avatar_NUBITO

Рекуперация на асинхроннике

Автор NUBITO, 17 Окт. 2014 в 22:35

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Babylon4

Цитата: DIVAS от 13 Нояб. 2014 в 12:32
Просто на асинхронниках эффективную рекуперацию организовать гораздо сложнее чем на BLDC. Это на BLDC достаточно трёхфазного моста и DC-DC конвертера на фазах, а в асинхроннике всё значительно сложнее.

Как раз в асинхронном двигателе рекуперация реализуется легко, занижается частота преобразователя а ротор сам синхронизируется и чем больше разница между ЭДС и питающим напряжением тем больше импульс подмагничивания ротора. BLDC при превышении ЭДС над питающим напряжением тоже просто но с уменьшением его или вообще нужно отказываться от рекуперации либо точно вычислять момент подачи импульса для подмагничивания теперь это уже должен быть статор.

VladimirA

#19
Цитата: Babylon4 от 13 Нояб. 2014 в 13:16
... BLDC при превышении ЭДС над питающим напряжением тоже просто но с уменьшением его или вообще нужно отказываться от рекуперации либо точно вычислять момент подачи импульса для подмагничивания теперь это уже должен быть статор.
Вы не правильно понимаете, как происходит рекуперация.
Выше уже писали, но поясню подробнее.
В контролере идет краткий импульс на замыкание обмотки с ЕДС накоротко (например, два нижних ключа).
По мере нарастания тока в ней, размыкаются МОСФ-еты и происходит "выстрел" током (за счет индуктивности самой обмотки) через обратные диоды (или, что лучше, кратковременно открытые на этот момент МОСФЕТЫ) в батарею.
Принцип тот же, как и в повышающем преобразователе напряжения на основе дросселя (а не трансформатора).
Поэтому рекуперация происходит почти до полной остановки.
Удачи

DIVAS

Цитата: VladimirA от 13 Нояб. 2014 в 13:43
Поэтому рекуперация происходит почти до полной остановки.
К сожалению, не во всех контроллерах рекуперация реализована достаточно правильно.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

VladimirA

Цитата: DIVAS от 13 Нояб. 2014 в 13:51
Цитата: VladimirA от 13 Нояб. 2014 в 13:43
Поэтому рекуперация происходит почти до полной остановки.
К сожалению, не во всех контроллерах рекуперация реализована достаточно правильно.
Да, в простых контролерах ШИМ-ят сразу три нижних ключа и разрядка обмотки происходит через обратные или дополнительные диоды.
У ни и ток рекуперации меньше и "нижние обороты регена" выше.
В более продвинутых, определяется направление ЭДС , замыкается только пара нижних ключей этой обмотки.
По мере накопления энергии, размыкается один (нужный по направлению тока) ключ и открывается его верхний.
На них торможения до более низких оборотов и ток может быть больше.

TRO

[user]VladimirA[/user], Так рекуперируют в основномтупые блочные контроллеры для BLDC.
В нормальных синусных контроллерах для BLDC просто огибающая синусоида ШИМ дается меньшей амплитудой чем противоЭДС (и чем больше разница между результирующим напряжением ШИМ и противоЭДС, тем выше ток рекуперации). А в асинхронниках снижением частоты, напряжение синусоиды ШИМ при этом влияет лишь на общий КПД рекупрации и меняется дабы потери в меди не начали расти быстрее чем отдаваемая энергия (хотя когда рекуператор это прежде всего тормоз, можно и пожертвовать частью энергии в угоду эффективности торможения).

Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

NUBITO

Так что, нужно снижать частоту? Или импульсами сливать энергию? Я про частоту слышал. Да, ещё такой вопрос: можно ли вместо частотника для рекуперации использовать отдельный блок на симисторах? %-)  Это мой бред или идея имеет смысл?

Кстати да, был вопрос по "кормлению" аккумов током. Т.е. я не понимаю почему акк жрёт ток, а не напругу? Я думал, что частотник должен слить энергию в ёмкость, и поддерживать на ней напругу(напряжение зарада акка), а уже с этой ёмкости сливают энергию ограничивая ток(силу тороможения) педалью тормоза(ну и электроникой, чтобы акк не подавился). Или я не прав?

DIVAS

Цитата: NUBITO от 13 Нояб. 2014 в 22:38
Кстати да, был вопрос по "кормлению" аккумов током. Т.е. я не понимаю почему акк жрёт ток, а не напругу? Я думал, что частотник должен слить энергию в ёмкость, и поддерживать на ней напругу(напряжение зарада акка), а уже с этой ёмкости сливают энергию ограничивая ток(силу тороможения) педалью тормоза(ну и электроникой, чтобы акк не подавился). Или я не прав?
Честно говоря, я Вас не совсем понял, т.к. тут что-то не так, но в меру моего понимания написанного Вами отвечу:

У АКБ (аккумуляторной батареи) есть максимальное напряжение заряда и максимальный ток заряда. Если хочется чтобы батарея долго прослужила, то нельзя превышать ни то ни другое.
Никакой промежуточной "ёмкости" в этой цепи обычно нет - система рекуперации (контроллер) сама ограничивает ток и напряжение рекуперации. А если будет промежуточная "ёмкость", то она должна быть очень большая, иначе быстро переполнится. И она при этом должна быть способна переваривать большие токи. В общем, этой ёмкостью мог бы быть ионистор, но тогда получилась бы дофига дорогая и сложная конструкция, которая на самом деле нафиг не нужна большую часть времени.

Обычно проблему решают проще - ставят такой аккумулятор, который может схавать необходимый ток заряда.

Да и по большому счёту дофига большая мощность рекуперации не особо и нужна.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

NUBITO

[user]DIVAS[/user], я немного не про то. Понятно что превышать параметры нельзя, но, скажем есть акк 12в. 15в - напряжение зарядки. Если мы будем рекуперировать на акк 11в, то акк не будет его кушать, т.к. эдс акка больше чем эдс рекуперации. я вот про это. часто слышал, что главное ток, а напряяжение неважно какое. как так?

я имел ввиду емкость, как фильтрующую. небольшая ёмкость, чтобы на акк скачки напряжения не проходили и с неё же измерять напрядения для контроля. хреново я мысли излагаю, это да.

DIVAS

Цитата: NUBITO от 13 Нояб. 2014 в 23:04
[user]DIVAS[/user], я немного не про то. Понятно что превышать параметры нельзя, но, скажем есть акк 12в. 15в - напряжение зарядки. Если мы будем рекуперировать на акк 11в, то акк не будет его кушать, т.к. эдс акка больше чем эдс рекуперации. я вот про это. часто слышал, что главное ток, а напряяжение неважно какое. как так?

я имел ввиду емкость, как фильтрующую. небольшая ёмкость, чтобы на акк скачки напряжения не проходили и с неё же измерять напрядения для контроля. хреново я мысли излагаю, это да.
Аа, кажется теперь понятнее, что именно Вы имели в виду.

В принципе, тут всё просто. В любом электрическом процессе в любой момент времени ограничивается только что-то одно - либо ток, либо напряжение. И то и другое ограничить одновременно нельзя, т.к. при ограничении одного второе само упадёт ниже ограничения.
К примеру, у нас есть свинцовая батарея на 12В с предельным напряжением заряда 15В и предельным током 10А.
Если мы пихаем в батарею 10В, то ток просто не полезет в батарею и будет равен нулю. Значит, необходимо поднять напряжение так, чтобы ток потёк в батарею и поднялся до необходимого значения, в нашем случае 10А. При этом напряжение, которое мы пихаем в батарею, будет равно напряжению батареи в данный момент, ибо ток ограничен. Да, у нас есть ещё в запасе ограничение напряжения, но как мы его можем ограничить, если оно и так меньше?
И вот, настает момент, когда батарея заряжена. Напряжение достигает 15В и упирается в ограничение. А ток начинает падать, потому что при ограничении напряжения он уже не может оставаться неизменным.
Если батарею отключить - аналогично, напряжение резко достигает 15В, упирается в ограничение и ток становится равным нулю.
Ток течёт только там, где на участке цепи с неким сопротивлением есть разница потенциалов, т.е. если на входе напряжение больше чем на выходе.

Поэтому и получается, что главное - ток. И чтобы он был, нужно чтобы была соответствующая разница напряжений.

Разумеется, при ограничении тока или напряжения заряда аккумулятора мы получаем вынужденное ограничение мощности, которую можем рекуперировать и засунуть в аккумулятор. Да, это неизбежно.

Можно было бы между генератором и зарядным устройством аккумулятора напихать ещё батарею ионисторов, чтобы запихивать в них ту энергию, которая не успевает влезать в аккумулятор, но я не слышал чтобы так кто-то делал на практике, т.к. это весьма дорого, сложно, габаритно, весомо, а главное - неоправданно. К тому же, у него кривая заряда/разряда как у конденсатора, что очень неудобно.
Обычно если хочется рекуперировать и запихивать в аккумулятор больше энергии, то просто берут аккумулятор побольше, чтобы в него успевало влезать больше. Переполнение рекуперированной энергией аккумулятору обычно не грозит, т.к. рекуперируется только та энергия, которая предварительно была затрачена на разгон. Соответственно, рекуперируется всегда меньше чем затрачено, т.к. эффективность всех этих намного процессов меньше 100%. И если из аккумулятора потратить 10 Втч на разгон, а потом рекуперировать энергию движения по инерции обратно в аккумулятор, то вернётся гораздо меньше 10Втч, т.к. тут накладываются друг на друга несколько КПД. Соответственно, если потратить больше, а вернуть меньше, то можно не опасаться что аккумулятор перезарядится - в нём свободного "места" больше чем рекуперированной энергии. Поэтому главное - ток.
Впрочем, возможна ситуация, когда можно перезарядить аккумулятор рекуперацией. Например, если зарядиться до упора на вершине Ай-Петри, а потом ехать вниз и всю дорогу рекуперировать, то аккумулятор точно перезарядится и тогда уже нужно будет следить за напряжением. Но в жизни таких ситуаций не много. Поэтому и говорят, что главное ток, а не напряжение.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

NUBITO

[user]DIVAS[/user], т.е. всё-таки мы регулируем напряжение и ограничиваем ток, так?

Я почему думал про рекуперацию в ёмкости, если не ошибаюсь КПД зарядки аккумуляторов от 40 до 80% в зависимости от типа аккумулятора, его качества и прочего. Т.е. у нас большое количество энерги уходит в тепло. Зарядка накопителей лишена этой проблемы, но это лишнее место, деньги и гемор с управлением всей этой системой.

clawham

опять начинается погоня за кпд зарядки и возврата энергии...как это уже надоело.

ну вернете вы рекуперацией с использованием ионисторов крутых контроллеров и прочего и прочего не 10% а 15. радость то какая. эти 5-ть процентов и даже эти 15 процентов и 100 метров не провезут все то оборудование которое прийдётся навешать!
Забодьте уже о полном возврате энергии назад - этого не будет - 90% энергии тратится безвозвратно на трение шин подшипников кпд мотора нагрев проводов и самое главное - на ВОЗДУХ! дада...именно воздух забирает 3 киловатта механической энергии на скорости 80 кмч. и никакая 100% рекуперация не сможет после остановки разогнать назад велосипед до 80-ти кмч. ведь пока вы тормозили идеальной рекуперацией вы всеравно ехали, терли шины, раздвигали воздушные массы и т.д.

никто особо не регулирует в контроллерах напряжение! Регулировка идёт от тока. и обычно там получается максимум двукратный ток батареи на фазах. не больше. тоесть если контроллер на полном газу от батареи 50 ампер жрет то на фазах при рекуперации вы больше 100 ампер не увидите. контроллер с моторколесом в рекупераици работает как повышающий преобразователь используя диоды фетов как диоды а обмотку мотора как катушку индуктивности. в продвинутых контроллерах использовано синхронное выпрямление и дотормаживание активным вливанием тока в обмотки противоположной вращению полярности .в хороших продвинутых при этом ещё и учитываются кривые КПД чтоб переход от рекуперации на активный тормоз не ощущался.

Да...когда напруга переваливает за верхний предел выставленный в контроллере он снова таки сбавляет ток рекуперации но как было сказано выше - такого быть не может впринципе. ибо выехав и один раз до поворота разогнавшыть вы уже высасывали скажем 50 ампер из аккума 15-20 секунд. а рекуперировать вы бьудете всего 7 ампер и всего 10 секу максимум - потом ток будет падать ещё ниже. не забывайте что мотору чтоб ехать в хх 50 кмч надо допустим 50 вольт питания то чтоб он смог на 3-фазный выпрямитель дать 50 вольт его надо раскрутить  до 60 кмч. мощность. все дело в ней. едете 20 кмч то мотор даёт 20 вольт / 1,27 . умножили на 100 ампер и поделили на напругу батареи - узнали зарядный ток батареи на этой скорости . и это теоретический максимум.
я не знаю аккумов которым вредят токи заряда 7-10 ампер на протяжении 10 секунд. ито 10 секунд это с хорошей горочки надо лететь. Так что не берите в голову. посмотрите мои графики с моей БМС. там писался батарейный ток. и с минусом - разрядка и с плюсом - рекуперация.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

ALEXANNDRR

Большое спасибо,что начали тему про асинхронники .многообещающе звучит.

