В статье представлена простая схема электросамоката, которая также может быть модифицирована в электрическую авто-рикшу. Идея была предложена мистером Стивом.

Запрос схемы

Мне посчастливилось найти ваш блог, действительно потрясающие вещи, которые вам удалось создать.

Я ищу Переход от постоянного тока к постоянному току и контроллер для электродвигателя электрического скутера

Вход: SLA (герметичный свинцово-кислотный) аккумулятор 12 В, заряженный ~ 13,5 В.
минимальное напряжение - отключение при ~ 10,5В

Выход: двигатель постоянного тока 60 В 1000 Вт.

Вы сталкивались с такой схемой?

Я могу представить, что это будет двухтактный тип, но я понятия не имею о типах МОП-транзисторов (приведите мощность 80-100 А), которые управляют ими, затем трансформатором, типом сердечника и затем диодами.
Плюс минимальное отключение напряжения для ограничения рабочего цикла ШИМ.

Я нашел дополнительную информацию. Двигатель трехфазный, бесщеточный, с датчиками холла.
Есть два способа приблизиться к этому: а / оставить существующий контроллер на месте и увеличить его только с 12 В до 60 В или б / заменить контроллер.

Никакой разницы в энергоэффективности не будет, контроллер просто переключает фазу, получающую ток, на основе датчиков холла. Следовательно, придерживаясь плана а.

Большое спасибо,
Стив

Дизайн

Сегодня создание электромобиля намного проще, чем раньше, и это стало возможным благодаря двум основным элементам конструкции, а именно двигателям BLDC и литий-ионным или литий-полимерным батареям.

Эти два сверхэффективных члена в корне позволили концепции электромобилей стать реальностью и практически осуществимой.

Почему мотор BLDC

Двигатель BLDC или бесщеточный двигатель эффективен, потому что он предназначен для работы без физических контактов, кроме шарикоподшипников вала.

В двигателях BLDC ротор вращается исключительно за счет магнитной силы, что делает систему чрезвычайно эффективной, в отличие от более ранних щеточных двигателей, у которых роторы были прикреплены к источнику питания через щетки, вызывая сильное трение, искрение и износ в системе.

Почему литий-ионный аккумулятор

Аналогичным образом, с появлением значительно модернизированных литий-ионных аккумуляторов и аккумуляторов Lipo сегодня получение электроэнергии от аккумуляторов больше не считается неэффективной концепцией.

Раньше в нашем распоряжении были только свинцово-кислотные батареи для всех резервных систем постоянного тока, что имело два основных недостатка: этим аналогам требовалось много времени для зарядки, они обладали ограниченной скоростью разряда, меньшим сроком службы, были громоздкими и тяжелыми, все это только добавляло к их неэффективному характеру работы.

“разные типы виртуальных машин ”

Напротив, литий-ионные или литий-полимерные батареи легче, компактнее, быстро заряжаются при высоких токах и могут разряжаться при любом желаемом высоком токе, они имеют более длительный срок службы, относятся к типу SMF, все эти особенности делают их лучшими. правильный кандидат для таких приложений, как электрические скутеры, электрические рикши, квадрокоптеры дроны и т.п.

Хотя двигатели BLDC чрезвычайно эффективны, они требуют специализированных ИС для управления их обмотками статора, сегодня у нас есть много производителей, производящих эти эксклюзивные ИС-модули следующего поколения, которые не только выполняют основную функцию управления этими двигателями, но также имеют множество дополнительных такие функции, как: управление разомкнутым контуром ШИМ, управление замкнутым контуром с помощью датчиков, множественные надежные меры безопасности, управление двигателем назад / вперед, управление торможением и множество других встроенных современных функций.

Использование схемы драйвера BLDC

В предыдущем посте я уже обсуждал один такой превосходный чип, специально разработанный для работы с двигателями BLDC высокой мощности, это микросхема MC33035 от Motorola.

Давайте узнаем, как можно эффективно использовать этот модуль для изготовления электросамоката или электрической рикши прямо у вас дома.

Я не буду обсуждать механические детали автомобиля, а буду обсуждать только электрическую схему и детали проводки системы.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей

Все резисторы, включая Rt, но исключая Rs и R = 4k7, 1/4 Вт

Ct = 10 нФ

Потенциометр скорости = 10K линейный

Верхний силовой БЮЦ = TIP147

Нижний МОП-транзистор = IRF540

Rs = 0,1 / макс. Допустимый ток статора

“как превратить постоянный ток в переменный ”

R = 1K

C = 0,1 мкФ

На приведенном выше рисунке показана полнофункциональная ИС MC33035 безщеточного трехфазного двигателя постоянного тока с высокой мощностью, которая становится идеально подходящей для предлагаемого электрического скутера или электрического рикши.

Устройство имеет все основные функции, которые, как можно ожидать, будут в этих транспортных средствах, и при необходимости IC может быть улучшена дополнительными расширенными функциями с помощью множества альтернативных возможных конфигураций.

Расширенные функции становятся особенно возможными, когда микросхема настроена в режиме замкнутого контура, однако обсуждаемое приложение представляет собой конфигурацию разомкнутого контура, которая является более предпочтительной конфигурацией, поскольку ее гораздо проще настроить, но при этом она может выполнять все требуемые функции. чего можно ожидать от электромобиля.

Мы уже обсуждали распиновка функций этого чипа В предыдущей главе давайте резюмируем то же самое, а также поймем, как именно может потребоваться реализация вышеуказанной ИС для выполнения различных операций, связанных с электромобилем.

Как работает IC

Заштрихованная зеленым секция - это сама микросхема MC 33035, которая показывает все встроенные сложные схемы, встроенные в чип, и то, что делает его таким продвинутым с точки зрения производительности.

Заштрихованная желтым часть - это двигатель, который включает в себя трехфазный статор, обозначенный тремя катушками в конфигурации «Дельта», круговой ротор, обозначенный магнитами с полярной полярностью, и три датчика Холла наверху.

Сигналы от трех датчиков на эффекте Холла поступают на выводы 4, 5, 6 ИС для внутренней обработки и генерации соответствующей выходной последовательности переключения подключенных устройств выходной мощности.

Распиновка, функции и элементы управления

Выводы 2, 1 и 24 управляют внешне сконфигурированными устройствами питания верхнего уровня, а контакты 19, 20, 21 предназначены для управления дополнительными устройствами питания более низкого ряда. которые вместе управляют подключенным автомобильным двигателем BLDC в соответствии с различными подаваемыми командами.

Поскольку ИС настроен в режиме разомкнутого контура, предполагается, что он будет активироваться и управляться с помощью внешних сигналов ШИМ, рабочий цикл которых должен определять скорость двигателя.

Однако эта интеллектуальная ИС не требует внешней схемы для генерации ШИМ, она обрабатывается встроенным генератором и парой схем усилителя ошибок.

Компоненты Rt и Ct выбираются соответствующим образом для генерации частоты (от 20 до 30 кГц) для ШИМ, которая подается на вывод № 10 ИС для дальнейшей обработки.

Вышеупомянутое осуществляется через напряжение питания 5 В, генерируемое самой микросхемой на выводе № 8, этот источник питания одновременно используется для питания устройств с эффектом Холла, кажется, здесь все сделано точно .... ничего не теряется.

Часть, заштрихованная красным, образует секцию управления скоростью в конфигурации, как можно видеть, она просто сделана с помощью одного обычного потенциометра ... толкая его вверх, скорость увеличивается и наоборот. Это, в свою очередь, стало возможным благодаря соответствующим изменениям рабочих циклов ШИМ в штифт # 10, 11, 12, 13 .

Потенциометр может быть преобразован в схему сборки LDR / LED для достижения регулировка скорости педали без трения в автомобиле.

“разница между аналоговой и цифровой передачей ”

Пин # 3 служит для определения прямого, обратного направления вращения мотора, а точнее направления самоката или рикши. Это означает, что теперь ваш электросамокат или электрическая рикша будет иметь возможность задним ходом .... просто представьте двухколесный мотоцикл с функцией заднего хода, ..... интересно?

