tigt, dass der Treiber den ausgew\u00e4hlten Motor regeln kann.<\/p>\n

Dieser Artikel konzentriert sich auf einen b\u00fcrstenbehafteten kernlosen Gleichstrommotor, der \u00fcber seine beiden Anschl\u00fcsse angesteuert wird. Ein b\u00fcrstenloser Motor mit kernloser Wicklung verwendet eine andere Kommutierungsanordnung, sodass seine Phasenstrombewertung der jeweiligen Wechselrichtertopologie folgen muss.<\/p>\n

<\/span>Warum k\u00f6nnen zwei kompatible Nennspannungen dennoch zu einer schlechten Anpassung f\u00fchren?<\/span><\/h2>\n

Eine Nennspannung beschreibt nur einen Teil der elektrischen Konfiguration. W\u00e4hrend des PWM-Betriebs wird die Wicklung einer geschalteten Spannung ausgesetzt, w\u00e4hrend ihr Widerstand, ihre Induktivit\u00e4t und ihre Gegen-EMK den Verlauf des Stroms beeinflussen. Zwei Motoren, die an dieselbe Nennspannung angeschlossen sind, k\u00f6nnen daher unterschiedliche Stromwellenformen erzeugen.<\/p>\n

Gians Informationen zu kernlosen Gleichstrommotoren<\/a> sind ein Ausgangspunkt, um den Aufbau und die beabsichtigte Leistung zu ermitteln. Erfragen Sie den Wicklungswiderstand und die Induktivit\u00e4t zusammen mit den Bedingungen, unter denen diese gemessen wurden. Ein Induktivit\u00e4tswert ohne seinen Messkontext l\u00e4sst sich nur schwer zwischen verschiedenen Anbietern vergleichen.<\/p>\n

Kl\u00e4ren Sie au\u00dferdem ab, was der Treiber regelt. Eine spannungsgesteuerte Br\u00fccke, die den Tastgrad variiert, ist nicht gleichbedeutend mit einem Treiber mit geschlossenem Stromregelkreis. Strombegrenzung, Stromregelung und die Meldung des durchschnittlichen Versorgungsstroms sind separate Funktionen, die unterschiedliche Reaktionszeiten aufweisen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Die allgemeinere Unterscheidung zwischen einem Motortreiber und einem Motorsteuerger\u00e4t hilft bei der Zuordnung dieser Aufgaben. Zur \u00dcberpr\u00fcfung der Welligkeit sollten Sie die tats\u00e4chliche Leistungsstufe und deren Verhalten ermitteln, anstatt sich auf die auf der Platine aufgedruckte Bezeichnung zu verlassen.<\/p>\n

<\/span>Welche Treibermerkmale beeinflussen die Welligkeit?<\/span><\/h2>\n

Die Schaltfrequenz spielt eine Rolle, ist jedoch nicht die einzige Variable. Versorgungsspannung, Tastverh\u00e4ltnis, Wicklungsinduktivit\u00e4t und die R\u00fcckf\u00fchrungsstrategie der Br\u00fccke beeinflussen alle die Spannung an der Wicklung w\u00e4hrend einer Schaltperiode. Das Verhalten w\u00e4hrend der Ausschaltzeit kann je nach Treiberauslegung variieren.<\/p>\n

Eine h\u00f6here PWM-Frequenz kann in einer bestimmten Konfiguration zwar die Welligkeit verringern, wirkt sich jedoch auch auf die Schaltverluste und das verf\u00fcgbare Regelverhalten aus. Gehen Sie nicht davon aus, dass die Auswahl des h\u00f6chsten Men\u00fcwerts immer den besten Betriebspunkt darstellt. Halten Sie sich an den vom Treiber unterst\u00fctzten Bereich und \u00fcberpr\u00fcfen Sie die daraus resultierende Temperatur sowie die Wellenform.<\/p>\n

Einige Treiber geben eine Mindestlastinduktivit\u00e4t an oder empfehlen f\u00fcr bestimmte Motoren eine zus\u00e4tzliche Reihendrossel. Erkundigen Sie sich beim Treiberlieferanten, wie diese Anforderung definiert ist und ob der vorgeschlagene Motor sie erf\u00fcllt. Eine zus\u00e4tzliche Drossel ver\u00e4ndert das elektrische System und sollte hinsichtlich Nennstrom, S\u00e4ttigung, Verlusten und Kompatibilit\u00e4t mit dem Regelkreis bewertet werden.<\/p>\n

Vergleichen Sie die elektrische Schnittstelle mit der vorgesehenen Motorenfamilie. Ein b\u00fcrstenloser Gleichstrommotor<\/a> ben\u00f6tigt einen kommutierenden Antrieb anstelle der hier beschriebenen zweipoligen B\u00fcrstenanordnung. Bei einem Kaufvergleich sollten diese Produkte nicht einfach deshalb zusammengefasst werden, weil beide als Gleichstrommotoren bezeichnet werden.<\/p>\n

<\/span>Was sollte am Motor gemessen werden?<\/span><\/h2>\n

Messen Sie den Strom in einem einzelnen Motorleiter mit einer geeigneten Stromsonde oder einer korrekt implementierten Shunt-Messung. Eine Zange, die um den Hin- und R\u00fcckleiter gelegt wird, hebt das magnetische Signal weitgehend auf. \u00dcberpr\u00fcfen Sie die Ausrichtung der Sonde, den Messbereich, die Nullpunkteinstellung und die Bandbreite, bevor Sie sich auf die Kurve verlassen.<\/p>\n

Beobachten Sie gen\u00fcgend Schaltzyklen, um die Welligkeitsform zu erkennen, und verwenden Sie anschlie\u00dfend eine l\u00e4ngere Aufzeichnung, um den Anlauf und Lastwechsel zu untersuchen. Ein einzelner Oszilloskop-Screenshot kann nicht jeden Zeitbereich abbilden. Speichern Sie die Erfassungseinstellungen zusammen mit der Wellenform, damit die Messung bei einem zweiten Test reproduziert werden kann.<\/p>\n

Zeichnen Sie die Spannung an den Motoranschl\u00fcssen dort auf, wo dies zur Interpretation des Stromverhaltens erforderlich ist. Verwenden Sie Messger\u00e4te und Anschl\u00fcsse, die f\u00fcr die Spannung und die Schaltbedingungen des Schaltkreises geeignet sind. Der Testaufbau selbst darf keinen unbeabsichtigten Erdungspfad erzeugen oder den zu bewertenden Schaltkreis wesentlich ver\u00e4ndern.<\/p>\n

\"DC<\/figure>\n

Die Erkl\u00e4rung des NIST zur messtechnischen R\u00fcckf\u00fchrbarkeit<\/a> betont den dokumentierten Zusammenhang zwischen einem Messergebnis und seiner Referenz. Bewahren Sie f\u00fcr diesen Test die Kalibrierungsinformationen und die Messunsicherheit auf, die f\u00fcr das aktuelle Ergebnis relevant sind, anstatt das Etikett eines Messger\u00e4ts als vollst\u00e4ndigen Nachweis zu betrachten.<\/p>\n

Der von einem Laborstromversorgungsger\u00e4t angezeigte Strom entspricht nicht unbedingt dem Wicklungsstrom des Motors. Durch Schaltvorg\u00e4nge und Energier\u00fcckf\u00fchrung k\u00f6nnen sich beide Werte unterscheiden. Verwenden Sie die Anzeige des Stromversorgungsger\u00e4ts f\u00fcr den vorgesehenen Zweck und messen Sie die Wicklungsgr\u00f6\u00dfe direkt, wenn dies das Abnahmekriterium ist.<\/p>\n

<\/span>Wie sollten Mittelwert-, Spitzen- und Effektivstrom verwendet werden?<\/span><\/h2>\n

Mittelstrom, Spitzenstrom und Effektivstrom geben Aufschluss \u00fcber unterschiedliche Aspekte. Eine Wellenform mit einem moderaten Mittelwert kann dennoch hohe Spitzen und einen h\u00f6heren Effektivwert aufweisen als ein nahezu gleichm\u00e4\u00dfiger Strom mit demselben Mittelwert. Jeder Grenzwert muss mit der entsprechenden Gr\u00f6\u00dfe verglichen werden.<\/p>\n

Bei einer einfachen, zur Veranschaulichung dienenden Wellenform, die aus einem Gleichstrompegel plus einer symmetrischen dreieckf\u00f6rmigen Welligkeit besteht, h\u00e4ngt der Effektivstrom sowohl von der Gleichstromkomponente als auch von der Welligkeitsamplitude ab. Dies erkl\u00e4rt, warum ein niedriger Durchschnittswert allein keine Erw\u00e4rmung des Kupfers nachweisen kann. Reale Wellenformen sollten anhand einer geeigneten Messung ausgewertet werden, anstatt sie in ein ideales Modell zu zw\u00e4ngen.<\/p>\n

\u00dcberpr\u00fcfen Sie die Stromgrenzwerte separat f\u00fcr die Wicklung, die Leistungsstufe und etwaige Reihendrosseln. Ordnen Sie jede Spezifikation der gemessenen Gr\u00f6\u00dfe und ihrer zul\u00e4ssigen Dauer zu. Die Transiententoleranz der Wicklung darf nicht herangezogen werden, um einen Spitzenwert zu genehmigen, der die Spezifikation der Br\u00fccke oder der Drossel \u00fcberschreitet.<\/p>\n

Leiten Sie aus einer Wellenformbeobachtung keine Aussage zur Lebensdauer des Motors ab, ohne dies durch Belege zu untermauern. Bei einer B\u00fcrstenbaugruppe k\u00f6nnen das B\u00fcrstenverhalten, die thermischen Bedingungen und der tats\u00e4chliche Einsatzplan eine Rolle spielen. Der Zweck des Welligkeitstests besteht darin, die Kompatibilit\u00e4t unter definierten Bedingungen festzustellen, und nicht darin, ein unbegr\u00fcndetes Wartungsintervall abzuleiten.<\/p>\n

<\/span>Welche Betriebspunkte geh\u00f6ren in den Test?<\/span><\/h2>\n

W\u00e4hlen Sie Betriebspunkte aus der vorgesehenen Anwendung aus, einschlie\u00dflich Anlauf, Betrieb bei niedriger Drehzahl, repr\u00e4sentativer Bewegung unter Last und relevanter Extremwerte der Versorgungsspannung. Die gr\u00f6\u00dfte Welligkeit oder h\u00f6chste Temperatur tritt m\u00f6glicherweise nicht bei der Nenndrehzahl auf. Beziehen Sie \u00dcberg\u00e4nge ein, die der fertige Regler tats\u00e4chlich anweisen wird.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Versuchsbedingungen<\/td>\nZu dokumentierende Nachweise<\/td>\n<\/tr>\n
Anlauf unter repr\u00e4sentativer Last<\/td>\nSpitzenstrom, Verhalten bei Strombegrenzung und erfolgreiche Beschleunigung<\/td>\n<\/tr>\n
Betrieb bei niedriger Drehzahl<\/td>\nWelligkeitsverlauf, Regelstabilit\u00e4t und Temperaturverlauf<\/td>\n<\/tr>\n
Normaler Betriebspunkt<\/td>\nMittelwert und Effektivwert des Stroms bei der erforderlichen Ausgangslast<\/td>\n<\/tr>\n
Schwankungen der Versorgungsspannung<\/td>\nVerhalten bei den zugelassenen Spannungsgrenzen<\/td>\n<\/tr>\n
Wiederholter Arbeitszyklus<\/td>\nThermisches Ergebnis nach dem definierten Betriebsablauf<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Halten Sie die mechanische Belastung und die Montageanordnung beim Vergleich von Treibern konstant. Ein Motor, der an einer gro\u00dfen Metallhalterung befestigt ist, kann W\u00e4rme anders ableiten als einer, der in einem kompakten Produkt eingebaut ist. Erfassen Sie neben den elektrischen Einstellungen auch die Montage- und Geh\u00e4usebedingungen.<\/p>\n

Legen Sie fest, wie lange jeder Betriebszustand andauert und wie die thermische Stabilisierung bewertet wird. Eine kurze Demonstration kann den Grundbetrieb best\u00e4tigen, l\u00e4sst jedoch m\u00f6glicherweise den Temperaturanstieg bei wiederholtem Betrieb au\u00dfer Acht. Vermeiden Sie es, eine Dauerleistung aus einem Test anzugeben, der niemals den Dauerbetrieb repr\u00e4sentiert hat.<\/p>\n

<\/span>Wie l\u00e4sst sich ein Problem effizient eingrenzen?<\/span><\/h2>\n

\u00dcberpr\u00fcfen Sie zun\u00e4chst den Messaufbau: Stellen Sie sicher, welcher Leiter durch die Messsonde verl\u00e4uft und ob die Erfassungseinstellungen die Schaltwellenform erhalten. Stellen Sie fest, ob die aufgezeichnete Gr\u00f6\u00dfe von einer Motorleitung oder vom vorgelagerten Versorgungsanschluss stammt. Eine zweite geeignete Messmethode kann helfen, eine zweifelhafte Messkurve zu kl\u00e4ren.<\/p>\n

Sobald die Messung glaubw\u00fcrdig ist, variieren Sie einen einzelnen unterst\u00fctzten Antriebsparameter, w\u00e4hrend Sie den Motor, die Versorgung und die mechanische Last beibehalten. Eine zul\u00e4ssige Anpassung der PWM-Frequenz ist ein m\u00f6glicher Versuch. Zeichnen Sie jede Konfiguration zusammen mit ihrem Messverlauf auf, damit der beobachtete Unterschied dieser bestimmten Anpassung zugeordnet werden kann.<\/p>\n

Gians Leitfaden zur Auswahl kernloser Motoren deckt die allgemeinen Motoranforderungen ab. Nutzen Sie diese Anforderungen, um zu beurteilen, ob eine vorgeschlagene elektrische Anpassung weiterhin die erforderliche Drehzahl, das Drehmoment und die Einschaltdauer liefert, anstatt die Wellenform isoliert zu optimieren.<\/p>\n

\"Custom<\/figure>\n

Wird eine Drossel oder ein anderer Treiber vorgeschlagen, wiederholen Sie die entsprechenden elektrischen und thermischen Versuche. Dokumentieren Sie die neue Komponentenrevision und die Steuerungseinstellungen. Das genehmigte Ergebnis gilt f\u00fcr diese Kombination und nicht f\u00fcr jeden Treiber mit \u00e4hnlicher Nennstromst\u00e4rke.<\/p>\n

<\/span>Was sollte das Kompatibilit\u00e4tsprotokoll des Lieferanten enthalten?<\/span><\/h2>\n

Senden Sie Gian die Motor-Betriebspunkte, die ausgew\u00e4hlte Leistungsstufe, den Versorgungsspannungsbereich, den PWM-Modus und die aufgezeichneten Stromkurven. Geben Sie dabei die Messmethode, die thermischen Testbedingungen und die verwendeten Abnahmegrenzen an. Dies liefert der technischen Diskussion eine gemeinsame Grundlage aus gemessenen Fakten.<\/p>\n

Halten Sie die Unterscheidung zwischen Bauweise und Steuerung explizit fest; Gians Vergleich zwischen b\u00fcrstenlosen Motoren mit und ohne Kern liefert zus\u00e4tzlichen Kontext zur Bauweise. Die endg\u00fcltige Freigabe sollte die genau getestete Anordnung von Motor und Treiber identifizieren.<\/p>\n

Eine aussagekr\u00e4ftige Kompatibilit\u00e4tsentscheidung gibt an, welcher Betriebsbereich bestanden wurde, welche Einstellungen unver\u00e4ndert bleiben m\u00fcssen und welche \u00c4nderungen eine erneute \u00dcberpr\u00fcfung erfordern. Ein solcher Bericht ist umsetzbarer als die blo\u00dfe Feststellung, dass der Motor mit der verf\u00fcgbaren Spannung l\u00e4uft, da er die Wellenform und die W\u00e4rmeentwicklung ber\u00fccksichtigt, denen der Motor tats\u00e4chlich ausgesetzt ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Passen Sie einen kernlosen Gleichstrommotor an seinen PWM-Antrieb an, indem Sie Induktivit\u00e4t, Stromwelligkeit, Messbandbreite und Temperatur unter realen Betriebsbedingungen \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":25321,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[133],"tags":[],"class_list":["post-26385","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26385","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26385"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26385\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":26387,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26385\/revisions\/26387"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25321"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26385"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26385"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26385"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}