Электровелосипед на стартере и не профильные двигатели

[McGregor]

Получается так: Сложный двигатель - простое управление, Простой двигатель - сложное управление! Но и там и там слабое место это коллектор, будь он щеточный или электронный!

[sans360]

Да там и щетки как таковые не нужны, прижимных медных/латунных пластинок будет достаточно! Эта-ки электронный силовой коллектор на мосфетах! а шим так же можно подавать через этот коллектор и мосфеты будут коммутироваться получая шим импульсы. Может есть подводные камни в этом

Через шим подаем силовое питание на щетки, тоесть питание на все обмотки генератора. Никакие медные пластинки и плоский гетинаксовый коллектор не выдержат таких токов. Делать надо так как я нарисовал на эскизе, по другому подать питание положительное и отрицательное на фазный коллектор, без дополнительного токосьемного устройства не возможно. Штатные токосьемные кольца ток двигателя выдержат, а щетки нужны мощнее. Коммутация( распайка) ламелей коллектора должна быть такой: 120 градусов плюс, 60 пауза, 120 минус и 60 градусов еще одна пауза_ круг замкнулся.

[clawham]

Представляю общественности недавно мною разработанный простой контроллер для любых BLDC двигателей с датчиками холла.
Деталей минимум и их номиналы +- деревня бабушки. микропроцессор - атмега 88 168 328. есть ограничение тока, пиковый компаратор, вход тормоза и вход газульки. все защищено диодами и резисторами, выдерживает огромную частоту входа до 8 килогерц по фазе. со временем будет добавлен синус, динамическое опережение и куча всяких вкусных плюшек.

Забирать все в папке Релиз https://www.dropbox.com/sh/oeh9uxucyc2yvek/AAAT8iMJ6fKaj541xSznGgZTa?dl=0 Подпапка SimpleBLDC

Датчики 120 градусные, направление вращения меняется в прошивке, ограничение тока при шунте 0.02 омма равно 10 ампер. при желании любые прошивки на люой ток и направление вращения можно переделать. Возможно сделаю менюшку с параметрами как в моей бмске.

[edw123]

Представляю общественности недавно мною разработанный простой контроллер для любых BLDC двигателей с датчиками холла.
.... Возможно сделаю менюшку с параметрами как в моей бмске.

С фазным током не баловались? ТОлько по батарейному ограничение?

[user]McGregor[/user], Щетки и коллекторы применяются в двигателях более 100 лет. Несмотря на "ненадежность", этот узел дает всего около 5% отказов от остальных неисправностей на электротранспорте. Статистику считали на каком-то метрополитене.

Это на "электротранспорте", а на самом моторе? Моделисты перед каждой гонкой коллектор протачивали (пока на бесколлекторники не перешли) - зачем? К чему узел с трением, искрящий...

[sans360]

У моделистов электромоторы и моторы внутреннего сгорания работают на максимуме габаритной мощности, зафорсированные до предела. Главное правило минимальный вес максимальная тяга. По этому трудноприменимы в электротранспорте. Наши моторы работают в более щадящем режиме, без перегрузов и не требуют постоянной продувки для охлаждения. Но Вы абсолютно правы контролер лучше и надежней коллектора. Есть другое но_ цена коллекторника и безколлекторника не сопоставима, здесь плюсов у коллекторных двигателей на порядок больше.

[McGregor]

Да там и щетки как таковые не нужны, прижимных медных/латунных пластинок будет достаточно! Эта-ки электронный силовой коллектор на мосфетах! а шим так же можно подавать через этот коллектор и мосфеты будут коммутироваться получая шим импульсы. Может есть подводные камни в этом

Через шим подаем силовое питание на щетки, тоесть питание на все обмотки генератора. Никакие медные пластинки и плоский гетинаксовый коллектор не выдержат таких токов. Делать надо так как я нарисовал на эскизе, по другому подать питание положительное и отрицательное на фазный коллектор, без дополнительного токосьемного устройства не возможно. Штатные токосьемные кольца ток двигателя выдержат, а щетки нужны мощнее. Коммутация( распайка) ламелей коллектора должна быть такой: 120 градусов плюс, 60 пауза, 120 минус и 60 градусов еще одна пауза_ круг замкннужен
Я имел ввиду коллектором коммутировать - открывать/закрывать мосфеты, поэтому мощный коллектор и не нужен! Вашу идею я понял, лишь бы выдержал щеточный узел ОВ!

[sans360]

Представляю общественности недавно мною разработанный простой контроллер для любых BLDC двигателей с датчиками холла.
Деталей минимум и их номиналы +- деревня бабушки. микропроцессор .

А не могли бы вы выложить схему прям на сайт в доступном формате.

[edw123]

У моделистов электромоторы и моторы внутреннего сгорания работают на максимуме габаритной мощности, зафорсированные до предела. Главное правило минимальный вес максимальная тяга. По этому трудноприменимы в электротранспорте. Наши моторы работают в более щадящем режиме, без перегрузов и не требуют постоянной продувки для охлаждения. Но Вы абсолютно правы комутатор лучше и надежней коллектора. Есть другое но_ цена коллекторника и безколлекторника не сопоставима, здесь плюсов у коллекторных двигателей на порядок больше.

Это лишь вопрос времени, моточасов и из своего ли кошелька расходы на нарастающую неэффективность. Безколлекторный, кстати, дешевле коллекторного, сравнимого по классу изготовления и назначения, а одинаковые по функционалу контроллеры вообще одинаково стоят.
Добавлено 31 Июль 2015 в 15:57

Представляю общественности недавно мною разработанный простой контроллер для любых BLDC двигателей с датчиками холла.
Деталей минимум и их номиналы +- деревня бабушки. микропроцессор .

А не могли бы вы выложить схему прям на сайт в доступном формате.

По ссылке вроде в "общедоступном" - просто у автора другой подход к проектированию и изготовлению - современно-компьютерный и более "общедоступного" может и нет.

[clawham]

ПО контроллеру - ну это по сути клон примитивного китайконтроллера.питание до 35 вольт ограничено лишь максимальным входным напряжением 7812 - перед ней можно поставить стабилитрон на 20 вольт и тогда напряжение питания будет в диапазоне 15+Vstab ... 35+Vstab.

Ограничения или контроля фазного тока в этой версии нет. На этом прототипе я просто обкатываю алгоритмы опережения и синуса. Пока прошивки с синусом рекуперацией и динамическим тормозом не даю. Оно ещё в разработке и отладке.

По деталям - контроллер можно 88 168 328 но на полный набор плюшек понадобится скорее всего не меньше 168. сейчас же влезает и в 48.

Биполярники любые типа MMBTA06/56. Если нужно на большое напряжение то высоковольтные нужны только биполярники Q7 10 13 16 19 22. Ну и полевики не 3205(они до 55 вольт) а 4410 как минимум. Диоды D1 3 5 7 10 13 9 12 15 - высокоскоростные - желательно 6 наносек восстановление и ниже. Конденсаторы все керамика - любая. не менее 10 мкф. Соотношение R72/71 задаёт порог срабатывания мгновенной токовой защиты - компаратор. если напряжение на шунте превысит выставленное этими резисторами - газ резко сбрасывается в ноль и потом плавно пытается нарастать снова. R74/R75 - задают порог сброса газа по разряду батареи. на них в нормальном состоянии должно быть вольта 2.5 но при полностью посаженной батарее должно опуститься ниже 1.2 вольта. при снижении ниже 1.2 - контроллер начнет сбрасывать газ поддерживая на этом пине 1.2 вольта примерно. Стабилитроны D29 30 - по 3 вольта - призваны ограничить напряжение на микроконтроллере на уровне 6 вольт если на каком-то из выводов появится 35 вольт. пробитие полевика и драйверных биполярников и т.д. Стабилитрон D24 - аналогично но на 6 вольт. - ведь не важно кто но они должны спасти микроконтроллер и датчики холла от перенапряжения. Конденсаторы С24 25 26 - фильтрация ШИМа в сигнале от холлов. там можно повысить ёмкость до 200 нанофарад если мотор/кабель плохой и ШИМ валит в сигнал от холлов. Если их убрать то может наблюдаться дергание глюки рывки и т.д. - на контролер идут сигналы холла с частотой 12 килогерц. он будет захлебываться пытаясь все их отработать. Ну и скорость вращения для круизконтроля мерять не сможет. Потребляет контроллер 35 миллиампер в простое и до 50-60 миллиампер при шиме 50% и вращении мотора. тоесть впринципе кренки даже без радиатора легко справляются. но у меня 32 вольта батарея и 7812 была 45 градусов без радиатора а 7805 просто ели теплая. Полевики при исправных деталях и указанных номиналаз резисторов не греются вообще ни на холостую ни под нагрузкой 5 ампер батарейных. на 7-ми начинают немного теплеть и на 10-ти уже гарячие но простейшая пластина радиатора из блока питания АТХ и они ели теплые. Дорожки надо пропаивать медной шиной/оплеткой. фольга слишком тонкая и сгорит от 10-ти ампер батарейных легко.

Схема

Спойлер

[Babylon4]

ПО контроллеру - ну это по сути клон примитивного китайконтроллера.

Не обязательно полностью копировать, драйвера можно было и современные поставить, ещё вопрос Q25 это что ШИМ?.

[clawham]

Q25 - это да - это механизм привода ШИМа и заодно и защита - в любом случае если чтото случается он открывается и закрывает все полевики. согласен - расточительно ШИМить и верхние и нижние - на доиодах будет рассеиваться больше. Но это позволяет эту же цепь и как защиту использовать и заодно качественнее подзаряжать бутстрепный конденсатор. В китайконтроллере например шимятся только нижние полевики и если дать газу уперевшись в стену - контроллер через секунду вырубает комутацию - превентив на долгое открывание верхних ключей - кондер сядет и полевик в линейном режиме улетит. У меня такое исключено. Заодно и синус рисовать проще - достаточно его рисовать на этой ноге в соответствии с бадчиками холла и опережением. а комутатор как был так и останется.

да можно было применить ir2101 или например ucc27517a но увы - они не распространены и неремонтопригодны хотя и более скорострельны. но для одного транзистора ставить драйвер дороже этого транзистора на частоте 12 килогерц это расточительно. а вот когда там будет 32 килогерца и поцикловое ограничение тока на 2 гигагерццовом операционнике то даа...без драйвера никак - надо резко и надежно запирать полевик.Есть такое - необходимый минимум. и я не копировал китайские контроллеры - все нарисованное - это части долго отлаживаемые в разных вариациях в эмуляторах и реале. меня вполне устраивает такая картина на затворе





А вот пример работы "подобной" схемы в китайском контроллере



Явно видно сильное затягивание спада. а это нагрев транзисторов, возможность работы в линейном режиме на близких к 5% ШИМ и к 95% - просто не будет успевать закрыться как уже снова открываться. В таком варианте полевики грелись.

Вот примеры:





тут явно видно неуспевание открыться или закрыться. белая полоса - управление.

[sans360]

Коммутация( распайка) ламелей коллектора должна быть такой: 120 градусов плюс, 60 пауза, 120 минус и 60 градусов еще одна пауза_ круг замкнулся.

Конкретно я спорол ерунду   Практика показала крутится гена не хочет, но ток жрет от души_ "магнитное КЗ" есть КЗ. Разобрал привод си-ди, холлы похоже расположены через 18-20 градусов. Отсюда вытекает логическое заключение: 36 градусов+, 36-,18 пауза и так четыре раза, до получения полного оборота. Или как, кто посоветует?       
   В шаговом режиме понятно как распаять ламели коллектора( подача одного полюса питания на коллектор, а второго на среднюю точку обмотки), а как подавать плюс и минус в звезду_ вопрос? На коллекторе 20 ламелей.

[TOM]

Мне не понятно, что куда подключено, можно подробнее?

[sans360]

Коллектор закреплен на валу ротора и вращается с ним. На корпусе установил 3-и щетки и подключил к ним фазы статора. С токосьемных колец обмотки возбуждения взял питание + ;- и вывел это питание на коллектор, пропустив провода через отверствие в валу гены. Суть в чем: распределить питание + и- по ламелях так, что-бы при вращении коллектора снимать с него сигнал фазного тока(типа механический контролер). Сейчас отсканирую эскиз схемы.

[Babylon4]

Коллектор закреплен на валу ротора и вращается с ним.

  Аля двигатель Шкондина.   Для того что бы он заработал, как по мне, нужно во первых разорвать обмотки что бы они имели на каждой фазе по 2 вывода, коллектор желательно что имел 24 ламели (можно 18), а так вполне реально запустить двигатель. Думаю это будет существенный прорыв на этой основе можно переделать любой безколлекторник, Шкодинские противники будут на ушах, дерзайте.   

[sans360]

Со Шкондиным заморачиватся пока не буду. А создать 3-ех фазный сигнал при помощи коллектора интересно. BLDC двигатель с шим и коллекторным комуратором фаз. Это будет один из самых доступных и дешовых приводов.

[Babylon4]

Q25 - это да - это механизм привода ШИМа и заодно и защита - в любом случае если чтото случается он открывается и закрывает все полевики. согласен - расточительно ШИМить и верхние и нижние - на доиодах будет рассеиваться больше. Но это позволяет эту же цепь и как защиту использовать и заодно качественнее подзаряжать бутстрепный конденсатор.

    В китайконтроллере например шимятся только нижние полевики и если дать газу уперевшись в стену - контроллер через секунду вырубает комутацию - превентив на долгое открывание верхних ключей - кондер сядет и полевик в линейном режиме улетит.

Диодами разводить ШИМ !!!!! я в шоке, а программно не  получается. Да ШИМить верхние ключи совсем не обязательно, не стоить с регулятора делать синусный преобразователь. Бутстреп работает нормально, а если ключи выходят с ключевого режима это уже не нормально этого допусать нельзя. Для запитки верхних ключей можно использовать DC-DC хоть самодельные хоть покупные.   

да можно было применить ir2101 или например ucc27517a но увы - они не распространены и неремонтопригодны хотя и более скорострельны. но для одного транзистора ставить драйвер дороже этого транзистора на частоте 12 килогерц это расточительно. а вот когда там будет 32 килогерца и поцикловое ограничение тока на 2 гигагерццовом операционнике то даа...без драйвера никак - надо резко и надежно запирать полевик.

Драйвера ir21..очень распространены, причем в разных вариациях,ucc27517  На АЛИ есть http://ru.aliexpress.com/item/UCC27517DBVR-IC-GATE-DVR-LOW-SIDE-1CH-SOT23-5-UCC27517DBVR-27517-UCC27517-UCC27517D-UCC27517DB-27517D/1589252249.html 1.44УЕ за штуку это не так и много.  Что значит не ремонтно пригодны? какая разница выпаивать драйвер или три транзистора.

Есть такое - необходимый минимум. и я не копировал китайские контроллеры - все нарисованное - это части долго отлаживаемые в разных вариациях
А вот пример работы "подобной" схемы в китайском контроллере

Зачем же это повторять?

[Babylon4]

Со Шкондиным заморачиватся пока не буду. А создать 3-ех фазный сигнал при помощи коллектора интересно.

Так как ты думаш работать не будет... Нужно что бы переключения были синхронизированы с ротором, и шесть щеток(не считая 2 подвод питания) 

BLDC двигатель с шим и коллекторным комуратором фаз. Это будет один из самых доступных и дешовых приводов.

Ну это не факт, не во всех есть возможность сделать коллектор, а если добавить большое количество полюсов на роторе то это может стать вообще не выполнимо, в приемлемых габаритах.