System Analysis and Design
Energy and batteries
DIY
Transport
Electronics for beginners
Comments 73
+3
При старте электродвигатель потребляет в разы больше электричества даже без нагрузки. А при заторможенном во время старта роторе графитовые щётки начинали дымиться.
У коллекторного эл.двигателя постоянного тока разница м/у пусковым и рабочим может быть от 10 и выше раз.
Чтобы уменьшить пусковые токи нужно либо постепенно увеличивать напряжение при пуске.

Туда бы временно поставить амперметр на пару сотен ампер. Чтобы определиться со стартовыми, тормозными и рабочими токами. Ну или замерить эти токовыми клещами для постоянного тока.
Напряжение на батарее проседает, без нагрузки у меня оно было около 150 вольт, под нагрузкой спокойно может быть 140.
Так и должно быть.
это вроде как реле стартера от жигулей. Если переключать их не под нагрузкой, то вполне работают и с высокими напряжениями, 160 вольт при 15 амперах держали, но допускаю, что контакты грелись ввиду малого сечения.
Если я не ошибаюсь, то при размыкании реле будет тянуться дуга из-за слишком маленького зазора м/у контактами, т.к. оно расчитано на напряжение на порядок меньшее, чем используется в Вашем электромобиле. А нагрев зависит только от тока, текущего по проводнику.

Можно вместо реле задействовать транзисторное управление по мостовой схеме (т.е. вместо 1 транзистора, диода и 2 реле поставить 4 транзистора и 4 диода).
Примерно так:
мостовая схема управления

А для аварийного отключения поставить бытовой автомат постоянного тока с соответствующими параметрами.
Двигатель приводил колёса в движение через червячный редуктор
Кстати, а реализована хоть какая-то защита двигателя и цепей управления им при заклинивании редуктора?
+2
Спасибо за комментарий и информацию, по поводу защиты — та машина уже давно разобрана, я сейчас новую собираю, ставится амперметр + энкодер, алгоритм учтет заклинивание, ну отсутствие вращения + большой ток
-2
Схема плохая, негодная. В верхнем плече транзисторы стоят неправильные, если это биполярные, то эмиттер должен быть на питании, если полевые, то должны быть N-типа. И самое главное не забывать, что при переключение плеч учитывать емкость переходов, и делать переключение с задержкой, иначе феерверк и пробитые транзисторы обеспечены.
+2
если это биполярные

Вообще-то, это IGBT. И сверху и снизу. И это стандартная схема Full bridge.
+8
Надо было использовать штатный ремень от стиралки и выточить под него ведомый шкив под редуктор. Эти моторы гораздо лучше работают на высоких оборотах. Там и токи сразу ниже будут и КПД выше.
+1
Спасибо) это я в курсе) но удобнее такая кинематическая схема, я со шкивом пробовал — проскальзывает
+1
Проскальзывает при недостаточном натяжении ремня, при перетянутом подтормаживает. Ещё можно цепь поставить. А можно червячный редуктор — у них высокие передаточные числа.

Грэм Обри позаимствовал из стиралки только подшипники ради создания рекордного велосипеда, вы пошли дальше. Зачётная машинка.
0
Движок от стиралки всё же ни разу не оптимален для карта. Его основное достоинство — доступность и более-менее приемлемая мощность.
+1
А можно червячный редуктор — у них высокие передаточные числа.

Так ведь:
Двигатель приводил колёса в движение через червячный редуктор с передаточным числом i=10.
+6
1. При ШИМ-управлении мощность, рассеиваемая на ключевом элементе, сильно зависит от длительности нахождения его в линейном режиме — то есть от длительности фронтов управляющих импульсов относительно длительности их горизонтальных полок. Оптопара в цепи управления затвором даже при частоте ШИМ в 1 кГц может существенно затянуть фронты.
2. Все индуктивное нужно шунтировать обратно-включенными диодами Шоттки, расположенными как можно ближе к концам обмоток, не полагаясь на таковые, встроенные в полевики. Больше шансов, что полевик выживет, и тепловой режим у него будет легче.
3. Все индуктивное, что переполюсовывается мостовой схемой, нужно также шунтировать диодами так, как нарисовано в первом комментарии
4. Если управлять по отдельности магнитным полем ротора и статора, можно сделать пусковую и ходовую характеристику мотора более мягкой и предотвратить излишнее искрение щеток и активный ток через ротор при старте — то есть можно программно имитировать моторы с последовательным возбуждением (отличаются мягким стартом), параллельным (отличаются резким стартом, ровным моментом от оборотов и низкими максимальными оборотами), и смешанным (компромисс и того, и того). В любом случае, желательно в основном управлять магнитным полем ротора, практически всегда поддерживая поле статора вблизи максимума (кроме совсем маломощных режимов), чтобы предотвратить ослабление магнитной связи ротор-статор, приводящий к увеличению активной составляющей тока ротора, нагреву обмотки, щеток и коллектора, и потере КПД — про это написано очень много в теоретических книгах и на форумах конструкторов электромобилей — эта инфа могла бы оказаться очень полезной еще на этапе проектирования электротележки
0
Спасибо за замечания, шунтирующий диод на моторе там стоял, по поводу раздельного управления полями катушек — подумаю, пока что там просто последовательное соединение.
0
По второму пункту у меня вопрос: не нужно ли ограничивать ток через шунтирующий диод резистором? Иначе, я думаю, при слишком большом обратном токе можно пробить диод, и тогда каскадом должен полететь на свалку силовой транзистор. Вроде бы при сильных токах правильно рассчитанный RC-демпфер выглядит более выгодным решением по сравнению с диодом.
+3
Не только не нужно, но и ни в коем случае нельзя!
Суть индуктивной нагрузки в том, что хоть ты тресни, при отключении она сохранит ток точно таким же, какой был до отключения. Если нужно, она создаст напряжение в десятки или даже сотни тысяч вольт, но ток этот течь заставит.
Потому-то и шунтируют Шоттки: они пропускают весь ток очень легко, не давая напряжению подняться даже до одного вольта. Поставишь резистор — тут же подскочит напряжение, а ток никак не изменится.
А чтобы диоды целы были надо просто их брать на ток, равный максимальному току через индуктивную нагрузку, или выше.
0

Шоттки ставят не из-за падения, а из-за отсутствия обратного восстановления. Включение транзистора будет мягче, чем с диодом на p-n переходе… А большее падение напряжения конечно увеличит мощность на диоде, но это больше приятный бонус...

0
По пункту 4. Все верно, но есть кое-что добавить. В идеале, конечно, сделать нечто похожее на современные системы управления, применяемые в промышленности. Например применить программные ПИД регуляторы скорости и тока якоря, включенные последовательно, а перед ними включить еще задатчик интенсивности. Таким образом, убивается 4 зайца: контроль тока, защита по току (долговременная, не от КЗ), контроль скорости и плавный пуск. Более подробно есть в документации на Siemens Simoreg DC или Sinamics DCM. Но это очень специфические знания, если вы не специалист по электроприводу, то разобраться будет сложно.
0

Зачем регулятор скорости в машине? В машине традиционно управление по моменту делается, поэтому хватит регулятора тока :)
Ну а задатчик интенсивности конечно нужен… В этой машинке, кстати, какой-никакой он как раз есть, автор писал, про "плавный пуск" :)

0
Оптопара в цепи управления затвором даже при частоте ШИМ в 1 кГц может существенно затянуть фронты.

Для высоковольтных цепей хорошо брать драйверы с опторазвязкой. Я использовал HCPL-3120 — у них время переключения 500нс. Правда к нему надо еще и изолированный DC-DC для питания.
+7
Абсолютно неверно.
Первопричиной является именно сам ток. При попытке его «ограничить» резистором, индуктивность не даст это сделать, а продолжит пихать его в получившуюся цепочку любой ценой, что выльется в рост напряжения. Что приближает схему с резистором по характеристикам к схеме с полным отсутствием диода.
Ток там будет не абы какой запредельный, а ровно такой же, который тёк до этого через транзистор. Диод должен быть подобран соответствующим образом.
0
тогда диод должен быть как можно ближе к индуктивной нагрузке
0
Зависит от схемы. С одним транзистором — да, ближе к нагрузке. С четырьмя в мостовой схеме — как нарисовано.
+2
Вообще все силовые компоненты должны быть как можно ближе к нагрузке. А все управляющие (особенно драйверы затворов) как можно ближе к силовым. Ну а сам микроконтроллер можно и по-дальше, в более тихом месте установить.
+2
Надо над дизайном и эргономикой поработать :)
Сначала ждал «выстрела» теслы в точку и автора в закате, но ближе к концу видео стало радостно, что этого не произошло)
+1
Для начала над прочностью конструкции. Дизайн в таких вещах вторичен) Я тоже в детстве строил всякие самоходные корчи (правда из велосипедов). Потом купил сварочный аппарат, но детство к тому моменту уже кончилось и я стал курочить мотоциклы. Может когда-нибудь дойдут руки снова до электротранспорта. Сейчас компоненты в доступе и намного круче, чем лет 15 назад, можно уже довольно серьезные вещи строить.

dimka_chudic, покупай сварочник и все у тебя будет круто!
Или еще круче — собери инвертор Негуляева, и сварку освоишь и силовую электронику заодно)
+1
А квартирная/гаражная проводка выдерживает инвертор? Сам очень давно хотел попробовать варить, но с сомнением думаю про алюминий и совковый автомат на 16А в гараже. Понимаю, что инвертор забирает не выдаваемый сварочный ток, но все же: можно ли варить в быту хотя бы 3-4 мм электродами?
+2
Для большинства задач выдерживает. 16А вытягивает сварочные токи до 120А, кратковременно и 160А тянет, но может вырубиться. Аппарат у меня аргон ац-дц, и алюминий варит и нержу. Ну и просто электродом, когда лень баллон тащить.
Кстати с баллонами тоже не все просто: стандарт 40Л на станциях просто меняют пустой на полный. Но тащить его — пупок развяжется. А мелкие хоть и удобные, но на заправку сдавать надо и это не так быстро и не везде берут.
0
нет, тк на полную не давал + ей нужно место для разгона, метров за 100 ровной дороги она более менее разгонялась
0
по первому скриншоту подумал что боком валишь :))))) вообще молодец, побольше бы такого было. кружки по интересам и вот это вот все.
0
Кстати, вопрос к автору — не было мысли сделать из этого дрифт-кар? Как раз таки чтобы зимой на парковке развлекаться. И привод задний очень в тему сразу)
0
Мощности надо вагон.
Плюс зимой поверхность очень фиговая. Даже на 15 колесах чувствуешь каждый ком снега подмерзший. На мелких колесах вообще ад будет…
0

Катался зимой на карте на 13л.с. — мощности хватало даже на шипованной резине, почти все повороты проходились немножко боком. На мелких колесах и без подвески было жестковато, но у карта и скорость не автомобильная, на 20-30 км/ч уже весело по льду скользить.

0
Почему руль круглый, а не палка как на велосипеде? С палкой рычаг больше будет. Да и тянуть\толкаль легче, чем крутить.
+2
Насколько я понимаю, эта тележка называется «карт» (cart), ну, а «картинг» — это занятия (в смысле соревнования) с тележками, а не сами тележки.
0
можно заменить щетки коллектора на токосъемники на валу, коммутируя ток ротора Н мостом
0
По поводу транзистора. 130 А впечатляет, но это ведь максимальный импульсный ток при невысоком напряжении. В даташите на стр. 4 (Fig 12. Maximum Safe Operating Area) для 110 В при скважности 10000 (?) максимальный ток менее 1 А. Или я неправильно читаю?
0
Где вы там такое прочитали? Скважности там на графике вообще нет — есть лишь 3 графика для разной длительности единичного импульса. И обращаю внимание, что шкала напряжения логарифмическая. То есть следующая линия после 100В — это не 110, а 200В.
Ну и 130А — это не тот ток, конечно. В данном случае надо смотреть на Continuous Drain Current, то есть тот ток, который ключ может держать постоянно. И он в несколько раз меньше Irp (repetitive peak).
0
Действительно, ошибся, там 200В, и насчет скважности в Fig 12 не сказано, но это ведь ток импульсами по 100 микросекунд? Про Continuous Drain Current спасибо, там он дан для напряжения 10В, для 200В будет ниже или если суметь охлаждать, то неважно какое напряжение? Мне только кажется, что максимальный импульсный ток для 200В в Fig 12. Maximum Safe Operating Area не может быть меньше постоянного тока при том же напряжении. Заранее спасибо, если поможете разобраться.
+1
насчет скважности в Fig 12 не сказано

Естессно не сказано, так как там внизу прямо указано — Single pulse — единичный импульс.
там он дан для напряжения 10В, для 200В будет ниже

facepalm
10В — это напряжение НА ЗАТВОРЕ (Gate-source voltage). Напряжение сток-исток при этом будет определяться током и сопротивлением открытого канала, при чём здесь 200В вообще?
максимальный импульсный ток для 200В в Fig 12. Maximum Safe Operating Area не может быть меньше постоянного тока при том же напряжении

Этот график вообще не о том. Он показывает — что будет, если при неизменном напряжении СТОК-ИСТОК открыть транзистор с заданным током на заданное время.
Максимальный ток в импульсе от начального напряжения не зависит вообще.
А если точнее, то надо смотреть две фазы — фазу линейной работы (переход из открытого с��стояния в закрытое и обратно) и фазу ключевой работы (полностью открытый ключ). В общем — там всё сложно и рассказывать про работу полевика в ключевом режиме можно долго.
+3
почему не разогнался в ролике хотя бы разок до 20-30 км/ч? явно же на 150 В коллекторный может выдать больше мощности. )
думаю очень много народу ждало хотя бы скорости бытового самоката. )

и самое главное нигде не указан вес конструкции. кг 30-40?
+5
Помоему Креосан какую-то дичь делал. А здесь вполне адекватные проекты.
+4

Вообще-то в последних видео у него электровелосипед на коллекторном моторе от стиралки, аккумуляторами на большое напряжение и самодельным шим-контроллером. То есть по сути то же самое что тут.

0
Это если бы карт запитал от высоковольтной линии электропередач ))
0

ШИМ + индкутивность — шунтирование = -полевик.
Пусковые токи у таких движков тоже офигенные. Неплохо бы на график тока посмотреть. Осциллографом. Проверить, что шим с вертикальными фронтами, что батарейка и полевик не выходят за ТТХ.
Ну и что полевик закрывается полностью.
Тормозить реверсом? Почему-то мне кажется, что это как минимум неэффективно, как максимум — опасно. У Вас же есть прекрасное место для хранения энергии — аккум. Почему бы не рекуперировать? Тем же ШИМом.

0

Хм, идея интересная. Если замыкать движку ключом (накопительная индуктивность = индуктивность обмоток), ждать нарастания тока до номинала, потом размыкать ключ, и сливать через диод в аккумулятор. Может чего и получится. Естественно, управление в токовом режиме, что-то типа 3842.

+1
Значит, с автора вам причитается заезд на суперкаре.
0
А колеса от чего? Обычно самоделки чуть ли не на велосипедных передвигаются, а тут прям с запасом… кузовом обрастать «ТеслаРус» будет на будущее?)
0
Извините, если у Вас червячный редуктор, то если с мотора просто снять напряжение, то колеса встанут намертво и без всякого тормоза. Или я чего то не понял?
0
Только если ротор жёстко сцепленный с винтом редуктора моментально остановится.
А он скорее всего ещё какое-то время по инерции будет вращаться (ведь передаточное число довольно маленькое для такого типа редуктора), если его специально не затормозить каким-либо образом.
0
ниче там намертво не встанет, так как передаточное отношение маленькое… Да, трение там выше, но не особо сильно чем в шестеренном редукторе
0
Чтобы червячный редуктор был хоть немного обратим, угол подъема червяка должен быть больше 10 градусов, а обычно он все таки меньше 5 градусов, иначе не достигается нужный коэффициент редукции, а червячная передача обычно используется для коэффициентов редукции 10 и больше
+5
а ведь молодец паренёк.
dimka_chudic — желаю пронести технический задор через всю жизнь :). путь в тысячу ли начинается с первого шага. ждем продолжения.
мне, в самые продуктивные для кружков моделистов годы, возня с картингами не зашла, ну а потом, потом начали девицы больше интересовать :)
0

Управлять таким мотором с помощью ШИМ'а — не очень хорошая идея — из-за пульсаций момент слабый на низких оборотах. Гораздо лучше управлять с помощью частотного преобразования. Было бы интересно увидеть эксперименты со свои или готовым частотником над таким мотором.
И это, червячный редуктор лучше убрать, а может и вовсе заменить этот мотор от стиралки на 3-фазный асинхронный электродвигатель, например, от вытяжки

0
там частота идёт килогерцы, он просто пищит, но момент такой же. И по сути шим в данном случае как частотник пашет
0

А как обстоят дела с плавностью хода? В том-то и прелесть частотника, что момент не теряется и плавнее можно идти на нем, на ШИМ'е мотор на низких оборотах дрожит, вроде даже есть риск, что транзисторные ключи могут сдохнуть в скором времени

UFO landed and left these words here
Only those users with full accounts are able to leave comments., please.