Napravite ovaj krug električnog skutera / rikše

Članak predstavlja jednostavan dizajn sklopa električnog skutera koji se također može izmijeniti u električnu auto-rikšu. Ideju je zatražio gospodin Steve.

Zahtjev za krug

Imao sam sreće pronaći vaš blog, zaista nevjerojatne stvari koje ste uspjeli dizajnirati.

Tražim a DC do DC Pojačajte i kontroler za električni motor skutera

Ulaz: SLA (zapečaćena olovno-kiselinska) baterija 12V, koja je napunjena ~ 13,5V
minimalni napon - odsječen na ~ 10,5V

Izlaz: 60V DC motor 1000W.

Jeste li naišli na takav krug?

Mogu zamisliti da će to biti push-pull tip, ali nemam pojma o vrstama MOSFET-ova (dati snagu 80-100A), koji ih pokreću, zatim o transformatoru, tipu jezgre i zatim o diodama.
Plus minimalni napon prekinut da ograniči radni ciklus PWM-a.

Pronašao sam još nekih podataka. Motor je trofazni bez četkica sa Hall senzorima.
Postoje dva načina da mu se približite, a / ostavite postojeći regulator na mjestu i učinite samo 12 V do 60 V pojačanje ili b / zamijenite i regulator.

Neće biti razlike u energetskoj učinkovitosti, kontroler jednostavno prekidači koje faze dobivaju struju na temelju Hallovih senzora. Stoga, držeći se plana a.

Hvala vam puno,
Steve

Dizajn

Danas je izrada električnog vozila puno jednostavnija nego nekada, a to je postalo moguće zahvaljujući dva glavna elementa u dizajnu, a to su BLDC motori i Li-ion ili Li-polimer baterije.

Ova dva ultra učinkovita člana u osnovi su dopustila da koncept električnih vozila postane stvarnost i praktički izvediv.

Zašto BLDC motor

BLDC motor ili motor bez četkica učinkovit je jer je dizajniran da radi bez fizičkih kontakata, osim s kugličnim ležajevima osovine.

U BLDC motorima rotor se okreće isključivo magnetskom silom što čini sustav izuzetno učinkovitim, za razliku od ranijih četkanih motora koji su imali rotore pričvršćene uz izvor napajanja kroz četke, što je uzrokovalo puno trenja, iskrenja i habanja u sustavu.

Zašto Li-Ion baterija

Na sličnim linijama, s pojavom znatno nadograđenih Li-ion baterija i Lipo baterija danas postizanje električne energije iz baterija više se ne smatra neučinkovitim konceptom.

Ranije smo na raspolaganju imali samo olovne baterije za sve sustave za sigurnosno kopiranje istosmjernom strujom, što je imalo dva glavna nedostatka: tim je kolegama trebalo puno vremena za punjenje, imali su ograničenu brzinu pražnjenja, kraći vijek trajanja, bili su glomazni i teški, a svi su samo dodavali na njihovu neučinkovitu prirodu rada.

Suprotno tome, Li-ion ili Li-po baterije su lakše, kompaktne, brzo se pune pri velikim brzinama struje i mogu se isprazniti pri bilo kojoj željenoj visokoj brzini struje, one imaju duži radni vijek, SMF su tipovi, sve ove značajke čine ih pravi kandidat za primjene poput električnih skutera, električnih rikša, quadcopter bespilotne letjelice itd.

Iako su BLDC motori izuzetno učinkoviti, oni zahtijevaju specijalizirane IC-ove za pogon njihovih statorskih zavojnica, danas imamo mnogo proizvođača koji proizvode ove ekskluzivne IC-module sljedeće generacije koji ne samo da obavljaju osnovnu funkciju upravljanja tim motorima, već su specificirani i s mnogim naprednim dodatnim značajke, kao što su: PWM upravljanje otvorenom petljom, kontrola zatvorene petlje potpomognuta senzorom, više sigurnosnih zaštitnih mehanizama, upravljanje motorom za vožnju unatrag / naprijed, kontrola kočenja i mnoštvo drugih ugrađenih značajki vrhunskog stanja.

Korištenje kruga BLDC upravljačkog programa

Već sam raspravljao o jednom tako izvrsnom čipu, posebno dizajniranom za rukovanje BLDC motorima velike snage, to je MC33035 IC tvrtke Motorola.

Naučimo kako se ovaj modul može učinkovito primijeniti za izradu električnog skutera ili električne rikše, upravo u vašem domu.

Neću raspravljati o mehaničkim detaljima vozila, već samo o električnom krugu i pojedinostima ožičenja sustava.

Kružni dijagram

Popis dijelova

Svi otpornici, uključujući Rt, ali bez Rs i R = 4k7, 1/4 vata

Ct = 10nF

Potenciometar brzine = 10K Linearno

BJT-ovi gornje snage = TIP147

Donji Mosfets = IRF540

Rs = 0,1 / maksimalni kapacitet struje statora

R = 1K

C = 0,1 uF

Gornja slika prikazuje punopravni trofazni istosmjerni pogon motora bez četkica velike snage, IC MC33035, koji postaje savršeno prikladan za predloženu primjenu električnog skutera ili električne rikše.

Uređaj ima sve osnovne značajke za koje se može očekivati ​​da će biti u tim vozilima, a ako je potrebno, IC se može poboljšati dodatnim naprednim značajkama kroz mnoge alternativne moguće konfiguracije.

Napredne značajke postaju posebno moguće kada je čip konfiguriran u načinu zatvorene petlje, no raspravljana aplikacija je konfiguracija otvorene petlje koja je poželjnija konfiguracija jer je konfiguraciju mnogo jednostavnija, a opet može ispuniti sve tražene značajke to se može očekivati ​​u električnom vozilu.

Već smo razgovarali pinout funkcije ovog čipa u prethodnom poglavlju, rezimirajmo isto i također shvatimo kako se točno može primijeniti gornji IC za postizanje različitih operacija uključenih u električno vozilo.

Kako IC funkcionira

Zeleno zasjenjeni dio je sam MC 33035 IC koji prikazuje sve ugrađene sofisticirane sklopove ugrađene u čip i što ga čini tako naprednim sa svojim performansama.

Žuto zasjenjeni dio je motor, koji uključuje trofazni stator označen s tri zavojnice u konfiguraciji 'Delta', kružni rotor naznačen NN-S magnetima i tri senzora Hall efekta na vrhu.

Signali tri senzora Hallovog efekta dovode se na pin 4, 5, 6 IC-a za unutarnju obradu i generiranje odgovarajuće sekvence prebacivanja izlaza na povezanim uređajima izlazne snage.

Funkcije izvlačenja i kontrole

Izvodi 2, 1 i 24 kontroliraju vanjski konfigurirane uređaje gornjeg napajanja, dok su pinovi 19, 20, 21 dodijeljeni za upravljanje nadopunjujućim uređajima donje serije napajanja. koji zajedno upravljaju povezanim BLDC automobilskim motorom prema raznim napajanim naredbama.

Budući da je IC konfiguriran u načinu otvorene petlje, trebao bi se aktivirati i kontrolirati vanjskim PWM signalima, čiji radni ciklus treba odrediti brzinu motora.

Međutim, ovaj pametni IC ne zahtijeva vanjski krug za generiranje PWM-ova, već njime upravlja ugrađeni oscilator i nekoliko sklopova s ​​pojačivačem pogrešaka.

Komponente Rt i Ct prikladno su odabrane za generiranje frekvencije (20 do 30 kHz) za PWM-ove, koji se dovode na pin # 10 IC-a za daljnju obradu.

Navedeno se radi kroz napon napajanja od 5 V koji generira sama IC na pinu 8, a to napajanje se istovremeno koristi za napajanje uređaja s Hall efektom, čini se da je ovdje sve točno učinjeno .... ništa se ne troši.

Dio zasjenjen crvenom bojom čini odjeljak za kontrolu brzine u konfiguraciji, kao što se vidi, jednostavno je napravljen pomoću jednog običnog potenciometra .... guranjem prema gore povećava brzinu i obrnuto. To je zauzvrat omogućeno kroz odgovarajuće različite radne cikluse PWM-a u cijelom pribadača # 10, 11, 12, 13 .

Potenciometar se može pretvoriti u sklop sklopa LDR / LED za postizanje a kontrola brzine papučice bez trenja u vozilu.

Pribadača # 3 je za određivanje smjera rotacije motora prema naprijed, unatrag, odnosno smjera skutera ili rikše. To implicira da će sada vaš električni skuter ili vaša električna rikša imati mogućnost povratka unatrag .... zamislite samo dvokotač sa sustavom za vožnju unatrag, ..... zanimljivo?

Pribadača # 3 može se vidjeti s prekidačem, zatvaranjem ovog prekidača pin # 3 postaje uzemljen omogućujući pomicanje prema naprijed prema motoru, dok se otvaranjem dovodi do okretanja motora u suprotnom smjeru (pin3 ima unutarnji otpor prema gore, pa otvaranje sklopka ne uzrokuje ništa štetno za IC).

Identično, pin # 22 prekidač odabire odziv signala faznog pomaka povezanog motora, ovaj prekidač mora biti na odgovarajući način UKLJUČEN ili ISKLJUČEN u odnosu na specifikacije motora, ako se koristi fazni motor od 60 stupnjeva, prekidač mora ostati zatvoren , i otvoren za fazni motor od 120 stupnjeva.

Pribadača # 16 je pin za uzemljenje IC-a i mora biti povezan s negativnim vodom akumulatora i / ili zajedničkim vodom uzemljenja povezanim sa sustavom.

Pribadača # 17 je Vcc ili pozitivni ulazni pin, ovaj pin mora biti povezan na mrežni napon između 10V i 30V, pri čemu je 10V minimalna vrijednost, a 30V maksimalna granica proboja za IC.

Pribadača # 17 može se integrirati s 'Vm' ili linijom napajanja motora ako se specifikacije napajanja motora podudaraju sa specifikacijama IC Vcc, inače bi se pin17 mogao napajati iz zasebnog stupnjevitog stupnja regulatora.

Pribadača # 7 je pinout 'enable' IC-a, ovaj se pin može vidjeti prekinut na masu preko prekidača, sve dok je UKLJUČEN i pin # 7 ostaje uzemljen, motor može ostati aktivan, kada je ISKLJUČEN, motor je onemogućen što rezultira zaustavljanjem motora. Način rada nagiba može se brzo zaustaviti ako je motor ili vozilo pod nekim opterećenjem.

Pribadača # 23 dodijeljena mu je sposobnost 'kočenja' i uzrokuje da se motor gotovo trenutno zaustavi i zaustavi kada se otvori pripadajući prekidač. Motoru je dopušteno normalno raditi sve dok je ovaj prekidač zatvoren i dok je zatik # 7 uzemljen.

Preporučio bih da prekidač sklopite na pin # 7 (omogućite) i pin # 23 (kočite) zajedno, tako da se prebace dvostrukim djelovanjem i zajedno, to bi vjerojatno pomoglo da se učinkovito i kolektivno 'ubije' okretanje motora a omogućuju i motor da radi kombiniranim signalom iz dva puna.

'Rs' čini osjetni otpor odgovoran za provjeru preopterećenja ili prekomjernih trenutnih stanja motora, u takvim situacijama. stanje 'kvara' se momentalno pokreće isključivanjem motora i internim ulaskom IC-a u način zaključavanja. Stanje ostaje u ovom načinu rada sve dok se kvar ne ispravi i normalizacija ne obnovi.

Ovim se završava detaljno objašnjenje u vezi s različitim pinoutima predloženih pinouts električnog skutera / rikše. Samo ga treba pravilno implementirati prema prikazanim informacijama o povezivanju na dijagramu za uspješno i sigurno provođenje operacija vozila.

Uz to, IC MC33035 također uključuje nekoliko ugrađenih zaštitnih značajki kao što je zaključavanje podvolaža koje osigurava isključivanje vozila u slučaju da je IC zabranjeno od potrebnog minimalnog napona napajanja, kao i zaštitu od toplinskog preopterećenja koja osigurava da IC nikad ne radi s prekomjernim temperaturama.

Kako spojiti bateriju (napajanje)

Prema zahtjevu, električno vozilo određeno je za rad s ulazom od 60 V i zahtjevi korisnika za a pretvarač pojačanja za stjecanje ovog višeg nivoa napona iz manje 12V ili 24V baterije.

Međutim, dodavanje pretvarača pojačanja moglo bi nepotrebno učiniti sklop složenijim i moglo bi povećati moguću neučinkovitost. Bolja ideja je koristiti 5nos od 12V baterija u seriji. Za dovoljno vremena izrade sigurnosne kopije i struje za motor od 1000 vata, svaka baterija mogla bi biti ocijenjena na 25AH ili više.

Ožičenje baterija može se provesti pozivanjem na sljedeće detalje povezivanja: