Izgradnja pwm kontrolera za elektroauto

Sve te sheme izgledaju manje vise slicno, brdo fetova, dioda i kondenzatora na nekom masivnom hladnjaku i bakru.

Problem je sto takvi konktroleri ili moraju da budu debelo predimzionisani ili uradjeni sa dodatnim zastitama da ne bi zavrsili kao stopljena gomila plastike kao sto je bila jedna fotografiju iz predhodnog linka.

Tehnicki zahtev ti je 200 - 300A na 48V ...

---

Da, recimo 300A jedan minut, ali na 72V.

Ako rešim da radim sa tiristorima, rado ću doći po njih :)
Motor je klasičan redni kolektorski. Dakle, stator mi troši struju za dž :(

Cemu onda ici na regulator od 300A. Potrebno je samo da imas nekakva dva jaca kontaktora recimo kao u alnesera jedan za 48volti warp 3 pogon i jedan za 72 volta warp 4 pogon/star teack i regulacionom elektronikom se rijesi da se on ne moze ni ukljuciti ni iskljuciti ukoliko struja nije minimalna i to je to,jer istosmijerna struja jos ako je u pitanju nesto reda stotina ampera voli ostaviti luk te dezintegrisati kontaktor bez obzira sto on moze i nekoliko puta vise..))
Znaci PWM regulator ali na rotoru i to je to nesto malo ampera......u odnosu na prvu varijantu
Uz malo maste i dizajna mozes recimo zaboravit mehanicku kocnicu jer taj motor ti idalno moze biti kocnica a amerikanci bi rekli da je to cak i hybrid jer kad kocis mozes puniti akumulatore samo je pitanje koliko se koci.

---

Mora klasičan kontroler, a uz njega ću napraviti i poseban prekidač kojim ću moći da ga premostim. To je korisno na dužim relacijama.

Ovde nisam koristio kontroler
Jako zavarniči kada krećem, ali radi. Ponekad zalepe kontakti ako suviše lagano pritisneš "gas", ali nije strašno. Amperaža nije tako ogromna jer kajiš malo preklizava u startu.



_{[Ovu poruku je menjao ivan_srbwap dana 08.12.2012. u 20:40 GMT+1]}

Imam poprilicno dosta neugodnih iskustava iskustava sa jakim istosmjernim strujama...
Gas recimo ide potencionetar minimalan gas minimalan napon na rotoru i maksimalan gas maksimalan napon a samim tim i motor minimum-maximum...
Nekakav komparator koji mjeri struju koja ide u rotor a samim tim i je istovremeno najmanja struja u statoru _ona na zalost nikada ne moze biti nula Ampera jer stator ima otpor ali je najmanja kad je rotor najmanje uzbudjen(direktno proporcionalno) ono reda ispod struje kojom radi taj kontaktor u autu.Jedino bi mozda trebalo obratiti paznju na spulne koje bi morale raditi duza vremena ali ni to nije problem.
Iole bolji elektronicar u tvojoj blizini moze to bez poteskoca rijesiti samo ako mu uspijes pojasniti sta je zadatak.

---

Cekaj Zica,
Mislim da ides pogresnim smjerom.
u prvom postu se pominje redni motor.
Ti sad pominjes regulaciju struje rotora.
Znaci treba motor prepraviti u paralelni?
Ima tu nekih zamki ali o tom po tom.

Bas tako!

Otpor statora tog motora je toliko nizak da mu za kontrolu polja treba struja ravna onoj koja treba rotoru, a to je tih 200-300A.

I ako bi se motor premotao na paralelnu pobudu, za rotor bi se i dalje morao koristiti regulator istih strujnih sposobnosti kao i pre.

U sadasnjem motoru stator odnosi relativno beznacajan deo snage, a ima drasticno bolje zaletne karakteristike, tj. ogroman polazni moment.

Paralelni motor se vise priblizava potrebi za menjacem, zbog ravne moment krive, tj. ima znacajno losije zaletne karakteristike od serijskog motora.

Obe vrste motora ce sa sinhronim buck pretvaracem (half bridge buck) moci da rade u generatorskom rezimu, da koce motorom, vracajuci struju u aku baterije.


Pozdrav!

Covjek je to izvadio iz viljuskara...
I tamo je koliko znam kolektorski motor bas bi volio vidjet cetkice od 300Ampera

---

On je 7,5kW (na 48V) i četkice su mu ko kutije šibica. Hteo sam da kupim jači motor, ali sam pronašao samo jedan od 11,8kW 72V "rade končar".
Evo slike (desno donji)
Prodavac je tražio previše za moj džep i nisam mogao da izdvojim toliko, iako je realno vredeo taj novac.

Ovaj bugarski što imam, platio sam ga na kilograme po ceni bakra. Dakle, ima 61kg (verovali ili ne) puta cena bakra. Nema veze što je gvožđa ima puno više. Samo spoljno kućište je oko 10mm liv.. Ipak, bio je tri puta jeftiniji.

pogledaj PP

---

Zasto na PP?

Nista posebno spominju se mozebitni novci ....
I postoji mogucnost da mogu doci do jednog motora koji najvjerojatnije ima poprilicno kilovata jer je rashodovan viljuskar zbog havarije na generaroru i postala nemoguca misija za naci.Motor i generator demontirani a ugradjeno hidropumpa i hidromotor (imali toga na policama) jedan hidro razvodnik sa elektoventilima malo kontrolne elektrike/elektronike i sve to tako radi vec 4 godine bez greske.
Penosi po krugu pilane raznorazne sortimente od drveta jednako brZo i snazno kao i prija,ne prosipa ne trza ne staje naglo, odradjen soft start i soft stop jer je ta hidraulika poprilicno kruta...(radio na tome kad se prepravljalo)
A posto je dizel pogonski motor od MERCEDESA 200 D on ima poprilicno kilovata a samim tim i to cudo od motora koji je u izvornoj verziji imao regulaciju na rotoru(po meni i po debljini zica ne vise od 30A),kakav je taj motor????? Ako bi malo bolje prekopao po svojoj supi tamo negdje ima i ona ploča koja je upravljala strujom rotora i pobudom na generatoru,dali mi to na poklon jer kazu "ti volis te cipove"
A ajecam se neki tranzistori BUV ili slicni po dva ili tri paralelno......

<sub>[Ovu poruku je menjao zica49 dana 08.12.2012. u 22:45 GMT+1]

[Ovu poruku je menjao zica49 dana 08.12.2012. u 22:47 GMT+1]</sub>

---

Nisam dobio nikakvu poruku.

Evo nešto zanimljivo:
Na slici je kontrolni displej jednog hrvatskog elektroauta. Ono u gornjem levom uglu su amperi, a napon je preko 300V. Elektronika je simensova, ako se ne varam.
Ovo je pogonski par
Mislim da je kasnije ubacio samo jedan motor, ali jači od ova dva. Naručio je iz BMW-a specijalan diferencijal koji može izdržati do 1000ks

Ti ljudi se ne šale. I da stvar bude zanimljivija, sve to košta koliko jedan auto više srednje klase. Dakle, Beograd je pun takvih auta, a niko od tih kupaca nije mislio da za iste pare može napraviti elektroauto sa 500-600ks koji na 400m ostavlja svakog poršea.

Čudan je ovaj svet.


<sub>[Ovu poruku je menjao ivan_srbwap dana 09.12.2012. u 09:13 GMT+1]

[Ovu poruku je menjao ivan_srbwap dana 09.12.2012. u 09:14 GMT+1]</sub>

Trebalo bi da vidis motor iz bugarskog viljuskara "Balkankar" sa motorom od 20KW na 84V, serijski komutatorski (popularno kolektorski), sa NOMINALNOM strujom od oko 300A i naravno cetkicama za tu struju, a sa polaznom strujom reda par KA.

Kod viljuskara su serijski komutatorski motori i najcesci izbor upravo sbog mocnog polaznog momenta.

Pozdrav!

A tek vučni elektromotor lokomotive :PP

@ivan_srbwap

Dobar i izdrzljiv diferencijal je neophodan kod upotrebe (pogotovo serijskih) elektromotora upravo zbog velikog polaznog momenta.

Ako se zeli maksimalno ubrzanje, takvi motori "udaraju kao cekicem", tako da "obican" diferencijal nema bas dug vek.

Takvi motori bez opterecenja mogu razviti par hiljada RPM za par milisekundi ukoliko imaju mocno napajanje.

Zato je veoma pozeljna kontrola struje.

Teznja sto visim naponima napajanja je normalna. Neki proizvodjaci koriste pakete baterija sa cak 500V.

Sto manja struja, gubici su sve manji, zbog zakonitosti da snaga termogenih gubitaka kvadratno raste sa linearnim prirastom struje (P = I^2 x R).
Iz tog razloga se prave visokonaponski dalekovodi.

Nego, vratih se u svoj grad, pa pitam da li ti moze nesto koristiti sa moje strane?
Ako ti trebaju kakvi podaci, angazovacu se, a ako ne, da pomazem na nekoj drugoj temi.
Nekada davno sam odradio choper za veoma slican motor na viljuskaru firme "Don Trade", sa IGBT blokom (half-bridge, buck sa sinhronim ispravljanjem, rekuperacija kod kocenja nazad u baterije). I trebalo je svih 300A, gde se vec postavlja pitanje sta ce biti efikasnije Mosfeti ili IGBT (Tu su negde, blizu. Izabrao sam IGBT zbog znatno nize cene, half-bridge sa dve kontradiode i dva tranzistora za po 300A je oko 100 i neki euro bez pdv, kada se kupuje na 1 komad).

----------------------------------------------kopija iz izvesnog maila---------------------
SKM300GB12V 12kom * 9980,00 din/kom + pdv
Isporuka kraj aprila

Pozdrav
Sasa

----- Original Message -----
From: Dragoljub Aleksijevic
To: [email protected]
Sent: Thursday, February 16, 2012 23:59 PM
Subject: Fw: IGBT moduli, upit
-------------------------------------------------------------------------------------------

Upravljanje ostaje isto ako se drive napravi sa dovoljnim naponom (oko 18V), pa se moze birati izmedju mosfeta i IGBT.
Sa IGBT je efikasnost nesto niza (nije velika razlika), ali je bitno jevtinije, takodje je ekstremno robusnija verzija.

A mislim da znam ko ima motor od 18KW 84V, koji je bio glavni pogonski motor takodje na jenom bugarskom "Balkankaru" teskom 3200Kg, i mislim da ga mozda nije prodao (proslo je pet godina od kada sam poslednji put kod tog tipa video taj motor, ali nije se nesto posebno angazovao da ga proda, jednostavno mu je "pretekao" posto sam doticni viljuskar prepravio na motor od "Trabanta", zbog veoma velike cene baterija koje su stradale, i nazvao ga iz miloste "Traljuskar" :-).
Tipu je taj motor (i jos dva manja za pumpe), stajao godinama u nekom pomocnom magacinu i skupljao prasinu.
Mozda se to moze dobiti ekstra povoljno (nazvacu ga pa cu javiti stanje).

--------------------------------------------------------------------------------------------
Evo, ovog trenutka procitah tvoju PP.

Mislim da je najbolje da sve tece ovde na forumu (zbog potencijalno korisnih informacija za ostale).

Prihvatam i ukljucujem se aktivno u temu.

Sutra cu vec iskopati (moram da potrazim) dokumentaciju od tog uradjenog viljuskara, pa posto je na papiru, ili cu je nacrtati u nekom shematic-u ili fotografisati.
Po secanju, osobine su: promena smera kretanja, regulacija momenta i brzine, kontrola i prikazivanje napona napajanja, podnaponska zastita, rekuperacija energije i cini mi se jos par nekih korisnih stvari (valjda temperatura hladnjaka, sve stop, soft start ...), vec sam zaboravio jer ima tome vec 10-tak godina.

Pozdrav!

Da, cini mi se da dizel lokomotive "Kenedi", koje se kod nas jos uvek upotrebljavaju, imaju tri komada od 500KW.

Pokrece ih dvotaktni turbodizel agregat od 2300KW. *KS

Nisam bas najsigurniji u preciznost ovih podataka, ali mi se po secanju cini da je tako.
=================================================================
Evo, nasao sam sluzbene podatke za razne modele: http://shrani.si/f/2C/yd/3znaLo7f/lokomotivedizelske.pdf

Secanje i nije bas najpouzdaniji izvor podataka :-)

Pozz

Žao mi je što se nisam ranije na ES-u raspitao za elektromotore. Jako dugo sam tražio nešto adekvatno. Ali šta je, tu je.
Za sada ću raditi na pokretanju ovog "malenog" jer sam mu već napravio spojnicu i prirubnicu. Kada jednog dana nabavim jači, ovaj će da se prebaci u neki auto.

Gledam cenovnik jedne naše prodavnice e. komponenti. IRFP150N (ako odgovara) je 220din. A i retko koji je preko 300din.
Petnaest takvih bi trebalo da bude i više nego dovoljno, a ukupna cena nije velika.

_{[Ovu poruku je menjao ivan_srbwap dana 09.12.2012. u 20:44 GMT+1]}

@ivan_srbwap

Pretpostavljam da mislis na IRFP150 zbog kucista?

Kod tolikih struja je kljucni problem simetrisanje struja, pogotovo induktivitet source voda.

To je veoma tesko pravilno izvesti, cak i sa veoma velikim iskustvom, da bi to bilo perfektno, tj. da ti svaki mosfet ima podjednaku struju.

Doticni mosfet moze podneti 29A kontinualne struje pri 100^C, a tesko ces to odrzati ispod 60-70^C sa bas dobrim hladjenjem.

Dakle, ako mislis dobar KKD i rekuperaciju energije kod kocenja, trebace ti half-bridge od 2 x 12 komada takvih mosfeta, i da bi postigao pouzdanu simetriju struja, valjalo bi da nadjes aluminijumski valjak takve velicine da se moze uraditi sledece:

Valjak se glodalicom po obimu obradi (fino i glatko zbog naleganja tranzistora) da postane dvanestostrano geometrijsko telo (sa bazama koje su dvanestougaonici, zaboravio sam kako se zove to telo :-(... ).
Stranice treba da su tolike da po sirini sigurno stane jedan mosfet, a po duzini bar 4 (ide dva, ali je potreban medjuprostor za veze).
Potom se blize bazama tela urezu navoji za stezanje mosfeta, na takav nacin ih poredjas da ti bude veoma kratka putanja izmedju donjih drejnova i gornjih sorsova. Sada imas prakticno aluminijumsku prizmu oko koje se nalazi dva prstena od po 12 mosfeta.

Gornje drejnove povezes medjusobno bakarnom trakom koju zatvoris oko valjka kao prsten na izvesnom rastojanju, tako da drejn noge, kada su savijene, mozes zalemiti na taj prsten (to bi ti bio + napajanja).
U sredinu izmedju gornjih i donjih mosfeta, takodje postavis siri bakarni prsten (te bakarne trake mogu biti od bakarnog lima 20 mm x 1 mm), koji ti sluzi kao osnova za lemljenje svih gornjih sorsova i svih donjih drejnova (to bi ti bio izlaz half bridge).
I treci prsten skroz dole, gde bi ti bili vezani svi donji sorsovi (sto bi ti bio - pol napajanja).

Noge gejtova skratis na nekoliko mm, i direktno na njih zalemis otpornike 47 ohm 0,25W (na svaki mosfet pojedinacno) na koje je navucen termobuzir (naravno posle lemljenja zica za drive).

E kada si to sve skockao izmedju gornjeg i donjeg prstena (+ i - napajanja) povezes 12 aksijalnih ELKO od 1000uF/63, tako da budu poredjani izmedju mosfeta (vertikalno posmatrano, a da ti ne smetaju kod lemljenja zica). Takodje i 12 polipropilenskih, aksijalnih 1uF/250V, na isti nacin kao i elko. Moras malo planirati sve to pre montaze da bi imao prostora za smestaj svega tog.

Izvode za + napajanja, sto ce ti u stvarnosti biti dovod iz kontaktora ili prekidaca sa promenu polariteta statora, dovedes sa 12 licnastih zica od po 4 mm^2 potpuno jednake duzine, koje veoma pravilno rasporedis po obimu odgovarajuceg bakarnog prstena (gornji drejnovi).
Izvode za jedan kraj rotora, na isti nacin (12 zica) na - prsten.
Izvode za drugi kraj rotora, takodje na isti nacin sa srednjeg prstena(izlaz half bridge).
- pol akumulatora isto na donji prsten (pravo tamo, nikako neke domisljate krace veze na motor!).

I konacno + od akumulatora na kontaktore za kontrolu smera, koji bi bili istovremeno i generalni off.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Kroz valjak izbusis uzduzno bar 4 simetricne dugacke rupe bar fi 8mm, sto blize tranzistorima, tako da rupe sa podjednakim rastojanjem dele po tri strane tog mnogoedra :-).
Napravis prikljucke za creva na oba kraja svih svih rupa, i premostis ih tako da sve budu povezane na red, tako da ti ostane dva kraja kao dovod i odvod za vodu.
Nadjes neku pumpu za vodu koju mozes spregnuti kajisem za motor (nesto poput ficine pumpe ili slicno, improvizuj), potom tu vodu provuces kroz jevtino grejno telo za 101 ili yuga, napravis lepo od lima difuzor koji dobro dihtuje i prikljucis ga tamo gde elektromotor usisava vazduh.

Tako ces imati mali a mocan blok, sa vrhunskim hladjenjem (mozes izvesti i sa elektro ventilatorom sa termostatom, a moze i elektro pumpa, njihova potrosnja je inace smesna u odnosu na glavni motor, a moze ti dati izvesne prednosti kod malog broja obrtaja glavnog motora).

Mozes valjak podeliti na dva dela, tako da ne moras izolovati mosfete, jer tako dobijes znacajno bolje hladjenje, jedino sto moras izvrsiti spajanje kanala za vodu kratkim komadima gumenih creva i naliti destilisanu vodu ili antifriz (jer su veoma losi provodnici struje), no to zahteva izvode za vodu bocno ili premostenja unutar blokova sa jedne strane, sto nije lak posao, a sve radi toga da dva bloka budu medjusobno sto blize zbog minimalne duzine putanje gornji sors donji drejn.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ako zrtvujes duzi valjak i 4 x po 12 mosfeta, mozes napraviti full bridge, gde ti vise ne treba ni jedan kontaktor. Imaces promenu smera i rekuperaciju energije. (inace sama potrosnja spulni kontaktora nije uopste naivna)

-------------------------------------------------------------------------------------------
Moze se to izvesti i tako da se mosfeti montiraju zvezdasto na ravnu stranu aluminijumske "pogace", a poprecno kanali za vodu, gde bi sorsovi bili zalemljeni na centralni bakarni tanjiric, a drejnovi na prsten. Masti na volju, vazno je da ako mozes izbegnes izolaciju ispod mosfeta, sve putanje ti budu sto krace i potpuno simetricne sa aspekta svakog mosfeta pojedinacno (paznja! pravolinijska sina koja povezuje izvode mosfeta nema blage veze sa njihovom simetrijom, i za rizik od preterecenja onog sto je blize glavnom dovodu struje je dovolno par cm sine, jedini potencijalni lek bi mozda bio da ih sve povezes sa pravolinijskom sinom, a da ipak sa svakog mosfeta pojedinacno odvedes jednakim komadima zice (ukljucena je i njihova geometrija) ka glavnom dovodu ili odvodu struje, sto je isto jako tesko poput izvodjenja jednakih putanja kod usisne ili izduvne grane, i geometrijski a i duzina, vidjao si kako to ide).

Kod tako velikih struja je dominantna pojava induktivitet od svega nekoliko desetina nH (citaj nekoliko cm provodnika, gde njegov poprecni presek i ne igra bog-zna koliku ulogu u tome), koja moze da ti "sprzi" neki od mosfeta izazivanjem razlicitog vremena njihove pobude ili tolikog spike da premasi njegovih 100V.

Problem je dodatno tezi sto je za snubber koji moze prihvatiti >7,5KJ iz motora potrebna puna kofa veoma robustnih i skupih komponenti, sto se tek ne isplati.
Ako se veoma kratko, sa minimalnim induktivitetima izvede half-bridge ili full-bridge, i njihov dobar decoupling (oni kondenzatori izmadju + i - napajanja), snubberi skoro da i nisu potrebni.

Vodeno hladjenje predlazem zato sto je mnogostruko mocnije od vazdusnog, i moze dati veoma kompaktnu gradju koja je od sustinskog znacaja.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Modul pak ima vec ultra kompaktnu gradju, sa induktivitetom uvodnika reda 10nH pa se veoma lako obavlja decoupling jednostavnim montiranjem kondenzatora direktno na izvode napajanja (koji su inace iz tog razloga napravljeni jedan do drugog, dok je jedan krajnji izvod izlaz polumosta), takodje je izolovan od hladnjaka, i glavni dovodi i odvodi sa njega se izvode direktnim srafljenjem bakarnuh sina na njega, a on se montira na hladnjak bilo kog oblika, samo da zadovolji termicki kapacitet.

A IGBT moduli se uglavnom prave za 600 ili 1200V, tako da im je margina proboja veoma visoko, sto dozvoljava i nekvalitetan snubber.
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Na kraju krajeva, mozes to izvesti i sa brzim tiristorima, sto ti zahteva veoma slozen proracun, i dva povelika kalema sa debelom zicom i nekoliko ultraskupih kondenzatora ekstremnog kvaliteta.
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tacno je da postoje viljuskari sa veoma malim kontrolnim "kutijicama" velicine dve sake, samo sto su mosfet moduli "skriveni" pored baterije, a to je samo drive i kontrola. To je vidljivo bez dubljeg rasklapanja :-).
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Eto nekoliko ideja-predloga o kompaktnoj montazi, i par objasnjenja...

Evo grubih sema power dela (oba nacina): (u prilogu)

Pozdrav!

Ne bih pravio regenerativno kočenje. To mi je zadnja briga. Osnovna namena vozila će biti kratko trkanje. Neće biti mnogo kočenja i korist od toga bi bila mala.

Što se hladnjaka tiče, nema nikakvih problema. Imam negde aluminijumske klipove od velikih dizela. Prepostavljam da bi mogli da se upotrebe zbog dosta velikog prečnika. Ako ne, lako mogu istopiti te klipove i napraviti odlivak veličine omanje kante. Posle obradim na strugu i napravim šta god treba.
Samo jedna mala skica sa dimenzijama i napravim to za par dana. To se može smatrati rešenim.

Inače, imam negde jednu manju tablu bakarnog lima. Lako mogu napraviti trake ako trebaju. Takođe ni žice do 16 kvadrata nisu problem. Imam svega :)