Bu Elektrikli Scooter / Çekçek Devresini Yapın

Makale, elektrikli bir otomatik çekçek yapmak için de değiştirilebilen basit bir elektrikli scooter devre tasarımı sunar. Fikir, Bay Steve tarafından talep edildi.

Devre Talebi

Blogunuzu bulacak kadar şanslıydım, tasarlamayı başardığınız gerçekten harika şeyler.

Arıyorum DC'den DC'ye Yükseltme ve Elektrikli Scooter Motoru için Kontrol Cihazı

Giriş: SLA (mühürlü kurşun asit) Pil 12V, ~ 13.5V şarjlı
minimum voltaj - ~ 10.5V'de kesilir

Çıkış: 60V DC motor 1000W.

Böyle bir devre ile karşılaştın mı?

İtme-çekme tipi olacağını hayal edebiliyorum, ancak mosfet türleri hakkında hiçbir fikrim yok (80-100A watt verin), onları sürüyor, sonra transformatör, çekirdek tipi ve sonra diyotlar.
Ayrıca, PWM'nin görev döngüsünü sınırlamak için minimum voltaj kesintisi.

Biraz daha bilgi buldum. Motor, salon sensörleri ile 3 fazlı fırçasızdır.
Yaklaşmanın iki yolu vardır: a / mevcut denetleyiciyi yerinde bırakın ve yalnızca 12V ila 60V yükseltme yapın veya denetleyiciyi de değiştirin.

Güç verimliliğinde herhangi bir fark olmayacak, kontrol eden, denetleyici Hall sensörlerine göre hangi fazın akım aldığını basitçe değiştirir. Bu nedenle, a planına bağlı kalın.

Çok teşekkür ederim,
Steve

Dizayn

Günümüzde elektrikli bir araç yapmak, eskisinden çok daha kolay ve bu, tasarımdaki iki ana unsur, yani BLDC motorlar ve Li-ion veya Li-polimer piller sayesinde mümkün hale geldi.

Bu iki ultra verimli üye, temelde elektrikli araç konseptinin gerçeğe dönüşmesine ve pratik olarak uygulanabilir olmasına izin verdi.

Neden BLDC Motor

BLDC motor veya fırçasız motor, şaftın bilyalı yatakları dışında fiziksel temas olmadan çalışacak şekilde tasarlandığından verimlidir.

BLDC motorlarda rotor, yalnızca manyetik kuvvet yoluyla dönerek sistemi son derece verimli kılar, rotorları besleme kaynağına fırçalar aracılığıyla bağlanmış olan önceki fırçalanmış motorların aksine, sistemde çok fazla sürtünme, kıvılcım ve aşınma ve yıpranmaya neden olur.

Neden Li-Ion Pil

Benzer hatlarda, çok yükseltilmiş Li-ion pillerin ve Lipo pillerin ortaya çıkmasıyla birlikte bugün pillerden elektrik elde etmek artık verimsiz bir kavram olarak görülmüyor.

Daha önce, iki büyük dezavantaja neden olan tüm DC yedekleme sistemleri için emrimizde yalnızca kurşun asit piller vardı: Bu muadiller, şarj etmek için çok zamana ihtiyaç duyuyordu, sınırlı deşarj oranına sahipti, daha düşük ömre sahipti ve hacimli ve ağırdı. verimsiz çalışma doğasına.

Buna karşılık, Li-ion veya Li-po bataryalar daha hafiftir, kompakttır, yüksek akım hızlarında hızlı bir şekilde şarj edilebilir ve istenen herhangi bir yüksek akım hızında deşarj edilebilir, bunlar daha uzun çalışma ömrüne sahiptir, SMF tipleridir, tüm bu özellikler onları elektrikli scooter, elektrikli çekçek gibi uygulamalar için doğru aday, quadcopter uçağı vb.

BLDC motorları son derece verimli olmasına rağmen, bunlar stator bobinlerini sürmek için özel IC'ler gerektirir, bugün sadece bu motorları çalıştırmanın temel işlevini yerine getirmekle kalmayan, aynı zamanda birçok gelişmiş ek ile de belirtilen bu özel yeni nesil IC modüllerini üreten birçok üreticiye sahibiz. PWM açık döngü kontrolü, sensör yardımlı kapalı döngü kontrolü, çok sayıda hatasız koruma, motor geri / ileri kontrolü, fren kontrolü ve çok sayıda diğer son teknoloji dahili özellik gibi özellikler.

BLDC Sürücü Devresinin Kullanılması

Önceki yazımda, özellikle yüksek watt'lı BLDC motorları kullanmak için tasarlanmış böyle mükemmel bir çipten bahsetmiştim, Motorola'dan MC33035 IC.

Evinizde elektrikli bir scooter veya elektrikli çekçek yapmak için bu modülün nasıl etkili bir şekilde uygulanabileceğini öğrenelim.

Aracın mekanik detaylarını değil, sadece elektrik devresini ve sistemin kablolama detaylarını tartışmayacağım.

Devre şeması

Parça listesi

Rt dahil ancak Rs ve R = 4k7, 1/4 watt hariç tüm dirençler

Ct = 10nF

Hız potansiyometresi = 10K Doğrusal

Üst güç BJT'leri = TIP147

Alt Mosfetler = IRF540

Rs = 0.1 / maks. Stator akım kapasitesi

R = 1K

C = 0.1uF

Yukarıdaki şekil, önerilen elektrikli scooter veya elektrikli çekçek uygulaması için mükemmel şekilde uygun hale gelen tam teşekküllü, yüksek wattlı fırçasız 3 fazlı DC motor sürücüsü IC MC33035'i göstermektedir.

Cihaz, bu araçlarda olması beklenebilecek tüm temel özelliklere sahiptir ve gerekirse IC birçok alternatif olası konfigürasyonla ek gelişmiş özelliklerle geliştirilebilir.

Gelişmiş özellikler, çip bir kapalı döngü modunda yapılandırıldığında özellikle mümkün hale gelir, ancak tartışılan uygulama, yapılandırması çok kolay olduğu için daha çok tercih edilen bir yapılandırmadır ve yine de gerekli tüm özellikleri yerine getirebilir. bu elektrikli bir araçta beklenebilir.

Zaten tartıştık bu çipin pin çıkışı işlevleri Bir önceki bölümde, aynısını özetleyelim ve bir elektrikli araçta yer alan çeşitli işlemleri gerçekleştirmek için yukarıdaki IC'nin tam olarak nasıl uygulanmasının gerekli olabileceğini anlayalım.

IC Nasıl Çalışır?

Yeşil gölgeli bölüm, çipin içine yerleştirilmiş tüm yerleşik gelişmiş devreleri ve performansı ile bu kadar gelişmiş kılan özellikleri gösteren MC 33035 IC'nin kendisidir.

Sarı gölgeli kısım, 'Delta' konfigürasyonunda üç bobinle gösterilen 3 fazlı bir stator, N / S kutuplu mıknatıslarla gösterilen dairesel rotor ve üstte üç Hall etkisi sensörü içeren motordur.

Üç Hall etkisi sensöründen gelen sinyaller, dahili işleme ve bağlı çıkış güç cihazlarında karşılık gelen çıkış anahtarlama sırasını oluşturmak için IC'nin 4, 5, 6 numaralı pinlerine beslenir.

Pinout Fonksiyonları ve Kontrolleri

Pinout 2, 1 ve 24, harici olarak yapılandırılmış üst güç cihazlarını kontrol ederken, 19, 20, 21 pinleri tamamlayıcı alt seri güç cihazlarını kontrol etmek için atanır. bağlı BLDC otomotiv motorunu çeşitli beslenen komutlara göre kontrol eden.

IC, açık döngü modunda yapılandırıldığından, görev döngüsünün motorun hızını belirlemesi beklenen harici PWM sinyalleri kullanılarak etkinleştirilmesi ve kontrol edilmesi gerekir.

Bununla birlikte, bu akıllı IC, PWM'leri oluşturmak için harici bir devre gerektirmez, bunun yerine dahili bir osilatör ve birkaç hata amp devresi tarafından yönetilir.

Rt ve Ct bileşenleri, daha fazla işlem için IC'nin pin # 10'a beslenen PWM'ler için frekansı (20 ila 30 kHz) oluşturmak için uygun şekilde seçilir.

Yukarıdakiler, IC'nin kendisi tarafından pin # 8'de üretilen 5V'luk bir besleme voltajıyla yapılır, bu besleme aynı anda Hall etkisi cihazlarını beslemek için kullanılır, öyle görünüyor ki burada her şey tam olarak yapılıyor ... hiçbir şey boşa gitmiyor.

Kırmızı ile gölgelenen kısım, konfigürasyonun hız kontrol bölümünü oluşturur, görülebileceği gibi, basitçe tek bir sıradan potansiyometre kullanılarak yapılır ... Yukarı doğru itmek hızı artırır ve bunun tersi de geçerlidir. Bu, sırayla, buna karşılık olarak değişen PWM görev döngüleri aracılığıyla mümkün kılınmıştır. iğne # 10, 11, 12, 13 .

Potansiyometre, bir LDR / LED montaj devresine dönüştürülebilir. sürtünmesiz pedal hız kontrolü araçta.

İğne 3 motor dönüşünün ileri, geri yönünü veya daha doğrusu scooter veya çekçek yönünü belirlemek içindir. Artık elektrikli scooter'ınızın veya elektrikli çekçekinizin geri dönme özelliğine sahip olacağı anlamına geliyor .... sadece tersi bir tesisi olan iki tekerlekli bir araç düşünün ..... ilginç?

İğne 3 bir anahtarla görülebildiğinden, bu anahtarın kapatılması pim # 3'ün toprağa bağlanmasını sağlayarak motora 'ileri' bir hareket sağlarken, açıldığında motorun ters yönde dönmesine neden olur (pim 3 dahili bir yukarı çekme direncine sahiptir, bu nedenle açılır anahtar, IC için zararlı hiçbir şeye neden olmaz).

Aynı şekilde, pin # 22 anahtarı, bağlı motorun faz kaydırma sinyal yanıtını seçer, bu anahtarın motor özelliklerine göre uygun şekilde AÇIK veya KAPALI konuma getirilmesi gerekir, 60 derece fazlı bir motor kullanılıyorsa, anahtarın kapalı kalması gerekir ve 120 derece fazlı bir motor için açık.

İğne # 16 IC'nin topraklama pimidir ve akü negatif hattına ve / veya sistemle ilişkili ortak toprak hattına bağlanması gerekir.

İğne # 17 Vcc veya pozitif giriş pini ise, bu pinin 10V ile 30V arasında bir besleme voltajına bağlanması gerekir, 10V minimum değer ve 30V IC için maksimum arıza sınırıdır.

İğne # 17 motor besleme spesifikasyonları IC Vcc spesifikasyonlarına uyuyorsa 'Vm' veya motor besleme hattına entegre edilebilir, aksi takdirde pin 17 ayrı bir düşürücü regülatör kademesinden tedarik edilebilir.

İğne 7 IC'nin 'etkinleştirme' pin çıkışıdır, bu pin bir anahtar aracılığıyla toprağa sonlandırılmış olarak görülebilir, açık olduğu ve pim # 7 topraklanmış kaldığı sürece, motor KAPALI konuma getirildiğinde etkin kalmasına izin verilir, motor devre dışı bırakılır ve sonuçta durana kadar motor boşta kalır. Motor veya araç bir miktar yük altındaysa seyir modu hızla durabilir.

İğne # 23 'frenleme' yeteneği ile atanmıştır ve ilgili anahtar açıldığında motorun neredeyse anında durmasına ve durmasına neden olur. Bu anahtar kapalı tutulduğu ve pim # 7 topraklandığı sürece motorun normal çalışmasına izin verilir.

Anahtarı # 7 (etkinleştirme) ve pim # 23 (fren) 'de birleştirmeyi tavsiye ederim, böylece bunlar ikili bir hareketle değiştirilir ve birlikte, bu muhtemelen motor dönüşünü etkili ve toplu olarak' öldürmeye 'yardımcı olur ve ayrıca motorun iki bağlantı noktasından birleşik bir sinyal ile çalışmasını sağlar.

'Rs', bu tür durumlarda motorun aşırı yükünü veya aşırı akım koşullarını kontrol etmekten sorumlu olan algılama direncini oluşturur. 'arıza' durumu, motoru derhal kapatarak anında tetiklenir ve IC dahili olarak bir kilitleme moduna geçer. Durum, arıza düzeltilene ve normallik geri yüklenene kadar bu modda kalır.

Bu, önerilen elektrikli scooter / çekçek kontrol modülü pin çıkışlarının çeşitli pinleri ile ilgili ayrıntılı açıklamayı sonlandırır. Araç operasyonlarının başarılı ve güvenli bir şekilde uygulanması için şemada gösterilen bağlantı bilgilerine göre doğru şekilde uygulanması yeterlidir.

Ek olarak, IC MC33035 ayrıca, IC'nin gerekli minimum besleme voltajından engellenmesi durumunda aracın kapatılmasını sağlayan düşük voltaj kilidi gibi birkaç dahili koruma özelliği ve ayrıca termal aşırı yük koruması içerir. IC asla aşırı sıcaklıklarla çalışmaz.

Pil Nasıl Bağlanır (Güç Kaynağı)

İsteğe göre elektrikli araç 60V giriş ile çalışacak şekilde belirtilmiş ve kullanıcı, Yükseltici dönüştürücü daha küçük bir 12V veya 24V pilden bu yüksek voltaj seviyesini elde etmek için.

Bununla birlikte, bir yükseltici dönüştürücü eklemek, devreyi gereksiz yere daha karmaşık hale getirebilir ve olası bir verimsizliği artırabilir. Daha iyi fikir, seri olarak 5nos 12V pil kullanmaktır. 1000 watt motor için yeterli yedekleme süresi ve akımı için, her bir pil 25AH veya daha fazla derecelendirilebilir.

Pillerin kablolaması aşağıdaki bağlantı detaylarına bakılarak yapılabilir: