Как отличить настоящий Bafang от приблизительного

Автор Meandr51, 12 Март 2018 в 18:43

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

Meandr51

Если купить простой контроллер 36-48 на 15 А, то он сгорит на полном газу или ограничит ток 15 А? Если ограничит, то при 48 В у меня будет только 720 Вт. Только двойной перегруз. Наверное, приемлемо?

edw123

Цитата: Meandr51 от 14 Март 2018 в 14:49
Если купить простой контроллер 36-48 на 15 А, то он сгорит на полном газу или ограничит ток 15 А? Если ограничит, то при 48 В у меня будет только 720 Вт. Только двойной перегруз. Наверное, приемлемо?
Ограничит и дальше начнёт понижать напряжение на моторе чтобы ток не превышал 15А. Но проблема езды в горку в том, что контроллер ограничивает ток от батареи, а не на мотор, который может и до 50А дойти и тут-то мотор может и сгореть. Есть контроллеры, которые ток на мотор тоже ограничивают - "программируемые", от 4000-5000руб вроде и выше. Обычно их и используют при форсировании.

15А - приемлемо для мотора 13-14Т и недлинных горок 7-10%.

Meandr51

Цитата: edw123 от 14 Март 2018 в 15:13Но проблема езды в горку в том, что контроллер ограничивает ток от батареи, а не на мотор, который может и до 50А дойти и тут-то мотор может и сгореть

Непонятно, откуда мотор эти 50 А возьмет, если не от батареи?

tmiaer

[user]Meandr51[/user], фазный ток больше батарейного. Контроллер - понижающий импульсный преобразователь. Поэтому спокойно может от батареи браться 15, а в мотор литься 50.

DIVAS

#58
[user]Meandr51[/user], попробую объяснить по-другому.
У бесщёточного мотора всё гораздо интереснее, чем у коллекторного - потому что им управляет контроллер и именно контроллер позволяет получать от одного и того же мотора очень разные свойства.

1. Для простоты понимания представьте, что контроллер в сочетании с индуктивностью мотора работает как управляемый понижающий преобразователь напряжения, и он может, питаясь от 48В батареи током 5А (48*5=240Вт), обеспечить в обмотках мотора фазный ток 20А при напряжении 12В, либо 10А при 24В, либо те же 5А при напряжении 48В или любые другие токи и напряжения в пределах напряжения батареи, токового ограничения контроллера и потребляемой мощности. (на самом деле, чуть меньше, т.к. на контроллере и проводах всегда есть потери).
Обратите внимание - мощность одна и та же, а токи разные, и напряжения тоже разные.

2. Напряжение на моторе в данном случае - это собственная ЭДС мотора, которая напрямую зависит от скорости. И повышенное напряжение батареи нужно для того, чтобы превышать эту собственную ЭДС мотора на больших скоростях. Но на нагрев мотора это напряжение само по себе напрямую не влияет, просто чем выше напряжение - тем выше возможная достижимая скорость.

3. Другая электрическая величина - фазный ток в обмотках мотора - это та сила, которая создаёт крутящий момент и греет обмотки. Причём, при увеличении тока вдвое крутящий момент возрастает также вдвое, а нагрев - вчетверо.

4. Основной параметр моторов, отвечающий за разное соотношение частоты вращения мотора и напряжения (а также за соотношение тока и момента) - это количество витков обмотки на одном зубе статора, обычно обозначается цифрой и буквой "Т".
К примеру, возьмём два мотора одной серии одного производителя, но с разной намоткой - например, 7Т и 14Т, для равенства условий (при испытании на местности) они должны быть в одинаковых ободах.
500-Ваттный мотор с намоткой 7Т будет ехать при напряжении 24В и токе 20А (24*20=480Вт) ровно также, как и мотор 14Т при напряжении 48В и токе 10А (48*10=480Вт). И греться будет точно также, потому что сопротивление обмоток в 4 раза больше и ток в два раза меньше (вспоминаем формулу мощности P=I2R).

5. Но если переставить моторы местами, так чтобы 7Т мотор питался напряжением 48В с ограничением тока=10А, а 14Т мотор питался напряжением 24В с ограничением тока=20А, то мы получим интересную картину:
Мотор 7Т на 48В с ограничением 10А (48*10=480Вт) поедет почти в два раза быстрее, будет совсем холодный и потеряет половину крутящего момента, а
мотор 14Т на токе 20А при напряжении 24В (24*20=480Вт) потеряет 2/3 скорости, сможет развить крутящий момент в ~1.5  раза больше и будет греться в 4 раза сильнее.  (в идеальном случае скорость была бы ровно в 2 раза меньше и момент вырос бы ровно в 2 раза, но сильнейшие потери КПД препятствуют этому)
В третьем случае можно на 7Т мотор ещё добавить ток до его номинальных 20А, тогда получим мощность 48*20=960Вт (в два раза больше!), при этом его родной номинальный крутящий момент и скорость вдвое больше номинальной.

6. Таким образом мы видим, что форсаж по напряжению в два раза не приводит к перегреву мотора, а форсаж в те же два раза по току почти гарантированно его сожжёт (если у него нет соответствующего запаса прочности). Однако мы также видим, что для горок форсаж по напряжению бесполезен, потому что не добавляет крутящего момента.

7.Получение вдвое большей мощности при форсаже по напряжению возможно благодаря тому, что мелкие редукторные моторы классифицируются по установленной законом (Европа, РФ и не только) разрешённой скорости электровелосипеда, равной 25км/ч. Т.е. заявленную мощность мотор обеспечивает именно при этой скорости при номинальном напряжении и ограничении тока. Но физически большинство моторов имеют большой запас скорости и способны вращаться в два раза (а иногда и более чем в два раза) быстрее без существенных потерь. Форсирование по току (и крутящему моменту) также возможно, но рискованно, требует понимания сути происходящего в моторе и принятия специальных мер (термодатчик в моторе) для предотвращения перегрева.

8. Количество витков в моторе, диаметр колеса и напряжение батареи выбираются взаимосвязанно, исходя из требуемой скорости. Затем выбирается контроллер, соответствующий батарее по напряжению и мотору по установленному ограничению тока.

______________________________________
Как быть и что делать?
Есть несколько способов увеличить способность мотора затаскивать транспортное средство в горку (о скорости здесь не говорим).
1. Уменьшить диаметр ведущего колеса. Тогда при том же крутящем моменте линейная тяга увеличится.
2. Использовать мотор снаружи колеса, обеспечив понижающую передачу усилия на колесо. (пример - любой миддрайв)
3. Сразу при проектировании взять мотор помощнее и не заниматься сомнительными экспериментами.
4. Форсировать мотор по току. Рискованно и не очень эффективно, но при правильном исполнении работает.
5. Установить на один велосипед два мотора - передний и задний. Тяга будет вдвое больше, плюс некоторые бонусы по проходимости.
6. Помогать педалями. На любителя.

Если хочется кроме горок ещё и скорости побольше, то однозначно нужен мотор помощнее чем 250Вт. Потому что скорость тоже требует мощности для преодоления сопротивления воздуха - для 40км/ч номинальных 250Вт уже ощутимо маловато.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

Meandr51

Цитата: DIVAS от 14 Март 2018 в 20:11Как быть и что делать?
Есть несколько способов увеличить способность мотора затаскивать транспортное средство в горку (о скорости здесь не говорим).
1. Уменьшить диаметр ведущего колеса. Тогда при том же крутящем моменте линейная тяга увеличится.
2. Использовать мотор снаружи колеса, обеспечив понижающую передачу усилия на колесо. (пример - любой миддрайв)
3. Сразу при проектировании взять мотор помощнее и не заниматься сомнительными экспериментами.
4. Форсировать мотор по току. Рискованно и не очень эффективно, но при правильном исполнении работает.
5. Установить на один велосипед два мотора - передний и задний. Тяга будет вдвое больше, плюс некоторые бонусы по проходимости.
6. Помогать педалями. На любителя.

Очень хорошая лекция! Я присматриваюсь к мотору https://www.li-force.ru/shop/view/nabor-xofo-350vt Какой лучше брать контроллер: на 15 или 20 А? И стоит ли заморачиваться с идеей переключения напряжения батареи между 36 и 48 с целью адаптации к рельефу? Педалями буду подкручивать всегда. Колеса 26.

tmiaer

#60
Цитата: DIVAS от 14 Март 2018 в 20:11

5. Но если переставить моторы местами, так чтобы 7Т мотор питался напряжением 48В с ограничением тока=10А, а 14Т мотор питался напряжением 24В с ограничением тока=20А, то мы получим интересную картину:
Мотор 7Т на 48В с ограничением 10А (48*10=480Вт) поедет почти в два раза быстрее, будет совсем холодный и потеряет половину крутящего момента, а
мотор 14Т на токе 20А при напряжении 24В (24*20=480Вт) потеряет 2/3 скорости, сможет развить крутящий момент в ~1.5  раза больше и будет греться в 4 раза сильнее.

Немного не так.
Для езды с одной и той же скоростью мотор 7т потребует в два раза меньшее фазное напряжение и в два раза больший фазный ток, чем 14т.

Рассмотрим режимы равномерного движения по горизонтальной ровной дороге.

Если мы повышаем для 7т напряжение батареи с 24В до 48В, а фазный ток снижаем с 20 до 10А, то быстрее он не поедет. Он поедет медленнее, потому что меньше ток, меньше момент, меньше сила, которую мотор может развить для компенсации сопротивления движению. А значит будет холоднее, так как при токе 10А, его уменьшившиеся обороты будут соответствовать фазному напряжению, скажем, 18В, и фактически его мощность будет 180Вт.

Когда речь идёт о токе батарейном, то мощность остаётся той же. Если в первом случае при 24В 20А он ехал на своих максимальных оборотах равномерно и прямолинейно, то и при 48В 10А контроллере он поедет ровно так же. Хотя максимальные холостые обороты у него и возрастут в два раза, под нагрузкой всё упрётся в ограничение тока, момента, и невозможность развить из-за этого бОльшую скорость.
При этом если споротивление на той же скорости упадёт (подует ветер в спину, начнётся спуск или драйвер наляжет на педали), то за счёт запаса напряжения он сможет разогнаться быстрее, развивая ту же мощность.


Если для 14т, у которого при 48В и 10А фазных была точка равномерного движения, изменить ток до 20А, а напряжение опустить до 24В, то он поедет в два раза медленнее. Потому что просто упрётся в свои холостые обороты, определяемые максимальным напряжением. И при напряжении 24В он будет потреблять хорошо если 3-5А, больше в него на ровной дороге не впихнёшь.

Зато за счёт запаса по току аж до 20А, вместо прежних 10, он даст более бодрый разгон и возможность двигаться на большей скорости в подъёмы и против ветра, чем ранее.

Но если тут вести речь о увеличении батарейного тока, а не фазного, то будет всё почти так же.

Цитата: DIVAS от 14 Март 2018 в 20:11
6. Таким образом мы видим, что форсаж по напряжению в два раза не приводит к перегреву мотора, а форсаж в те же два раза по току почти гарантированно его сожжёт (если у него нет соответствующего запаса прочности). Однако мы также видим, что для горок форсаж по напряжению бесполезен, потому что не добавляет крутящего момента.
Ещё раз, подводя итоги. Форсаж по напряжению даст бОльшие теоретические (холостые) обороты. Чтобы они стали практическими на дороге, надо поднять ток, причём в большее число раз, чем напряжение. В итоге мощность возрастёт многократно, что очевидно, приведёт к большему нагреву.
Форсаж же по току возможен только для режимов движения, когда требуется высокий момент, а его при данном токе не хватает. Если при некотором напряжении мотор упирается на дороге в свои холостые обороты, то ток его будет по определению меньше максимального, и повышение этого максимума не даст для прямолинейного движения ровным счётом ничего. Равно как не внесёт никакого вклада в дополнительный нагрев. А вот ускорения будут бодрее и на них нагрев будет повышен, но если они будут не слишком частыми, то существенного перегрева это так же не даст.

Добавлено 14 Мар 2018 в 22:12

[user]Meandr51[/user], не надо ничего переключать. Этим переключением уже занимается контроллер. Ставьте батарею на то напряжение, которое обеспечит вам максимальную желаемую скорость. Медленнее всегда сможете поехать.

Ток контроллера выбирайте исходя из мощности, требуемой для движения на этой скорости с учётом выбранного напряжения.

Для этого мотора указаны характеристики:
Батарея 36 Вольт   24 км/ч на ободе 26"
Батарея 48 Вольт   33 км/ч на ободе 26"

Надо учитывать, что производитель указывает эти цифры как правило для полностью заряженной батареи. При почти разряженной эти скорости надо уменьшать процентов на 20. То есть 19 и 26км/ч соответственно. Выше этих скоростей мотор просто перестанет оказывать какую либо поддержку (но и мешать не будет), даже если разгонитесь до них на педалях.

В любом случае контроллер больше 10А будет не нужен.

DIVAS

Цитата: Meandr51 от 14 Март 2018 в 21:51
Я присматриваюсь к мотору https://www.li-force.ru/shop/view/nabor-xofo-350vt Какой лучше брать контроллер: на 15 или 20 А?
Рекомендуемое ограничение тока стоит уточнить у производителя мотора и подбирать контроллер под него.

Цитата: Meandr51 от 14 Март 2018 в 21:51
И стоит ли заморачиваться с идеей переключения напряжения батареи между 36 и 48 с целью адаптации к рельефу?
Абсолютно бессмысленно. Проблем от такого переключателя много (постоянный разбаланс батареи), а ездить Вы в результате всё равно будете всегда в одном режиме. В каком именно - зависит от соответствия полученной скорости и ожидаемой.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

DIVAS

[user]tmiaer[/user], Запас мощности на преодоление сопротивления воздуха я в примерах из прошлого сообщения специально не учитывал для простоты понимания роли тока и напряжения в жизни мотора.

Но, действительно, я слишком увлёкся теорией в идеальных условиях и забыл добавить поправку на реальность. А Вы дополнили то что я пропустил.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

Meandr51

А как обстоит дело с пробегом при изменении числа витков? Что проедет дальше и насколько по Московской области: 7Т или 14Т при прочих равных условиях?

tmiaer

[user]Meandr51[/user], пробег зависит только от фактической скорости движения и ёмкости батареи. Ну и от интенсивности педалирования, разумеется.
http://e4bike.ru/page/speed-and-mileage

edw123

#65
Цитата: Meandr51 от 14 Март 2018 в 22:30
А как обстоит дело с пробегом при изменении числа витков? Что проедет дальше и насколько по Московской области: 7Т или 14Т при прочих равных условиях?
Трудно обеспечить равные условия, но если обеспечить, то 14Т проедет чуть дальше, поскольку будет работать в менее напряженном режиме - с чуть большим кпд. Не у верен, что на практике это можно будет заметить. :) Хотя вот плюсом будет несколько более дешёвая батарея, поскольку на меньший ток нужна, чем для 7Т.

tmiaer

#66
[user]edw123[/user], на меньший ток, но большее напряжение для той же скорости. В итоге запас энергии (Вт*ч) у неё для того же расстояния должен быть такой же. И условия её работы в пересчёте на ячейки одинаковые. Разницу в КПД в единицы процентов в общем случае можно не учитывать.

Пробег по асфальту определяется только скоростью и запасом энергии в батарее.

На бездорожье да, там играет роль ещё КПД мотора. Но опять же он примерно одинаковый для одинаковых моторов с разной намоткой, потому как зависит от характера механической нагрузки на мотор, а не от витков. Здесь надо уже выбирать разные моторы, а не намотки.

edw123

Цитата: tmiaer от 15 Март 2018 в 01:58
[user]edw123[/user], на меньший ток, но большее напряжение для той же скорости. В итоге запас энергии (Вт*ч) у неё для того же расстояния должен быть такой же. И условия её работы в пересчёте на ячейки одинаковые. Разницу в КПД в единицы процентов в общем случае можно не учитывать. ...
На бездорожье да, там играет роль ещё КПД мотора. Но опять же он примерно одинаковый для одинаковых моторов с разной намоткой, потому как зависит от характера механической нагрузки на мотор, а не от витков. Здесь надо уже выбирать разные моторы, а не намотки.
1. Сильноточная бмс дороже.
2. Я и использовал слово "чуть".
3. Разные намотки в одном колесе при одной нагрузке практически всегда дадут разный кпд. На сколько - вопрос открытый, но всегда в пользу недогруженного многовиткового варианта.
Цитата: tmiaer от 15 Март 2018 в 01:58
Пробег по асфальту определяется только скоростью и запасом энергии в батарее.
И где кпд между батареей и силой/моментом мотора?

Meandr51

Пришло в голову, что наш стиль туризма предполагает 70-80% по сельским дорогам без асфальта. При скорости 15-20 км/ час с подкруткой педалями. С двигателем 350 14Т вроде определился. Не будет ли при этом 48 В избыточным напряжением с т.з. перегрева?

ace8927

Цитата: Meandr51 от 15 Март 2018 в 11:52
Пришло в голову, что наш стиль туризма предполагает 70-80% по сельским дорогам без асфальта. При скорости 15-20 км/ час с подкруткой педалями. С двигателем 350 14Т вроде определился. Не будет ли при этом 48 В избыточным напряжением с т.з. перегрева?
Посмотрите все же в сторону кареточных моторов, я советую взять на вырост 48/500 bafang BBS02, если мощьность покажется избыточной то задушить до 250вт варианта, но у вас останется выбор по скоростях велосипеда и крутить будет куда легче. Цена на мой взгляд не сильно больше 01 варианта, а шанс в дальнейшем разогнать до 750вт куда вкуснее.
Bafang BBSHD 1000W - Ядреный контроллер - 72В/27А - Shimano Alfine 8

edw123

Цитата: Meandr51 от 15 Март 2018 в 11:52
Пришло в голову, что наш стиль туризма предполагает 70-80% по сельским дорогам без асфальта. При скорости 15-20 км/ час с подкруткой педалями. С двигателем 350 14Т вроде определился. Не будет ли при этом 48 В избыточным напряжением с т.з. перегрева?
Сколько тут было написано... :) Избыточным может быть только ток, который определяется контроллером, а не напряжением батареи. Напряжение батареи определит максимальную скорость и если больше 25км/ч не нужно, то пойдёт и 36В батарея. В некотором смысле это даже лучше для самой батареи - при одинаковой ёмкости ВТч низковольтная батарея прослужит дольше за счёт большего количества параллельных элементов.

tmiaer

Цитата: edw123 от 15 Март 2018 в 12:23при одинаковой ёмкости ВТч низковольтная батарея прослужит
ровно столько же. Потому что при одинаковой потребляемой мощности индивидуальная нагрузка на элементы будет одинаковая.