Padarykite šį elektrinį paspirtuko / rikšos grandinę

Straipsnyje pateikiama paprasta elektrinio paspirtuko grandinės konstrukcija, kurią taip pat galima modifikuoti, kad būtų pagaminta elektrinė automatinė rikša. Idėjos paprašė ponas Steve'as.

Grandinės užklausa

Man pasisekė rasti jūsų tinklaraštį, tikrai nuostabų dalyką, kurį jums pavyko sukurti.

Ieškau DC į DC Step Up ir elektrinio paspirtuko variklio valdiklis

Įvestis: SLA (sandarios švino rūgšties) akumuliatorius 12 V, kuris yra įkrautas ~ 13,5 V
minimali įtampa - nutraukta esant ~ 10.5V

Išėjimas: 60 V nuolatinės srovės variklis 1000 W.

Ar teko susidurti su tokia grandine?

Galiu įsivaizduoti, kad jis bus „push-pull“ tipo, bet neįsivaizduoju, kokie yra „mosfets“ tipai (suteiktų galingumą 80–100 A), kaip juos vairuoti, tada transformatorius, šerdies tipas ir diodai.
Plius minimali įtampa, nutraukta PWM darbo ciklui apriboti.

Radau daugiau informacijos. Variklis yra 3 fazių be šepetėlių su salės jutikliais.
Yra du būdai, kaip tai pasiekti: a / palikite esamą valdiklį vietoje ir pakelkite tik nuo 12V iki 60V arba b / pakeiskite valdiklį.

Nebus jokio skirtumo energijos vartojimo efektyvume, kontrolierius paprasčiausiai perjungia, kuri fazė gauna srovę, remiantis salės jutikliais. Todėl laikydamiesi plano a.

Labai ačiū,
Steve'as

Dizainas

Šiandien pagaminti elektrinę transporto priemonę yra daug lengviau nei anksčiau, ir tai tapo įmanoma dėl dviejų pagrindinių dizaino elementų, būtent BLDC variklių ir ličio jonų arba li-polimerų akumuliatorių.

Šie du ypač efektyvūs nariai iš esmės leido elektromobilių koncepcijai tapti realybe ir praktiškai įgyvendinamu.

Kodėl BLDC variklis

BLDC variklis arba variklis be šepetėlių yra efektyvus, nes jis sukurtas veikti be fizinių kontaktų, išskyrus veleno rutulinius guolius.

BLDC varikliuose rotorius sukasi tik per magnetinę jėgą, todėl sistema yra labai efektyvi, priešingai nei anksčiau šepetuoti varikliai, kurių rotoriai buvo pritvirtinti prie maitinimo šaltinio per šepečius, sukeldami daug trinties, kibirkščių ir susidėvėjimo sistemoje.

Kodėl ličio jonų baterija

Panašios linijos, kai atsirado daug patobulintų ličio jonų akumuliatorių ir šiandien „Lipo“ baterijų, elektros energiją gauti iš baterijų nebėra laikoma neefektyvia koncepcija.

Anksčiau mes turėjome tik švino rūgštines baterijas visoms nuolatinės srovės atsarginėms sistemoms, kurios turėjo du pagrindinius trūkumus: šiems kolegoms reikėjo daug laiko įkrauti, jie turėjo ribotą išsikrovimo greitį, mažesnį tarnavimo laiką, buvo didelių gabaritų ir sunkūs, visa tai tik pridėjo jų neefektyvaus darbo pobūdžio.

Priešingai, ličio jonų arba Li-po akumuliatoriai yra lengvesni, kompaktiški, greitai įkraunami esant dideliam srovės greičiui ir išsikraunantys bet kokiu norimu dideliu srovės greičiu. Jie turi ilgesnį tarnavimo laiką, yra SMF tipai, visos šios savybės daro juos tinkamas kandidatas tokioms reikmėms kaip elektriniai motoroleriai, elektriniai riksai, quadcopter dronai ir kt.

Nors BLDC varikliai yra nepaprastai efektyvūs, statoriaus ritėms valdyti reikalingi specialūs IC, šiandien turime daug gamintojų, gaminančių šiuos išskirtinius naujos kartos IC modulius, kurie atlieka ne tik pagrindinę šių variklių valdymo funkciją, bet ir yra su daugeliu pažangių papildomų funkcijų. funkcijos, tokios kaip: PWM atviros kilpos valdymas, uždaro ciklo valdymas su jutikliu, kelios apgaulingos apsaugos priemonės, variklio atbulinės eigos / pirmyn valdymas, stabdžių valdymas ir daugybė kitų moderniausių įmontuotų funkcijų.

Naudojant BLDC tvarkyklės grandinę

Aš jau aptariau vieną tokią puikią mikroschemą savo ankstesniame įraše, specialiai suprojektuotą tvarkyti didelio galingumo BLDC variklius, tai yra „Motorola“ MC33035 IC.

