Электролигерад МОЛНИЯ - идея, создание, опыт эксплуатации

[FAS_r7]

Сегодня побит рекорд дальности хода на одном заряде - 105км.  Утром было 4.15 на банку. По возвращению домой банки были около 3.65В, т.е ещё немного электричества осталось. Ваттметр показал израсходованных 50.7Ач.

Особых мер по экономии акка не предпринимал, в основном тапка в пол, хотя знал, что сотню сегодня откатать придётся.

[AlexPFR]

Сегодня побит рекорд дальности хода на одном заряде - 105км.  Утром было 4.15 на банку. По возвращению домой банки были около 3.65В, т.е ещё немного электричества осталось. Ваттметр показал израсходованных 50.7Ач.

Особых мер по экономии акка не предпринимал, в основном тапка в пол, хотя знал, что сотню сегодня откатать придётся.

Поздравляю с рекордом.
50.7 Ач -это 84.5 % от номинальной емкости ?

Вообще интересные данные по расходу энергии аккумов получаются.

1. Конфигурация на 70 вольт(3s8p котлет). Дистанция 70 км. Расход  (66.6*40*0.85)/70 = 32.3 Втч/км.
2. Конфигурация  на 50 вольт(2s12p котлет). Дистанция 105 км. Расход (44.4*60*0.85)/105 = 21.5 Втч/км.
Это приблизительно при одинаковом стиле езды и похожем маршруте.
3. Равномерное движение со скоростью 50 км/ч. 850 Вт (50 В). Расход 850/50 = 17 Втч/км. Дистанция должна быть 133 км.
4. Равномерное движение со скоростью 70 км/ч. 1700 Вт (70 В). Расход 1700/70 = 24.3 Втч/км. Дистанция должна быть 93 км.

При движении по городскому циклу расход аккума приблизительно на 30% больше, чем при равномерном движении на максимальной скорости при заданном напряжении аккумулятора.

И еще возникает провокационный вопрос. Насколько больше будет расход энергии аккума, конфигурированного на 70 вольт, при равномерном движении со скоростью 50 км/ч по сравнению с конфигурацией на 50 вольт. При 70 В  ШИМ работает, при 50 В не работает.

[FAS_r7]

Получается да  60*0,845=50,7Ач.  Прикидочно, в пределе, более 90% ёмкости взять можно будет только если зарядить под завязку до 4,2В  и разрядить в ноль до 3,0В.

За подсчёты Втч при разных условиях Спасибо, я как-то всё никак до этого не доходил.

На провокационный вопрос ответить не могу. Позже, когда вернусь на 70В, можно будет попробовать провести эксперимент.

[zap]

Но если мы примем индуктивность нагрузки ключей моста 330мкГн ( данные  FAS_r7), то она будет ограничивать рост тока  скоростью dI/dt=U/L. Для начала разгона, когда противоэдс равна нулю, скорость роста тока равна dI/dt=48/(3.3*10^-4)= 145454 А/сек.  Возьмем частоту ШИМ 15 кГц при скважности 2. Период открытия ключа 34 микросекунды. Соответственно максимальное значение тока будет 5 А (!). Во-первых, это говорит о том, что форма тока - треугольник. Во-вторых, амплитудная величина слишком мала. Что-то здесь не так. Я не знаю на какой частоте измерялась индуктивнось ( допустим 100 Гц или 1 кГц), но уместно предположить, что на частоте 15 кГц индуктивность обмотки с железным сердечником будет ниже, причем существенно, для обеспечения требуемых для регулирования величин тока. Но технически это означает большие потери в сердечнике.

Дело в том, что Вы ошибочно рассматриваете двигатель как индуктивность, а это на самом деле трансформатор, "вторичная обмотка" которого - механическая. И "намагниченность" сердечника, которая как бы препятствует увеличению тока, на самом деле очень быстро расходуется, "утекая" через "вторичную обмотку" т.е. превращаясь в механическую энергию. Таким образом, насыщенность сердечника всё время близка к нулю, не препятствуя увеличению/уменьшению тока (как это происходит и в обычном трансформаторе с подключённой к нагрузке вторичной обмоткой).

Если я непонятно выразился, нарисуйте в симуляторе индуктивность, скажем, 300мкГн, внутреннее сопротивление 130мОм и подсоедините её к источнику 1Мгц. Затем посмотрите график тока в катушке и напряжения - ток будет отставать от напряжения очень сильно.

Теперь сделайте ещё одну, спаренную с первой катушку и нагрузите её на резистор 1 Ом. Теперь график тока и напряжения практически совпадают. Вот и с двигателем то же самое.

[AlexPFR]

Но если мы примем индуктивность нагрузки ключей моста 330мкГн ( данные  FAS_r7), то она будет ограничивать рост тока  скоростью dI/dt=U/L. Для начала разгона, когда противоэдс равна нулю, скорость роста тока равна dI/dt=48/(3.3*10^-4)= 145454 А/сек.  Возьмем частоту ШИМ 15 кГц при скважности 2. Период открытия ключа 34 микросекунды. Соответственно максимальное значение тока будет 5 А (!). Во-первых, это говорит о том, что форма тока - треугольник. Во-вторых, амплитудная величина слишком мала. Что-то здесь не так. Я не знаю на какой частоте измерялась индуктивнось ( допустим 100 Гц или 1 кГц), но уместно предположить, что на частоте 15 кГц индуктивность обмотки с железным сердечником будет ниже, причем существенно, для обеспечения требуемых для регулирования величин тока. Но технически это означает большие потери в сердечнике.

Дело в том, что Вы ошибочно рассматриваете двигатель как индуктивность, а это на самом деле трансформатор, "вторичная обмотка" которого - механическая. И "намагниченность" сердечника, которая как бы препятствует увеличению тока, на самом деле очень быстро расходуется, "утекая" через "вторичную обмотку" т.е. превращаясь в механическую энергию. Таким образом, насыщенность сердечника всё время близка к нулю, не препятствуя увеличению/уменьшению тока (как это происходит и в обычном трансформаторе с подключённой к нагрузке вторичной обмоткой).

Если я непонятно выразился, нарисуйте в симуляторе индуктивность, скажем, 300мкГн, внутреннее сопротивление 130мОм и подсоедините её к источнику 1Мгц. Затем посмотрите график тока в катушке и напряжения - ток будет отставать от напряжения очень сильно.

Теперь сделайте ещё одну, спаренную с первой катушку и нагрузите её на резистор 1 Ом. Теперь график тока и напряжения практически совпадают. Вот и с двигателем то же самое.

Не все так просто. Действительно, когда двигатель работает без ШИМа в режиме переключения трех фаз  он принципиально не отличается от трансформатора (та же эквалентная Т схема).
Когда влючается ШИМ (до переключения фаз) контроллер работает как чоппер (buck конвертер) и индуктивности двух обмоток играют роль накопительного дросселя. Накопление и отдача энергии происходят последовательно в пределах периода ШИМ. Формально двигатель (точнее сердечник статора с обмотками) функционирует как понижающий трансформатор, однако в этом режиме взаимной компенсации магнитных полей "первичной" и "вторичной" обмоток под нагрузкой нет.
Другое дело, как отличается величина индуктивности на низкой частоте и на частоте работе ШИМ.
И кстати, в режиме трансформатора "насыщенность сердечника" всё время  не близка к нулю, а я бы сказал совсем наоборот, амплитудное значение магнитной индукции гораздо ближе к "насыщению",  чем к нулю.

[zap]

Не все так просто. Действительно, когда двигатель работает без ШИМа в режиме переключения трех фаз  он принципиально не отличается от трансформатора (та же эквалентная Т схема).
Когда влючается ШИМ (до переключения фаз) контроллер работает как чоппер (buck конвертер) и индуктивности двух обмоток играют роль накопительного дросселя. Накопление и отдача энергии происходят последовательно в пределах периода ШИМ. Формально двигатель (точнее сердечник статора с обмотками) функционирует как понижающий трансформатор, однако в этом режиме взаимной компенсации магнитных полей "первичной" и "вторичной" обмоток под нагрузкой нет.

Я в своё время сильно удивился, что на практике фаза тока и напряжения в обмотке двигателя практически совпадают, независимо от частоты вращения двигателя. Теоретически, в индуктивности ток отстаёт по фазе от напряжения на величину arctan (w*L/R), где w*L - реактивное, R - активное сопротивление. По расчётам, при скорости 30км/ч отставание тока должно было достичь аж 60 градусов, на практике оно нулевое. Вот именно из-за того, что магнитная энергия постоянно вычерпывается из сердечника вращающимся колесом, во время движения индуктивность обмотки ведёт себя не совсем ожидаемо (т.е. она стремится к нулю чем ближе противо-ЭДС подходит к ЭДС). Если заблокировать мотор-колесо, оно будет вести себя как "нормальная" индуктивность, но как только появляется противо-ЭДС, оно "нейтрализует" часть (а на ХХ - всю) накопленную в сердечнике магнитную энергию.

Другое дело, как отличается величина индуктивности на низкой частоте и на частоте работе ШИМ.
И кстати, в режиме трансформатора "насыщенность сердечника" всё время  не близка к нулю, а я бы сказал совсем наоборот, амплитудное значение магнитной индукции гораздо ближе к "насыщению",  чем к нулю.

Если вторичку замкнуть накоротко, магнитная энергия из сердечника будет моментально вычерпываться, не давая сердечнику намагнититься. Это как в школьной задачке про бассейн с двумя трубами, входная труба диаметром 1см, выходная - диаметром 100м. Сколько воды будет скапливаться в бассейне?

P.S. По-моему мы ударились в оффтопик. Если хотите продолжать, лучше отдельную тему создать.

[AlexPFR]

P.S. По-моему мы ударились в оффтопик. Если хотите продолжать, лучше отдельную тему создать.

Согласен, пора заканчивать оффтопик. Отдельную тему создавать пока не хочется.
Кстати, пример про кз и бассейн с двумя трубами неудачный имхо.

[mevial]

И еще возникает провокационный вопрос. Насколько больше будет расход энергии аккума, конфигурированного на 70 вольт, при равномерном движении со скоростью 50 км/ч по сравнению с конфигурацией на 50 вольт. При 70 В  ШИМ работает, при 50 В не работает.

Приблизительный эксперимент такого рода проводился и мной и idev, и получалось, что при работе шим момент немного подрастал, расход немного падал. Но про момент это чисто субъективно, стенда нет. Эксперимент приблизительно следующий: разгоняемся до максималки, на максималке ток сильно падает, шим не работает, фиксируем показания амперметра и скорости, теперь очень плавно отпускаем троттлер, в какой-то момент ток начинает падать, величину сложно зафиксировать в виду человеческого фактора - управление троттлером, при этом скорость возрастает на 1км/ч приблизительно.

[nikvic]

Я в своё время сильно удивился, что на практике фаза тока и напряжения в обмотке двигателя практически совпадают, независимо от частоты вращения двигателя. Теоретически, в индуктивности ток отстаёт по фазе от напряжения на величину arctan (w*L/R), где w*L - реактивное, R - активное сопротивление. По расчётам, при скорости 30км/ч отставание тока должно было достичь аж 60 градусов, на практике оно нулевое. Вот именно из-за того, что магнитная энергия постоянно вычерпывается из сердечника вращающимся колесом, во время движения индуктивность обмотки ведёт себя не совсем ожидаемо (т.е. она стремится к нулю чем ближе противо-ЭДС подходит к ЭДС).

Полностью ожидаемое поведение тока в конкретной фазе расчитать можно и для чисто переключательного режима (при 30км/ч ШИМ не работает).
Возьмём переход с ВС на СА. Отключается В, но ток там падает не быстро, и растёт ток через А.
Если следить за током через А дальше, то будет видно, что основание его квазимеандра заметно затянуто относительно меандра подключения.

Однако  ничего ужасного не происходит. Просто КПД в номинале ухудшается по сравнению с теор. пределом 92% (для w*L<<R). "Правильный" синус решает обе проблемы.

[FAS_r7]

совет нужен, коллеги

пытался закрепить микрик к тормозной ручке, алюминиевая она. просверлил отверстие 1.5мм.  начал резьбу нарезать метчиком М2.  и как не старался, всё-таки не получилось, обломился метчик  под самый корень   не торчит, ни на миллиметр.  и с обратной стороны его тоже нет возможности зацепить - внутренности самой ручки.
Новое отверстие в стороне делать не хочется, т.к. именно это место нужно.
Как выкорчевать обломок?
Слышал можно попробовать кислоты какой-то, вроде азотной?
Нагуглил только поставки авто\ЖД цистернами    Где бы её маленький пузырёк взять?  или мне чего другого надо?

[closer_to_sky]

Высверливать по краям.
Отверстие залепить автомобильной эпоксидкой и по новой сверлить.

Ещё вариант - метчик не болт, у него есть пазы по краям, за которые можно завести пинцет например.

[LW6600]

совет нужен, коллеги

пытался закрепить микрик к тормозной ручке, алюминиевая она. просверлил отверстие 1.5мм.  начал резьбу нарезать метчиком М2.  и как не старался, всё-таки не получилось, обломился метчик  под самый корень   не торчит, ни на миллиметр.  и с обратной стороны его тоже нет возможности зацепить - внутренности самой ручки.
Новое отверстие в стороне делать не хочется, т.к. именно это место нужно.
Как выкорчевать обломок?
Слышал можно попробовать кислоты какой-то, вроде азотной?
Нагуглил только поставки авто\ЖД цистернами    Где бы её маленький пузырёк взять?  или мне чего другого надо?

Если есть бор-машинка или мини-дрель, можно алмазным буром высверлить.

[Vetal]

FAS_r7, а почему Вам просто не приклеить например этот микрик. Я себе сначала посадил на суперклей(дабы зафиксировать положение),а потом полностью обмазал полиуретановым герметиком сверху. Так же закрепил и нажимающую пластинку на самой ручке. Все держится, усилия ведь не большие. Вот фото(вид снизу руля,ручка немного нажата чтобы раздельно видно было микрик и пластинку), темноватое немного(сам герметик черный),но вроде видно.

[METAL]

Выковырять его от туда боюсь не получится не изуродовав ручку-алюминий металл вязкий и засел он там капитально,да ещё и отверстие было занижено.Шаг резьбы М2 какой-около 0.3мм?Значит сверло нужно около 1.7мм.Хотя можно попробовать по совету LW6600

[FAS_r7]

Значит, химию какую-нибудь попробовать никто не посоветует?

2 Vetal.  Клей конечно же пробовал, в данном случае очень непрочно получается, три раза уже отваливалась, т.к. поверхность ручки не плоская в моём случае. Вот здесь на фотке видно её поверхность.

Если не получится вывернуть обломок и не решусь сделать ещё одно отверстие, то попробую закрепить на саму ручку пластину, из текстолита, например, и уже к ней приклеить сам микрик. Так у меня на правой ручке сделано.

[mevial]

Значит, химию какую-нибудь попробовать никто не посоветует?

2 Vetal.  Клей конечно же пробовал, в данном случае очень непрочно получается, три раза уже отваливалась, т.к. поверхность ручки не плоская в моём случае. Вот здесь на фотке видно её поверхность.

Если не получится вывернуть обломок и не решусь сделать ещё одно отверстие, то попробую закрепить на саму ручку пластину, из текстолита, например, и уже к ней приклеить сам микрик. Так у меня на правой ручке сделано.

Химию кроме смазывающих жидкостей разных не посоветую(надеюсь резали не на сухую?), кислота быстрее убьёт алюминий, чем метчик. Если толщина ручки позволяет, рассверлить вокруг метчика неглубоко, чтобы можно было зацепиться, а дальше выкручивать. Правда если было на сухую, то маловероятно, что обратно даже по смазке пойдёт, скорее всего уже много алюминия налипло между зубцами. Можно попробовать много вдшки(буквально чтобы плавало), на несколько часов с периодическим постукиванием по метчику.

[Vetal]

2 Vetal.  Клей конечно же пробовал, в данном случае очень непрочно получается, три раза уже отваливалась, т.к. поверхность ручки не плоская в моём случае. Вот здесь на фотке видно её поверхность.

Я у себя на клей тоже не особо полагался,его применил только для того чтобы быстро зафиксировать в нужном положении микрик и пластину на их места. А потом обмазал полностью герметиком с примазкой к ручке и рычагу, он хорошо липнет, после застывания становится как крепкая резина(покрепче и пожесче силикона получается).

[TRO]

А припаять никак? У меня флюс для пайки алюминия вполне неплохо его лудит, а можно и припой взять для пайки алюминия(имеется в конторах занимающихся ремонтом охранной сигнализации, они тим им фольгу паяют, наклеенную по периметру на стёкла), липнет даже без флюса.