120V100AH电动CBR600流水账贴 改到哪儿更新到哪儿 风驰月夜

(原)shouldbe

这帖子前一阵我也看了，电压七百多，新标准了。电路没看懂，用了一堆新鲜玩意儿。翻译的不准，也不知道是啥。
KAUDIO 发表于 2013-5-17 07:44

发原帖给我看看。有兴趣

(原)shouldbe

传动比1：6真的吃不消啊


现在后面的大轮都那么大了。如果1：6就快追上轮毂的大小了


并且这车平时用的最多的速度是60-100之间


起步只是很短很短的时间



电机相电流可以一直维持在 ...
风驰月夜 发表于 2013-5-16 17:45

那就改小电机齿不就行了嘛？懒得翻帖子了。能给一个电机齿和后轮大齿的图吗？

(原)风驰月夜

那就改小电机齿不就行了嘛？懒得翻帖子了。能给一个电机齿和后轮大齿的图吗？
shouldbe 发表于 2013-5-17 22:50

我车是参考老外zero车的，他车就是前面28个齿


齿太少了抓不住劲


去看看牛逼油车

(原)关氏刀具

风驰我想咨询有关电池问题，加你QQ

(原)shouldbe

电机相电流与线电流之间的关系，可不是PWM算占空比这么简单。对于傻控，没有相电流控制的，输入功率达到最大恒定了，控制器本身就相当于一个变压器，起步的时候电机感抗很小，控制器就输出低压大电流。空载极速时感抗最大，控制器就输出高压小电流。

所以，相电流与线电流的关系如下：

线电流*线电压*控制器效率=相电流*相电压

故所以，540A是平均电流，而不是峰值电流。以钳表的刷新频率，是不可能测到控制器输出峰值的。
POWER-RDX 发表于 2013-5-16 21:28

哈哈，红字的部分我其实跟你想到一起去了。我也觉得540A是平均电流，但关键是怎么平均？是PWM导通时间内的平均？还是整个PWM周期的平均。我认为K9控制的是前者。即它通过高速采样（应该是微秒级的）+积分的算法计算相电流在导通期间的平均值。如果平均值超过540A，就关断MOS。为什么要强调是导通期间？因为只有MOS导通期间相电流才是控制器输出电压“压迫”下产生的电流。这部分电流才会产生扭矩，才会对外做功推动车子前进。MOS关断期间的电流是“续流”，是定子绕组线圈电感电流不能突变，而感生出来的电流，这个电流不但不会对外做功，反而会消耗能量。我们考察相电流其实是为了考察电机对外产生扭矩和做功的情况。因此考察MOS导通期间的平均电流才有意义。

但这个导通期间的平均电流虽然很大，比如540A，但为什么扭矩上不去，而母线电流才30A呢？所谓的540A的“平均电流”真的是540A吗？我不这样认为。你觉得PWM没有用。我却觉得PWM在这里非常关键。这时的540A的“平均电流”是MOS导通期间的平均电流。如果MOS在起步时由于某种原因只导通了5us，而要等待20us才能再次达到导通。那么在这一相导通的那1/3时间（转子转一圈的时间）内，就只有5/(5+20)=20%的时间电机在对外产生扭矩和做功。这样的情况下，你怎么可能得到很大的扭矩呢？我觉得PWM是必须予以考虑的。

所以对于起步状态，我其实不太认同给你说的那个公式（线电流*线电压*控制器效率=相电流*相电压）。那个公式我认为是在电机转速达到额定转速以上（对这个高尔登电机，按照风驰刚贴出的参数是3000-6000RPM）时才有用。因为这时电机效率已经进入最佳区域，无论是重载（效率更高）还是轻载（效率稍低于重载），基本都在80%以上。因此你的公式是有效的。或者这么说，如果在你的公式左侧再加上一个变为“线电流*线电压*控制器效率*电机效率”，那么就成立了。在起步时，电机效率很低，可能只有20%-30%，这时相电压应该取感生电动势（因为转速很低，所以很低，可能只有十几V，这不好直接测量，但应该可以比照空载转速与此时的转速成比例计算出来。比如6000转对应130V，那么600转对应的就应该是13V），对应的平均相电流（MOS导通期间的）可以取540A。但由于控制器算法等原因PWM的占空比可能很小。比如取上面的那个20%。这样对应的电机功率实际上只有13*540*20%=1400W。而假设这时母线电流就是30A，那么从控制器侧计算的功率=线电流*线电压*控制器效率*电机效率=30*130*90%*40%=1400W。哈哈，你看这是不是对上了？大家可能会说我在凑数。实际上的数值不是这样的。我也承认这些数值现实可能不是这样的，或者说他们不是在同一工况下的数值，属于驴唇对马嘴。但我认为我推算的这个逻辑是有道理的。我需要的只是用实践来检验。

怎么检验？我其实昨天也在想这个问题。想到了一个方案：用两个熊猫车上测电流的那种霍尔元件（穿线式的，带一个底座，和钳表很像，就是一个钳表的钳子的简化版）。选择具备电压输出的型号，同时线性度好的。一个串相线，一个串电池正极。然后在车上接一个双踪数字存储示波器（用电池的，就半块砖头大小，完全可以携带，存储深度大一点的，采样率可以低一点，每秒1M的采样率就足够了）。用一路测量起步时的相线电流。一个测母线电流。这样起步10秒后，取下示波器，检查相电流和母线电流的波形。有了电流波形，讨论起来就可以有的放矢了。我上面那些推算就变成真实数据的演算和验算，而不再是猜测了。

另外你说的“以钳表的刷新频率，是不可能测到控制器输出峰值的。”我也很赞同。这是为什么钳表卡相线测量的意义不大的原因（K9厂子里那块10000块的另说）。但用示波器就完全不同了。可以做精确计算和分析了。我对这些测量工具还是不熟悉。但我猜想如果示波器可以输出采样波形。那么把这些波形输入到一些函数计算软件中，可以很方便的计算出波形（电流）的平均值（MOS导通期间或者整个PWM周期中）。或者有效值（均方值）。虽然有效值在这里没有用。但如果我们的计算需要比线性函数更复杂的函数，那么也是可以计算的。有了这些工具，计算起来会更简单、更快捷。

最后这里我们其实一直在讨论一相的工作情况。只占转子转一圈的时间（周期）的1/3的时间。但这同样可以使用到其他两相。其他两相是完全相同的。所以一相导通的这1/3的时间，又被细分为若干个PWM周期。然后进一步控制的的只是一个PWM周期导通时间的平均电流。但这个平均电流只要乘以占空比就是整个电机的平均电流，也是母线的电流（这是为什么我说平均相电流=母线电流的缘故，这里的平均相电流是整个PWM周期内的平均值，而不只是MOS导通期间的平均值）。具体的原因我也不啰嗦了。

呵呵，写到这里想接着写上面没有写完的一个话题。前面有一句话，“如果MOS在起步时由于某种原因只导通了5us，而要等待20us才能再次达到导通”。大家可能会很奇怪。你为什么要假设是20us？有没有可能是5us、10us。或者100us呢？如果是那么效果是什么样的呢？其实我认为这牵扯到控制器厂家的起步算法。电动车在起步时是工作在低速、重载的工况下的。这时电机转速很低，产生的感生电动势也很低，不足以抵消大部分控制器输出的电压，因此加载在电机绕组两端的电压很高。电机的线圈电感量有限，特别是高速电机，线圈电感量很小。那么控制器输出的电压就几乎全部加载在线圈上，强迫线圈中的电流按照(U-E)/L的斜率攀升。E很小（十几V）、U很高（130V），L很小（uH级别），那么相电流就会极快的攀升（在磁饱和之前还是直线，但斜率很高）。而且当相电流大到一定的程度（由电机设计参数决定）时，铁芯接近磁饱和。这时电感会趋近于零，相电流更是会成指数上升。于是很快就达到峰值。如果我们之前假设的不错的话，K9控制器如果测量的是相电流的平均值（MOS导通期间），那么平均540A的电流实际对应的峰值电流应该是平均电流的2倍（三角波上升段），即1080A。这时控制器发现平均电流已经达到预设值，于是关断MOS。相电流不能突变，于是先保持原先的峰值电流，然后马上开始下降。然后控制器等待一段时间继续打开MOS，开始下一个PWM周期。但问题来了，为什么前面说要等待20us呢？可不能有其他的策略呢？有。我猜想控制器其实可能有两种控制策略。一是等待PWM周期结束（例如10khz对应的是100us）。一种是等待一个最小的时间（MOS关断的时间，比如10us）。然后再次开启。我之前说的20us，其实是控制器主动等待10us，然后打开MOS。由于MOS打开需要时间（这里假设是10us），于是MOS从上一次开始关断到下一次完全打开需要的时间就是20us。这是控制器驱动电路驱动多个并联MOS的速度决定的。这种策略下，只要电机KV不是特别高，达到最高平均相电流（MOS导通期间）的时间长一点，比如20us，那么控制器就可以在一个PWM周期内尽可能多的时间内让MOS导通。从而提高起步的平均电流，提升起步扭矩。这其实就是为什么扭矩型电机起步更有力。而对于高速度型电机（高KV），由于达到预定平均相电流（MOS导通期间）的时间太短，比如这里假设的5us。而控制器MOS关断到再次打开的最短时间是固定的。于是造成起步平均电流过低，扭矩不足。这就是为什么速度型电机起步肉的缘故。而解决的方法也很简单，对于中置电机，减小减速比（比如从1:4.5降低至1:6）即可有效的缓解起步肉的问题。有趣的是这事的PWM不是固定周期的。而是固定MOS关断时间的。随着电机转速提高，MOS导通时间逐步加长，占空比逐渐提高到接近100%。那么还有没有其他的情况。有。那就是上面说的第二种策略，控制器检测到MOS导通期间平均相电流达到预设值后，等待的不是10us，而是等待至100us。即PWM周期结束后再打开MOS。这对于这个例子来说，MOS有效打开的时间就非常可怜了。这种应用可能在一些电动自行车的控制器中有应用。因为他们的电机KV不高，起步时MOS导通时间并不是很短（比如20us）。所以这种策略实际效果也不会太差。相反会给人起步很稳的感觉。而一般大功率控制器为了取悦车友，多喜欢做成硬起步，即第一种控制策略。而起步时间则是看中间延时的长短了。比如演示不是10us，而是30、50us，那么就会有不同的加速感觉。我自己的天毅6000W控制器中就有这样的参数从1秒-10秒不等。我相信控制的其实就是这个延时。我相信风驰的K9中肯定也有类似的参数。

又十二点了。明天去木樨园陪老婆买毛巾被。睡觉去了。

(原)shouldbe

我车是参考老外zero车的，他车就是前面28个齿


齿太少了抓不住劲


去看看牛逼油车


192265

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风驰月夜 发表于 2013-5-17 22:56

你觉得他所谓的抓不住劲是指什么？真的是吗？我建议你给老外发封邮件问问。看看他是否真的试验过。我觉得是他自己觉得起步加速够用了，为了保持一定的极速而选择的。如果他没有试验过，对于你的车，我觉得值得尝试更小的马达齿。当然如果你觉得也够了，而想从提升电机功率的角度去解决问题，那也不必管我。呵呵。其实我要是你，我会把我的成果在老外的论坛上发帖的。他们都是由实践经验的人。也许可以更快捷的指出你的问题。

可惜你这不是我10年前玩的1:10的模型赛车。我屋里的大箱子里全是以前玩的模型。在其中的某个小盒子里还有一个格子是装马达齿的。64P（精细齿）的马达齿（你的电机齿）和大齿盘（后轮上的齿盘）就有10来个。减速比可以任意组合。配高转低扭或者低转高扭的540车用无刷电机都可以。需要什么样的特性，就用对应的齿轮组合。比如弯道多的赛道就用4:36的。有长直道的就用5:32的。扫街、大场子随意跑甚至可以用8:28的。这是我为什么建议你多做几个齿轮的原因。呵呵，很多年不玩了。岁月不饶人啊。

(原)shouldbe

“起步的时候电机感抗很小，控制器就输出低压大电流。空载极速时感抗最大，控制器就输出高压小电流。”你的这段话其实对应的就是我的下面一段话。你的说法是宏观解释。我的说法是对你的说法的微观分析。咱俩的观点是一致的。呵呵。唉，我在补大学的大物课啊。如果那会不是只有那些枯燥的公式，而是有这样的实例，我的兴趣会高很多啊。现在也许就是不是大概其，而是可以直接用微积分精确计算了。呵呵。一点点遗憾吧。

“电动车在起步时是工作在低速、重载的工况下的。这时电机转速很低，产生的感生电动势也很低，不足以抵消大部分控制器输出的电压，因此加载在电机绕组两端的电压很高。电机的线圈电感量有限，特别是高速电机，线圈电感量很小。那么控制器输出的电压就几乎全部加载在线圈上，强迫线圈中的电流按照(U-E)/L的斜率攀升。E很小（十几V）、U很高（130V），L很小（uH级别），那么相电流就会极快的攀升（在磁饱和之前还是直线，但斜率很高）。而且当相电流大到一定的程度（由电机设计参数决定）时，铁芯接近磁饱和。这时电感会趋近于零，相电流更是会成指数上升。于是很快就达到峰值。”——最后这句话，其实就是为什么我上面要在你的公式中增加一个“*电机效率”的项目的原因了。因为在铁芯接近磁饱和时，电流会成指数急剧上升，但新增的电流并不对外产生扭矩（扭矩与磁感应强度成正比，磁饱和后磁感应强度不再增加，于是扭矩也不会再增加），也不会做功，只是白白在线圈电阻上产生热量。这就是电机效率大幅度下降的主要原因。

(原)shouldbe

我这控制器母线最大可以输出370A

他现在只到200a就停了，分析下来是电机转速到了尽头


因为相电流可以一直540A，然后转速增加母线电流上升


但电机转速到6400就停了，实际骑的时候还要乘以0 ...
风驰月夜 发表于 2013-5-16 23:06

反对。你现在不是起步加速不够有力吗？不应该把眼睛放在加速后段的母线电流上。那意义不大。你进不了10秒的最主要原因是起步时间过长（如果有爱卡测量汽车起步加速度的那套仪器就好了。一看加速曲线就知道问题在哪里了）。而这很有可能是电动摩托的通病。油动摩托可以换挡，所以起步可以直接达到7000转，获取做大的扭矩（发动机扭矩随转速提升而提升）。但电动就没有这个优势了。只能靠电机在低效率段一点点生扛到速度起来，才能进入高扭矩段。应该想办法提升起步时的母线电流。我认为母线电流=相线平均电流（MOS导通期间）*占空比。想办法提升占空比就可以提升相线电流。表现出来就是母线电流加大。

呵呵，再说一遍，单纯的以为起步时电机的平均电流也有540A是错的。看你们大伙谁都不认同我的观点。我都有点急了。哈啊哈

(原)shouldbe

长知识了


看看那个AFM140-4有多威猛吧，这才叫逆天




风驰月夜 发表于 2013-5-16 23:14

终于看到我要的图了。没错。这种环形的才是真正完整的电机工况图。你可以在这张图上找到电机任意工作状态的扭矩和转速。他的曲线实际是按照效率来画圈的。在这个图中最低效率只画到了75%。但实际上按照它的specs上的说法，还有一个18秒，峰值600Nm的工况。估计这是效率会很低。但这个曲线恰恰是是起步是最初那1、2秒钟所对应的情况。它这个电机的扭矩极大。这电机应该是给汽车用的。

另外从specs中可以看出。这电机也是轴向磁场电机（axial flux）。和高尔登是一样的！只是功率级别差了5倍。所以说不一定是高尔登不行。而是控制器没有喂饱它！如果我分析的那个控制器重新导通延时过大是原因的话，那就只有换控制器或者降低减速比了。但如果K9为了安全，将起步算法中的最低导通时延故意设置的大一点（这时对某个电机来说，相当于最大油门被限定死了），那就是有可能进一步提高起步扭矩的。

(原)shouldbe

心里真痒痒。恨不得马上买一套霍尔元件，自己做一个1000A的电流检测器。再找一个双踪数字存储示波器去风驰那里测量一回，好证明自己的理论是否是正确的。哈哈。