Sužinokime, kaip šis modulis gali būti efektyviai pritaikytas gaminant elektrinį paspirtuką ar elektrinę rikšą tiesiai į jūsų namus.

Aš nediskutuosiu apie mechanines transporto priemonės detales, o tik apie elektros grandinę ir sistemos laidus.

Grandinės schema

Dalių sąrašas

Visi rezistoriai, įskaitant Rt, išskyrus Rs ir R = 4k7, 1/4 vatų

Ct = 10nF

Greičio potenciometras = 10K tiesinis

Didesnės galios BJT = TIP147

Apatiniai Mosfets = IRF540

Rs = 0,1 / maks. Statoriaus srovės galia

R = 1K

C = 0,1 uF

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta visavertė didelio galingumo bešepetė 3 fazių nuolatinės srovės variklio tvarkyklė IC MC33035, kuri puikiai tinka siūlomam elektriniam paspirtukui ar elektrinei rikšai.

Įrenginys turi visas pagrindines savybes, kurios gali būti numatytos šiose transporto priemonėse, ir prireikus IC gali būti patobulintas papildomomis pažangiomis funkcijomis naudojant daugybę galimų alternatyvių konfigūracijų.

Išplėstinės funkcijos tampa ypač įmanomos, kai lustas yra sukonfigūruotas uždaro ciklo režimu, tačiau aptarta programa yra atviros kilpos konfigūracija, kuri yra labiau pageidaujama konfigūracija, nes ją konfigūruoti yra labai paprasta, tačiau ji gali įvykdyti visas reikalingas funkcijas to gali tikėtis elektra varoma transporto priemonė.

Mes jau aptarėme šios mikroschemos iškabinimo funkcijos ankstesniame skyriuje apibendrinkime tą patį ir supraskime, kaip tiksliai gali reikėti įdiegti pirmiau pateiktą IC, kad būtų galima atlikti įvairias operacijas, susijusias su elektrine transporto priemone.

Kaip veikia IC

Žalios spalvos šešėlis yra pats MC 33035 IC, rodantis visas įmontuotas sudėtingas grandines, įmontuotas mikroschemoje, ir tai, kas daro ją tokia pažangia savo veikimu.

Geltona užtamsinta dalis yra variklis, kurį sudaro 3 fazių statorius, nurodytas trimis ritėmis „Delta“ konfigūracijoje, apskritas rotorius, pažymėtas N / S poliniais magnetais, ir trys Hall efekto jutikliai viršuje.

Trijų Hall efekto jutiklių signalai tiekiami į IC kaiščius Nr. 4, 5, 6, kad būtų galima apdoroti vidiniu būdu ir generuoti atitinkamą išėjimo perjungimo seką per prijungtus išėjimo maitinimo įtaisus.

„Pinout“ funkcijos ir valdikliai

2, 1 ir 24 kištukai valdo išoriškai sukonfigūruotus viršutinės galios įtaisus, o kaiščiai 19, 20, 21 paskirti valdyti papildomus apatinės serijos maitinimo įtaisus. kurie kartu valdo prijungtą BLDC automobilių variklį pagal įvairias paduodamas komandas.

Kadangi IC yra sukonfigūruotas atviros grandinės režimu, jis turėtų būti įjungtas ir valdomas naudojant išorinius PWM signalus, kurių veikimo ciklas turėtų nustatyti variklio greitį.

Tačiau šiam išmaniajam IC nereikia išorinės grandinės generuoti PWM, o tai valdo įmontuotas osciliatorius ir pora klaidų stiprintuvų schemų.

Rt ir Ct komponentai yra tinkamai parinkti generuoti dažnį (nuo 20 iki 30 kHz) PWM, kuris tiekiamas į IC kaištį Nr. 10 tolesniam apdorojimui.

Tai daroma per 5 V maitinimo įtampą, kurią generuoja pati IC ties 8 kaiščiu. Šis maitinimas tuo pačiu metu naudojamas „Hall“ efekto įtaisams tiekti, atrodo, kad čia viskas tiksliai padaryta .... nieko nėra švaistoma.

Raudona spalva nudažyta dalis sudaro konfigūracijos greičio reguliavimo sekciją, kaip matyti, ji paprasčiausiai pagaminta naudojant vieną paprastą potenciometrą. Tai savo ruožtu įmanoma per atitinkamai skirtingus PWM darbo ciklus visoje kaištis Nr. 10, 11, 12, 13 .

Potenciometrą galima paversti LDR / LED surinkimo grandine, kad būtų pasiektas a trinties neturintis pedalo greičio valdymas transporto priemonėje.

3 smeigtukas yra skirtas nustatyti variklio sukimosi kryptį pirmyn, atgal, tiksliau motorolerio ar rikšos kryptį. Tai reiškia, kad dabar jūsų elektrinis paspirtukas ar elektrinis rikša turės galimybę grįžti atgal ... tik įsivaizduokite dviratį su atbuline eiga, ..... įdomu?

3 smeigtukas gali būti matomas su jungikliu, uždarius šį jungiklį, kaištis Nr. 3 tampa žemėn, leidžiantis judėti į priekį varikliui, o atidarius - variklis sukasi priešinga kryptimi (kaištis 3 turi vidinį varžą, todėl atidarymas jungiklis nesukelia nieko žalingo IC).

Tiksliai, kaištis Nr. 22 parenka prijungto variklio fazės poslinkio signalo atsaką, šį jungiklį reikia tinkamai įjungti arba išjungti, atsižvelgiant į variklio specifikacijas, jei naudojamas 60 laipsnių fazinis variklis, jungiklis turi likti uždarytas ir atidarykite 120 laipsnių fazinį variklį.

PIN kodas 16 yra IC įžeminimo kaištis ir turi būti prijungtas prie neigiamos akumuliatoriaus linijos ir (arba) bendros su sistema susijusios žemės linijos.

Smeigtukas Nr. 17 yra Vcc arba teigiamas įvesties kaištis, šį kaištį reikia prijungti prie maitinimo įtampos tarp 10 V ir 30 V, 10 V yra mažiausia vertė, o 30 V - didžiausia IC sugedimo riba.

Smeigtukas Nr. 17 gali būti integruotas su „Vm“ arba variklio maitinimo linija, jei variklio tiekimo specifikacijos atitinka IC Vcc specifikacijas, kitaip kaištis17 gali būti tiekiamas iš atskiro reguliatoriaus pakopos.

Smeigtukas Nr. 7 yra „įjungti“ IC kištukas, šis kaištis gali būti matomas sujungtas su žeme per jungiklį tol, kol jis įjungtas ir kaištis Nr. 7 lieka įžemintas, varikliui leidžiama likti įjungtam, kai jis išjungtas, variklis yra išjungtas, todėl variklis pakrantėje, kol galiausiai sustoja. Važiavimo režimas gali greitai sustoti, jei varikliui ar transporto priemonei tenka tam tikra apkrova.

Smeigtukas Nr. 23 priskiriamas „stabdymo“ gebėjimams, todėl variklis beveik akimirksniu sustoja ir sustoja, kai atidaromas susijęs jungiklis. Varikliui leidžiama normaliai veikti tol, kol šis jungiklis laikomas uždarytas ir kaištis Nr. 7 laikomas įžemintu.

Aš rekomenduočiau sujungti jungiklį ties kaiščiu Nr. 7 (įjungti) ir kaiščiu Nr. 23 (stabdys) kartu, kad jie būtų perjungti dviem veiksmais ir kartu tai tikriausiai padėtų efektyviai ir kartu „užmušti“ variklio sukimąsi. ir taip pat leisti varikliui veikti kartu su signalu iš dviejų pnouts.

„R“ sudaro jutimo varžą, atsakingą už variklio perkrovos ar per didelių srovės sąlygų tikrinimą tokiose situacijose. akimirksniu įsijungia „gedimo“ būklė, nedelsiant išjungiant variklį, o IC įjungus blokavimo režimą. Būklė šiame režime išlieka tol, kol gedimas bus pašalintas ir normalus.

Tai užbaigia išsamų paaiškinimą dėl įvairių siūlomų elektrinių paspirtukų / rikšos valdymo modulio kištukų. Norint sėkmingai ir saugiai įgyvendinti transporto priemonės operacijas, ją reikia tinkamai įdiegti pagal schemoje pateiktą informaciją apie sujungimą.

Be to, IC MC33035 taip pat yra keletas įmontuotų apsaugos funkcijų, tokių kaip nepakankamo įtampos blokavimas, užtikrinantis, kad transporto priemonė būtų išjungta, jei tuo atveju, kai IC būtų sustabdyta reikalinga minimali maitinimo įtampa, ir šiluminę apsaugą nuo perkrovos, užtikrinančią kad IC niekada neveikia esant aukštai temperatūrai.

Kaip prijungti akumuliatorių (maitinimo šaltinį)

Pagal prašymą nurodoma, kad elektrinė transporto priemonė veikia su 60 V įėjimu, o vartotojas prašo a padidinti keitiklį norint gauti aukštesnį įtampos lygį iš mažesnės 12 V arba 24 V baterijos.

Tačiau pridėjus padidinimo keitiklį grandinė gali būti be reikalo sudėtingesnė ir gali padidėti galimas neefektyvumas. Geresnė idėja yra naudoti serijiniu būdu 5nos 12 V baterijas. Kad užtektų 1000 vatų variklio atsarginio laiko ir srovės, kiekvienos baterijos galia gali būti 25AH ar didesnė.

Akumuliatorių laidai gali būti įdiegti vadovaujantis šia informacija apie prijungimą: