Плавный газ - продление неэффективных оборотов МК.

[RancoZ]

Как показали мои тесты с ваттметром
по городу с остановками (светофоры итд)

48V
педалей нет.
Мотор тяговитый (большее кол-во полюсов) от conhismotor

1) запиленный шунт контроллера до 12а на одинаковое расстояние = ~3.5ач
2) залуженный шунт того же контроллера до 36а на то же расстояние = ~2.5ач

в первом случае и скорость не превышала 30кмч и ехал долго, и разгон долгий
во втором случае еду в крейсе 45кмч и расход даже на аэродинамику идёт, в отличие от первого случая.

Разница уж очень ощутима даже с учётом всех погрешностей.
Не знаю как в других моторах например циклоне, но применимо к МК, эффективнее быстрее втопить в пол и набрать крейсерскую скорость, чем мутужить плавный газ.
Оно и не мудрено, КПД оборотов даже графики показывают, но они тестятся в холостом ходу, а под нагрузкой разница очень заметна,
причём графики для 24V еще более худшие чем для 48V.

Так что: Плавный газ - продление неэффективных оборотов МК.

[илс]

Любопытные данные. Было бы интересно, если бы кто-то еще подтвердил или опровергнул практикой.
Лично я был убежден (и пока продолжаю придерживаться этой точки зрения), что плавный разгон - это наиболее экономичный способ передвижения.
Если мы проигрываем во времени, то должны в чем-то выигрывать, разве не так?

По поводу низкого КПД. Он действительно низкий на низких оборотах, но после разгона примерно до 10-15 км/ч, КПД приближается к максимуму, имхо.
В свою очередь, кроме общеизвестных физических потерь,  динамичный разгон, это бОльший ток, часть из которого просто идет в нагрев, т.е дополнительная потеря ваттчасов.

Думаю, эксперимент надо было проводить более корректно, т.е. с одинаковой макс. скоростью, температурой, несколько замеров, делать усреднения и т.д.
А то получается, скорость выше, время меньше, да еще с экономией 30% энергии Слишком невероятно.

Тянет на нобелевскую премию в области физики  

[ru]

 Оч.интересная теория.Раньше считал что чем плавнее крутишь ручку акселератора,тем дольше проедешь.Но недавно заметил что когда я плавно крутил ручку,проехал 14 км и батарея села,а когда крутил то 17-18.Батарея li-pol может холод так влияет или эта теория действительно правда?

[RancoZ]

теория - плавный газ экономичен
практика - плавный газ НЕ экономичен
вот и вся правда

[lurik]

Ну не знаю. У меня с точностью наоборот! При плавном газе и неспешной езде- 40-50Вт/ч на 8км, а при режимах, близких к предельным- 90-100. Может лучше Ваши данные переставить местами?

[Pavel__]

Истина, как всегда "где-то посередине".

Главное во время езды - это быстрее достичь режима, при котором МК будет работать с максимальным КПД.
Например, для одного из МК - Crystalyte HS35 максимальный КПД (86.3%) будет достигнут при строго определенных параметрах - см. таблицу (данные взяты с сайта производителя).
Так вот, получается, что своим быстрым ускорением, мы наиболее быстро достигаем определенного уровня этих параметров и в случае поддержки такого режима максимально возможное количество времени, мы сможем достигнуть высокой эффективности (экономичности) движения.

[илс]

На мой взгляд, эффективность не является синонимом экономичности.

Из той же таблицы видно, что с ростом оборотов (т.е. скорости движения), мощность (расход), растет гораздо быстрее, чем КПД.

Отсюда следует скучный вывод, что на 25-30км/ч удастся проехать больше километров, чем на более "эффективных" напр. 40км/ч

Кстати вопрос - похоже табличка действительно отражает цифры в режиме ХХ?

[Pavel__]

... Кстати вопрос - похоже табличка действительно отражает цифры в режиме ХХ?

Судя по указанному развиваемому усилию 13,42Nm и току потребления 14,29А это не холостой ход.
На холостом ходу этот МК потребляет всего 1,543А (поэтому и скорость х.х. максимальная - [b-b]350,8[/b-b]об/мин).

[илс]

Все верно. Неудачный вопрос. Просто подумал что потребляемая мощность и обороты сильно зависят от условий измерения. Таких как вес седока ветер и даже накачка шин.
Видимо расчеты даны для неких типовых условий

[RancoZ]

ну понятно что по этой таблице они меряли Н/М на тормозящем оборудовании. Вот только в реале, при достижении оборотов ток снизится, а КПД останется =)

[Andrew91]

Попробую порассуждать с точки зрения математики.
Обозначения:
Pмех. -- механическая мощность, развиваемая двигателем
Pп -- потребляемая мощность двигателя
I -- ток, текущий через двигатель
Uи -- ЭДС индукции двигателя
Uп -- напряжение питания, подаваемое на двигатель с контроллера (не путать с напряжением батареи)
Если я не ошибаюсь и не забыл школьную физику, КПД электродвигателя = Pмех. / Pп. = Uи * I / (Uп * I) = Uи / Uп. Т.е. чем ближе ЭДС индукции к напряжению питания, тем больше КПД. Но так как I = (U пит. - U инд.) / R обмоток, то вместе с приближением ЭДС к напряжению питания уменьшается и тяга, так как тяга пропорциональна току двигателя. Т.е. если не учитывать силу трения и сопротивления воздуха, то чем медленнее ускоряешься, тем больше КПД. В идеале, при бесконечно малом ускорении, КПД = 100%. Однако в реале нам нужно тратить много тяги, чтобы достаточно быстро ускоряться и преодолевать силу трения. И из этих формул следует, что чем больше ЭДС индукции (то есть скорость двигателя, т.к. ЭДС индукции пропорциональная скорости двигателя), тем больше КПД при одной и той же тяге. То есть получается палка о двух концах -- чем быстрее мы ускоряемся, тем быстрее достигнем участка с высоким КПД, но одновременно чем быстрее мы ускоряемся, тем больше мы понижаем наш текущий КПД. Как просчитать наиболее выгодную кривую ускорения -- хз. И я так понимаю, что эта кривая для каждого будет разная в зависимости от характеристик двигателя, сил трения подшипников и сопротивления воздуха.

[zap]

[b-b]Andrew91[/b-b], откуда Вы взяли, что Pмех = Uи * I? Оно на самом деле равно моменту помноженному на угловую скорость, Pмех = M * w

[b-b]RancoZ[/b-b] надо было не шунт пилить, а ограничивать фазный ток (при одинаковом ограничении батарейного тока). Тогда бы ты увидел, что режим плавного разгона гораздо экономичнее, чем режим быстрого разгона, при [b-b]одинаковой[/b-b] крейсерской скорости.

А так, получилось сравнил не знаю что не знаю с чем.

[Andrew91]

[b-b]Andrew91[/b-b], откуда Вы взяли, что Pмех = Uи * I? Оно на самом деле равно моменту помноженному на угловую скорость, Pмех = M * w

Из учебника физики. Как выводится не помню, но формула верная. Да и вы сами прикиньте: момент пропорционален току, а угловая скорость пропорциональна ЭДС индукции. То есть Pmex = M * w = (k1*I) * (k2*Uи) = (k1k2) * I * Uи.

[zap]

Да и вы сами прикиньте: момент пропорционален току, а угловая скорость пропорциональна ЭДС индукции. То есть Pmex = M * w = (k1*I) * (k2*Uи) = (k1k2) * I * Uи.

Логично, хотя этот Pмех до вычитания потерь на трение двигателя, а в спецификации двигателя момент приводят уже за вычетом мех. потерь (измеренный моментомером).

Однако фазовый ток отнюдь не равен батарейному току. Поэтому Iф на I не сокращается.

И даже как раз наоборот, чем меньше Uи, тем выше Iф.

Собственно, Uи * Iф = U * I * КПД_контроллера

[Andrew91]

Да, действительно, механические потери на самом двигателе я не учел. Но они там в рассуждениях не нужны были, так же как и потери на силы трения качения колеса, сопротивления воздуха и т.д. Я их отнес на внешние силы, то есть то, на что мы тратим нашу "полезную" энергию, получаемую непосредственно из тока.
Что такое фазовый ток я, к сожалению, не знаю. Я рассмотрел случай двигателя постоянного тока, а не переменного (синхронного). Но наверняка после соответствующих преобразований получается то же самое, ибо законы сохранения энергии везде одинаковые. Хотелось бы их сделать, но думать сейчас уже не хочу, мозги уже кипят, мысли спать мешают
Кстати, если кому-то нужно, вспомнил, как выводится та формула. Очень просто.
Распишем закон сохранения энергии (мощности)
Pвх = Pвых + Pпотери
Pвх = U * I
Потери идут только на нагрев проводов, обмоток и т.д. (заменим их на один "резистор"),
значит Pпотери = I^2 * R = Uрезистора * I = (U - Uи) * I
Получаем: U * I = Pвых + (U - Uи) * I
После сокращения получается Pвых = Uи * I

[i]

Попробую порассуждать с точки зрения математики...

+1
Что-то в этом есть.

[RancoZ]

снова попёрла теория,
у меня практика дающая реальные цифры, а у вас сферический е-конь в вакууме экономично разгоняющийся на малом токе =))

[i]

Ну это у кого как. У кого теория прёт, а у кого и практика... Практика не объясняет почему так происходит, она происходит и всё. Если учесть, что практик и сам не знает, что у него получилось и почему, то возникают вопросы, а то ли он наблюдал, о чем сообщает. Мной например, на практике замечено, что если машина не заводится, то часто помогает пинание колёс, протирание фар и поглаживание руля.

[andreym]

снова попёрла теория,
у меня практика дающая реальные цифры, а у вас сферический е-конь в вакууме экономично разгоняющийся на малом токе =))

еще бы видеоотчет, для доказательства так сказать, а то получается какая то сферическая практика  


в реальности же кпд зависит в основном от:
- скорости вращения(на скоростях до 10-15кмч у мк с кпд все грустно)
- крутящего момента (который зависит в свою очередь от тока)
У каждого МК есть определенный диапазон оптимального кпд, и если ток и скорость вращения выше или ниже этого диапазона, то кпд будет никакой.
Максимальный кпд будет в тот момент когда потери на железе будут равны потерям в меди, очевидно что эту самую точку поймать довольно сложно, потому нужно хотябы попасть в диапазон оптимального КПД.
Кстати у правильных контроллеров есть ограничение фазного тока,
и, уменьшив это ограничение до тока батарейного, НЕ УМЕНЬШАЯ БАТАРЕЙНЫЙ ниже плинтуса,
получаем отностительно неспешный разгон, не упавшую максималку и довольно большой диапазон скоростей с кпд близким к оптимальному.

[Peoner]

Ок, RancoZ, давай практические данные сравнивать:
Я, когда сухо, на полном газу "тапка в пол" примерно в среднем 35 км\час трачу примерно 2 А*ч до работы (6 км) а когда дождик, чтоб не пачкаться сильно, качу медленно примерно 13 км\час трачу примерно 1 А*час и даже меньше.
О чем еще тут говорить...
Ты как всегда в своем троллепанковском духе пыль поднимаешь.
единственное объяснение твоих цифр - совпадение, удачное стечение параметров и обстоятельств, ниразу не означающее вывод указанный в названии ветки.

[илс]

1. По-моему, корректная и интересная дискуссия, зачем переносить в особо злобную баню?
2. аргументы от andreym вполне дельные, лично я их принимаю, хотя не считаю целесообразным экономить крохи энергии, лучше оптимизировать батарейный запас. С целью снижения веса - можно порекомендовать переход на легкий литий-ион.