Пин # 3 можно увидеть с помощью переключателя, замыкание этого переключателя приводит к заземлению контакта №3, что позволяет двигателю двигаться вперед, а его размыкание вызывает вращение двигателя в противоположном направлении (контакт 3 имеет внутренний подтягивающий резистор, поэтому размыкание переключатель не вызывает ничего вредного для ИС).

Точно так же, контакт # 22 переключателя выбирает реакцию сигнала сдвига фазы подключенного двигателя, этот переключатель должен быть соответствующим образом включен или выключен в соответствии со спецификациями двигателя, если используется двигатель с фазировкой 60 градусов, тогда переключатель должен оставаться замкнутым. , и открыт для двигателя с фазой 120 градусов.

Пин # 16 является выводом заземления ИС и должен быть подключен к отрицательной линии аккумулятора и / или общей линии заземления, связанной с системой.

Пин # 17 является Vcc или положительным входным контактом, этот контакт должен быть подключен к напряжению питания от 10 В до 30 В, 10 В является минимальным значением, а 30 В - максимальным пределом пробоя для ИС.

Пин # 17 может быть интегрирован с 'Vm' или линией питания двигателя, если характеристики питания двигателя соответствуют спецификациям IC Vcc, в противном случае контакт 17 может быть запитан от отдельной ступени понижающего регулятора.

Пин # 7 - это «разрешающая» распиновка ИС, этот вывод можно увидеть подключенным к земле через переключатель, до тех пор, пока он включен, а контакт № 7 остается заземленным, двигатель может оставаться активным, когда он выключен, двигатель отключается, в результате чего двигатель движется по инерции до полной остановки. Режим движения накатом может быстро прекратиться, если двигатель или транспортное средство находятся под некоторой нагрузкой.

Пин # 23 назначается с «тормозной» способностью и заставляет двигатель останавливаться и останавливаться почти мгновенно при размыкании соответствующего переключателя. Двигатель может работать нормально, пока этот переключатель находится в замкнутом состоянии, а контакт № 7 заземлен.

Я бы порекомендовал соединить переключатель на контакте №7 (включение) и контакте №23 (тормоз) вместе, чтобы они переключались с двойным действием, и вместе это, вероятно, помогло бы эффективно и вместе `` убить '' вращение двигателя. а также позволяют двигателю работать с комбинированным сигналом от двух pnout.

«Rs» образует чувствительный резистор, отвечающий за проверку условий перегрузки или перегрузки по току двигателя в таких ситуациях. состояние «неисправность» немедленно запускается, немедленно отключает двигатель, и ИС внутренне переходит в режим блокировки. Состояние остается в этом режиме до устранения неисправности и восстановления нормальной работы.

На этом завершается подробное объяснение различных выводов выводов предлагаемого модуля управления электросамокатом / рикшей. Его просто необходимо правильно реализовать в соответствии с информацией о подключении, показанной на схеме, для успешного и безопасного выполнения операций с автомобилем.

Кроме того, IC MC33035 также включает в себя несколько встроенных функций защиты, таких как блокировка пониженного напряжения, которая гарантирует, что транспортное средство будет отключено, если в случае, если IC заблокировано от требуемого минимального напряжения питания, а также защиту от тепловой перегрузки, обеспечивающую что микросхема никогда не работает с перегревом.

Как подключить аккумулятор (блок питания)

Согласно запросу, электромобиль рассчитан на работу с входом 60 В, и пользователь запрашивает повышающий преобразователь для получения этого более высокого уровня напряжения от меньшей батареи 12 В или 24 В.

Однако добавление повышающего преобразователя может излишне усложнить схему и повысить возможную неэффективность. Лучше всего использовать последовательно 5 шт. Аккумуляторных батарей на 12 В. Для обеспечения достаточного времени поддержки и тока для двигателя мощностью 1000 Вт каждая батарея может быть рассчитана на 25 Ач или более.

Подключение батарей может быть выполнено с учетом следующих деталей подключения: