Попытка создать бездатчиковый BLDC контроллер из подручного хлама

[dranduletchik]

Привет всем. Загорелся идеей покатушек на электротяге и хочу поставить мотор на велосипед. Есть генератор от ваз2101, как переделать знаю. Также есть куча радиохлама, среди которого штук 10 КТ819Г. Можно ли собрать примитивный контроллер для генератора, в качестве ключей которого будут выступать эти самые КТ819Г?
На самом деле есть кое-какие мысли. Контроллер планирую собирать по полумостовой схеме, с выводом от средней точки, транзисторами управлять токовыми трансформаторами. Алгоритм такой: рассматриваемый ключ открыт, пока ток на текущей обмотке больше чем на следующей, и так для каждого ключа.
Попытался кривенько смоделировать это в circuit simulator, и вот что получилось(трехфазной синхронной машины там нет среди компанентов, выкручивался как мог)
ссылка на схему


Схема сразу заводится при подаче импульса на базу любого транзистора. Конечно, выглядит безумно, но если это будет работать - не вижу никаких проблем. Жизнеспособна ли эта идея?
123.txt можно открыть в circuit simulator

[edw123]

Привет всем. Загорелся идеей покатушек на электротяге и хочу поставить мотор на велосипед. Есть генератор от ваз2101, как переделать знаю. Также есть куча радиохлама, среди которого штук 10 КТ819Г. Можно ли собрать примитивный контроллер для генератора, в качестве ключей которого будут выступать эти самые КТ819Г?
На самом деле есть кое-какие мысли. Контроллер планирую собирать по полумостовой схеме, с выводом от средней точки, транзисторами управлять токовыми трансформаторами.

А не попробовать накупить по 1руб погоревших матплат и оттуда набрать фетов? 24В они точно потянут. На биполярных выделяться много будет тепла.

[dranduletchik]

А не попробовать накупить по 1руб погоревших матплат и оттуда набрать фетов? 24В они точно потянут. На биполярных выделяться много будет тепла.

Да валяется у меня одна матплата, только там феты на 25 вольт. Как то пытался выпаять, фет рассыпался. Видимо от долгой работы стал хрупким. В любом случае надо феты минимум на 60 вольт чтобы запитать схему от 24вольт при таком включении.
По-моему здесь даже биполярники сойдут, тат как открываться будут токовыми трансформаторами. 3 в параллель и ампер 15 по-любому выдержат.
Что думаете о работоспособности схемы?

[edw123]

Да валяется у меня одна матплата, только там феты на 25 вольт. Что думаете о работоспособности схемы?

При 14В генератор даёт под 100А. При 24 будет под 150А, это под 3кВт.
На биполярных на переходе много выделяется независимо от способа открыванияч, не зря в велоконтроллерах только феты. Разваливаются - это видимо от предыдущего перегрева. Я сначала выпиливал, потом расслаивал плату. Если на этой плохие - поищите другую. Неисправная плата стоит копейки и на ней 5-6 фетов всегда есть. Открываются они от 5В, держат 30 по даташиту.

[atatas]

 dranduletchik,

3 в параллель и ампер 15 по-любому выдержат.

Даже не думайте. Просто соединять биполярные транзисторы в параллель - нельзя. Требуются эмиттерные резисторы, на которых будет выделяться масса тепла. Оно вам надо?
Биполярные транзисторы целесообразно применять при напряжении 200-600 вольт, т.е. там, где полевые транзисторы уже не эффективны, а IGBT еще не эффективны. Не даром в компьютерных б.п. стоят именно биполярники, в подавляющем большенстве случаев.
 dranduletchik,

Что думаете о работоспособности схемы?

Из вашей схемы ничего не понятно. Дайте пояснения.

[dranduletchik]

 edw123, что вы, это совсем не так работает. Посмотрите видео, где генератор от ESC запускают. У него ток потребления пропорционален нагрузке. 24В 15А даст всего 360вт, для велосипеда должно хватить. Да и гена всего на 42А максимум.
Кто - нибудь занимался подобной фигней(полумост, положение ротора по фазным токам)? Расскажите о результатах, стоит ли вообще на это время тратить?
И еще, оставьте в покое биполярники, будет что-то лучше - с радостью заменю. От матплаты феты не проходят по напряжению, разве только что запускать от 12 вольт

[SkeptiK]

я тут недавно узнал (на форуме), что китайцы продают б.у. контроллеры за копейки (пара сотен рублей). А еще они продают бушные полевики, тоже за копейки. Непонятно зачем городить то, что можно не городить, если вопрос 200р.

[dranduletchik]

Просто соединять биполярные транзисторы в параллель - нельзя.

Можно, при соблюдении 3х условий:
1) Работа только в ключевом режиме.
2) Общий теплоотвод.
3) Равный ток Б-Э для каждого транзистора.
с 1, 2 пунктами нет ничего сложного, 3 пункт реализуется отдельным маленьким токовым трансформатором на каждый транзистор, с соединенной последовательно первичкой. Получается, что все переходы Б-Э как бы соединены последовательно, обеспечивая равный ток через них, независимо от нагрева.
Добавлено 07 Апр 2020 в 16:26

Непонятно зачем городить то, что можно не городить

Я люблю мастерить. Если годик ничего не делать и все заказывать, то руки постепенно мигрируют на задницу, и навсегда там осядут.

[TRO]

Алгоритм такой: рассматриваемый ключ открыт, пока ток на текущей обмотке больше чем на следующей,

В моменты когда надо подавать ток в обмотки ЭДС обмоток мотора максимальна (верхушка синусоиды), а это значит что разница между напряжением обмотки и питания в это время минимальна. Следовательно алгоритм коммутации должен быть обратный от предложенного, т.е. как только ток вырос пора вырубать и переходить к следующей фазе. Но поскольку все эти токи будут все равно сильно зависеть от текущих оборотов и нагрузки, то такой алгоритм (по току) практически не реализуем.

[dranduletchik]

 TRO, Простите, моя вина, плохо объяснил как это должно работать(что поделать - я оратор от бога  ). Вижу вы хорошо разбираетесь в вопросе, хотелось бы продолжить беседу. Похоже вы описали случай, когда в каждый момент времени активна только одна обмотка мотора.
Дело в том, что каждый трансформатор тока имеет две одинаковые первичные обмотки. Ток с текущей(рассматриваемой) обмотки мотора идет на первую обмотку текущего трансформатора, затем на вторую обмотку следующего трансформатора, и только затем на текущий транзистор. и так для каждой фазы. Получается, что в каждый момент времени, на каждом трансформаторе как бы соревнуются между собой токи с текущей обмотки мотора и со следующей. Ток на следующей обмотки должен перевесить ток на текущей, когда магнит ротора будет как раз между зубцами текущей и следующей фазой(по крайней надеюсь на это), после чего текущий транзистор закрывается, так как ток на вторичке трансформатора =0.
Если кто знает, посоветуйте прогу для моделирования схем, где есть компонент "синхронная машина"

[edw123]

 edw123, что вы, это совсем не так работает. Посмотрите видео, где генератор от ESC запускают. У него ток потребления пропорционален нагрузке. 24В 15А даст всего 360вт, для велосипеда должно хватить. Да и гена всего на 42А максимум.

Именно так, пропорционален нагрузке, но до момента ограничения контроллером. Ставьте контроллер на 42А, если Ваш генератор такой маломощный, и будет 800Вт. Я просто привёл данные по мощному генератору. Хочется с биполярными - на здоровье.

[dranduletchik]

Хочется с биполярными - на здоровье

Биполярники есть уже сейчас, а заказывать и ждать полевики, месяца 2 + пишут что в 90% случает приходит подделка, вылетающая даже от тока в 1А.
Добавлено 08 Апр 2020 в 11:15

но до момента ограничения контроллером

Я просто хочу заставить эту штуку крутиться, причем, как бы так выразиться, "эффективно" чтоли. Мне не нужно чтобы оно работало просто на синхронной частоте. До всяких ограничений и наворотов еще дойти нужно.

[SkeptiK]

Можете ссылку дать?

ссылка
спросите человека

[edw123]

Я просто хочу заставить эту штуку крутиться, причем, как бы так выразиться, "эффективно" чтоли. Мне не нужно чтобы оно работало просто на синхронной частоте. До всяких ограничений и наворотов еще дойти нужно.

Вроде тут были давно-давно проекты на таймере 555, есть даже где-то в недрах схема на рассыпухе, есть проект на Ардуино... Но всё это закончилось покупкой стандартного контроллера или конструированием и выпуском очень дорогого, штучного. Количество пожженного реквизита обычно огромно.

[TRO]

Еще в прошлом веке ходила фраза "кремний дешевле меди"... Учитывая что я брал свои контроллеры по цене меньше 10уе (8+), то смысла в подобном изобретательстве из хлама нет (особенно геморой с моточными изделиями в виде ТТ).

По существу у меня не хватает фантазии представить как можно детектировать весь этот огород по току (особенно учитывая что коммутация будет менять эти самые токи - в лучшем случае повозбуждается все нафик) ...  на старте ЭДС нету и непонятно как стартовать, надо предварительно раскручивать, а дальше индуктивности повносят свои задержки которые будут плавающими от тока(нагрузки) и напряжения(оборотов) и никакой оптимальности не будет. Изначальное отсутствие ШИМ токоограничений делает затею утопической (это как начать стругать байк из цельного бревна в надежде что до и металла когда нибудь дойдем)

Так что я пасс, мне лучше и проще взять стандартную силу с любого контроллера, всунуть знакомый мне микронтроллер и дальше уже программными путями искать оптимальность (и то я бросил этой фигней заниматься).

[saska]

Вот от 100р (по старому курсу) столько же доставка по Китаю. Один не очень выгодно, лучше больше. ссылка
ссылка

[dranduletchik]

Если кому интересно, дополнил схему до полного моста ссылка.

Аналогично, схема возбуждается от импульса и работает пока подается питание. Проблема в том, что в схеме просто 3 индуктивности вместо синхронной машины. Как будет вести себя в реальности, с генератором - непонятно.
Есть ли что-то пофункциональней circuit simulator, чтобы синхронную машину можно было смоделировать?
 TRO, Трансформаторы нужны маленькие, с небольшим количеством витков, такие даже из жестянки можно сделать, а шим можно прикрутить позже.

[TRO]

В блочной коммутации предполагается работа двух полумостов когда третий вообще выключен (оба ключа выключены). Иначе все время два ключа коротят две из фаз (на минус или на плюс). При таком раскладе ни о какой оптимальности говорить не приходится.