Управление BLDC двигателем охлаждения BMW X5

[alexpv]

Да, суммарный зазор изменяется от 0,5 мм до 2 мм на краю зуба.

[kor]

Да, суммарный зазор изменяется от 0,5 мм до 2 мм на краю зуба.

Тогда верность посчитанной в екселе индукции в зубе не гарантирована. Замодлировать бы в FEMM.

[alexpv]

  Тогда верность посчитанной в екселе индукции в зубе не гарантирована. Замодлировать бы в FEMM.

Меня как практика интересует осязаемые проявления насыщения железа, как то повышенный ток ХХ, нагрев, работа контроллера в не расчетных режимах.

[edw123]

Меня как практика интересует осязаемые проявления насыщения железа, как то повышенный ток ХХ, нагрев, работа контроллера в не расчетных режимах.

Там надо сразу по нескольким параметрам решать и под нагрузкой: на хх ток, а значит и поле в сердечнике, далеки от максимальных и предельных значений. Наиболее очевидное проявление: ток поднимаем, а максимальная мощность больше не растёт или обороты под нагрузкой перестают расти.

[kor]

Меня как практика интересует осязаемые проявления насыщения железа, как то повышенный ток ХХ, нагрев, работа контроллера в не расчетных режимах.

Проявления насыщения железа и их вклад в общую картину потерь можно либо расчетом в спецпрграммах (FEMM  и подобные) но кто это будет делать? Или экспериментально, уменьшить например индукцию в зазоре (увеличив зазор) и посмотреть , возможно мощность потерь на холостом ходу еще уменьшится, а важные параметры останутся в норме (произведение момента на обороты). Либо оставить как есть, если 40вт потерь устраивает.
  Вот когда вы поменяли кольцо с 3 на 6 мм-вы как-раз увеличили индукцию, момент увеличился обороты упали, их произведение осталось неизменным (мощность выходная номинальная которую способен отдать мотор не изменилась), а что произошло с потребляемой мощностью на холостом ходу (а это потери в железе)? Вы сказали почти не изменилась, теоретически при тонком кольце она должна была быть чуть меньше, это чуть меньше как-раз показало-бы на сколько ватт уменьшились потери в железе, но при тонком кольце скорее всего были потери (нагрев) и в нем, если бы оно было исходно толстым 6мм а индукция была бы уменьшена за счет увеличения зазора, то уменьшение потерь в железе было-бы еще заметнее.  Возможно вся эта разница составляет единицы ватт, и можно оставить все как есть.

Добавлено 11 Апр. 2018 в 13:29

работа контроллера в не расчетных режимах.

Тут непонятно о чем вы, можно предположить следующее, раз у вас заполнение магнитами 0,7 то лучше всего подойдет, на мой взгляд, синусный контроллер.

[alexpv]

Действительно, меня тогда удивило что с уменьшением оборотов на 20% ток хх не снизился, а даже немного подрос (если память не изменяет с 1,3А до 1,4А). Под не расчетной работой контроллера я подразумевал возможное резкое увеличение фазного тока при достижения насыщения магнитопровода, что может не успеть отследить контроллер (имеется в виду синусный).   Вот кстати форма, частота, и размах сигнала с обмоток при прокрутке дрелью. Обороты (107/5)*60=1284



Любопытно, можно ли по форме сигнала ЭДС что то сказать о совершенстве магнитной системы?

[kor]

Под не расчетной работой контроллера я подразумевал возможное резкое увеличение фазного тока при достижения насыщения магнитопровода, что может не успеть отследить контроллер (имеется в виду синусный).

Тут можете не переживать, самое большое насыщение создается магнитами, и оно почти не меняется от наличия фазного тока, чтобы перебороть поле ниодимового магнита нужно подать такой ток в обмотку что она гарантированно вскипит (намного больше реального рабочего тока), аппаратное ограничение тока контроллером сработает гораздо раньше.
Добавлено 11 Апр. 2018 в 16:30

Действительно, меня тогда удивило что с уменьшением оборотов на 20% ток хх не снизился, а даже немного подрос (если память не изменяет с 1,3А до 1,4А).

Это как-раз указывает на то, что великовата индукция в зазоре у вас, увеличить чуток зазор надо.

[kor]

Любопытно, можно ли по форме сигнала ЭДС что то сказать о совершенстве магнитной системы?

Если нарисовать остальные недостающие синусоиды, то что синим- характеризует пульсацию эдс, оно же пульсация момента. Тоесть если бы контроллер мотора работал как стабилизатор выходного тока то пульсация момента имела бы такой вид. Если этот мотор запитать от блочного контроллера то форма тока фазного будет иметь вид как подрисовано снизу, по краям ток боьшой в середине провал, такая форма тока увеличит потери в меди ибо среднеквадратичный ток (греющий обмотку) такой формы больше среднего (создающего момент). поэтому считаю тут лучше применить синусный контроллер.
  Почему осцилограмма такая "заостренная", предполагаю из-за скосов на поверхностях шляпок зубцов, вероятно, еще, если бы ширина полюсов была побольше то вершинки были-бы по сглаженней.

[alexpv]

Пока нет контроллера, продолжаю эксперименты с  мотором, решил проверить по описанной методике насыщение магнитопровода с помощью шунта на 0,002 Ома,  батареи и осциллографа, вроде все красиво, максимальный ток получился 90 А.

[tmiaer]

Перегиба не видно. Он должен быть вверх, а не вправо. Загиб вправо означает, что возможности источника тока закончились задолго до того, как он смог вогнать магнитопровод в насыщние.

[alexpv]

Да, провода от батареи тонковаты, практической пользы проверять на большие токи нет смысла, оказывает ли влияние ротор на результат измерения, может надо проверять без него? 

[alexpv]

Попал в руки еще один разбитый вентилятор 850W, вытащил из него мотор, не пропадать же добру. Возможно когда нибудь соберу пару таких статоров в пакет и сделаю мощный оутруннер. Статор 120 мм * 25 мм,пластины 0,5мм, 12 зубов 4 пары полюсов.

[alexpv]

Наконец то приехал долгожданный контроллер, надо сказать заявленный хороший стартовый момент в безсенсорном режиме действительно присутствует, по крайней мере удержать вал за звездочку не удалось. Ходовые испытания покажут как оно на самом деле, а пока радует бесшумная работа и низкий ток ХХ , с этим контроллером он  получился всего 0,5А при 1290 об/мин (32V).

[alexpv]

Сделал несколько тестовых поездок, на дефолтном фазном токе 60А динамика удручает,  на максимальном со штатной прошивкой 100А динамика отличная,  но постоянно срабатывает защита (пока не разобрался какая ) контроллер при этом холодный, а мотор чуть теплый. Остановился пока на 80 А.  В FOC режиме мотор работает совершенно бесшумно, что очень впечатляет. Максималка осталась прежней ~ 50 км/ч. 



Контроллер и прочее



Велосипед потяжелел на 1 кг ( по сравнению с прежним движком) и теперь весит 25 кг, но по прежнему пригоден для затаскивания на 6 этаж 

[alexpv]

После недели езды, поделюсь впечатлениями и планами модернизации. Контроллер замечательно переваривает фазный ток 80А, однако мотор (обмотки в месте установки датчика)  на затяжных подъемах довольно быстро нагревается до начала срабатывания ограничения тока по температуре .  Поэтому, как и советовал kor, увеличу передаточное отношение редуктора в 1,5 раза и напряжение до 50 в. Замена цепи на t8f позволит остаться в тех же габаритах, и снизить шум от цепного редуктора (да, теперь его слышно ).

[kor]

на затяжных подъемах довольно быстро нагревается до начала срабатывания ограничения тока по температуре .

На какую температуру срабатывания настроен ваш датчик? ( Один товарищ с форума ответил, что на 120 С в своем моторе выставляет порог)

[alexpv]

На 80 гр контроллер начинает резать ток, на 100 отключает. Датчик стоит прямо меж витков. 120 думаю перебор,  провод ПЭТВ2 вроде до 120.

[Boris Naumov]

[user]kor[/user], Добрый день Уважаемый Кор, очень бы хотелось применить Вашу расчетную таблицу и методику к нашему вновь создаваемому мотору.  Как бы это можно было сделать? Я прошу прощения у модераторов, если влез неправильно и не туда, но не имею опыта общения на форумах
Заренее спасибо
Борис