Gentor

[Cheopps]

Tervised, foorumirahvas, üle pika aja!


Teema pealkiri ehk segane?! Seega seletame!
Nimelt sigines idee, kuskil aasta tagasi, elektri-mopeedi valmistamiseks. Kuna Eesti on iseehitaja vastu eriti julm(suisa vägivaldne), siis tuli hakata vajalikke detaile ise valmis nokitsema. Esimene vajalik seadeldis oleks siis mootor. Kahjuks inimliku hinna(ning kvaliteediga) pole kahjuks mitte kuskilt seda leida. Definitsioon "inimliku hinna" kohta oleks järgmine: omahind 1/3 kogu riistapuu hinnast. Esimese asjana võtsin sihiks luua midagi Delta taolist; 1,7hj kui õieti mäletan. Eelarveks olen endale seadnud ca 10 000.-.

Ikkagi mis asi on siis Gentor?! Gentor on harjadetta muudetava rootoriväljaga alalisvoolu mootoriks muundatud auto generaator Idee järgi töötab ta nagu iga teinegi BLDC või PMAC mootor. Prototüübiks valisin päevi näinud BOSCH 12V 90A generaatori. Sel eemaldasin staatori mähised ning asendasin Litz juhtmega(7x0,8mm), mis andis juhi tegevristlõike ca. 20% suurema(samba täituvus parem). Kuna tegu oli kasutatud ning juba osadest ilma jäänud agregaadiga, tuli ise ehitada ka uus harjade alus.

Et kõigil oleks aimu, millest jutt.

Kasutuses on BLDC MC33035 klotsil valmistatud tüüpskeemi järgi kontrolleri skeemilahendus, kus kõik 3 faasi on FETidel(v.t. datasheeti vastavat punkti). Teine versioon omab juba rpm stabilisaatorit vastavalt regulaatori asendile, 3 faasilise FET-silla driverit IR2130, lõppaste 2tk paraleelis IRF3205, tulede(k.a. suunatuled) toitemuundur ning regen(hetkel väljatöötamisel). Kogu riistapuu hakkab tööle 36V pardapingel, mille saavutamiseks olen valinud NiMH akud(60tk tegelikult). Hind jääb nende akude puhul samasse suurusjärku, mis SLA akude puhulgi. Eks esialgu tellin 10 eksemplari ning testin neid, kas sobivad.

Esialgne progressiraport olekski kõik. Kogu riistapuu valmistamise protsess saab olema pikk ning okkaline...aaga eks vaatame

[erku]

Vs: Gentor

Noh, kuidas kellegile.
Ma miskipärast arvan et päris jalgratast otsast leiutada pole mõtet, kui suured onud on juba töö ära teinud.
Sedalaadi ajameid kasutatakse lugematul arvul seadmetes.

Üks variant kogu sellise lõppajami juhtimiseks on Semikroni SKiiP:

http://www.semikron.com/

ja sealt võiks sobida:

http://www.semikron.com/products/data/cur/assets/SKiiP_02NAC066V3_25232320.pdf

või iganes mõni teine omasugune:

http://www.semikron.com/skcompub/en/search.htm?suche=SKiiP&tx_indexedsearch%5Bsubmit_button%5D.x=0&tx_indexedsearch%5Bsubmit_button%5D.y=0

Selliseid SKiiP-e juhivad tavaliselt:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/257600/AVAGO/HCPL-314J.html

[murphy]

Vs: Gentor

Tjh möllad sensoritega. Sensorless pole keeruline.
Teiseks mootor vaata hobbyking.com Seal 2KW , maksis miski 1k kanti kui sedagi.
Akud aga on küll hea leid.

[virx5]

Vs: Gentor

Kuidas kavatsed lahendada akude ohutu laadimise ja tühjenemise?
Kas kavatsed teha 10-sed pakid, kus elemendid jadasse ühendatud ja siis muundad 12V paki pinge 36 voldi peale, või teed 2 pakki 30 elemendiga?
Kas akude kontroller hakkab jälgima iga elemendi pinget, või ainult kogu paki pinget? 30-se paki puhul on vist väga suur oht nõrgemad elemendid üle koormata.
C/60 vooluga laadimine oleks ohutu, aga kui palju sõita vaja, siis liiga aeglane. "Targa laadija" tegemine võib nii paljude elementide puhul keeruliseks osutuda.

[Cheopps]

Vs: Gentor

Kuidas kavatsed lahendada akude ohutu laadimise ja tühjenemise?
Kas kavatsed teha 10-sed pakid, kus elemendid jadasse ühendatud ja siis muundad 12V paki pinge 36 voldi peale, või teed 2 pakki 30 elemendiga?
Kas akude kontroller hakkab jälgima iga elemendi pinget, või ainult kogu paki pinget? 30-se paki puhul on vist väga suur oht nõrgemad elemendid üle koormata.
C/60 vooluga laadimine oleks ohutu, aga kui palju sõita vaja, siis liiga aeglane. "Targa laadija" tegemine võib nii paljude elementide puhul keeruliseks osutuda.

Sai nende akude puhul mõeldud SLA, LiIon, NiCd, jne. LiIoni ei julge kilide käest tellida...läeb veel põlema! SLA on eestist ostes sama kallis kui NiMH eBay kaudu tellida hulgi(no name 17 Ah 12V SLA maksab tiba üle 550.-). 60 NiMH akut peaks kaaluma ca 5kg, mis vastab ühe SLA aku kaalule; neid oleks vaja ikkagi 3tk järjestikku ühendada! Üldiselt tuleva kuu tellin 10tk tollelt müüalt ning testin asja ära(mahutavus ning koormatavus 1...3C juures). Nende akude puhul tuleb uurida, et ega pole kasutatud vastava suurusega adapterit, mille sees on hoopis AA või veel hullem AAA aku! Õnneks on mul tööjuures röntgeni seade!

Akud on plaanis ühendada paari kaupa rööbiti ning 30tk järjestikku! See on küll kohutavalt keeruline lahendus laadimise kontrolli all hoidmiseks kuid ma arvan, et kui teha väljavõte iga 5 elemendi tagant ning neile oma laadia, siis probleeme ei tule. Olen mõelnud kasutada ka igalt akult väljavõte teha ning jälgida iga paraleelaku nimipinget koormamise ajal(nt. LM339 komparaatoriga, neid on paar karbitäit üle praegu). Kui ühe paraleelaku nimipinge langeb alla 1,0...1,05V, annab sellest kohe märku LED või akupakk lülib end välja(BTS555 peaks lülitina olema kohane valik, neid vedeleb mul mõnikümmend tk).


Sensoritta lülitus on kohane väheldase väände ning suurte pööretega mootori puhul kasutada(mootori start up on problemaatiline seisva rootori puhul). Minu puhul peab mootor arendama maks väänet 0 rpm juures! Sensorid oleks võinud asetada ka staatori külge, kuid loobusin sellest. Liiga palju tööd oleks olnud staatorisse uurete tegemiseks, et sensorid õiges kohas oleks. Puudub kahjuks mul vastav tehnopark. Kõige hullem siiski oli neo magnetite liimimine lainenupu rattale. Nad krt ju tahavad üksteise külge lennata! Teine asi oli leida täpselt ühesugused magnetid. Selleks lammutasin paarkümmend CD romi ära ning eemaldasin läätsejuhtimissüsteemist 2tk per unit. Imekombel sain täpselt ühesugused magnetid oma gentori jaoks!

Mootori väljundvõimsuse jaoks kahjuks puudub mul samuti vastav tehnika. Niipalju võin öelda, et max rootori ergutusel(mingi 4..5V) ei suuda palja käega võlli kinni hoida(kinni hoiad siis ikka seisvat võlli ning käivitad gentori) ning seda toitepingel 12V.

Niipalju võin veel öelda lõppastme kohta, et datasheedil toodud lülitus, kus kõik transid on N-Fet, omab väga kehvat kasutegurit. Nimelt just ülemise otsa transid, mis läbi optronite töötavad, lähevad gentorit koormates kiiresti tuliseks(ca. 45C ja seda siis ilma radikatta lülituse korral). Alumised jäävad 27C juurde sõltumatta koormusest. Selle probleemi peaks lahendama spets 3 faasiline FET driver.

[erku]

Vs: Gentor

Jäi ütlemata, et auto generaatori servomootoriks tegemine on on andnud väga hea tulemuse.
Vidin valmistatud sahtkuivatile jagama vilja paremale ja vasakule ning kiirus+tagasiööre sõltub vilja hulgast
Asi on ehitatud tavalisest auto generaatorist, millelt on rootor tõmmatud pooleks ja sisse on pandud mähise asemele kõlarite seest rõngasmagnetid (rõngasmagnetite peale ja sisse treitud plastikust hülsid ja pressitud magnetpakile). Staator on keritud ringi kuuefaasiliseks ja töötab nagu AMHI mootor (AMHI mootori asemel). Seda tüüpi mootoril on pöördemoment ikka väga suur.

Puuduseks on vast maksimaalsete pöörete arv, kus staatoriplekkidest tulenevalt hakkab kõrgetel pööretel võimsus tuntavalt langema. Pakun et üle 4000 p/min peaks hakkama võimsus langema.

[Cheopps]

Vs: Gentor

Esialgu oli samuti mõte asendada rootorimähis püsimagnetitega(ise korjasin kõvaketaste seest neo magneteid paraja hunniku). Asi jäi selle taha, et polnud mittemagneetilist võlli kuskilt võtta ning puudus ka vastav press/tõmmits pooluste eemaldamiseks.

[ruudi]

Vs: Gentor

Aga ega halli andurite jaoks ei peagi need väiksed magnetid olema vist neodüüm magnetid tavalised peaks ka sobima ?

[murphy]

Vs: Gentor

Rääkisin yhes teemas ka et NiMh akudel on rekombineerimis katise ylelaadimise vastu.
Nende akude laadimine on suhteliselt lihtne. Hoida püsivat voolu max1C tavaliselt, vaadata et temp ei läheks üle piiri ja kui pinge delta läheb negatiivseks(pinge hakkab kukkuma) laadimine lõpetada. Imelihtne. Delta Negatiivseks minek tähendab et rekombineerimis reaktsioon läks käiku. See hoiab akud ka balanseeritud. Samuti peab kontroller meeles pidama et kui akut pole tyhjendatud ytleme 10% võrra siis ei tohi laadida, selle saab pinge mõõtmisega ära teha. Ei miskit keerulist.
1 buck converter fix voolule ja 1 pic vms meelepärane micro seda sisse lälja klõpsima vastavalt pingetele. See sensorless on kysitav, ma ei tea ylekannet aga muidu sensorless asja võid rängalt koormata, mul omad loomkatsed sellega tehtud. Kui ülekanne on piisav saad ka madalatel kiirustel suure jõu. Aga see päris 0 punkt on nati nigel ikka. Samas suurtel pööretel teeb sensorless sensoriga mootorile silmad ette. Samas Sensorless saab ka hea olla madalatel pööretel aga see nõuab natuke teist mõõtmis ja juhtimis tehnikat ja rammusat proset. Sensorless asja saab isegi ilma proseta korda ajada kui ainult jõukontrolli vaja.

[Cheopps]

Vs: Gentor

Akulaadias ei pea pici kasutama. Lihtsa analooglülitusega teeb sama asja ära ning hinna hoiab madalal. Selle projekti mõte ongi tegelikult omahind madalal hoida. Aaga noh, eks näeme! Praegu juba mingi 4 päev skeemi genereerimine käsil, pea veits paks otsas...

[murphy]

Vs: Gentor

Ei tea kas prose kallim on, pigem odavam isegi sest juppide loetelu on oluliselt väiksem. Kujutan juba ette et delta muutumise dedekteerimine mingi komparaator ahelaga on lõbus, rääkimatta siis selle tundlikusele välisteguritest nagu temperatuur ja niiskus.

Eks igal omad meetodid ja visioonid asjast, ma isiklult kui miskit omatarbeks siis oli umbes selline ytlus"if it is worth done then it is worth overdone", ma lihtsalt selline et kõike peab hiljem saama krudida/diagnoosida klaveri ma monitori abiga:P, vahel pinguta ka üle aga tihti tasub ka ära. On veel ka haigus ajada asju miniatuurseks seda võimalikult väheste juppidega ja võimalikult väikeste korpustega.

Aga huvitav ikka näha mis välja tuleb. Mul ka sarnane projekt oli käsil aga happeakude peal, siis aga sai vaba aeg otsa ja asi seisab kuuriall. Kasutasin 2,4KW lõikekäia mootorit, hea massi ja võimsuse suhe ja odav. Uskumatult palju nodi tuli minema visata kui bensu mootor eemaldada. Pikendusjuhtmega sai ka "sõidetud", elektri kiirendus on ikka hoopis midagi muud kui sisepõlemis mootoril.

[ruudi]

Vs: Gentor

Niipalju võin veel öelda lõppastme kohta, et datasheedil toodud lülitus, kus kõik transid on N-Fet, omab väga kehvat kasutegurit. Nimelt just ülemise otsa transid, mis läbi optronite töötavad, lähevad gentorit koormates kiiresti tuliseks(ca. 45C ja seda siis ilma radikatta lülituse korral). Alumised jäävad 27C juurde sõltumatta koormusest. Selle probleemi peaks lahendama spets 3 faasiline FET driver.

Minumeelest seal puudub Fet-i sulgev transistor äkki on viga selles ? Alumisi (massi poolseid) Fet-e selles skeemis ju tüüritakse kahe transistoriga vastastaktastmega sama peaks tegema ka ülemiste ehk plusspoolel olevate FET-idega. Kust sa selle MC1555-e said mis seda lisa pinget tekitab ?

[Cheopps]

Vs: Gentor

MC1555 on põhimõtteliselt lihtlabane 555 kell. Just selle transi puuduolek ongi madala kasuteguri põhjus. Esimene kontrolleri versioon sai loodud lihtsalt mõttega, et kas asi üldse tööle hakkab.

[reuter]

Vs: Gentor

Akudeks kannataks liitiumi kasutada ja pole need ka nii väga kallid. Hobbyking.com leiab päris laia valiku.sealt siis 5 elemendilised pakid janeed jadasse. Laadimisekskasutad mingit intelligentset laadijat ja sellele akud rööpi otsa.