ROWERY I INNE POJAZDY ELEKTRYCZNE - FORUM ARBITER

[sietaz]

No dobra, załóżmy że osiągnę max prędkość przy 20% wychylenia. To co się stanie jak teraz dam gaz do dechy-reszta pójdzie w ciepło czy kontroler ograniczy prąd?

[Nostusek]

Tak analizuję Wasze wypowiedzi i za diabła nie mogę pojąć o co tu chodzi... Różne sterowania widziałem ale takiego pomysłu jeszcze nie. Rozumiem że Tas chce zrobić coś na kształt sztywnego źródła napięciowego którego wartość będzie niezmienna w czasie i regulować prądowo przyspieszanie i jazdę. Jeśli dobrze staram się to rozgryźć to chodzi o coś na kształt tego co robi się w sterowaniu silnikami na prąd zmienny za pomocą falowników. Można w funkcji prędkości obrotowej (częstotliwości) a można sterować prądem.

Po mojemu układ działałby tak:
(poprawcie jeśli się mylę)

1. Na silnik podawane jest maksymalne napięcie zasilające z akumulatorów
2. Tranzystory mają współczynnik wypełnienia 100% więc patrz pkt. 1
3. Regulujemy silnik jedynie prądem płynącym weń bez zmiany napięcia na silniku.

Łopatologicznie tłumaczę sobie to tak:
Mamy kran z wodą pod ciśnieniem np. 10 Bar. Kran jest naszym sterownikiem, woda jest napięciem a jej ilość jest prądem. Odkręcając kran regulujemy wypływ wody.
Jak dobrze rozumiem - TAS chce zrobić coś w ten deseń że mając kran odkręcony na 100% (wypełnienie tranzystorów 100%) chce zachować maksymalne ciśnienie wody na w pełni odkręconym kranie ale regulować jej ilość czyli u nas prąd. W takim wykonaniu trzeba by zastosować jakąś zwężkę regulowaną żeby to działało..

Druga sprawa na którą trzeba spojrzeć:

W PWM sterowaniu na silnik ZAWSZE podawane jest pełne MAKSYMALNE napięcie zasilania z akumulatorów bo tranzystory pracują na zasadzie przekaźników ON-OFF - albo przewodzą na 100% albo na 0%. Regulujemy tylko ich stosunek czasu otwarcia do zamknięcia (tzw. wypełnienie). W efekcie na wyjściu naszego sterownika w dalszym ciągu mamy napięcie maksymalne 100% napięcia z pakietu tyle że stosując modulację PWM do użytku mamy napięcie jedynie SKUTECZNE czyli zależne od wartości PWM.

Porównajcie sobie do prostownika z filtrem pojemnościowym. Na wejściu prostownika podajemy np. napięcie SKUTECZNE 12V AC i je prostujemy dwupołówkowo, spadek napięcia na diodach w tym momencie pomijamy. Na wyjściu otrzymujemy dokładnie to samo co na wejściu tyle że połówki sygnału z jednej strony przeskoczyły na drugą. Zatem na wyjściu mamy również 12V napięcia SKUTECZNEGO (w praktyce diody mają spadek więc wyjdzie nam ok. 11V ale to pomineliśmy) . W tym momencie do wyjścia prostownika dodajemy filtr pojemnościowy (duży kondensator) i nagle wartość napięcia Skutecznego jaką mierzyliśmy dotychczas przeradza się w napięcie maksymalne większe w tym wypadku o √2 większe (ok. 1,41 razy większe).

Zatem w przypadku sterowania jedynie prądem trzeba by zastosować pompę ładunku prądu.
Dla dysponujących oscyloskopem proste doświadczenie:
Bierzemy sterownik PWM i podpinamy go wyjściem do jakiegoś obciążenia i następnie do oscyloskopu - ustawiamy sobie dowolne wypełnienie impulsu (byleby było stałe w czasie) i na oscyloskopie widzimy piękne "domki" impulsów. Bez zmiany wypełnienia dołączamy do układu na wyjście sterownika dowolny kondensator (proponuję zacząć od małych pojemności to będzie bardziej widoczne) i nagle zobaczymy jak na ekranie połowa linii które dotąd były równolegle do siebie i stały pionowo (dokładnie co druga linia pionowa)
zaczną się ukośnie odchylać przypominając zęby piły. Gdy podamy duży kondensator na wyjściu to z wypełnienia zrobi nam się linia ciągła na wykresie i napięcie będziemy mieć maksymalne cały czas mimo że nie zmieniliśmy wypełnienia.
Chyba właśnie o coś takiego chodziło TAS-owi - mimo mniejszego kluczowania tranzystorów (wypełnienie np. 30%) na wyjściu mamy maksymalne napięcie zasilania i w terorii prąd powinien pozostać niezmieniony . Dla dokładnie takiego samego obciążenia jak z kondensatorem oraz bez niego prąd w teorii nie powinien się zmienić ale w praktyce może właśnie być łagodniejsze wygaszanie pracy silnika po odpuszczeniu manetki (brak szarpnięcia) bo kondensator "nałapało w siebie domków" czyli naszych impulsów i rozładowywanie przebiega dużo łagodniej. Taki brak szarpnięć można uzyskać programowo dodając algorytm wykrywający gwałtowne zmiany położenia manetki i w przypadku wykrycia zmiany na + (chęci przyspieszania) sterownik łagodnie startuje zwiększając wypełnienie aż do zadanego i gdy odpuszczamy manetkę to sterownik płynnie je zmniejsza.

Takie sterowanie byłoby możliwe gdybyśmy mieli zawsze idealne warunki pracy tj. niezmienne obciążenie i pojemność kondensatora byłaby stała oraz stały byłby współczynnik wypełnienia. Układ ma rację bytu w zasilaniu wypełeniem mniej więcej do 50% dla dużych pojemności kondensatorów. Druga sprawa jaką warto by poruszyć - układ generujący opóźnienie przy wyłączeniu powoduje że silnik jest cały czas zasilany przez jakiś czas po wyłączeniu się tranzystora kluczującego. Przy małych mocach i dużych pojemnościach może zajść ryzyko że układ nie wyłączy się natychmiast w sytuacji awaryjnej więc aby się przed tym uchronić można zastosować układ następujący: na wyjściu z tranzystorów sterujących PWM-em dajemy kondensator i zaraz za nim drugi tranzystor z diodą równolegle do niego lecz w kierunku zaporowym (po pierwsze zlikwiduje ona zakłócenia przy przełączaniu, po drugie spowoduje że przy puszczeniu manetki silnik przestanie być zasilany z PWM i stanie się prądnicą która naładuje nam kondensator pomiędzy blokiem PWM i kluczem.

[tas]

Reasumując w bardziej zrozumiałym języku
Wychylam manetkę do 10% = mam sterownik który ciągnie z siłą 100W
Wychylam manetkę do 25% = mam sterownik który ciągnie z siłą 500W
Wychylam manetkę do 75% = mam sterownik który ciągnie z siłą 1500W
Wychylam manetkę do 100% = mam sterownik który ciągnie z siłą 3000W

[zeeltom]

Przecież PWM też tak działa. Jak mało odkręcisz manetkę, to wypadkowy prąd też jest mały (co widać na amperomierzu włączonym w obwód akumulatorów). Jak mocno, to i prąd skacze w górę.

Przecież PWM też tak działa. Jak mało odkręcisz manetkę, to wypadkowy prąd też jest mały (co widać na amperomierzu włączonym w obwód akumulatorów). Jak mocno, to i prąd skacze w górę.

[Nostusek]

[JerzyZ]

W normalnym kontrolerze manetka steruje częstotliwością, a sygnał zwrotny pobierany z silnika powoduje regulację napięcia skutecznego (A ZATEM PRĄDU) tak, aby ta częstotliwość, czyli prędkość, była utrzymywana. Czyli napięcie skuteczne (prąd) dopasowuje się do oporów jazdy.
Zależność prędkości od napięcia baterii może być skutkiem słusznego zamierzenia konstruktorów, aby przy obniżającym się napięciu układ reagował zmniejszeniem pobieranej mocy, aby nie zarzynać słabego zasilania. Siłą rzeczy odwrotnie - zwiększenie napięcia daje większą częstotliwość.

W koncepcji tas'a wielkością regulowaną pierwotnie byłoby napięcie (czyli prąd), a opory jazdy wpływałyby na częstotliwość ustalając ją na maksymalnym poziomie. Mam wrażenie, że trzeba by było skonstruować nowy sterownik

Z punktu widzenia gospodarki energią takie rozwiązanie byłoby słuszne - od dłuższego czasu (niestety) zabieram się do zrobienia niby-tempomatu (prądomatu?) na zasadzie takiej: na wejścia wzm. operacyjnego byłoby podawane napięcie z bocznika, na drugie napięcie ustalone. Wyjście wzmacniacza byłoby podłączane zamiast manetki.
Co sądzicie o działaniu takiego układu?

[tas]

No własnie nasze pomysły są identyczne. Nie sterujemy napięciem/wypełnieniem (bo one na stałe jest ustalone na 100%) tylko graniczną wartością prądu. Wtedy jest pobór/moc niezależna od prędkości z którą się jedzie, a to ma wiele zalet
W obu przypadkach sterujemy napięciem podawanym na wzmacniacz.

[zeeltom]

Procki, klocki, programowanie, a miało być prosto
Chyba mój pomysł z MOSFET-em zamiast bocznika jest prostszy

Procki, klocki, programowanie, a miało być prosto
Chyba mój pomysł z MOSFET-em zamiast bocznika jest prostszy

[Rafał]

Wydaje mi się że to jest podobnie jak z 3 prędkościami w sterowniku. Może pójść tym tropem i zrobić sobie np 10 prędkości (jak się da) i nastawiac sobie to drugim przełącznikiem plus minus, maksymalny amperomierz a sterować normalnie manetką.

[JerzyZ]

[KrzysiekEV]

Kiedyś jeżdziłem z akumulatorkiem zrobionym z 6 szt. baterii laptopowych
nie rozbieranych z kompletnymi BMS w środku (4S2P każda). Dawało to 8Ah / 48V
ale BMS w bateriach ograniczał max prąd do 8-12A a sterownik GoldenMotor
lubi pociągnąć 25-28A .
Dlatego wymyśliłem taki prosty układzik do dławienia manetki - ogranicznik prądu.



Układzik zmniejsza napięcie zasilania manetki po przekroczeniu 0.7V na boczniku.
Kondensator trzeba dobrać tak żeby nie szarpało przy szybkim ruszaniu.
Wady układu :
- zmniejsza trochę max V manetki (trzeba by dać mały mos-fet T3 BS160)
- na boczniku musi być aż 0.7V spadku napięcia ( ja dałem 1m przewodu 1mm2 )

Lepszą wersje limitera - regulatora prądu trzeba by zrobić na wzm. operacyjnym ,
wykorzystać bocznik w sterowniku (CA Plug) i dorobić wejscie regulacji prądu
z manetki a nie jak tu na sztywno potencjometrem.

Ale układ się sprawdził , można dać manetkę do dechy i sterownik nie brał wiecej jak
8A od momentu ruszania aż do 35 km/h . Potem prąd spada , chyba że jest
górka a wtedy znowu max 8A i predkość spada bo niema tyle mocy przy ograniczeniu 8A.

Piny manetki-sterownika:
1 - +5V
2 - sygnał
3 - masa

---

manetka-limitier.jpg manetka limitier

Pobierz Plik ściągnięto 1700 raz(y) 50,1 KB

[WojtekErnest]

KrzyszekEV: To mi sie podoba bo oddaje CEL jaki jest do osiagniecia czyli płynnosci jazdy i ekonomikia obciazenia- prądu
Połaczenie tempomatu i automatycznej skrzyni biegów....

[zeeltom]

No dobra Ale gdyby zamiast bocznika wsadzić tam FET-a i też podpiąć do PR-ka?
Im większe napięcie poda się na bramkę, tym większy prąd popłynie do silnika.
Zamiast bawić się grubością bocznika, w prosty sposób możemy sobie ustawić dowolny prąd maksymalny i nawet go regulować w prosty sposób, nawet manetką

No dobra Ale gdyby zamiast bocznika wsadzić tam FET-a i też podpiąć do PR-ka?
Im większe napięcie poda się na bramkę, tym większy prąd popłynie do silnika.
Zamiast bawić się grubością bocznika, w prosty sposób możemy sobie ustawić dowolny prąd maksymalny i nawet go regulować w prosty sposób, nawet manetką

[tas]

No ale to dalej jest tylko półśrodek, bo mimo limitera dalej sterujemy napięciem ze wszystkimi tego ograniczeniami.

Wracając do sterowania prądowego.
Jak znaleźć w sterowniku owy tajemniczy wzmacniacz?

Bo dalej to wiecie, z górki, jeśli chodzi o eksperymenty hehe

[zeeltom]