Brushless-Motor-Controller

Steuerung für bürstenlose Gleichstrom-Motoren

Im Modellbau sind Elektromotoren auf dem Vormarsch. Sie lösen zunehmend die Verbrennungsmotoren ab. Gefördert wird dieser Trend durch die bürstenlosen Gleichstrom-Motoren, bei denen es sich genauer betrachtet um elektronisch gesteuerte Drehstrommotoren handelt. Hier wird ein Regler beschrieben, der speziell für diese Motoren entwickelt wurde.
Die wichtigsten Merkmale des bürstenlosen Gleichstrom-Motors sind seine einfache mechanische Konstruktion (kein so genannter Kommutator/Kollektor notwendig) und sein hoher Wirkungsgrad. Erkauft werden diese wesentlichen Vorteile durch eine komplexe elektronische Steuerung, die für die Erzeugung des Drehfelds sorgt und die Drehzahl einstellt. Im vorliegenden Beitrag werden die Grundlagen dieses Motor-Typs beschrieben. Ferner stellen wir eine für den Selbstbau geeignete Steuerung vor, die mit einem Mikrocontroller der ST7-Reihe arbeitet. Die relativ neue ST7-Controller-Familie wurde speziell für solche und ähnliche Anwendungen konzipiert.

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Material

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Platine

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Stückliste

Mikrocontroller-Platine (050157-2)
Widerstände:
R1,R4 = nicht vorhanden
R2 = 4k7
R3, R5 = 10 k
R6 = 22 k
R7 = 15 k
R8 = 5,6
R9 = 5k1
R10...R15 = 6k8
R16 = 3k3
Kondensatoren:
C1...C3,C5...C7 = 100 n
C4 = nicht vorhanden
C8 = 10 n
C9*,C12* = 4µ7/20 V, niedriger ESR
C10 = 47 µ/6V3
C11* = 2µ2/5 V, niedriger ESR
Halbleiter:
D1 = BAT54
IC1 = M24C01
IC2 = STMC1 (programmiert, EPS 050157-41)
IC3,IC4 = BA05FP oder L4941
Außerdem:
X1 = Quarz 8 MHz
K1, K2 = siehe Text
K3 = Stiftleiste 3-polig mit Jumper
Platine 050157-1

Leistungsstufe (050157-1)
Widerstände:
R25...R30 = 270
R31...R36 = 1 k
R37...R48 = 240
Kondensatoren:
C1,C11...C17 = 100 n
C2...C10 = nicht vorhanden
C18 = 470 µ/6V3
Halbleiter:
D1...D3 = BAT54A
D4...D6 = BAT54C
T16...T21 = FDS6675
T22...T27 = BSS138, 2N7002
T28...T32 = PHK12NQ03LT
T34...T39 = BC817-40
T40,T42,T43 = BC807-40
T41 = nicht vorhanden
Außerdem:
K2, K3 = siehe Text
Platine 050157-2