Где "сидит" ШИМ? И другие вопросы...

[nikvic]

Видел, что частота работы в ходовых моделях контроллеров - 15КГц. Понял, что скважностью управляет напряжение с ручки газа. Остались два вопроса.
1/ Есть ли обратная связь? (Скорее всего, есть...)
2/ Верно ли, что ШИМ работает до распределения тока по обмоткам? Во всяком случае, на каком-то контроллере - 7 мощных ключей. Один из них - общий? И, кажется, там же - один бооольшой кондёр...

3/ Можно ли считать, что, задавая скважность, мы получаем источник тока с меньшим напряжением и бОльшим зарядом?

Есть известные диаграммы параметров МК (ток, обороты, мощности, КПД) для фиксированного источника (скажем, 36в) как функции момента.
Как они преобразуются при переходе к 24в (без тщательного учёта доли тепловых  потерь)?

[i]

1/ Есть ли обратная связь? (Скорее всего, есть...)

На ymasaki и hulong обратной связи по напряжению нет.

2/ Верно ли, что ШИМ работает до распределения тока по обмоткам? Во всяком случае, на каком-то контроллере - 7 мощных ключей. Один из них - общий? И, кажется, там же - один бооольшой кондёр...

ymasaki и hulong сделани на pic, а у него один шим, вот его и перебрасывают с фазы на фазу. В контроллере 6 мощных ключей и одни стабилизатор в таком же корпусе.

3/ Можно ли считать, что, задавая скважность, мы получаем источник тока с меньшим напряжением и бОльшим зарядом?

По напряжению можно, а ток ограничивается отдельной схемой.

Есть известные диаграммы параметров МК (ток, обороты, мощности, КПД) для фиксированного источника (скажем, 36в) как функции момента.
Как они преобразуются при переходе к 24в (без тщательного учёта доли тепловых  потерь)?

Момент зависит от тока, обороты от напряжения. Таким образом уменьшение напряжения питания автоматом снизит максимальную скорость достижимую на данном МК, а стартовая динамика не изменится.
Подробнее здесь.

[nikvic]

По напряжению можно, а ток ограничивается отдельной схемой.

Момент зависит от тока, обороты от напряжения. Таким образом уменьшение напряжения питания автоматом снизит максимальную скорость достижимую на данном МК, а стартовая динамика не изменится.

Ограничение тока - чем? Куда "сбрасывается" лишняя энергия? Это - ограничение или отключение?

С ростом напряжения растут максимальные обороты. Но не слишком линейно, если уходим в зону насыщения железа. В Вашей модели отсутствует упоминание о самоиндукции обмоток. Судя по графикам токов, она мала, но для оценки влияния не хватает данных. Кстати, как насчёт реальной трёхфазности?

В области малях напряжений ток (и момент) ограничивается омическими сопротивлениями, так что там тоже нелинейность.
=========
Задача достижения максимальной скорости стоит далеко не перед всеми пользователями. В некоторых  условиях требуется повышенная экономичность, временами - большой момент.  В каком-нибудь Сан Франциско очень желательна рекуперация.
Всё это  трудненько сделать без переключаемой батареи и привода на штатную цепь.
[/quote]

[i]

Ток мотора отслеживается компаратором, который сигнализирует о превышении микроконтроллеру, тот либо уменьшает заполнение ШИМ, либо тупо выключает транзисторы.
Лишняя энергия - это про что?
Точные расчёты, учитывающие все нюансы поведения железа в магнитных полях несинусоидального тока можно конечно сделать, но слишком уж много придётся продифференцировать и проинтегрировать (а при отсутствии точных данных по материалам, сведется к "гаданию на кофейной гуще"). Линейные допущения хорошо вписываются в требуемую точность ("где-то так") и заметно упрощают как расчёт, так и понимание зависимостей.
Трёхфазность, что я видел, описана в упомянутой теме. Там же описан и способ увеличения момента без увеличения тока (автор [b-b]ruma[/b-b]). Этот способ ведёт к реальной экономии энергии, без использования цепи и переключаемой батареи (кстати, последнее экономит не энергию, а батареи).
Рекуперация, вещь интересная, особенно если кто ни будь покажет схему контроллера с этой фичей.

[nikvic]

Линейные допущения хорошо вписываются в требуемую точность ("где-то так") и заметно упрощают как расчёт, так и понимание зависимостей.
Трёхфазность, что я видел, описана в упомянутой теме. Там же описан и способ увеличения момента без увеличения тока (автор [b-b]ruma[/b-b]). Этот способ ведёт к реальной экономии энергии, без использования цепи и переключаемой батареи.

Наверное, чуть пошире - линейные дифуры. Они хорошо "обслуживают"  периодические процессы - не обязательно чистые "синусы". Нам мы завлечь знатока подобия для электрических машин...

У штатных систем весьма узок диапазон скоростей с приемлимым КПД (оптимум +-10%). Способ [b-b]ruma[/b-b] я знаю, он просто смещает этот диапазон вниз.

Уменьшение ЭДС аккумулятора в два раза на большой скорости должно бы приводить к автоматической рекуперации - если я правильно понимаю, что обмотки соединены с его выводами ещё и "обратными" диодами, защищающими от экстранапряжений размыкания. И с некоторой опасностью для здоровья батареи...

[Павел]

Рекуперация, вещь интересная, особенно если кто ни будь покажет схему контроллера с этой фичей.

Так nordiver уже выклыдывал схему голденмоторовского.

[i]

Так nordiver уже выклыдывал схему голденмоторовского.

Схему видел, но где там закопана рекуперация при скоростях, когда ЭДС мотора меньше напруги батареи, совсем не вижу. Может кто объяснит... Во всяком случае деталей ответственных исключительно за рекуперацию там нет (могу поверить, что  как-то используются уже имеющиеся, но не понимаю как).

[i]

.. он просто смещает этот диапазон вниз.

...или вверх.

[nikvic]

.. он просто смещает этот диапазон вниз.

...или вверх.

Да, конечно - при уменьшении числа витков.
И тотчас начинаются проблемы въезда в горку или движения по траве 

[i]

Так в том и фишка, что получается а-ля "коробка передач". Либо "тянем", либо "гоним".
Вы же не стартуете на автомобиле с третьей передачи и не "жжёте" по шоссе на первое передаче.

[nikvic]

Так в том и фишка, что получается а-ля "коробка передач". Либо "тянем", либо "гоним".

Далеко не вполне: удвоив витки, увеличим потери на "Омы". И   наверняка заберёмся в область насыщения...

[i]

А Вы прикинте (можно и без дифур). Так ли велики будут омические потери и так ли близко область насыщения железа.
Сопротивление пары обмоток 0,5 Ома. Железо можно считать трансформаторным, чертежи лежат в файловом архиве, обмотки статора описаны у [b-b]ruma[/b-b] в теме, штатный ток 10А.

[nikvic]

А Вы прикинте (можно и без дифур). Так ли велики будут омические потери и так ли близко область насыщения железа.
Сопротивление пары обмоток 0,5 Ома. Железо можно считать трансформаторным, чертежи лежат в файловом архиве, обмотки статора описаны у [b-b]ruma[/b-b] в теме, штатный ток 10А.

Этих данных мне пока недостаточно. Возможно, нужно доучиваться
Для этих данных тепла - не меньше 50вт (средний ток вместо среднеквадратичного в обмотке). При удвоении количества витков эти потери увеличатся примерно вдвое, а мощность уменьшится - и прощай приличный КПД.

Любой штатный расчёт исходит из минимума железа для данной частоты и мощности, т.е. из весьма полного использования возможности его намагничивания.
Проблем не возникает при уменьшении числа витков и переходе на бОльшую частоту и напряжение - там даже падает доля омических потерь при той же "магнитной" картине.

[Павел]

Так nordiver уже выклыдывал схему голденмоторовского.

Схему видел, но где там закопана рекуперация при скоростях, когда ЭДС мотора меньше напруги батареи, совсем не вижу. Может кто объяснит... Во всяком случае деталей ответственных исключительно за рекуперацию там нет (могу поверить, что  как-то используются уже имеющиеся, но не понимаю как).

Думаю как-то так: https://electrotransport.ru/index.php/topic,3583.msg48827.html#msg48827

[nikvic]

Думаю как-то так: https://electrotransport.ru/index.php/topic,3583.msg48827.html#msg48827

Скорее всего, неверно: напряжение в режиме генерации МК, разогнанного батареей, ниже ЭДС батареи.
Полноценная рекуперация должна иметь другие схемы для заряда батареи от низковольтного  трёхфазного генератора. Например, полное выпрямление, за которым следует "накачка" дросселя с краковременными его переключениями на батарею...

[i]

Для этих данных тепла - не меньше 50вт (средний ток вместо среднеквадратичного в обмотке). При удвоении количества витков эти потери увеличатся примерно вдвое...

Правильно. А теперь увеличим ток в 2 раза (мы же хотим удвоить момент), потери возрастут в 4 раза.
Кстати, расчёты показывают, что увеличив ток (и естественно сократив время разгона) мы потратим ровно столько энергии, как если бы разгонялись на штатном токе. А если увеличивать витки при старте, то разгон будет быстрее чем в штатном режиме, а энергии потратится меньше.

..., а мощность уменьшится - и прощай приличный КПД.

Не согласен. Если ток и напряжение не изменились, то мощность осталась прежней. Увеличение витков удвоит момент и уполовинит макс. обороты .

Любой штатный расчёт исходит из минимума железа для данной частоты и мощности, т.е. из весьма полного использования возможности его намагничивания.
Проблем не возникает при уменьшении числа витков и переходе на бОльшую частоту и напряжение - там даже падает доля омических потерь при той же "магнитной" картине.

Мне не попадались расчеты двигателей на постоянных магнитах, но думаю, что железо не должно насыщаться от их поля. Обмотка создаёт поле противное магнитам, т.е. что бы обмотка могла насытить железо, она должна создать поле сильнее магнитов. Был проведён опыт, пытались током "выжать" из полюса поле магнитов, направление магнитного потока проверялось по штатным датчикам холла. Даже при тока в 40 ампер (4-х кратный) датчики не шелохнулись.
И не очень-то верится в "правильный расчёт" моего двигателя, ведь учебники в один голос твердят, что КПД электродигателей 95-98%, а тут 50-60... 

[nikvic]

Мне не попадались расчеты двигателей на постоянных магнитах, но думаю, что железо не должно насыщаться от их поля. Обмотка создаёт поле противное магнитам, т.е. что бы обмотка могла насытить железо, она должна создать поле сильнее магнитов. Был проведён опыт, пытались током "выжать" из полюса поле магнитов, направление магнитного потока проверялось по штатным датчикам холла. Даже при тока в 40 ампер (4-х кратный) датчики не шелохнулись.
И не очень-то верится в "правильный расчёт" моего двигателя, ведь учебники в один голос твердят, что КПД электродигателей 95-98%, а тут 50-60... 

Ваш опыт - блестящее подтверждение насыщения. Увеличив ток в 4 раза, Вы надеетесь получить поле "катушки" в 4 раза больше. А вот и нет - процентов на... 30.

Силовые э-двигатели по КПД бывают ординарными, 70%, и отличными. Наш - ординарный, нельзя надеяться на высокий КПД при таких потерях в "меди" и заявленной мощности.

[i]

Ваш опыт - блестящее подтверждение насыщения. Увеличив ток в 4 раза, Вы надеетесь получить поле "катушки" в 4 раза больше. А вот и нет - процентов на... 30.

Не уверен. Напоминаю, что полюс статора находится в поле созданном постоянным магнитом, т.е. он уже намагничен. Что бы ввести железо в насыщение, надо сначала уменьшить магнитный поток от магнитов до нуля, а потом уже наращивать свой поток до насыщения в новом направлении. То есть перегнать рабочую точку по петле гистерезиса из 3 квадранта в первый.

Силовые э-двигатели по КПД бывают ординарными, 70%, и отличными. Наш - ординарный, нельзя надеяться на высокий КПД при таких потерях в "меди" и заявленной мощности.

Ни чего не понял. Разверните пожалуйста.