Re: OT Elektrokoloběžky - odbuzení motoru

Čtvrtek Srpen 11 19:19:40 CEST 2022

Ahoj, BLDC motory se samozřejmě odbuzují a to jak v 6-step režimu 
(časováním spínání), tak ve vektorovém.

Teorie je taková, že moment motoru (to, co zrychluje) je vyvolaný elmag. 
polem statoru kolmém k mag. poli rotoru. Pokud ale dosáhne 
elektromotorické napětí (indukované točícím se rotorem v cívce statoru) 
velikosti blízké budícímu napětí, je potřeba ho uměle snížit.

Odbuzování probíhá tak, že se do statoru přivede napětí vektorově kolmé 
k "momentovému", které vyvolá magnetické pole v protifázi k mg. poli 
rotoru a tím jej odbudí (z pohledu statorových cívek, kde se 
elektromotorické napětí indukuje). Prakticky se jedná o fázový posuv 
budícího napětí a regulaci velikosti toho napětí po složkách (kolmé a 
souosé).

Odbuzování má několik omezení, ale i benefity:

+ dokáže zvednout rychlost i 200-300% nad nominální rychlost :-)
+ ušetří na vinutí motoru a jeho výkonové dimenzování
+ implementace se hodí např. výrobcům praček při ždímání, protože čím 
vyšší otáčky, tím lehčí prádlo je a tak můžou jít ještě do vyšších, bez 
nutnosti motor dimenzovat na tak vysoké nominální
- celkový proud statorem je omezený konstrukcí, oteplením vinutí apod., 
takže to, co jde do odbuzení, chybí v momentu, tj. zrychlovat nad 
nominální otáčky můžete, jen pokud máte rezervu v momentu (a ta se s 
rychlostí snižuje)
- při ztrátě odbuzení (např. při bezsenzorovém řízení a velkém skoku 
zátěže) se motor točí i 3x - 4x nad nominální rychlostí => generované 
elektromotorické napětí a uložená energie jsou často nad možnosti 
výkonového stupně a hrozí prošlehnutí vinutí, výkonových tranzistorů a 
budičů. Pro tento případ se musí dimenzovat ochrana a zajistit, aby se 
omezilo generované napětí a "spálila" uložená kinetická energie, typicky 
zkratováním nebo zkratovým rezistorem.

Jedna z implementací je Clark-Parke transformace a nadřazená regulační 
smyčka BLDC motoru. Tak to implementuje ST v MC SDK.

Tomáš

On 2022-08-11 14:15, Aleš Filip wrote:
> Dobrý den,
> 
> V návodu k programu je toto:
> SPEED BOOST
> 
> THIS IS HIGHLY EXPERIMENTAL!
> USE WITH CAUTION AND AT YOUR OWN RISK!
> ONLY USE THIS OPTION IF YOU KNOW WHAT YOU ARE DOING!
> THIS OPTION IF USED INCORRECTLY CAN HARM AND DESTROY YOUR MOTOR!
> YOUR MOTOR COULD EASILY OVERHEAT IF YOU CHOOSE TOO MUCH CURRENT!!
> SPEEDBOOST CAN LEAD TO HIGH BATTERY CONSUMPTION!
> 
> GOOGLE 'FIELD WEAKENING CONTROL' TO GET MORE INFORMATION ON THIS
> TECHNIQUE!
> 
> VMIN WHEN ACTIVATED
> Select the speed at which speed boost gets activated by applying IMIN
> CURRENT.
> 
> IMIN - INITIAL CURRENT APPLIED
> Initial current applied once VMIN is reached
> 
> IMULT MULTIPLIER
> Indicates additional current used for each additional km/h
> 
> Applied current = IMIN + (currentSpeed- VMIN)*IMULT/4096
> 
> EXAMPLE:
> Imin=7
> Vmin=30km/h
> currentSpeed=36km/h
> Imult=4096
> 
> 7+((36-30)*(4096/4096) = 7+(6*1) = 13
> 
> This boost is a speed/torque trade-off when operating over
> base-speed(top speed without field weakening). It is easy to reach
> crazy freewheeling speeds with higher currents
> which won't be reached under real load. Therefore weakening the
> magnetic field while driving uphill will likey just lower your torque
> and reduce efficiency. Downhill or on flat ground the effect is most
> effective.
> Using field weakening makes only sense in cases the max. motor torque
> is not needed.
> This is mostly the case on FLAT STREETS ot driving down a hill.
> 
> If you want to experiment, start with IMIN=2, VMIN=25KM/H , IMULT=0
> (CURRENT DOES NOT INCREASE WITH SPEED) and increase the values slowly.
> Per an value increase of 3 you should get about 1-2 km/h of additional
> speed.
> VMIN should be set CLOSE to your DEFAULT TOP SPEED or a little lower
> like 5-8KM/H (so with decreasing battery voltage you still reach this
> limit for activation) as field weakening makes only sense when driving
> almost at your usual top speed(base-speed). If default top speed is
> 30KM/h set it to 25-22km/h, if default top speed is 36KM/h set it to
> 31-29km/h
> 
> Think of the speedboost settings as scalars, a value that gets used to
> modify the amount of current that gets applied to overcome/reduce the
> back EMF that is limiting the max. rotation speed.
> Basically it scales the field vector opposing the back EMF.
> This value it's not directly translatable to amps or a specific power
> draw from the battery!
> So summing PMAX value and the speedboost SCALING FACTOR is NOT
> possible.
> 
> It's more like: the higher the value the more current will get used
> for field weakening.
> But as increasing this value leads to increased power draw it's
> intuitive to think of it as scalar that scales the applied current
> used for field weakening the back EMF.
> The idea of the speedboost settings are to be able to scale the
> applied field vector.
> 
> This option is much more effective on the G30 motor than on m365
> motor.
> On G30 people with fully charged stock battery reach up to :
> 36KM/h on V6 motor (motor serial number starts with 6) and
> 42KM/h on V9 motor (motor serial number starts with 9)
> on a flat street.
> 
> ACTIVE FOR
> Select the driving modes for which speed boost should be activated
> 
> S pozdravem,
> 
> --
>  Aleš Filip
>  Kutná Hora
>  http://xanadu.khnet.info
> 
> Dne 11.08.2022 v 14:02 Jaroslav Lukeš napsal(a):
> 
>> BLDC motor se neodbuzuje, je to 3 fáz synchronní. Jedině že
>> zkrátí nějakou mrtvou dobu, že je vinutí napájené déle. Je
>> to prostě spínání cívky.
>> 
>> Aleš Filip napsal(a):
>> 
>>> Dobrý den,
>>> 
>>> Když už jsme u těch koloběžek. Koloběžka s 36V napájením
>>> a 350W motorem se nerozjede na víc, než 33km/h, s klesajícím
>>> napětím baterie tato rychlost klesá.
>>> V programu na úpravu parametrů je volba SpeedBoost. Ta, když se
>>> zapne, tak umí "odbuzovat motor", a tím se ještě o něco
>>> zvýší ta maximální rychlost. Autor ale nedoporučuje to
>>> používat, že by mohlo dojít k poškození řídící jednotky
>>> - vybouchají FETy.
>>> Co je to odbuzení motoru?
>>> Dá se nastavit, při jaké rychlosti to má začít odbuzovat,
>>> proud Imin a Imult multiplier x/4096.
>> 
>> _______________________________________________
>> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz [1]
>> Hw-list na list.hw.cz
>> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
> 
> 
> 
> Links:
> ------
> [1] http://www.HW.cz
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list