BLDC variklio valdymo pagrindai: ką daro elektrinio dviračio valdiklis
Abešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara tai elektroninė sistema, kuri valdo beždalių ratuko variklio judėjimą. Elektrinio dviračio atveju valdiklis praktiškai yra „eismo tvarkytojas“ tarp akumuliatoriaus, gazo svirties arba kojų pagalbos įsakymų ir variklio. Jis nusprendžia, kada ir kiek srovės pasiekia variklio fazes, kas veikia paleidimo jausmą, pagreitį, kalnų įveikimo elgseną ir apsaugos reakciją.
Tai svarbu visais atvejais, kai diagnozuojama, kad sistema nepradeda veikti, parenkami keitimo detalės arba lyginami valdikliai parkui. Net jei valdikliai atrodo panašūs, jie vis tiek gali netinkti dėl akumuliatoriaus įtampos, variklio laidynės ar ekrano ryšio protokolo. Saugiausias pradžios taškas – suprasti variklio sistemos funkcijas prieš lyginant etiketes ir jungtis.
Kuo BLDC sistema skiriasi nuo kitų?
Paprastas su šepetėliais nuolatinės srovės variklis naudoja šepetėlius ir mechaninį komutatorių, kad perjungtų srovę viduje. O beždalių nuolatinės srovės (BLDC) variklis nenaudoja to mechaninio perjungimo įrenginio. Vietoj to, valdiklis atlieka elektroninį komutavimą: jis paeiliui įjungia variklio fazės apvijas, kad nuolatinės srovės magnetų rotorius toliau suktųsi.
Paprastomis žodžiais tariant, variklis tiekia sukimosi jėgą, o bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara tiekia laiką. Valdiklis nuolat interpretuoja įvestis ir siunčia kintamą srovės šabloną per fazės laidus. Todėl valdiklis nėra tiesiog „įjungti/išjungti“ dėžutė. Jis atsakingas už trijų fazių sistemos koordinavimą, kai keičiasi važiavimo sąlygos.
Aiškinant pradinėje supratimo stadijoje naudinga aiškiai atskirti vaidmenis:
- Baterija: tiekia nuolatinės srovės (DC) energiją.
- Valdiklis: verčia vairuotojo komandas į kontroliuojamą fazės srovės perjungimą ir taiko ribas.
- BLDC variklis: verčia tą kontroliuojamą elektros energiją į ratų sukimo momentą.
- Akceleratorius, pedalinė pagalba, stabdžiai ir ekranas: pateikia komandas ar būsenos signalus, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos.
Ką tikrąją reikšmę turi elektrinio dviračio valdiklis
Pirmoji bešepetinio nuolatinės srovės variklio užduotis – komutacija. Jutiklių turinčiame variklyje Hallo jutikliai praneša apie rotorius padėtį, todėl valdiklis gali parinkti kitą fazių seką. Be jutiklių konstrukcijoje valdiklis įvertina rotorius padėtį remdamasis elektriniais atsiliepimais. Abiem atvejais siekiama užtikrinti, kad magnetinis laukas judėtų tinkamoje santykinėje padėtyje prie rotoriaus.
Antra užduotis – srovės valdymas. Kai vairuotojas prašo galios, valdiklis tiesiogiai neprijungia baterijos prie variklio. Jis reguliuoja srovę pagal savo programinę įrangą ir techninės įrangos ribas. Tai viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl du valdikliai, naudojami su tomis pačiomis nominaliosios baterijos įtampomis, gali parodyti skirtingą pagreitį arba kalnų įveikimo elgseną.
Trečioji funkcija – apsauga. Priklausomai nuo konstrukcijos, elektrinio dviračio valdiklis gali sumažinti arba visiškai nutraukti išėjimą dėl žemos baterijos įtampos, per didelės srovės, perkaitymo, stabdymo signalo ar netinkamo variklio signalo. Tikslūs ribiniai parametrai nurodyti valdiklio dokumentacijoje.
Kodėl pirmiausia reikia atsižvelgti į įtampų suderinamumą
Prieš keisdami valdiklį, patikrinkite baterijos sistemos įtampą ir valdiklio palaikomą įėjimo įtampų diapazoną. Vien tik nominalioji įtampa nėra pakankama informacija. Pavyzdžiui, įprasta 48 V litio jonų baterijos sistema dažniausiai sudaryta iš 13 elementų nuosekliai sujungtų elementų ir pilnai įkrovus pasiekia apie 54,6 V. Valdiklis turi būti suprojektuotas taip, kad galėtų išlaikyti šią pilnos įkrovos įtampą, o ne tik nominaliąją 48 V reikšmę.
Jei daugiausia keičiate žinomo transporto priemonės keičiamąsias dalis, įtampa vis dar yra pirmasis tikrinimo punktas. Fizinai tinkamas jungtukas nepatvirtina elektros suderinamumo. Patikrinkite akumuliatoriaus etiketę, valdiklio etiketę ir – jei galima – gamintojo laidynės schemą. Techninės priežiūros komandoms prieš montuojant užfiksuoti išmatuotą akumuliatorių paketo įtampą gali padėti išvengti brangaus neatitikimo.
Dėl srovės reitingo: naudinga, bet ne trumpiausias kelias
Valdiklio srovės ribos veikia tai, kaip stipriai sistema gali varyti variklį. Tačiau didesnė srovė automatiškai nereiškia geriau pritaikyto atnaujinimo. Svarbūs akumuliatoriaus nuolatinės išmetamosios srovės galimybė, variklio šiluminės ribos, laidų matmenys ir numatyta važiavimo apkrova. Aukštos srovės valdiklis, sujungtas su netinkamu akumuliatoriumi ar varikliu, gali padidinti šilumą ir įtempimą net tada, kai nominali įtampa sutampa.
Daugelis pirkėjų pradžioje lygina tik valdiklio pagrindinį stiprumą amperais. Iš esmės svarbesnė yra suderinamumas nei didesnis skaičius. Laikykite šį rodiklį viena sistemos patikrinimo dalimi: kartu turėtų būti vertinami akumuliatoriaus galimybės, valdiklio riba, variklio tipas, aušinimo sąlygos ir važiavimo naudojimo ciklas.
Fazės laidai, Hallo jutikliai ir ryšio jungtys
Bendras bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara ši išdėstymo schema naudoja tris storesnius fazės laidus bei mažesnį Hallo jutiklių rinkinį. Hallo rinkinys dažnai apima maitinimo laidą, žemę ir tris signalinius laidus, tačiau spalvos ir jungčių kontaktų išdėstymas nėra universali. Nepasitikėkite tik spalvomis, sujungdami komponentus iš skirtingų modelių ar tiekėjų.
Čia dažnai prasideda keitimo klaidos. Valdiklis gali turėti tą pačią kištukų formą, bet skirtingą kontaktų išdėstymą, įtampų logiką, ekrano protokolą arba savimokymosi procedūrą. Prieš įjungdami maitinimą, patvirtinkite variklio fazės jungtį, Hallo jutiklių išvedimus, akceleratoriaus jungtį, stabdžių įvestį, ekrano ar ryšio laidus bei bet kokius greičio apribojimo ar uždegimo laidus. Jei dokumentacija yra nepilna, kvalifikuotas technikas turėtų patikrinti jungtis.
Praktiškas valdiklio keitimo kontrolinis sąrašas
- Perskaitykite akumuliatoriaus nominalią įtampą ir pilno įkrovimo įtampą.
- Patvirtinkite, kad keičiamasis valdiklis palaiko šį akumuliatoriaus diapazoną.
- Patikrinkite variklio tipą, nustatytą sistemos įtampą, fazės laidų jungtį ir Hallo jutiklių jungtį.
- Palyginkite valdiklio srovės ribas su akumuliatoriaus galimybėmis ir variklio numatyta paskirtimi.
- Patikrinkite akceleratoriaus, stabdžių išjungimo, pedalo pagalbos, ekrano ir apšvietimo jungtis arba ryšio protokolus.
- Prieš montuojant patikrinkite laidų būklę, jungiklių užrakinimą, izoliaciją ir šilumos pažeidimų požymius.
- Pirmiausia išbandykite su varomuoju ratu saugiai pakeltu nuo žemės, laikydamiesi gamintojo pateiktų techninės priežiūros nurodymų.
Kur universalinis valdiklis tinka – ir kur jis gali netikti
Universalūs keitmenys gali būti naudingi, kai patvirtinti įtampa, variklio prijungimo schemos, valdymo įėjimai ir montavimo reikalavimai. Jie automatiškai nesuderinami su visais elektriniais dviračiais. Žymos specifiniai ekranai, patentuotos ryšio sistemos ir integruota akumuliatorių valdymo veikla gali reikalauti tiksliai parinkto valdiklio.
48 V taikymui Didelės srovės 48 V 21 A greičio neribojamas valdiklis elektriniams dviračiams yra vienas iš valdiklių variantų, kurį galima įvertinti pagal transporto priemonės dokumentuotus įtampos ir laidynės reikalavimus. Jo sąrašo pavadinimas nepakeičia suderinamumo patikrinimo; prieš parinkdami konkrečiai modeliui patvirtinkite visus elektros ir jungiklių duomenis.
BLDC valdiklio parametrų sąvokos, kurias reikia atpažinti techninėje dokumentacijoje
Palyginant bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara , etiketėje pateikta terminologija gali būti naudingesnė nei rinkodaros teiginys. Šis greitasis žinynas padeda pirkimo ir aptarnavimo komandoms vienodai kelti klausimus apie bešepetinio nuolatinės srovės variklio prieš užsakant keitiklį.
| Terminas | Ką tai reiškia elektrinio dviračio sistemoje | Ką tikrinti |
|---|---|---|
| Beperstumo nuolatinės srovės variklio įėjimo įtampa | Baterijos įtampų diapazonas, kuriam bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara yra suprojektuotas. | Vardinė įtampa ir maksimali pilnai įkrautos baterijos įtampa. |
| Srovės riba | Ribos vertė, kurią naudoja bešepetinio nuolatinės srovės variklio baterijos ir variklio srovėms kontroliuoti. | Baterijos nuolatinio iškrovimo galia ir šiluminis saugos tarpas. |
| Fazės išvestis | Trys variklio jungtys, išdėstytos pagal bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara . | Jungties tipas, laidų būklė ir teisinga fazžių išdėstymo tvarka. |
| Halio įvestis | Rotoriaus padėties signalai, kuriais naudojasi jutikliu įranguotas beždalių nuolatinės srovės (BLDC) variklis sistema. | Išvedimų išdėstymas, maitinimo logika ir ar variklis yra jutikliu įranguotas. |
| Žemos įtampos apsauga | Išjungimo ar sumažinimo funkcija viduje bešepetinio nuolatinės srovės variklio . | Suderinamumas su baterijos chemine sudėtimi ir paketo įtampa. |
| Valdymo sąsaja | Droselė, PAS, stabdžiai, ekranas arba ryšio įvestys į bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara . | Jungiklio išdėstymas ir protokolo reikalavimai. |
Klausimai, kuriuos reikia užduoti prieš užsakant bešerdį nuolatinės srovės variklį
- Ar šis bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara palaiko mano akumuliatoriaus nominaliąją ir pilnai įkrautą įtampą?
- Yra bešepetinio nuolatinės srovės variklio dabartinis ribojimas tinkamas akumuliatoriui ir varikliui, o ne tiesiog didesnis?
- Ar variklis yra su jutikliais beždalių nuolatinės srovės (BLDC) variklis , bejutiklis variklis arba projektas, palaikantis abu variantus?
- Ar fazės laidai, Hallo jungiklis, droselės įvestis, stabdžių nutraukimas ir ekrano kištukai dokumentuoti šiam bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara ?
Pagrindinis išvada
Valdiklis yra bešepetėlio nuolatinės srovės variklio pavara : ji atlieka elektroninį komutavimą, valdo srovę ir koordinuoja apsaugos reakcijas. Keičiant įrenginį, pradėkite nuo įtampos ir pilnos įkrovos tolerancijos, tada patikrinkite srovės pajėgumą, fazės ir Hallo laidynę bei transporto priemonės valdymo jungtis. Šis metodas yra lėtesnis nei pasirinkimas pagal išvaizdą, tačiau jis daug tikėtiniau užtikrins saugų ir naudingą atitikmenį.