Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 1234>>ВсеВниз

Автор Тема: Контроллер мотор колеса Шкондина  (Прочитано 1305 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Здравствуйте,  в соседней теме в разделе механика идет обсуждение мотор колеса Шкондина без коллектора ( http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=45535.0;topicseen ), а в этой теме предлагаю обсудить контроллер для этого мк.
Основной причиной создания спец контроллера является нестандартная коммутация и число фаз в моторе,  что является как и большим преимуществом так и сложностью,  но тот кто боится сложностей никогда ничего не добьётся.
Начнем по порядку:
Есть 7 фаз каждая из которых работает независимо от других.
Определение положения ротора относительно статора осуществляется с помощью датчиков холла,  расчет включения фаз выполняется платой arduino mega 2560, что позволяет выполнять расчёт скорости,  регулировать обороты и выводить информацию на дисплей без особых трудностей,
Проблема которую нужно решить это силовой агрегат,  звено между контроллером и мотором,  которое подает ток на фазы по команде контроллера.
Его следует делать на транзисторах,  однако на каких и как именно я понятия не имею так как в электронике не силён.
Хочу попросить помощи в проектировании этого силового агрегата.
« Последнее редактирование: 21 Апр 2017 в 03:36 от Zapa3a »

Век живи - век учись!

plog90

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +2/-0
  • :
    10
    49
  • Сообщений: 91
  • Россия, Кемерово
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #1 : 21 Апр 2017 в 16:01 »
Честно говоря мне тоже интересны многофазные конфигурации. Причина проста: Это бюджетный и понятный способ сделать поле статора более "сглаженным" чтоли, что ведет к уменьшению шума и увеличению кпд. Стоит отметить, что обычный трехфазный синусный контроллер будет всяко лучше этого, но он сложен в изготовлении и цена у него немаленькая.
Теперь давайте рассмотрим мотор - колесо Шкондина. На мой взгляд его бюджетность - это и есть его фишка, а вы хотите от нее избавиться(семифазный контроллер с независимым управлением сделать даже сложнее чем трехфазный синусный контроллер). Предлагаю пойти другим путем: уменьшите число фаз хотя бы до 5, а дальше это :-). Такой контроллер собрать уже не сложно, да и кпд должен значительно подрости. Возможно вы преследуете иные цели чем максимально дешевое и простое мотор-колесо, тогда простите что вмешался.

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #2 : 21 Апр 2017 в 18:11 »
, ну скажем так,  удешевить всегда хочется,  но 7 фаз это не мои хотелки,  а конструктив мотора,  изначально вообще 14 было,  но я их по 2 соеденил,  так вот управляющая часть,  то есть микроконтроллер с дисплеем и прошивкой это не больше 30 вечнозеленых,  а силовая чать ещё не разработана,  но хотелось бы в пределах 40-50 уе,  не верю я что кучка транзисторов может стоить больше..
Вон у дуюнова контроллер новый,  который не куртис,  маленький,  модульный,  недорогой, 
Вот типа такого собрать хочу.

Век живи - век учись!

алабам

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +39/-13
  • :
    69
    207
  • Сообщений: 1334
  • Kiev
  • Ездю
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #3 : 21 Апр 2017 в 19:11 »
Стоит отметить, что обычный трехфазный синусный контроллер будет всяко лучше этого, но он сложен в изготовлении и цена у него немаленькая.

Странная логика у вас , 3 фазный вы считаете дорогим и сложным , а 7 фазный  - почему то дешевле и проще .

Киев, полный привод, Поларис 500вт +Конхисмотор 1 квт ,Хедвей 16s2p

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #4 : 21 Апр 2017 в 20:32 »
, На самом деле синусный трехфазник для обычных колес реально сложнее и дороже чем такой семифазный..

Век живи - век учись!

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #5 : 21 Апр 2017 в 22:39 »

вот так выглядит одна фаза контроллера, всё кроме блока "Транзисторы" я представляю как сделать..
Если кто то умеет и знает как сделать схему и какие ключи применить, я был бы благодарен за помощь.

Век живи - век учись!

plog90

  • Начинающий
  • *
  • Репутация:
    +2/-0
  • :
    10
    49
  • Сообщений: 91
  • Россия, Кемерово
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #6 : 22 Апр 2017 в 03:10 »
Не могли бы вы немного рассказать о логике работы. Судя по вашей картанке, каждая фаза управляется напрямую своим датчиком холла. Если это так, то здесь вообще не нужны никакие микроконтроллеры, несколько микроскемок стандартной логики и готово. Может я что-то не понимаю? В любом случае нужны более подробные разъяснения.
P.S. Инвертор для одной независимой фазы требует 4 полевых транзистора. Для семи фаз выходит 28. Радует то, что нагрузка будет распределяться примерно одинаково, значит можно применять довольно жиденькие транзюки(RU7088r, P75NF75), при этом отдаваемая мощность будет относительно высокой.

Babylon4

Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #7 : 22 Апр 2017 в 11:09 »
вот так выглядит одна фаза контроллера, всё кроме блока "Транзисторы" я представляю как сделать..
Если кто то умеет и знает как сделать схему и какие ключи применить, я был бы благодарен за помощь.

  Поскольку темы перепутались ответил там и скопирую здесь.
Цитата
На сколько я в курсе те конструкции Шкондина которые мне известны являются трёхфазными, шесть щеток выполняют роль ключей, Использовать обычные ключи как замену коллектору не получится, поскольку после разрыва цепи напряжение продолжает подыматься/опускаться чему будут противодействовать паразитные диоды в структурах полупроводников, можно было бы использовать тиристоры (они позволяют такие вольности) но сразу же возникают две проблемы в частности старт и большое время выключение(после перемены полярности он может просто не успеть выключится и как следствие круто коротнуть.

   К сожалению вы не понимаете не только как работают полупроводники но и что происходит в двигателе и чём отличительная особенность МКШ. Я как то подымал эту тему если вы действительно интересуетесь думаю почитать стоит.тут
   
« Последнее редактирование: 22 Апр 2017 в 13:42 от i »

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #8 : 22 Апр 2017 в 14:07 »
, Процитирую вас с другого форума
перенести все достоинства в безколлекторный двигатель.

На саму конструкцию двигателя это не отразится а вот с электроникой нужно существенно поработать,
1) во первых нужно будет отслеживать напряжение самоиндукции, которое может 2(это точно), а то и в 3-4 раза быть выше питающего напряжения.
2) Ключи выходного моста нужно с обмотками соединять через диоды и наверно дополнительно блокировать диодами от обратного напряжения(родные являются паразитными с неопределёнными параметрами).
3) торможение и рекуперация потребует отдельного решения.
4) момент не определенный но может отказаться полезным.
   
Все эти сложности я прекрасно понимаю,  и про процессы внутри мотора тоже знаю,  особенно солидарен с пунктом 2, и в ключах я кое что понимаю,  на базовом конечно уровне,  но не полный 0.
Интересная мысль про тиристоры, следует подумать..
Лично я считаю что силовой блок следует делать просто рабочим,  а уже к нему пристраивать защиту в виде диодов и конденсаторов,  что мне в принципе под силу.
,  По просьбам трудящихся)
Когда холл попадает между магнитами на нем наименьший сигнал,  и до достижения порога напряженности северного или южного полюса микроконтроллер не включает эм,  как только холл "выполз" на участок магнита напряженностью больше или меньше нулевой точки на 20-30% включается эм и отталкивает одни и притягивает другие магниты.. Так для каждой фазы независимое управление.
Зачем нужен такой микроконтроллер?  Всё просто..
Во первых я имею желание сразу выводить информацию о потреблении,  скорости и состоянии мотора на дисплей,  во вторых мне гораздо проще написать логику в виде программы,  чем выбирать готовые микросхемы,  ну конечно же это регулировка оборотов: на этом пункте остановлюсь подробнее.
В момент пересечения холлом порога напряженности поля должен активироваться электромагнит,  но с помощью ардуины можно между этими двумя событиями поставить задержку, которая регулируется (правильно, ручкой газа!)
Такое решение позволит снимать полный момент даже при одном обороте в минуту.
Своеобразный шим для каждой фазы отдельно..

Век живи - век учись!

Babylon4

Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #9 : 22 Апр 2017 в 19:46 »
, Процитирую вас с другого форума
перенести все достоинства в безколлекторный двигатель.

На саму конструкцию двигателя это не отразится а вот с электроникой нужно существенно поработать, 
Все эти сложности я прекрасно понимаю, 
Интересная мысль про тиристоры, следует подумать..
Тиристоры я забраковал из-за малой частоты тиристоров(500Гц) а так можно попробовать, но нужен ШИМ на входе питания, причём нужно синхронизировать их совместную работу.
Цитата
Лично я считаю что силовой блок следует делать просто рабочим,  а уже к нему пристраивать защиту в виде диодов и конденсаторов,  что мне в принципе под силу.
  Это сильно размыто, попробуй прорисовать и посмотри что получается, то что получилось у меня мне сильно не понравилось

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #10 : 22 Апр 2017 в 20:23 »
, для того чтоб подобрать компоненты нужно сначала выяснить какие х-ки нужны, если с током и вольтажем всё можно примерно на глаз сказать, то с частотой прийдется вспомнить школьный курс физики и алгебры:
для примера возьмем что на 80 вольтах сей мотор будет выдавать 1000об/мин, значит в секунду 1000/60=16,6 оборотов, дальше исходя из конструкции мотора видим что одна фаза за за один оборот делает 15 включений одной полярности и 15 другой, и того получаем что выходит ровно 250 раз в секунду, что правильно называть герцами..
значит на частоту 500гц тиристор выйдет при 2000об/мин, что при колесах 24" уже 240км/ч, как видим, это охренеть какие скорости, и даже на 840об/мин скорость будет +100 км/ч, так что предел тиристоров 240км/ч, что на мой взгляд очень хороший показатель, и чтобы не было сомнений что мотор может может с такой скоростью вращаться скажу что его ограничивает только напряжение батареи и контроллер.
ах да, еще есть параметр "время закрытия/открытия" но он зависит от частоты, так что если тиристор сможет выдержать 200гц, то он уже подходит.

Век живи - век учись!

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +104/-1
  • :
    148
    534
  • Сообщений: 2368
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #11 : 22 Апр 2017 в 21:07 »
,
1. Вам на каждую пару полюсов нужно будет ставить по 4 транзистора (полный Н-мост). А это куча малая ключей!
2. Управлять мощностью как собираетесь? ШИМ ведь нужен, а в вашем случае отдельно на каждый мост :)
3. Убирать обратные диоды из ключей не советую. Напряжение самоиндукции при десятках ампер может измеряться киловольтами. Куда вы собираетесь девать обратную ЭДС при закрытии ключей? Если конденсаторами гасить, то будут такие автоколебания, что вам надоест чинить контроллер )
4. Ардуина здесь излишняя. Если один датчик на один мост, вполне хватит только драйверов.
5. Какой период ключи будут открыты? Если 100% (50% при одной полярности, 50% при другой) то ваше творение обречено. Подавать ток в обмотки нужно как можно ближе к верхушкам ЭДС. В классическом "блочном" управлении за один "электрический оборот" происходит 6 переключений "фаз". По 60 градусов на каждую фазу, по 30 градусов по нарастающей и 30 спадающей огибающей синусоиды, это от 0,87 до 1 и опять до 0,87 значения ЭДС двигателя. Есть еще пятифазные моторы, с "шагом" 36 градусов, по +-18° (0,95-1,00-0,95).  А как будет у вас?

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #12 : 22 Апр 2017 в 21:17 »

Вот так я себе вижу полную схему эл.вела

,
1) да, кстати чёто я затупил, н-мост подходит, если в него 2 ключа добавить вместо переключателя, кучка конечно не маленькая, но это ж все таки 7 фаз...
2)шим не нужон, я же писал как буду регулировать обороты, это лучше чем шим
3)да, конденсаторы с диодами, а с кондеров на акб через преобразователь опять сливать..
4) может можно и без неё, но мне легче с ней, да и к тому же, устал повторять, хочу дисплей с настройками и скоростью.
5)постараюсь сделать гифку с полным оборотом мотора и включением обмоток.

Век живи - век учись!

krym2016

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +1/-0
  • :
    21
    70
  • Сообщений: 679
  • Крым
  • Разобрать всегда легче чем собрать.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #13 : 22 Апр 2017 в 21:26 »
,Может всё таки вернуться к вариантом со счётками,улучшить их работу как нибудь для дольшей жизни.

БЕГОвел) LiFePO4  48v60ah,250W музыки.,200W света.

TRO

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +193/-50
  • :
    605
    975
  • Сообщений: 6399
  • Украина, г. Запорожье.
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #14 : 22 Апр 2017 в 21:26 »
56 тиристоров это да, в юмор надо запостить.
Жаль у нас нет "детского" раздельчика куда можно было бы сплавлять такие темы от слабо подкованных но творчески гиперактивных пользователей.
Скрытый текст
Люди, научите темы в игнор добавлять, а то список игнорируемых тем в профиле есть, а как добавить непонятно. С разделами понятно, там птичку поставил и все, а тут засада прям.
« Последнее редактирование: 22 Апр 2017 в 21:35 от TRO »


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

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +104/-1
  • :
    148
    534
  • Сообщений: 2368
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #15 : 22 Апр 2017 в 21:31 »
2)шим не нужон, я же писал как буду регулировать обороты, это лучше чем шим
Не лучше. Потери будут сумасшедшие. Ток в обмотке будет равен напряжению батареи минус ЭДС в фазной обмотке, разделенной на сопротивление этой обмотки. И биение момента будет огроменное, шум будет - капец :) ШИМ по этому и делают с высокой частотой (десятки килогерц),  чтобы использовать индуктивность обмоток для сглаживания пульсаций ток, да и при этом ток "прыгает" пилой на десятки процентов. Но механика не успевает из за инерции так быстро менять угловую скорость, по этому не слышло. Остается только шум от магнитрострикции. В вашем же случает это будет рычание с частотой переключений фаз, причем такое, что вы будете проклинать сие творение. Это если ключи раньше не повыгорают :)

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #16 : 22 Апр 2017 в 21:43 »
, зачем такие трудности?? :-D
как ни крути коллектор это дань прошлого, будущее за блдс и комп.управленим..
, если одновременно с задержкой регулировать порог срабатывания холлов, то некоторые фазы будут тянуть назад, это предаст "плавности" вращению при старте, а при выходе на рабочие обороты уменьшать этот порог и тогда рычание прекратится, заодно удастся избежать опрокидывания на спину при старте.
, во первых это я для примера написал что первое в голову придёт, и во вторых, как я уже писал когда то одному товарищу: поржав над человеком из за его ошибок вы не научите его не делать этих ошибок.. :facepalm: 

Век живи - век учись!

Zapa3a

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +2/-1
  • :
    9
    7
  • Сообщений: 214
  • Украина, Запорожье
  • Ездю на своей силе воли.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Контроллер мотор колеса Шкондина
« Ответ #17 : 22 Апр 2017 в 22:15 »

вот н-мост на 4х одинаковых полевиках нарисовал.
если взять допустим какие нибудь IRFB4410ZPBF и к ним пару биполярных на 20в для управления затвором..

Век живи - век учись!
Страницы: 1234>>ВсеВверх