Кроме того, предлагаю коллеге RancoZ (все-таки) решиться на покупку инфениона, в т.ч. с целью перепроверки собственной теории о наиболее экономичной езде

[i]

Как я понял, тему сослали в "баню" в связи с отправкой [b-b]RancoZ[/b-b]а в очередной "вечный бан" .  :ap: Подождём новой реинкарнации.

[zap]

И опять ошибка с Iф. Дело в том, что контроллер работает как понижающий DC-DC преобразователь. То есть, сколько ватт на входе, столько ватт и на выходе, за вычетом КПД контроллера. Но напряжение на выходе преобразователя равна самоЭДС плюс какая-то дельта, чтобы в обмотку затекал нужный ток.

Пример. батарея 50В, противо-ЭДС 5В, активное сопротивление обмотки 0.1 ом, ограничение фазного тока 50А. Тогда на выходе контроллера мы будем иметь напряжение 5+50*0.1 = 10В. А из батареи при этом будет потребляться 10А (чуть больше из-за потерь в контроллере).

[andreym]

И опять ошибка с Iф. Дело в том, что контроллер работает как понижающий DC-DC преобразователь. То есть, сколько ватт на входе, столько ватт и на выходе, за вычетом КПД контроллера. Но напряжение на выходе преобразователя равна самоЭДС плюс какая-то дельта, чтобы в обмотку затекал нужный ток.

Пример. батарея 50В, противо-ЭДС 5В, активное сопротивление обмотки 0.1 ом, ограничение фазного тока 50А. Тогда на выходе контроллера мы будем иметь напряжение 5+50*0.1 = 10В. А из батареи при этом будет потребляться 10А (чуть больше из-за потерь в контроллере).

никакой ошибки нет - все верно - с батареи будет потребляться мЕньший ток - но ведь и скорость будет небольшая
а нам по сути нужно ограничить момент - от него и зависит кпд.

[i]

P_r=50²*0.1=250W (нагрев)
P_эмех=5*50=250W (полезная мощность)
КПД 50%
С ростом противоЭДС (E), пока ток может оставаться в номинале, P_эмех будет расти, а P_r останется на пережнем уровне, следовательно КПД будет расти.
КПД=P_эмех/(P_эмех+ P_r)=Е/(Е+IR), следовательно с уменьшением тока КПД стремится к 1.
Жаль, что на малых токах не разгонишься. 

[nikvic]

в реальности же кпд зависит в основном от:
- скорости вращения(на скоростях до 10-15кмч у мк с кпд все грустно)
- крутящего момента (который зависит в свою очередь от тока)
У каждого МК есть определенный диапазон оптимального кпд, и если ток и скорость вращения выше или ниже этого диапазона, то кпд будет никакой.
Максимальный кпд будет в тот момент когда потери на железе будут равны потерям в меди, очевидно что эту самую точку поймать довольно сложно, потому нужно хотябы попасть в диапазон оптимального КПД.
Кстати у правильных контроллеров есть ограничение фазного тока,
и, уменьшив это ограничение до тока батарейного, НЕ УМЕНЬШАЯ БАТАРЕЙНЫЙ ниже плинтуса,
получаем отностительно неспешный разгон, не упавшую максималку и довольно большой диапазон скоростей с кпд близким к оптимальному.

Максимальный КПД очень слабо связан с потерями в железе. Этот вывод можно сделать на основании модели, используемой для построения диаграмм в известных калькуляторах (я сумел повторить один такой). Этот самый макс. КПД имеет быть около 80% ХХ (зависит и от простого/синусового управления...), а само ХХ пропорционально фазному напряжению и управляется ШИМом контроллера.

Поэтому на малой скорости (10-15кмч), если в полтапка, с КПД всё в порядке.

Более того, если дать полный газ, контроллер всё равно "не пустит" на мотор напряжение аккумулятора. Ограничение  тока аккмулятора приводит к тому, что до %%60 номинальной скорости аккумулятор выдаёт постоянную мощность, и КПД практически пропорционален скорости. В этом режиме момент падает линейно со скоростью...

Описанная особенность поведения контроллера приводит к тому, что особых дополнительных  потерь от  резкого разгона не происходит, и заметить разницу по сравнению с плавным разгоном трудновато. Можно, конечно, ставить РАЗНЫЕ оптимизационные задачи. Например, задать время и расстояние, в конце которого будет достигнута определённая скорость. Или только время, или только расстояние - с определённой скоростью в конце.

Но насколько это нам нужно?  

[zap]

никакой ошибки нет - все верно - с батареи будет потребляться мЕньший ток - но ведь и скорость будет небольшая
а нам по сути нужно ограничить момент - от него и зависит кпд.

Ну что значит ошибки нет, Вы согласны что батарейный ток и фазный ток - две большие разницы?
Сокращать их в формуле никак нельзя.

P_r=50²*0.1=250W (нагрев)
P_эмех=5*50=250W (полезная мощность)
КПД 50%

И опять здравствуйте. Это к чему вообще? Я с потолка цифры взял, просто показать что фазный ток может очень сильно отличаться от батарейного. Ежу понятно, что чем выше фазный ток, тем меньше КПД из-за квадратичной зависимости тепловых потерь от тока. А давайте сопротивление обмотки 0.01 ом сделаем, тогда КПД резко "вырастет"?

Более того, если дать полный газ, контроллер всё равно "не пустит" на мотор напряжение аккумулятора. Ограничение  тока аккмулятора приводит к тому, что до %%60 номинальной скорости аккумулятор выдаёт постоянную мощность, и КПД практически пропорционален скорости. В этом режиме момент падает линейно со скоростью...

Однако, если лимит батарейного тока очень высокий, а фазный не ограничивается вообще, как у дешёвых контроллеров, то действительно можно бОльшую часть разгонной энергии загнать в тепло.

Кстати, данные для графиков в паспорте моторов, насколько я понимаю, снимаются как раз на 100% ШИМе. Возьмём, например, график для киловаттного conhismotor'а:

По мере увеличения нагрузки КПД падает, но не так чтобы слишком. Больше 25 Н*м ихний стенд не держит, к сожалению, но думаю что начиная с какого-то момента КПД бы резко провалился из-за достижения насыщения магнитопровода. В левой части графика КПД низкий из-за механических потерь (практически вся работа мотора уходит в потери, а ихний стенд их не учитывает при подсчёте КПД).

P.S. Кстати, почему эта тема попала в мусор? Всё ведь строго по делу, и даже RancoZ никого ещё не покусал.

[i]

... А давайте сопротивление обмотки 0.01 ом сделаем, тогда КПД резко "вырастет"?

А разве нет? Сверхпроводник даст 100% КПД (это если не считать затраты на охлаждение) при любом токе. КПД=E/E=1
Считаем-то "с потолка", просто для наглядности. К цифрам я не придирался.
P.S.
Вот ещё интересно, у мотора с нулевым сопротивлением обмотки, обороты на ХХ и под нагрузкой будут одинаковы.

[Edvard]

а то получается какая то сферическая практика

я бы сказал:а то получаеться какая то сферическая е-практика

[nikvic]

Кстати, данные для графиков в паспорте моторов, насколько я понимаю, снимаются как раз на 100% ШИМе.

Так и должно быть, когда идёт речь о характеристиках моторов.
Отдельная песня - параметры работы пары мотор-контроллер. Так ведь  это можно весьма точно сосчитать по характеристикам собственно контроллера.

[zap]

Согласен, я просто это сказал к тому, что по этим графикам ничего нельзя сказать об эффективности мотора при промежуточных положениях ручки газа.