Мотор-колесо с электронной системой переключения передач

[Электроник]

i, не сдавайтесь! Считаю что е-КПП есть и должно быть!
...

Я и не сдался, меня просто уничтожили аргументами.
Давайте ещё раз пройдёмся по этим граблям.

Что интересно, этот кило-нъютон  мы получим как от одного витка с током 100А, так и от 100 витков с током в 1А. Разница будет только в напряжении питания необходимом для получения нужного тока при нужных оборотах.
Допустим, что напряжение мы можем подать любое. Сила в полных 1000н нам потребуется: 1) при старте 2) при езде в горку 3) на максимальной скорости, когда лобовое сопротивление вырастет до тех же 1000н.
Первые два случая весьма обычны, а вот третий как правило забывают. [b-b]Максимальная скорость данного ТС ограничена сечением окна для медной обмотки. [/b-b]
Нет смысла переключать витки, так как всё, что можно от этого получить, решается проще и лучше током и напряжением.

КПП же предполагает преобразование механической силы мотора в силу колеса. Сколько передач, столько и коэффициентов преобразования. А у нас мотор и колесо одно целое.

Прошу прощения, если повторяюсь. С интересом прочитал тему. У вас, i, была хорошая идея, просто пара человек здесь очень настойчиво гнули свою линию, что "это все фигня", и вы упустили из вида, что изначальная цель перекоммутации была не "повысить мощность", а перераспределить момент во времени.
Если сравнить то, что вы написали, с двигателем внутреннего сгорания и автомобильной коробкой передач, то получается:
На пониженной передаче при высоких оборотах сгорает столько же бензина, сколько на повышенной передаче при низких оборотах и большем открытии дроссельной заслонки. Соответственно, энергии этот объем сгораемого бензина отдаст столько же.
Нет смысла переключать передачи, т.к. все, что от этого можно получить, решается увеличением рабочего объема двигателя и количеством бензина, подаваемого в единицу времени. Так что можно стартовать на 5й передаче, просто взять более мощный двигатель и подать больше бензина. Обороты будут низкими, поэтому расход не увеличится. Коробка передач нужна только тем, у кого слабый движок.
Даже если сделать 6ю и 7ю передачи, то при существующем рабочем объеме двигателя автомобиль не сможет развить скорость, соответствующую этим передачам, т.к. лобовое сопротивление воздуха превысит момент, который данный двигатель в состоянии развить, поэтому повышенные передачи не нужны, можно ехать на первой передаче с более высокими оборотами двигателя. Максимальная скорость транспортного средства ограничена рабочим объемом двигателя.

Но ведь зачем-то делают 3-х витковый, 4-х витковый и 5-витковый кристалайт. Соответственно, скоростной, крейсерский и тяговый.
5-витковый хорош на старте, 3-витковый - после разгона, а батарея-то одна! У нас нет слишком большой свободы на ходу варьировать ее напряжение.
Крайний пример - редукторный движок, который стартует потрясающе, но ОЧЕНЬ БЫСТРО упирается в "потолок" и дальше едет с постоянной скоростью.
Что вы потеряете, если 5й виток на ходу отсоедините и присоедините в параллель к 4-му витку? Объем заполнения меди будет тот же, неиспользованных витков не будет, а характеристики движка изменятся.
Меня, например, идея автоматической электрической "коробки передач" с гистерезисом на переключение вверх и вниз в зависимости от тока и оборотов, очень привлекла.
Алекс Сорока предложил интересную идею, в которой я пока не могу разобраться, с перекоммутацией полюсов, что позволяет увеличить количество ступеней "коробки".

[i]

Я не отказался от этой идеи (кстати, она не моя - коммутировать обмотки впервые предложил ruma, он же ее и воплотил). Хотел отказаться, и даже почти убедил себя, но она регулярно возвращалась в голову (обычно у меня так бывает, если я чего-то не до конца понимаю или в идее "что-то есть").

Сначала у меня была батарея 36в, теперь 60в, мотор (+контроллер) один и тот же, но ведет себя по другому - и в горки едет резвее, и крейсерская больше. Максималка выросла понятно почему, а вот горки меня удивили, я этого не ожидал (было 17км/ч стало 22км/ч), создалось впечатление, что вместе с напряжением батареи выросла и мощность двигателя. Это заставило меня вспомнить, что мотор есть "токовый прибор", то есть там двигает именно ток, а напряжение нужно только для создания этого тока, и "мощность" двигателя - величина условная. Иными словами, говорить о мощности электромотора, можно только зная условия его работы.

Таким образом мой 250/350(по паспорту) ваттный мотор теперь стал 600 ваттным, с ростом напряжения растет мощность мотора, но ...
во-первых: вся мощность не всегда нужна;
во-вторых: напряжение нельзя повышать бесконечно (лично мне просто уже некуда пихать элементы).

Но ведь влиять на тягу мотора ([b-b]F=B*L*I*N[/b-b]) при данном токе ([b-b]I[/b-b]) можно и через магниты ([b-b]B[/b-b]) (есть видео, где японцы выдвигают ротор из статора и тем самым повышают обороты, уменьшая мощность), и через витки ([b-b]N[/b-b]) (что заслуживает большего внимания, так как решается проще, без механики).
Почему бы и нет?

[Электроник]

Да, я помню, еще несколько лет назад говорили про напряжение. Я тогда даже заморочился, переделал свой старый Хулонг (ну тогда он был единственный ), сделал перекоммутацию обмоток со звезды на треугольник с помощью автомобильных реле. Скорость на ходу подскакивала в полтора раза, но расход увеличивался (на свинце это было заметно) и двигатель работал неоптимально, с небольшим рычанием. Но это со звезды на треугольник. С количеством витков, думаю, будет лучше.

[zap]

начала у меня была батарея 36в, теперь 60в, мотор (+контроллер) один и тот же, но ведет себя по другому - и в горки едет резвее, и крейсерская больше. Максималка выросла понятно почему, а вот горки меня удивили, я этого не ожидал (было 17км/ч стало 22км/ч), создалось впечатление, что вместе с напряжением батареи выросла и мощность двигателя.

Это не впечатление, а так и есть. Контроллер ограничивает ток батареи, а не фазный. Мощность выросла пропорционально напряжению, соответственно, фазный ток на низах возрос, от этого вырос и момент. Но при этом двигатель стал греться сильнее, другое дело что за время подъёма, наверное, не успевает слишком сильно разогреться.

Перекоммутируя обмотки можно добиться увеличения КПД на низах. Другой вопрос, что для коммутации таких токов нужны очень некислые девайсы...

[ZxV]

i, не сдавайтесь! Считаю что е-КПП есть и должно быть!
...

Я и не сдался, меня просто уничтожили аргументами.
Давайте ещё раз пройдёмся по этим граблям.

Что интересно, этот кило-нъютон  мы получим как от одного витка с током 100А, так и от 100 витков с током в 1А. Разница будет только в напряжении питания необходимом для получения нужного тока при нужных оборотах.
Допустим, что напряжение мы можем подать любое. Сила в полных 1000н нам потребуется: 1) при старте 2) при езде в горку 3) на максимальной скорости, когда лобовое сопротивление вырастет до тех же 1000н.
Первые два случая весьма обычны, а вот третий как правило забывают. [b-b]Максимальная скорость данного ТС ограничена сечением окна для медной обмотки. [/b-b]
Нет смысла переключать витки, так как всё, что можно от этого получить, решается проще и лучше током и напряжением.

КПП же предполагает преобразование механической силы мотора в силу колеса. Сколько передач, столько и коэффициентов преобразования. А у нас мотор и колесо одно целое.

Прошу прощения, если повторяюсь. С интересом прочитал тему. У вас, i, была хорошая идея, просто пара человек здесь очень настойчиво гнули свою линию, что "это все фигня", и вы упустили из вида, что изначальная цель перекоммутации была не "повысить мощность", а перераспределить момент во времени.
Если сравнить то, что вы написали, с двигателем внутреннего сгорания и автомобильной коробкой передач, то получается:
На пониженной передаче при высоких оборотах сгорает столько же бензина, сколько на повышенной передаче при низких оборотах и большем открытии дроссельной заслонки. Соответственно, энергии этот объем сгораемого бензина отдаст столько же.

1 ненадо множить сущности и придумывать какието параллели
так только получается больше путаницы
электродвигатель это электродвигатель и работает он как электродвтгатель а не двс
2 тоже самое касается и коммутации обмоток
коммутация обмоток двигателя никоим аналогом коробки передач не является
называя коммутацию коробкой передач только вносится путаница
проводится аналогия и ожидается получить некие свойства коих на самом деле нету
3 при заданном нагреве момент двигателя будет один и тотже
как не коммутируй обмотки
в первом приближении это аксиома

[Электроник]

при заданном нагреве момент двигателя будет один и тотже
как не коммутируй обмотки
в первом приближении это аксиома

Про нагрев я беспокоюсь в последнюю очередь. Факт остается фактом: при одной и той же батарее и контроллере 4-х витковый мотор стартует быстрее, чем 3-х витковый. А после разгона максимальная скорость у 3-х виткового на 10-20 км больше.

После разгона на 4-х витковом, чтобы добавить скорость, вы предлагаете повысить напряжение. Однако во время движения транспортного средства дополнительные батареи с неба не падают.  Давайте примем батарею и контроллер за константу.
Потом вы утверждаете, что уменьшением количества витков получить прибавку скорости не получится, т.к. итоговой мощности батареи не хватит, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление воздуха. Хватит, утверждаю, как человек, эксплуатирующий 3-х витковый кристалайт. Даже на 350Вт-ном Хулонге хватало.

Перекоммутацией обмоток получаем более эластичный двигатель.

[DIVAS]

[user]Электроник[/user], Вместо переключения обмоток давно нашли более простой способ повышения скорости.
Берётся изначально тяговый двигатель и батарея с большим напряжением.

Переключать обмотки двигателя на ходу - это не такая простая задача, как кажется. Изначально взять более высоковольтную батарею проще и надёжнее.

[Электроник]

[user]Электроник[/user], Вместо переключения обмоток давно нашли более простой способ повышения скорости.
Берётся изначально тяговый двигатель и батарея с большим напряжением.

Конечно, в пределе с бесконечным напряжением. Однако на практике возможности увеличения напряжения ограничены, как в финансовом плане, так и по массе и габаритам.
И зря ZxV отметает параллели с ДВС. Там то же самое - можно просто взять двигатель с бесконечной мощностью и ездить на одной передаче. Однако почему-то выжимают максимальное количество режимов "скорость/момент" из существующего ограниченного движка.
Да, на высокой скорости момент будет не тот, но достаточный, чтобы еще немного разогнать транспортное средство, обладающее начальной скоростью.

Переключать обмотки двигателя на ходу - это не такая простая задача, как кажется. Изначально взять более высоковольтную батарею проще и надёжнее.

Но если бы вам предоставили двигатель с готовой системой электронного переключения передач, причем автоматического, интересно было бы прокатиться?

[DIVAS]

Конечно, в пределе с бесконечным напряжением.

А переключение обмоток видимо в пределе с бесконечно малым количеством витков, да? Всё равно бесконечно повышать скорость уменьшением витков не получится - настанет предел, когда момента не хватит.

Однако на практике возможности увеличения напряжения ограничены, как в финансовом плане, так и по массе и габаритам.

Не понимаю, где Вы видите проблему? Какова разница в финансах, массе и габаритах?
Вот у меня есть 400 элементов общей ёмкостью 4kWh. Я из них могу собрать батарею на любое напряжение, не теряя при этом ёмкость в Wh. При любом варианте это те же 400 элементов. Их стоимость, масса и габариты от схемы соединения не меняются.
Меняется только BMS, ЗУ и контроллер. Но это всё мелочи.

Но если бы вам предоставили двигатель с готовой системой электронного переключения передач, причем автоматического, интересно было бы прокатиться?

Неа. Не интересно, т.к. совершенно точно ясно чего от него можно ждать.

[Электроник]

Неа. Не интересно, т.к. совершенно точно ясно чего от него можно ждать.

Вам дают еще одну степень свободы, а вы отказываетесь!  Это не подход настоящего ученого. 

[DIVAS]

[user]Электроник[/user],
Уменьшая количество витков при неизменном фазном токе, мы не меняем мощность (момент меньше, скорость больше, но их произведение неизменно).
А увеличивая напряжение при неизменном фазном токе, мы увеличиваем мощность/скорость и повышаем КПД.
Видите разницу?

PS. Я и не учёный, я инженер. Мне не нужно заниматься всякой фигнёй для того чтобы убедиться что это мне не нужно - я могу это и в теории просчитать.

Не, ну можно конечно сделать переключалку скоростей методом коммутации обмоток - при правильной реализации коммутатора оно работать будет. Но всё это костыли, придумываемые из-за желания сделать всё из ничего, т.е. из того что есть. Если с нуля нормально проектировать ЭТС сразу под необходимые требования и сразу купить нормальные утверждённые в проекте компоненты, то заниматься такой фигнёй не придётся.

[Электроник]

[user]Электроник[/user],
Уменьшая количество витков при неизменном фазном токе, мы не меняем мощность (момент меньше, скорость больше, но их произведение неизменно).

Сдается мне, что ток все-таки возрастет, из-за меньшего противо-ЭДС. Не, не так. При неизменном напряжении фазный ток возрастет при меньших витках.
Вы все пытаетесь увести от внимания батарею. Батарея у нас одна - это константа. Ее напряжение не меняется на ходу.
Мы не изобретаем вечный двигатель, мы меняем соотношение скорость/момент.

[DIVAS]

Сдается мне, что ток все-таки возрастет, из-за меньшего противо-ЭДС. Не, не так. При неизменном напряжении фазный ток возрастет при меньших витках.

Когда фазный ток ограничивается контроллером, от двигателя он не зависит.

Батарея-то одна, но почему она должна быть низковольтная? Какая нужна - такая и покупается. С нужным напряжением для нужной скорости с выбранным двигателем. ОДНА, как Вы и пишете.

Вообще, идея с переключением обмоток в большинстве случаев бессмысленна как минимум по двум причинам.
1. Если речь о мелком дохлом редукторнике, то как его ни переключай, ему не хватит мощности для большой скорости. Повышение напряжения решает эту проблему, т.к. увеличивается мощность.
2. Если речь идёт о мощных конфигах порядка 3кВт, то там, как правило, даже в скоростном варианте недостатков момента не ощущается. Можно, конечно, сделать еКПП для езды по горам и по шоссе, но в мощных конфигах будет особенно остро стоять проблема коммутации, которая решается довольно сложно, увеличивает потери и снижает надёжность.

[ZxV]

Про нагрев я беспокоюсь в последнюю очередь.

вы то можете не беспокоится
но нагрев эта точка отсчета и возможность сравнивать разные варианты
если вас устраивает больший нагрев двигателя то просто возмите контроллер на больший ток

Факт остается фактом: при одной и той же батарее и контроллере 4-х витковый мотор стартует быстрее, чем 3-х витковый. А после разгона максимальная скорость у 3-х виткового на 10-20 км больше.

да так и будет
и что с того?
как тут уже сказали комутация обмоток это костыль
когда мотор-батарея-контроллер есть такие как есть а хочется чегото большего
а если комплект собирается с нуля
то вместо хреносоздавательства с комутацией обмоток
гораздо проще взять более сильноточный и высоковольтный контроллер
и более высоковольтную батарею при техже Вт*ч
полностью аналогичными свойствами будет обладать

[Электроник]

Если речь идёт о мощных конфигах порядка 3кВт, то там, как правило, даже в скоростном варианте недостатков момента не ощущается. Можно, конечно, сделать еКПП для езды по горам и по шоссе

Для прикола, DIVAS, для прикола!  Потому что это интересно и весело.
Вы добавите напряжения, а я щелкну переключателем на вашем же добавленном напряжении, и буду еще на шаг впереди (по возможностям вариабельности). Вот как-то так.

[ZxV]

И зря ZxV отметает параллели с ДВС.

параллели я отметаю потому что
как показывает практика на примере свидетелей шкодина и тп
попытки обьяснения работы электродвигателей всякими "параллелями"
приводят к полному [censored] в головах

[TRO]

....
Уменьшая количество витков при неизменном фазном токе, мы не меняем мощность (момент меньше, скорость больше, но их произведение неизменно).
...

Чето я уже стал не понимать. Может имелось ввиду при неизменных ампервитках? Потому как если на меньших витках фазный не поднять, то мощность упадет (она не может не изменится), и скорости это явно не добавит. Про то что в скобках, как может быть больше скорость при меньшем моменте я тоже не понял.

....
А увеличивая напряжение при неизменном фазном токе, мы увеличиваем мощность/скорость и повышаем КПД.
Видите разницу?
...

Опять не понял. Увеличивая напряжение чего? Имеется ввиду реальный фазный ток или величина его ограничения в контроллере? Тут надо предельно точно выбирать определения не упуская ничего, иначе полные непонятки.

[mr.Dream]

[user]Электроник[/user],
Уменьшая количество витков при неизменном фазном токе, мы не меняем мощность (момент меньше, скорость больше, но их произведение неизменно).
А увеличивая напряжение при неизменном фазном токе, мы увеличиваем мощность/скорость и повышаем КПД.
Видите разницу?

Оптимальный КПД двигателя определяется минимальными потерями при определенной мощности. Потери зависят от тока в обмотках (максимальные - при заторможенном роторе) и от тока в магнитопроводах (максимальные на ХХ). Баланс этих потерь - как раз при некоторых оборотах и некотором моменте силы. Если пытаться снять ту же мощность при низшем напряжении - возрастет нагрев меди, если при большем - нагрев железа. Увличив напряжение, мы можем снять большую мощность при лучшем КПД, но длительность этой мощности определяется теплоемкостю нагреваемых узлов. Номинальная мощность - мощность при некотором непряжении и токе, сумма потерь когда имеет найменьшее значение.

Для пример, я делал рассчет для определения оптимального напряжения для желаемой мощности.
Красный график - потери на нагрев железа.
Синий - потери на нагрев обмоток. (Вт)
Черный - общие потери (Вт)
Зелений - КПД. (%, ось У)
Зависимость от напряжения (ось Х)

[DIVAS]

Чето я уже стал не понимать. Может имелось ввиду при неизменных ампервитках? Потому как если на меньших витках фазный не поднять, то мощность упадет (она не может не изменится), и скорости это явно не добавит. Про то что в скобках, как может быть больше скорость при меньшем моменте я тоже не понял.

Момент упадёт. Но при этом за счёт меньшей противоЭДС  с меньшего количества витков можно выйти на большую скорость и получить в итоге ту же мощность.

Опять не понял. Увеличивая напряжение чего? Имеется ввиду реальный фазный ток или величина его ограничения в контроллере? Тут надо предельно точно выбирать определения не упуская ничего, иначе полные непонятки.

Напряжение батареи. Реальный фазный ток = ограничению фазного тока в контроллере, если рассматривать ситуацию, когда ток уже ограничен контроллером.

Вообще, в этой теме уже всё одно и то же по десятому кругу обсуждается, нового ничего нет - всё то же что и первые разы - суть переключения витков - это костыль, позволяющий выжать чуть больше из того что есть. Но сложность нормальной надёжной реализации перечёркивает все достоинства, поэтому метод на практике очень редко применяется.

Для прикола, DIVAS, для прикола!  Потому что это интересно и весело.

Видимо я уже пережил тот возраст, когда постоянно для прикола совершаются всякие глупости. Мне проще изначально нормально рассчитать проект и построить его оптимальным образом без всяких костылей, чтобы он сразу ехал как нужно.

Вы добавите напряжения, а я щелкну переключателем на вашем же добавленном напряжении, и буду еще на шаг впереди (по возможностям вариабельности). Вот как-то так.

Не будете. Потому что, отключив витки, Вы потеряете момент. А на скорости выше 40км/ч недостаток момента уже начинает сказываться, т.к. возрастает сопротивление воздуха. Оптимально подобранная система способна при прочих равных будет ехать быстрее и экономичнее, чем система с неправильным балансом момента/скорости.

Пару лет назад я тоже думал об этом, но потом пришёл к выводу, что для тех редких случаев, когда хочется прокатиться с ветерком, проще использовать DC-DC повышайку, чем переключение витков. А в остальное время ездить в экономичном режиме.

[user]mr.Dream[/user], В любом случае, полноценная обмотка имеет больший КПД, чем урезанная при тех же оборотах и токе. Хотя, если переключать звезда/треугольник, то можно использовать всю медь на обеих скоростях... Но соотношение геморрой/(польза+надёжность) у этого технического решения всё равно зашкаливает.

[i]

У меня есть горка на которую я не могу въехать без помощи педалей.
Не мог на 36в, не могу и на 60в (мало того, я уверен, что не смогу ее форсировать и при 80 и при 100 вольтах), просто потому, что не хватает тяги.
Напряжением тягу ни как не вытянуть, но можно:
0) слезть с велосипеда и идти рядом (уменьшит массу);
1) форсировать не  "в лоб", а зигзагом (принцип горного серпантина), т.е. уменьшая угол наклона дороги;
2) поставить колесо меньшего диаметра (принцип рычага или КПП);
3) вынести мотор из колеса и применить цепную передачу (опять КПП);
4) увеличить ток (самое простое решение, многие его опробовали и некоторые даже поджарили мотор);
5) увеличит число витков (при том-же приросте тяги (К), нагрев в кв.корень(К) меньше, чем при токе*К)

Теперь про максимальную скорость и повышение напряжения.
Рано или поздно, но рост скорости упрется в воздух, и дальнейшее повышение напряжение теряет смысл. Тогда нужно или улучшать аэродинамику или увеличивать тягу (током или витками).

Мой мотор имеет 3 обмотки, каждая состоит из 4-х одинаковых секций (по 3 полюса). Секции соединены 4S, но ведь можно их соединить 2S2P или 4P. Во всех случаях медь останется на месте, но получатся 3 разных мотора и я не уверен, что какая-то из вариаций будет наилучшей одновременно и для горок и для скорости.

[DIVAS]

Мой мотор имеет 3 обмотки, каждая состоит из 4-х одинаковых секций (по 3 полюса). Секции соединены 4S, но ведь можно их соединить 2S2P или 4P. Во всех случаях медь останется на месте, но получатся 3 разных мотора и я не уверен, что какая-то из вариаций будет наилучшей одновременно и для горок и для скорости.

Отличная конфигурация намотки для еКПП с диапазоном от "спортбайка" до "трактора"!

Но давайте все дружно (каждый свою версию) ответим на вопрос: чем/как/где всё это коммутировать и каковы могут быть нюансы?

Где?
Очевидно, внутри МК, потому что ось не резиновая и много толстых фазных проводов в неё не высунешь.

Чем и как?
1. полевыми ключами - понадобятся в огромном количестве, будут сильно греться, а тепла внутри МК и так слишком много, его отводить некуда.
2. реле - попробуй найди такие реле на нужный фазный ток, чтобы они в нужном количестве поместились внутрь МК.
Допустим, реле найдутся, но теперь нюанс: при ударе по кочке контакты одного из реле могут на миг разойтись и индуктивность обмоток через дуговой промежуток разрядится в транзисторы контроллера, которым тут же придёт мелкий пушной зверёк. Кроме того, тяжёлые силовые реле нужно как-то надёжно крепить внутри МК, иначе на кочке могут отлететь не только контакты, то и сами реле - а это уже выход из строя самого двигателя. В общем, надёжность решения сильно хромает.

Ну что, кто ещё какие идеи предложит? Тиристоры? Радиолампы? Или, может, расширять ось до диаметра фановой трубы и выводить все переключаемые фазы на внешний коммутатор? А снаружи чем коммутировать? А каковы будут потери на лишних метрах фазных проводов и лишних сопротивлениях коммутатора?




А если двигатель изначально взять "тяговый", т.е. 4s, то простым поднятием напряжения можно будет получить из него ту же скорость, что и при 4p на стандартном напряжении и тот же момент, что и при 4s. Но при этом большой момент можно будет получать в гораздо большем диапазоне скоростей, чем при переключении.

[i]

Действительно, как-то сложно получается... особенно на лампах.
Вот бы еще и автомобилисты не выпендривались с гидротрансформатором и коробкой-автоматом. Оставили бы одну передачу, как у паровоза.
Кстати, коллектор умели делать более сто лет назад, а контроллер (он ГОРАЗДО сложнее) - смогли только сравнительно недавно. Прикол в том, что сейчас изготовить контроллер проще и дешевле, чем коллектор.
Это я к тому, что сложность реализации не повод отказываться думать в этом направлении.

[Alv]

ну во-первых, почти в тему - http://www.gazellebicycles.com.au/pdf_files/Harmony_Data_LTR_EN_080712.pdf
Допустим что у Вас в двигателе 4 обмотки на  полюс (фазу). фазы относительно друг друга смещены на 120 градусов,  магниты между собой разнесены на 120/4 = 30 градусов.
Идея заключается в том, чтобы поставить дополнительно 8 датчиков холла, и вывести обмотки наружу. тогда двигатель преобразуется в 12-ти полюсный. В одном случае дергаешь все 4 обмотки синфазно, в другом даешь смещение фазы 30 градусов.  Можно вывернутся 4-мя одинаковыми контроллерами и дергать датчики холла. DC-DC повышайка проще и дешевле выходит.

[DIVAS]

Вот бы еще и автомобилисты не выпендривались с гидротрансформатором и коробкой-автоматом. Оставили бы одну передачу, как у паровоза.

Гидротрансформатор и АКПП - это уже по смыслу аналог механической КПП у ЭД (например, цепной велоКПП и внешнего мотора), а не переключения обмоток.

Переключение обмоток наверное ближе можно сравнить с изменением рабочего хода или диаметра цилиндров у ДВС (на ходу, ага ).

ну во-первых, почти в тему - http://www.gazellebicycles.com.au/pdf_files/Harmony_Data_LTR_EN_080712.pdf
Допустим что у Вас в двигателе 4 обмотки на  полюс (фазу). фазы относительно друг друга смещены на 120 градусов,  магниты между собой разнесены на 120/4 = 30 градусов.
Идея заключается в том, чтобы поставить дополнительно 8 датчиков холла, и вывести обмотки наружу. тогда двигатель преобразуется в 12-ти полюсный. В одном случае дергаешь все 4 обмотки синфазно, в другом даешь смещение фазы 30 градусов.  Можно вывернутся 4-мя одинаковыми контроллерами и дергать датчики холла. DC-DC повышайка проще и дешевле выходит.

Только добавить нужно не 8 датчиков, а 9.
И переключать в таком двигателе уже ничего не нужно, просто это 4 трёхфазника в одном корпусе. Какой смысл вносить смещение фазы с оптимального положения? Эффективность такого решения, чисто теоретически, чуть-чуть получше чем трёхфазного варианта с 4хкратным током на 4p обмотке - за счёт большего количества фаз. Но практически это достижимо только если фазные провода будут нормального сечения и если контроллеры будут адекватно работать в таком режиме (по идее, должны, если каждый контроллер работает со своими отдельными сдвинутыми на 120° фазами и соответствующими датчиками).

Практически имеет смысл множить фазы и контроллеры в тех случаях, когда нет проблемы с протягиванием кучи толстых проводов через ось и нужно увеличить рабочий ток настолько, что цена на соответствующий контроллер резко на порядок зашкаливает - тогда можно увеличить количество фаз и обойтись несколькими дешёвыми контроллерами. В случае же мелких маломощных МК с тонкими осями это имеет очень мало смысла, т.к. потери в тонких фазных проводах сожрут весь выигрыш.

[zap]

А какую эффективность даёт многофазность перед трёхфазным с синусоидальным управлением?
На мой взгляд, никакую.

[DIVAS]

А какую эффективность даёт многофазность перед трёхфазным с синусоидальным управлением?
На мой взгляд, никакую.

Сложный вопрос... Синусоидальное управление имеет глубокий смысл в двигателях с 3 магнитными фазами, а если магнитных фаз много, то синусное управление уже не столь актуально - оно просто снижает коэффициент использования части этих фаз, но потери на их меди остаются.
Если делить многофазный двигатель на два трёхфазных, то получается полностью задействовать больше магнитных фаз, не прогоняя при этом ток через наименее эффективные (те, которые наиболее близко к "мертвым зонам") из них, т.е. избегая лишних потерь на меди.

Что лучше - зависит от двигателя. 3хфазнику делить имеющиеся три магнитных фазы на две синфазных группы нет никакого смысла. А шестифазнику - как раз самое то что надо, в случае деления шести магнитных фаз на два комплекта по три электрических фазы смысл должен быть ощутимый по сравнению с синусом.

Но вот в том что это усложнение конструкции себя оправдывает, я сильно сомневаюсь. Единственный случай, когда несомненно оправдывает - это когда есть два контроллера на вдвое меньший ток чем хочется, а двигатель (не МК, а обычный внешний) мотается с нуля и не хочется покупать дорогущий контроллер на вдвое больший ток.

[i]

Читал как-то о многоцилиндровом двигателе, где для экономии бензина часть цилиндров могла отключаться и подключаться на ходу.

[DIVAS]

Читал как-то о многоцилиндровом двигателе, где для экономии бензина часть цилиндров могла отключаться и подключаться на ходу.

Ну, для экономии может быть, но ведь ни момента, ни оборотов отключение цилиндров не добавляет.

Вроде, сейчас такие двигатели уже давно применяются в автомобилях - это в карбюраторных системах отключение горшков было проблемой, а "мозгам" современного инжектора отрубить подачу смеси в пару цилиндров не сложнее чем помигать лампочкой.

[i]

Отключение снижает момент, подключение добавляет. А тот двигун был с механическим отключателем, что бы горшки зря не болтались.

[DIVAS]

Отключение снижает момент, подключение добавляет. А тот двигун был с механическим отключателем, что бы горшки зря не болтались.

А вот про механический отключатель хотелось бы поподробнее. Это уже интересно.

Хотя, даже при механическом отключении это всего лишь уменьшение мощности - при отключении горшков обороты не растут, а просто падает момент и расход топлива.

[i]

Конечно уменьшение, как если бы они уменьшили объем двигателя, или диаметр поршней, или их рабочий ход, или степень сжатия или количество двигателей. Вариантов масса. Например джип в пробке мог-бы спокойно передвигаться и на паре цилиндров... да и вообще в городском цикле ему просто негде выгуливать свой табун лошадей.
Вывод: много мощи - хорошо, но а) не всегда она нужна и б) не везде достигаема.
Даже у нас на форуме была тема, где на одну зубчатку сажали несколько движков.

[DIVAS]

Даже у нас на форуме была тема, где на одну зубчатку сажали несколько движков.

В смысле, на одну звезду?
С точки зрения экономии это имеет смысл только если отключаемый двигатель имеет фривил - иначе при его пассивном вращении потери на перемагничивание его железа всё равно останутся.

Но скорее всего в случае электропривода такая конструкция возникла не из желания отключать двигатель, а из желания добавить мощности.

Впрочем, в электрическом случае использование двух двигателей имеет ряд интересных особенностей.
Один из них может быть скоростной, а другой тяговый. При этом получаем хорошую тягу на низах от одного мотора и прибавку к скорости от другого. Очень удобное сочетание - и на разгоне рвёт с места, и максималка заметно повыше чем на одном тяговом моторе.  Хотя, конечно, разгон до максималки получается вялый. При этом также сохраняется эффективная рекуперация благодаря наличию тягового мотора.
Другая особенность в том, что один из двигателей может быть установлен в переднее колесо - тогда получается полноприводное ЭТС.

[DragonTM]

Как все эти рассуждения об увеличении напряжения скажутся на весе и КПД я так и не понял, хоть примерные цифры бы выкладывали.
Так осталось и не понятно, что выгоднее при постройке, например мото для гонок, делать батарейку на 300 вольт и искать непонятно где контроллер или взять контроллер на 150 вольт и мудрить электрические передачи, что выгоднее в плане веса и разгона? Опять же КПД важен для пробега, ибо вес батареи не бесконечный.

[i]

Два мотора в один велосипед уже ставят и говорят неплохо получается. Даже если они будут одинаковые, то покорятся уже более крутые горки (тяга удваивается), и максималка подрастает (правда уже не в 2 раза), а расход остается практически на том же уровне (не увеличивается вдвое, как ожидалось бы).

[zap]

Впрочем, в электрическом случае использование двух двигателей имеет ряд интересных особенностей.
Один из них может быть скоростной, а другой тяговый. При этом получаем хорошую тягу на низах от одного мотора и прибавку к скорости от другого.

При разгоне выше скорости ХХ тягового двигателя он начнёт работать в режиме генератора независимо от Вашего желания - через обратные диоды ключей ток начнёт затекать в батарею. Лавры Шкондина Вам покоя не дают

[DIVAS]

[user]i[/user], Про два мотора я и по своему опыту рассказать немало могу - сам ездил на полноприводном электропеде.
На слабых двигателях, при установке второго, расход даже уменьшается, т.к. когда их два, они оба работают в режиме большего среднего КПД.

[user]DragonTM[/user], все цифры зависят от конкретного двигателя, батареи, контроллера и т.п.
Универсального ответа в цифрах не существует. Для гонок прямой привод всё равно не интересен, а с внешним мотором ставится механическая КПП и этим решаются все проблемы.

[DIVAS]

При разгоне выше скорости ХХ тягового двигателя он начнёт работать в режиме генератора независимо от Вашего желания - через обратные диоды ключей ток начнёт затекать в батарею. Лавры Шкондина Вам покоя не дают

[user]zap[/user], Тсс! Зря Вы упомянули того, кого нельзя называть... Ща ведь набегут ОНИ и начнётся....

От скорости, когда крутящий момент двигателя становится недостаточным для дальнейшего прироста скорости, до той скорости, когда ЭДС этого двигателя превысит напряжение батареи, ещё есть запас в 10-15км/ч. И вот эти 10-15км/ч вполне можно добавить вторым двигателем без каких-либо проблем.
У меня примерно так и было - скорость ХХ тягового мотора 50..51км/ч, скоростного - 56..58км/ч, реальная скорость езды на одном тяговом - 38, на скоростном - до 43. Но динамика у скоростного никакая. Соответственно, оптимальное соотношение было бы, если бы скорость езды на скоростном моторе была равна или на 1-2км/ч больше скорости ХХ тягового мотора, т.е. порядка 52..53км/ч. Всё же, это лучше чем 38км/ч. И лучше чем 53км/ч с вялой динамикой.

А при желании можно просто отключить тяговый двигатель от контроллера (опять решаем проблему коммутации фазных проводов) и тогда он уже не будет пытаться заряжать батарею.

[DragonTM]

[user]DIVAS[/user], [user]DIVAS[/user], а можно поподробнее, почему не интересно для гонок МК? я просто видел в продаже МК для мото 10 кВт номинал 30 в пике, два таких это 60 кВт в сумме, что вполне должно позволить разогнать мото свыше 200 км/ч. Другой вопрос в том, что мощность указана скорее всего вкачиваемая в мотор, а не "на валу", и вот тут уже нужен высокий кпд.
Вот кстати нашел инструкцию на него, жаль вес не указан:
http://www.enertrac.net/images/productspecs.pdf
Интересные цифры получаются, чтобы ехать 45 миль/ч 2-х витковому надо 72 В * 50 А = 3600 Вт, а 3-х витковому 96 В * 50 А = 4800 Вт, разница в кпд 25-33% в зависимости от того относительно чего считать.

[DIVAS]

[user]DIVAS[/user], [user]DIVAS[/user],

Спойлер

а можно поподробнее, почему не интересно для гонок МК? я просто видел в продаже МК для мото 10 кВт номинал 30 в пике, два таких это 60 кВт в сумме, что вполне должно позволить разогнать мото свыше 200 км/ч. Другой вопрос в том, что мощность указана скорее всего вкачиваемая в мотор, а не "на валу", и вот тут уже нужен высокий кпд.
Вот кстати нашел инструкцию на него, жаль вес не указан:
http://www.enertrac.net/images/productspecs.pdf
Интересные цифры получаются, чтобы ехать 45 миль/ч 2-х витковому надо 72 В * 50 А = 3600 Вт, а 3-х витковому 96 В * 50 А = 4800 Вт, разница в кпд 25-33% в зависимости от того относительно чего считать.

1. МК - это гиря в колесе. Из-за него подвеска на больших скоростях не может нормально выполнять свои функции.
2. 10кВт и 200км/ч - реалистично только для самоката, который будет ехать сам, без пилота.
3. МК в колесе адекватного диаметра до 200км/ч не сможет раскрутиться, ибо потери на перемагничивание железа.
4. Мощность для движения на заданной скорости Вы считаете неправильно.

Сразу видно, что в электротранспорте Вы недавно.
Подробнее обо всех пунктах Вы узнаете, почитав наш форум.
Деталей в каждом пункте очень много, разжёвывать их все не вижу смысла - текста на целую трёхтомную энциклопедию хватит. Тем более, я уже вижу, что это будет только начало, на каждый ответ будет ещё по 10 вопросов, и вслед за ними придётся объяснять ещё много чего, вплоть до нашей любимой школьной физики.
Ничего не могу поделать, кроме как предложить Вам хотя бы полгода активно изучать глубины форума. Только не надо на это обижаться - это единственно правильный вариант, если Вы хотите реально понять всё и разобраться. Я когда-то (года 3 назад) тоже пришёл сюда с кучей заблуждений, но долгое и упорное изучение форума наставило меня на путь истинный и принесло мне много знаний и понимания по многим вопросам.

[DragonTM]

[user]DIVAS[/user],
1. А я и не предлагал на нем ездить на баху и т.д. и т.п., а на асфальте будет лучше, более того, есть куча разных способов облегчить неподрессоренную массу!
2. Вы всегда перевираете цифры? 60 и 10 ведь так похоже?
3. какой предел оборотов для МК? я на этом форуме нашел только варианты использования увеличения скорости вращения МК (в качестве подвесного мотора) для форсирования мощности (https://electrotransport.ru/index.php?topic=18112.0)
4. зачем мне считать мощность, если я просто могу взять характеристики серийного мотоцикла с паспортной мощностью и посмотреть его максимальную скорость?

Сразу видно что обсуждаемая тема вам нафиг ненада, и ваши ответу в ней читаются между строк как "нафига вам такие примочки? мне вот и того что есть хватает!", зачем вы вообще в этой теме что-то обсуждаете не понятно.
Я не собираюсь конструировать отдельные части для электротранспорта, на это у меня нет ни времени не желания. Я как инженер хочу собрать эти детали в готовый продукт! Я сюда пришел тоже около 3-х лет назад.

[zap]

Это бред какой-то. На крейсерской скорости КПД всех разновидностей моторов на одинаковом железе очень близкое.
Если увеличить число витков в два раза и уменьшить напряжение в два раза, получим очень близкий результат.
Единственная разница - как правило, фазные провода одинаковые, соответственно при большем сечении обмотки потери на фазных проводах будут незначительно больше.
Можете поиграться с калькулятором и убедиться:
http://www.ebikes.ca/tools/simulator.html

[DIVAS]

1. А я и не предлагал на нем ездить на баху и т.д. и т.п., а на асфальте будет лучше, более того, есть куча разных способов облегчить неподрессоренную массу!

Попробуйте. Удачи.

2. Вы всегда перевираете цифры? 60 и 10 ведь так похоже?

Ещё и в переднее гирю? И на 200км/ч? И в гоночном режиме? Тоже желаю удачи.
А кратковременная мощность тут не канает, т.к. езда на больших скоростях, да ещё и в гоночном режиме - это постоянная долговременная нагрузка, а кратковременная будет на разгоне и поворотах.

3. какой предел оборотов для МК? я на этом форуме нашел только варианты использования увеличения скорости вращения МК (в качестве подвесного мотора) для форсирования мощности (https://electrotransport.ru/index.php?topic=18112.0)

Зависит от МК. Считается через максимальную рабочую частоту железа статора. Для 0.35мм среднестатистической электростали, кажется, это около 400Гц. Но сталь бывает разных марок и разных толщин, отсюда большая разница в рабочих параметрах.

4. зачем мне считать мощность, если я просто могу взять характеристики серийного мотоцикла с паспортной мощностью и посмотреть его максимальную скорость?

А причём тут это, если в прошлом сообщении Вы писали о скорости 45mph и якобы разной мощности на электродвигателях с разными обмотками?

Сразу видно что обсуждаемая тема вам нафиг ненада, и ваши ответу в ней читаются между строк как "нафига вам такие примочки? мне вот и того что есть хватает!",

Просто я знаком с технической стороной темы и знаю, что ничего хорошего из идеи с МК, гоночными режимами и 200км/ч не получится. И да, мне эта провальная идея не интересна.

зачем вы вообще в этой теме что-то обсуждаете не понятно.

Мне в этой теме интересно, какие новые идеи будут предложены для решения старых проблем с эКПП.
А вот Вы совсем от темы эКПП в оффтоп отошли, могу предложить Вам покинуть тему, если Вы не намерены участвовать в обсуждении в рамках заданной темы на адекватном техническом уровне.

Я как инженер хочу собрать эти детали в готовый продукт!

Если Вы инженер, то у Вас должно быть желание разобраться в сути вопроса и деталях. Что-то этого желания не видно (и по Вашей истории сообщений тоже), а видно лишь очередного мечтателя, который думает что сейчас быстренько получит ответы на все вопросы и ему сейчас всё разжуют. А вот нет, изучайте сами, тема интересная и материала много.

Я сюда пришел тоже около 3-х лет назад.

Вижу, по дате регистрации. Но это не имеет значения, т.к. просмотр Вашей истории сообщений не создаёт впечатления, что Вы инженер или хотя бы просто технический специалист.



Итак, вернёмся к теме эКПП... Где/чем/как будем переключать обмотки и как преодолевать сопутствующие проблемы, есть идеи?

[i]

На первой-же странице начальной темы есть скелетная схема:

Далее следует обсуждение ее реализации, "за" и "против" и т.д и т.п. ... и было это всего лишь 8 лет назад.
Начинаем с начала.

[DIVAS]

На первой-же странице начальной темы есть скелетная схема:

Данная схема имеет недостаток в том, что часть меди просто исключается из работы, это не оптимальный вариант.

Ну да фиг с ней со схемой, их можно много вариантов предложить, начиная с переключения "звезда-треугольник". Схем я и сам могу предложить несколько вариантов, но основной интерес представляет не схема.
Мой вопрос "где/как/чем" относился не к схеме, а к практическим вариантам решения.

Реле это конечно хорошо, но основной вопрос в том, какие конкретно реле предлагается использовать, где их разместить, как закрепить, как они будут реагировать на попадание колеса в колдобины, а главное, сколько потерь будет на сопротивлении этих реле и как долго они проживут в тяжёлых режимах..?

В мелких редукторных двигателях реле внутрь вообще засунуть некуда, а в больших прямоприводных используются большие фазные токи, которые не каждое даже относительно большое реле сможет долго выдержать.

[i]

Ну я же говорил, что все с начала...   
Главный вопрос на данном этапе - "а на хрена все это нужно?".
Я думаю, что нужно, так как ...бла-бла-бла на 17 стариц. Другие, на тех же страницах аргументированно говорят "не пудри мозги".
Похоже Вы даже не заглянули по ссылке... 
И реле там раскритиковали и про пропадающую медь разговор тоже был, как и про "лишние" шестеренки в КПП.

[se80]

Коллеги есть уже реализованный проект переключения обмоток ?

[i]

Есть опыты ruma с разными витками.
Полноценная реализация е-КПП мне не известна.

[NUBITO]

Темка интересная, но, имхо, на блдц практически нереализуема. Можно на асинхроннике переключать полюса, там нет зависимости от ротора, а вот в китайских можно лишь звезда-треугольник переключаться. Переключать витки имхо через-чур проблематично, фактически всё упирается в реле, которые не достаточно надёжны и грамоздки.

[DIVAS]

[user]i[/user], Да, сегодня я по этой ссылке не ходил. Но ранее я читал ту тему и ещё несколько смежных, как говорится, "от корки до корки".

Моё видение эКПП сводится к следующему:
- теоретически, для возможности выжать из имеющегося чуть больше, штука прикольная. Но закладывать эКПП в новый проект с нуля - нафиг нужно.
- практически, учитывая количество геморроя с реализацией - вообще сомнительно нужно, лучше/проще/надёжнее внести любые изменения в батарею/контроллер/повышайку.

Я у себя давно когда-то думал сделать эКПП. Но, прикинув разные варианты, отказался от затеи, ибо надёжность для меня важнее чем дополнительные крохи скорости или момента.

Раз уж эта тема снова всплыла, я инициирую продолжение темы в наиболее интересном направлении, т.к. обо всём остальном уже много перетёрли и в общем об этом можно спорить бесконечно. А вот предложения по практической реализации эКПП - это интересно и при этом наименее вероятно сведётся к флейму.

[i]

Скоростной переключатель-коммутатор множества обмоток, который синхронизирует ток в обмотках с положением ротора, создан давным давно.... и применяется в коллекторных двигателях. Если бы эту задачу решали с помощью реле, не думаю, что такие двигатели нашли бы применение.
Если есть желание сделать переключение обмоток именно механически, то нужно разработать специальный переключатель, поворотный или сдвижной, где некий сектор замыкает ту или иную тройку выводов обмоток. Габариты будут не велики, токи и надежность как у коллектора.

Но мне больше нравится именно электронные переключатели, на мосфетах, схема которых приведена в первичной теме. В их защиту скажу, что уже достаточно давно используются так называемые "твердотельные реле", известны и контакторы (с током коммутации 600А) на транзисторах, которые греются меньше их механических собратьев.

[i]

... практически, учитывая количество геморроя с реализацией - вообще сомнительно нужно, лучше/проще/надёжнее внести любые изменения в батарею/контроллер/повышайку....

Рассмотрим подробнее и по пунктам:
1) наращиваем батарею->увеличиваем ее вес и габариты->заменяем БМС и зарядник->меняем контроллер на более высоковольтный
2) меняем контроллер на более токовый->меняем проводку->меняем мотор (сразу или после поджаривания)
3) ставим повышайку->меняем контроллер на более высоковольтный

На мой взгляд "лучше/проще/надёжнее" продать то, что есть и купить другой электровелосипед.
Но беда в том, что и этот велик скоро найдет горку в которую не влезет и автомобиль от которого не сможет убежать.

[NUBITO]

Механика ещё не изжила своё. Их сопротивление стремится к нулю, в тоже время для пп элементов это не так. Есть конечно экземпляры которые на это способны, но стоят они много дороже. Ну и главный вопрос как вы собираетесь магниты переключать?

[i]

Зачем переключать магниты?

[DIVAS]

Но мне больше нравится именно электронные переключатели, на мосфетах, схема которых приведена в первичной теме. В их защиту скажу, что уже достаточно давно используются так называемые "твердотельные реле", известны и контакторы (с током коммутации 600А) на транзисторах, которые греются меньше их механических собратьев.

Промышленно применяемые твердотельные реле, они же SSR (Solid State Relay) для работы на переменном токе (и напряжении ~400..600V) лично я пока встречал живьём только в тиристорном исполнении. Открытые тиристоры неизбежно греются, и притом неслабо - поэтому им нужны массивные радиаторы. В этом основной недостаток тиристорных SSR по сравнению с механическими контакторами.

Существуют также SSR на IGBT и MOSFET для постоянного и переменного тока, при этом в плане потерь и нагрева у IGBT нет весомых преимуществ перед тиристорными, но они есть у SSR на MOSFET'ах. Но MOSFET'ы на высоких (~400..600V) напряжениях обычно не применяются, ибо слишком дорогие.

Основной же недостаток механических контакторов - это дребезг при переключении и разрушение контактов дугой при их размыкании. А греются механические контакторы на порядок меньше, чем тиристорные или IGBT SSR.

В промышленности для коммутации больших токов (особенно постоянных) применяется также гибридное решение - SSR + механический контактор. Сначала открывается SSR, а потом включается механический контактор. Отключение производится в обратном порядке. Это продлевает на два порядка срок службы контактора (т.к. при коммутации цепь всегда замкнута через параллельный SSR и благодаря этому нет дуги, разрушающей контакты) и избавляет от необходимости в огромных радиаторах (т.к. ток через SSR проходит только в течение короткого времени, SSR не успевает значительно нагреться).
Аналогичным образом работают Soft-Starter'ы для плавного запуска двигателей, только там вместо SSR используется тиристорный регулятор с плавной регулировкой угла открытия.

Нам тиристоры и IGBT подходят плохо, т.к. на них теряется значительное напряжение (соответственно, значительный нагрев и потери). В общем-то, для нашего случая годятся только SSR на MOSFET'ах.

Осталось подумать, сколько их нужно... Для предложенной ранее схемы, получается, нужно 12 ключей. Для включения любой одной скорости нужно открыть две пары из них, при этом эти пары друг от друга и от батареи должны быть полностью гальванически развязаны. Соответственно, нужно думать схемы управления этими ключами.

Если рассматривать более удачные схемы переключения обмоток с полным использованием меди во всех режимах, то количество ключей возрастает в разы. При этом, это должны быть очень хорошие ключи с низким переходным сопротивлением, иначе им внутри корпуса МК будет очень жарко и не факт что они там вообще выживут, т.к. охлаждение там заведомо почти отсутствует.

Механика ещё не изжила своё. Их сопротивление стремится к нулю, в тоже время для пп элементов это не так. Есть конечно экземпляры которые на это способны, но стоят они много дороже. Ну и главный вопрос как вы собираетесь магниты переключать?

В данном случае механика имеет серьёзный недостаток - сомнительную виброустойчивость.
А магниты зачем переключать? Это бесполезно, если вместе с магнитами не менять статор на полностью другой, с другим количеством зубов. Данная затея с эКПП имеет скромный смысл лишь в том, чтобы получить от двигателя разные характеристики при одинаковых напряжениях, а не "перепрыгнуть" его предельную скорость, ограниченную макс. рабочей частотой железа.
Соответственно, магнитная конфигурация никак не изменяется, переключается только количество последовательных/параллельных витков в обмотках.

На мой взгляд "лучше/проще/надёжнее" продать то, что есть и купить другой электровелосипед.

Примерно это я и имел в виду, когда писал об отсутствии целесообразности практической реализации эКПП.
Но чисто в теории, для собственного развития, на эту тему ещё можно потеоретизировать. По крайней мере, обсуждать способы практической реализации коммутации гораздо продуктивнее и интереснее, чем флеймить на тему "нужно/не нужно". А там, может быть, найдутся желающие и на практике реализовать.

[i]

Не 12, а 9.

[licwn]

Коллеги есть уже реализованный проект переключения обмоток ?

На сфере есть тема, где реализовали переключение обмоток механически.  На нашем форуме вроде мелькала ссылка на эту тему.