NUBITO

[user]clawham[/user], это навеяно не погоней за кпд, а уменьшением лишнего нагрева деталей электропривода путём более эффективной рекуперации. Понятно что лучше потратить место и деньги на дополнительные акки. Я просто пытался выяснить стоит ли овчинка выделки. Да, чтобы акки всё без проблем скушали, лучше брать их побольше, но, скажем, нет у вас денег на дорогие суперхорошие акки, что тогда? Возможно стоит поставить некий буфер, чтобы не мучать батарею. Да и заряжать аккумулятор, потом разряжать... не проще сохранить энергию где-то вне батареи?

Цитата: clawham от 14 Нояб. 2014 в 18:03

никто особо не регулирует в контроллерах напряжение! Регулировка идёт от тока.


Сам механизм рекуперации можете тогда описать? Скажем нажал я чуть на педаль и пошла небольшая рекуперация, нажал больше, пошла большая рекуперация. Как в данном случае регулировать её? Что контроллировать, как.

dimad63

Хотели мы как то сделать генератор из  асинхронника   перепробовали всё что можно  .
С кондёрами как то генерил с трудом  но генерация срывалась почти от всего .
При чём покупной генератор построенный по виду на асенхроннике  и кондёре работает  правдо тоже только на активную нагрузку .пр подаче постоянки на фазу просто тормозил мотор и всё на остальных чего-то конечно появлялось но очень мало зато мотор мгновенно перегревался.

Nickolas

ЦитироватьСам механизм рекуперации можете тогда описать? Скажем нажал я чуть на педаль и пошла небольшая рекуперация, нажал больше, пошла большая рекуперация. Как в данном случае регулировать её? Что контроллировать, как. 
Механизм очень простой ! Нажатие педали задает амплитуду тока. Слабо нажали-ток маленький, нажали в пол - ток максимальный , разрешенный батареей. Если торможения не хватает, дальше включаются колодки! Перезарядить батарею можно только в случае, если вы выехали из дома на полной зарядке и сразу поехали под протяженный уклон с торможением...

NUBITO

[user]Nickolas[/user], поставлю вопрос по-другому: схему работы ключей можете объяснить? Или мы просто частоту уменьшаем и регулируем педалью ток рекуперации?

Nickolas

Цитата: NUBITO от 14 Нояб. 2014 в 21:15
[user]Nickolas[/user], поставлю вопрос по-другому: схему работы ключей можете объяснить? Или мы просто частоту уменьшаем и регулируем педалью ток рекуперации?
Ключи молотят синусный ШИМ. В цепи батареи стоит датчик тока. В соответствии с его показаниями уменьшаем или увеличиваем амплитуду синуса, тем самым управляем током, но для того, чтобы ток тек из мотора в батарею(то есть шел процесс рекуперации) , нужно иметь отрицательное скольжение- читай частота!

clawham

Это справедливо для блдц.

для асинхронников все намного сложнее! Недостаточно просто уменьшить частоту синуса чтоб появилась рекуперация. на роторе надо создавать реактивную составляющую которая должна его постоянно держать в подмагниченном состоянии. для этого на асинхронных генераторах ставят кондеры. по факту одна из фаз в один момент времени может чтото выдавать - остальные подпитывают ротор реактивом. там это настолько сложно что зачастую даже на крутых частотниках кпд рекуперации редко достигает 50%. мы экспериментировали с дизелем в 50 лошадок и двумя асинхронниками - один изначально генераторный с преднамагниченным ротором а другой просто 3 киловаттный мотор с приводом данфосс. Дык вот асинхронник с данфосом мог заглушить дизель от 2 киловатт плитки. в то время как генераторный мог с того же мотора выдать 8 квт и двигателю даже не плохело. тем более забудьте про нагрев электроники. при подаче всего 12 вольт на фазную обмотку 50 сильный дизелек работал взахлеб каптя на полном газу! нагрев был только вала. корпус мотора потом начал прогреваться.

Так что на данный момент даже у теслы с их литым медным асинхронником и крутыми контроллерами не удалось снять с тягового двигателя 300 киловатт сколь либо приемлемой мощности...80 киловатт максимум что может выдать тесла в генераторном режиме.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham