电动车论坛

标题: 请教虞工和骇客一个问题 [打印本页]

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-14 22:53
标题: 请教虞工和骇客一个问题
请教虞工和骇客：

无刷电机，在转把不是最高速的稳速情况下，由于是PWM控制，那么电池电流的波形是怎样的？是稳定的直流还是脉动波？如果是后者，脉动多大？有无测试数据之类的？对电池有何影响？如果是脉动的，电池有没有做过脉动电流的放电实验？有无和稳态直流放电对比数据？

请不吝赐教呀，由于愚钝和还不想花时间在这方面，所以问题也许可能有点可笑

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-14 23:35
我看帖子已经有很多阅读次数了，怎么也没有人回答一下呀？太可笑的问题？

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作者: 骇客    时间: 2010-11-14 23:46

我看帖子已经有很多阅读次数了，怎么也没有人回答一下呀？太可笑的问题？
wangfuchong 发表于 2010-11-14 23:35

这个问题非常专业，一点都不可笑。
是很多人根本没注意到，或者误解。

骇客的小乌龟是控制整个总回路的，对于这个电流的波形非常的在乎，也非常的重视！

很多人认为，控制器的电流平均8A，最大17A，就是在爬坡或堵转的时候才打到最大电流。
其实不是这样的。假设控制器最大电流17A，实际工作的电流就是17A，只是放电停停放放而已。

我们测试整车的总回路，当控制器比较新且内部的电容足量的时候，小电流放电回路的电流是恒直流；
当内部的电容容量不足，老化的时候，在大电流放电，出现的放电波形是脉冲，就是按照最大的电流在脉冲放电。

因此，导线的粗细、长短、接触是否良好，都影响到续行的里程。

不了解这个情况的电池厂，用非常高档的恒直流放电机对电池进行循环放电，测试的循环次数自己满意的不得了，结果放到市场上就不行了，主要原因与此有关。

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作者: photo522    时间: 2010-11-15 00:00
骇黑回答得很专业！

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-15 00:23

骇黑回答得很专业！
photo522 发表于 2010-11-15 00:00

可是电流表显示的电流是怎么回事？

是PWM占空比的一个呈现？不管指针和数字，显示的电流都一样啊？还有电池电压负荷下降也是一样的

不过，各方面电线太细，有时候影响很大

换粗线，全程锡焊，可能凭空增加几公里的续航呢！

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作者: 骇客    时间: 2010-11-15 00:32

可是电流表显示的电流是怎么回事？

是PWM占空比的一个呈现？不管指针和数字，显示的电流都一样啊？还有电池电压负荷下降也是一样的

不过，各方面电线太细，有时候影响很大

换粗线，全程锡焊，可能凭空 ...
enlaixiangyu 发表于 2010-11-15 00:23

控制器的频率十几K吧？
串联机械表，读平均值；
串联数字表，也是读平均值。
示波器看，车都跑了怎么看？
车停着看，那是小电流，看不到。
车上“跑步机”用示波器看还差不多

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-15 00:42

控制器的频率十几K吧？
串联机械表，读平均值；
串联数字表，也是读平均值。
示波器看，车都跑了怎么看？
车停着看，那是小电流，看不到。
车上“跑步机”用示波器看还差不多
骇客 发表于 2010-11-15 00:32

最早pwm还是济南东成老大给我讲过，他是一个高手啊！

有空我找一个手持示波器验证！
只是理解康铜和软件限流，看来不设计控制器，什么也不懂。

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作者: photo522    时间: 2010-11-15 00:44

可是电流表显示的电流是怎么回事？

是PWM占空比的一个呈现？不管指针和数字，显示的电流都一样啊？还有电池电压负荷下降也是一样的

不过，各方面电线太细，有时候影响很大

换粗线，全程锡焊，可能凭空 ...
enlaixiangyu 发表于 2010-11-15 00:23

骇黑说的是测试车上的总回路上的电流，在对比两种状况控制器下电流的表现。无刷控制器都是通过PWM控制，这已经关联到PWM占空比的了。不管指针和数字，显示的电流都一样。只是有脉冲波形，用指针电流表测试，在业余下会很容易看脉冲的跳动（前提脉冲要达到一定强度）。

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-15 00:50

骇黑说的是测试车上的总回路上的电流，在对比两种状况控制器下电流的表现。无刷控制器都是通过PWM控制，这已经关联到PWM占空比的了。不管指针和数字，显示的电流都一样。只是有脉冲波形，用指针电流表测试，在业 ...
photo522 发表于 2010-11-15 00:44

嗯，对的！我原来想的跟这个不太一样，以为强度和pwm一起变呢！学习了！
还是老话，不是专业的，没有塌下心研究，我是外行+新人

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作者: yjz    时间: 2010-11-15 01:00
回楼主:

由于控制器内部电容的放电时间常数远远大于PWM的周期,所从电池供给的电流是平稳的,不会出现停停放放的现象.

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作者: photo522    时间: 2010-11-15 01:04
当在控制器相滤波电容某个坏了、鼓包了，车子就跳着跑，甚至无力的表现。所以脉冲放电，对电池是利，对其它部件可能就弊了（如：防盗器误报警等等）。

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-15 01:10

回楼主:

由于控制器内部电容的放电时间常数远远大于PWM的周期,所从电池供给的电流是平稳的,不会出现停停放放的现象.
yjz 发表于 2010-11-15 01:00

哦，虞工接着说一下，那么电流是怎么变化的呢？

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作者: yjz    时间: 2010-11-15 01:25
PWM导通-电池和电容电流流向电机-电容电压下降-PWM关断-电池向电容充电-电容电压上升.

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-15 01:35

PWM导通-电池和电容电流流向电机-电容电压下降-PWM关断-电池向电容充电-电容电压上升.
yjz 发表于 2010-11-15 01:25

等我仔细推敲一下好理解，在实际没有那三个大滤波电容的情况下，车子除了起步，在匀速和加速阶段并不受太多影响，也是需要琢磨的。

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作者: yjz    时间: 2010-11-15 01:58
这个好理解,如果滤波电容失效,那么电流平均值就等于PWM导通部分的积,以占空比50%为例,峰值电流将为原来电流的一倍,由此而导致线损引起的电压下降就会增大,再考虑到电源引线的等效电感,车子无力也就是必然的了.

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作者: yujingli    时间: 2010-11-15 07:00
学习一下

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作者: goodfeel    时间: 2010-11-15 07:30

这个问题非常专业，一点都不可笑。
是很多人根本没注意到，或者误解。

骇客的小乌龟是控制整个总回路的，对于这个电流的波形非常的在乎，也非常的重视！

很多人认为，控制器的电流平均8A，最大17A，就是在 ...
骇客 发表于 2010-11-14 23:46

我电机额定是60V800W，控制器是72V800W，是不是说由于在控制器限流的作用下，虽然我超压了，但电机仍然被控制在800W运行？

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 10:45

哦，虞工接着说一下，那么电流是怎么变化的呢？
enlaixiangyu 发表于 2010-11-15 01:10

谢谢回答

学识不精，由于想着其它事情，对这方面也没想花时间多学习，所以不是很了解

看电路好像电容直接接在功率管的源极上，这样的电容放电时间能够保证么？
感觉这方面和电机的原理也很大
现在的转把还是仅仅控制PWM脉宽？转把保持不动，但是电机负载扭矩增大，电流实际应该是增大的吧？所以转把实际是不能反映像油门一样的马力？转把不动，爬坡的时候电流还是增加很大的吧？总感觉这样的控制方式不太理想，不知道有没有道理？

现在的控制器的电容一般多大？假如我的担心成立的话，即使新控制器电容电路的时间常数不能够达到的话，是不是增加一个电感和增大电容对电池有利（假定大脉冲电流比稳态直流对电池不利的话）呢？以48V500W来说，电感电容应该设计多大？

这方面有没有实验数据？（对于测试，可以在实验室中实验的，能够控制电机负载扭矩就行，好像电机厂就有这样的设备）
或者能不能麻烦就现行的控制器的有关这方面给一个电路合理的计算？

谢谢

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 10:49

当在控制器相滤波电容某个坏了、鼓包了，车子就跳着跑，甚至无力的表现。所以脉冲放电，对电池是利，对其它部件可能就弊了（如：防盗器误报警等等）。
photo522 发表于 2010-11-15 01:04

电容不是完全坏的情况下，电机驱动电流由于有续流电路的存在（电机好像是感性负载吧），虽然是pwm驱动，但是实际电机线圈电流不完全是全脉冲的吧？

跳着跑，可能是其它综合原因？

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 10:52
不好意思，我在18楼不小心引用错了，应该是引用虞工在10楼的赐教

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 11:18

当在控制器相滤波电容某个坏了、鼓包了，车子就跳着跑，甚至无力的表现。所以脉冲放电，对电池是利，对其它部件可能就弊了（如：防盗器误报警等等）。
photo522 发表于 2010-11-15 01:04

不过可能也是有道理，例如在低速极低速的情况下会不会这样？特别对于轮毂电机？在特低速的情况下如果负载又非常大的情况下是怎样的呢？脉冲电流是不是就很大了？

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 12:00
混淆了概念

pwm频率是一定的吧

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作者: photo522    时间: 2010-11-15 12:44

电容不是完全坏的情况下，电机驱动电流由于有续流电路的存在（电机好像是感性负载吧），虽然是pwm驱动，但是实际电机线圈电流不完全是全脉冲的吧？

跳着跑，可能是其它综合原因？
wangfuchong 发表于 2010-11-15 10:49

你可以这样理解，通过MOS开关，就必然生成杂波。再加上相滤波电容失效，杂波直接流通线圈，导致的干扰就更加明显。

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作者: photo522    时间: 2010-11-15 12:53

我电机额定是60V800W，控制器是72V800W，是不是说由于在控制器限流的作用下，虽然我超压了，但电机仍然被控制在800W运行？
goodfeel 发表于 2010-11-15 07:30

电机接受有效功率=输入电压*电流*效率

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作者: abelzeng    时间: 2010-11-15 13:36
看来我的ECPU车跑的路程不够还可能和控制器有关了。既然4.5A的专用充电器实际上是3.5A。那么也难保证控制器不短斤少两了。

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作者: wangfuchong    时间: 2010-11-15 16:18
转把是控制转速还是控制功率的？我怎么感觉是控制转速的呢？例如在上坡，感觉转速下降不大，但是电流却上升很大，大家能说说情况是怎样的？

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作者: happyxp    时间: 2010-11-16 15:54

我电机额定是60V800W，控制器是72V800W，是不是说由于在控制器限流的作用下，虽然我超压了，但电机仍然被控制在800W运行？
goodfeel 发表于 2010-11-15 07:30

电机的800W只是最大值，而且随着温度和散热条件的改变，也会变化的，实际上电机很耐用的，60V800W电机额定电流是13.3A，但堵转的情况下电流就取决于电机线圈的内阻了，但由于有控制器，所以会被限制到最大限制电流。按照20A的话就是1200W。
一般正常平路骑行的过程中你60V的车极速速下其实也只有300W左右的功率，电流平均5A左右吧，估计的。但到了爬坡的时候，电机的功率优势就体现出来，高功率的电机内部线圈电阻低，在减掉电机的反向电动势之后的正向电压在高功率电机上能够产生比低功率电机更大的电流，产生更大的力矩，从而保持转速下降很少。

普通电子爱好者，纯属自己的理解，望高手纠错，纠错越多，学的越多！
想起大学高数老师说的了，做错了就是学到了

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作者: happyxp    时间: 2010-11-16 16:10

现在的转把还是仅仅控制PWM脉宽？转把保持不动，但是电机负载扭矩增大，电流实际应该是增大的吧？所以转把实际是不能反映像油门一样的马力？转把不动，爬坡的时候电流还是增加很大的吧？总感觉这样的控制方式不太理想，不知道有没有道理？

PWM占空比反应到电压电流上实际是调节了电压（也可以理解为调节了最大限制电流）。你可以这样理解，如果空载，电机断路了，PWM占空比不论如何调节，实际电流始终是0。假如负载短路了，电路的实际电流就等于最大限制电流，就完全正比于PWM的占空比了。

如果从电压上理解，PWM可以理解为一个DC-DC降压器，实际上降压型的DC-DC就是类似PWM控制的。这样更好理解，实际工作时，给电机一个固定的电压，空转时，电流最小，功率也最小，有负载时，电流加大，功率加大，转速降低。直流电动机的特性就是转速越低，在相同的输入电压下转矩最大，也就是输出功率最大，当转速降低到一定程度时，极端情况下电机停转，功率可以达到额定功率的10倍以上，这种状态下电机功率剧增，发热巨大，短时间可以承受，长时间就会烧毁线圈了。电机的功率其实决定因素就是温度，只要线圈温度没有达到烧毁绝缘层的情况下都可以工作，当然寿命肯定会降低的。

假如线圈是超导的，没有任何电阻，电机的功率就只取决于机械强度了，在强度允许的范围内可以无限增大。因为没有电阻就没有热，没有热就不会破坏线圈，电流可以无限增大！
正常工作时，

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作者: menika    时间: 2010-11-16 17:43
看不懂   到底是  400w电机省电  还是 350省电呢  同跑一段路（   
上坡400省电   平道 350省电）  可以这样理解吗

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作者: enlaixiangyu    时间: 2010-11-16 17:59

PWM占空比反应到电压电流上实际是调节了电压（也可以理解为调节了最大限制电流）。你可以这样理解，如果空载，电机断路了，PWM占空比不论如何调节，实际电流始终是0。假如负载短路了，电路的实际电流就等于最大限 ...
happyxp 发表于 2010-11-16 16:10

哥们说的很通俗，顶你！

多畅所欲言大家才能进步

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作者: happyxp    时间: 2010-11-19 16:45

看不懂   到底是  400w电机省电  还是 350省电呢  同跑一段路（   
上坡400省电   平道 350省电）  可以这样理解吗
menika 发表于 2010-11-16 17:43

跑一段路，假如400W电机和300W电机用同样的速度跑的话，那么实际输出功率就是一样的，那就看谁的效率高了，400Ｗ电机比３５０W的内阻要小，所以４００Ｗ的省电一点点，但这点点非常小，要知道现在电机效率都是在９０％以上了，线圈发热的功率相对整体输入功率很小。所以可以认为是一样省电的。但平常骑行的时候都是400W的没有350Ｗ的续航远，说明４００Ｗ的多费了电，这是为什么呢？
因为４００Ｗ的速度快．就这么简单，速度快阻力就大，跑相同的距离，更费电。

至于爬坡，同上一样的分析。假如全程都在爬坡，400W的肯定比350W的速度快，更费电。假如400W和350W保持同速度爬坡，可以认为一样，此时350W的全速，400W的没到全速，400W的维持与350W的一样的电流电压和输入功率。

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