كيفية اختيار القوة الكهربائية للتحكم في دراجة ثلاثية العجلات الكهربائية
لاختيار القوة الكهربائية لوحدة التحكم لدراجة ثلاثية العجلات الكهربائية، ابدأ بالتصنيف الموثق للمحرك وتوافق المحرك المعلن من قبل الشركة المصنعة لوحدة التحكم. ثم تحقق من نطاق جهد البطارية، وحدود تيار البطارية والمحرك، وظروف التشغيل المستمر، وواجهات التحكم. تساعد علامة القوة الكهربائية في تحديد المرشحين؛ تحدد هذه الفحوصات الإضافية ما إذا كان المرشح يناسب السيارة.
وهذا مهم عند تحديد مصدر وحدة تحكم بديلة أو تحديد مجموعة نقل الحركة لدراجة ثلاثية العجلات لنقل البضائع أو عربة يد إلكترونية. قد يكون لوحدتي التحكم اللتين تحملان نفس ملصق القوة الكهربائية حدود تيار مختلفة أو متطلبات تبريد أو اتصالات إشارة مختلفة. وبالمثل، فإن القوة الكهربائية الأعلى المعلن عنها لا تثبت التوافق مع محرك معين.
ماذا يعني تصنيف القوة الكهربائية لوحدة التحكم في الواقع؟
قوة المحرك المقدرة والمدخلات الكهربائية وإخراج العمود
يمكن أن تظهر ثلاث قيم للطاقة في مناقشة مجموعة نقل الحركة:
- قوة المحرك المدرجة: تصنيف المحرك أو نطاق التوافق المحدد من قبل المورد.
- تحكم مدخلات الطاقة العاصمة: الطاقة الكهربائية التي تدخل وحدة التحكم من البطارية.
- قوة رمح المحرك: الطاقة الميكانيكية التي يوفرها المحرك بعد فقدان جهاز التحكم والمحرك.
تصف هذه القيم نقاطًا مختلفة في النظام. يجب قراءة حقل المنتج المسمى "قوة المحرك المقدرة" كمرجع محدد لقوة المحرك، ما لم توفر الشركة المصنعة تعريفًا أكثر تحديدًا. لا يقوم، في حد ذاته، بإنشاء طاقة إدخال مستمرة لوحدة التحكم أو إخراج عمود قياس. تم توضيح الفرق بين المدخلات الكهربائية وطاقة المحرك الكهربائي وخسائر التحويل في وثائق وحدة التحكم الخاصة بـ maxon. دعم ماكسون
قراءة مواصفات وحدة التحكم الفعلية
توضح قائمتا وحدات التحكم على موقع ECOGO الإلكتروني سبب أهمية أسماء الحقول:
| المجال المنشور | وحدة تحكم 1000-1500 واط 24-MOSFET | وحدة تحكم 36-MOSFET بقدرة 1500-3000 واط |
| قوة المحرك المقدرة | 1000-1500 واط | 1500-3000 واط |
| عدد MOSFET | 24 | 36 |
| الجهد الناتج | 48 فولت / 60 فولت / 72 فولت | 48 فولت / 60 فولت / 72 فولت |
| تيار الإخراج | 50-60 أ | 85-100 أ |
لا تحدد الصفحات ما إذا كان "تيار الخرج" يعني تيار البطارية أو تيار طور المحرك، أو ما إذا كان تيارًا مستمرًا أو قصير المدة. إن ضرب أحد هذه الأرقام بالجهد المدرج سيؤدي بالتالي إلى تعيين تصنيف طاقة لا تحدده المعلومات المنشورة. ايكوجو
بالنسبة للمحرك الذي تبلغ قدرته 1500 واط، يتضمن كلا نطاقي طاقة المحرك المدرجين هذا الرقم. يؤدي هذا إلى إنشاء قائمة مختصرة، وليس تطابقًا مكتملًا: لا تزال التعريفات الحالية وتكوين الجهد ومتطلبات التحكم في المحرك وواجب التشغيل هي التي تحدد مدى الملاءمة.
قم بمطابقة نافذة جهد البطارية قبل مقارنة الطاقة
الجهد الاسمي للبطارية هو تسمية النظام. يتغير جهده مع مستوى الشحن وحمل التشغيل. يجب أن تستوعب وحدة التحكم ظروف الإمداد الفعلية، بما في ذلك البطارية المشحونة بالكامل والجهد المنخفض الذي يتم مواجهته أثناء التشغيل. يميز توجيه جهد ماكسون بشكل واضح قيود العرض العلوية والسفلية هذه. دعم ماكسون
قارن بين ثلاثة عناصر:
- بيانات البطارية: الجهد الاسمي والحد الأقصى للجهد المشحون والجهد المتوقع تحت الحمل.
- بيانات وحدة التحكم: نطاق التشغيل المسموح به، والحد الأقصى المطلق للتصنيف، وحدود حماية الجهد التي تم تكوينها.
- نقطة تشغيل المحرك المطلوبة: السرعة وعزم الدوران الذي يجب أن يحافظ عليه المحرك ضمن نطاق العرض هذا.
الحد الأقصى المطلق هو الحد، وليس هدف التشغيل العادي. لا تزال البطارية ووحدة التحكم المتطابقة اسميًا بحاجة إلى نطاق تشغيل يناسب السيارة.
تظهر قوائم ECOGO أعلاه 48 فولت، و60 فولت، و72 فولت. وهذه القائمة وحدها لا تثبت أن كل وحدة يتم تسليمها تدعم الأنظمة الثلاثة تلقائيًا. تأكد من إصدار الجهد أو التكوين المقدم للطلب، بما في ذلك إعدادات الحماية الخاصة به.
فصل تيار البطارية عن تيار طور المحرك
تقدير طاقة الإدخال عند توصيل البطارية
أثناء القيادة، يتم سحب تيار جانب البطارية من خلال وصلة إمداد التيار المستمر لوحدة التحكم، بينما يتدفق تيار طور المحرك في اللفات. تعمل مرحلة الطاقة PWM على تغيير الجهد الفعال المطبق على المحرك. وبالتالي يمكن أن يتجاوز التيار الجانبي للمحرك متوسط تيار البطارية دون توليد طاقة إضافية؛ تصف القراءات جوانب مختلفة من التحويل. تعتمد العلاقة بينهما على ظروف التشغيل وكيفية قياس التيار. دعم ماكسون
للحصول على جهد وتيار مستمر ثابت تقريبًا:
طاقة إدخال وحدة التحكم ≈ جهد ناقل التيار المستمر × تيار البطارية
النظر في قياس افتراضي ل 60 فولت عند مدخل وحدة التحكم تحت الحمل و 30 أمبير من تيار البطارية:
60 فولت × 30 أمبير = 1800 واط، أو ما يقرب من 1.8 كيلو واط من المدخلات الكهربائية.
هذا ليس قياسًا لقوة العمود ولا تصنيفًا مستمرًا يُستنتج من اسم المنتج. إذا كان لدى نفس النظام قيمة تيار طور محددة بشكل منفصل تبلغ 60 أمبير، فإن ضرب 60 فولت بهذه القيمة لا يؤدي إلى إنشاء 3.6 كيلو واط من طاقة الإدخال أو العمود.
عندما يتقلب الجهد والتيار بشكل كبير، فإن متوسط الطاقة الدقيق يتطلب حساب متوسط ناتجهما اللحظي خلال نفس الفترة. إن ضرب القراءات غير ذات الصلة، أو المتوسطات من ظروف التشغيل المختلفة، يمكن أن يعطي نتيجة مضللة.
قارن الحدود الحالية على نفس الأساس
| المواصفات الحالية | ما يساعد على تقييم | التعريف مطلوب |
| التيار من جانب البطارية | التوافق مع نظام إدارة البطارية والبطارية (BMS) | الحد المستمر والحد المؤقت والمدة المسموح بها |
| تيار الطور الحركي | التوافق مع متطلبات المحرك الكهربائية والحرارية | اصطلاح القياس والحد المستمر والحد المؤقت |
الحجم الحالي ومدة التشغيل سؤالان منفصلان. "الذروة" يمكن أن تعني ذروة الشكل الموجي الكهربائي أو تصنيف التحميل الزائد المؤقت. تيار RMS هو اتفاقية قياس أخرى؛ إنه ليس مرادفًا للتيار المستمر.
يوفر دليل KLS-H الخاص بشركة Kelly مثالاً على عائلة وحدات التحكم ذات إعدادات منفصلة لتيار البطارية وتيار المحرك. بالنسبة لطلب ECOGO، احصل على تعريفات النموذج الفعلي قبل استخدام الرقم الحالي المنشور لتحديد BMS أو الحكم على توافق المحرك. media.kellycontroller.com
تحقق من التشغيل المستمر ومدة الذروة والتبريد
يصبح التصنيف الحالي المؤقت مفيدًا فقط عندما تكون المدة المسموح بها والظروف الحرارية معروفة. تعتمد القدرة المستمرة أيضًا على التثبيت المحدد وترتيب التبريد. تفصل وثائق KLS-H الخاصة بشركة Kelly بين التقييمات المستمرة والذروة وتعطي متطلبات تركيب المبدد الحراري، مما يوضح سبب تطابق هذه الشروط مع الأرقام الحالية. media.kellycontroller.com
بالنسبة للدراجة ثلاثية العجلات العاملة، قارن التيار المطلوب خلال دورة التشغيل بالحدود الموثقة. إن التسارع القصير والبدء المحمل المتكرر والتسلق المستمر يضع متطلبات مختلفة على محرك الأقراص. إن إكمال تسريع واحد لا يدل على أنه يمكن الحفاظ على نفس الناتج بشكل متكرر أو مستمر.
التشغيل منخفض السرعة وعزم الدوران العالي يستحق الاهتمام. تعتمد قوة العمود على كل من عزم الدوران والسرعة، في حين أن تيار المحرك يمكن أن يظل كبيرًا عند السرعة المنخفضة. وبالتالي فإن رقم القوة الميكانيكية المتواضع لا يشكل عبئًا حراريًا منخفضًا. يتعامل دليل اختيار سائق المحرك الخاص بـ TI مع الجهد والتيار وتبديد الطاقة وظروف التشغيل كاعتبارات تصميم مرتبطة. ti.com
حدد لكل مرشح ما يلي:
- حدود البطارية المستمرة وتيار الطور في ظل ظروف التبريد المقصودة.
- الحدود الحالية المؤقتة والمدة وأي متطلبات استرداد.
- الظروف المحيطة وظروف التركيب المسموح بها، بما في ذلك أي تخفيض حراري.
- ما إذا كان المحرك ووحدة التحكم والبطارية يمكنهم دعم نفس المهمة المتكررة.
لا توفر وحدة التحكم ذات التصنيف الأعلى المزيد من الطاقة تلقائيًا للمحرك: فالإعدادات المطبقة ومتطلبات التشغيل مهمة أيضًا. بالمثل، لا يمكن لملصقين بالقوة الكهربائية وحدهما إثبات أن الاقتران سيرتفع درجة حرارته. المقارنة المفيدة هي بين ظروف التشغيل المطلوبة والحدود الموثقة للمجموعة الكاملة.
ما يمكن أن يخبرك به عدد MOSFET وما لا يمكنه أن يخبرك به
تعمل الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) على تبديل الأجهزة في مرحلة طاقة وحدة التحكم. يصف رقمهم جانبًا واحدًا من التصميم، لكنه لا يوفر تحويلاً شاملاً من عدد الأجهزة إلى القوة الكهربائية لوحدة التحكم.
تناقش إرشادات TI بشأن الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) ذات الطاقة المتوازية العوامل بما في ذلك مقاومة التوصيل والمشاركة الحالية ومحرك البوابة والتخطيط والاقتران الحراري. تشرح هذه المتغيرات سبب عدم كفاية عدد الأجهزة وحده لتحديد القدرة أو الكفاءة أو الموثوقية الحالية. قد تكون المزيد من الأجهزة جزءًا من تصميم تيار أعلى، لكن وحدة التحكم النهائية لا تزال بحاجة إلى تقييماتها وظروف التشغيل الخاصة بها. TI.com
يوفر كتالوج ECOGO مقارنة مفيدة. إلى جانب قائمة 1000-1500 واط، 24-MOSFET أعلاه، فإن وحدة تحكم 1000-1200 واط 24-MOSFET يسرد 50-55 A ضمن "تيار الإخراج". يشترك المنتجان في عدد MOSFET لكنهما ينشران قوة محرك مختلفة ونطاقات تيار مختلفة. وهذا يوضح الحاجة إلى قراءة مواصفات كل طراز؛ ولا يحدد النموذج الأكثر كفاءة. ايكوجو
استخدم "24 MOSFET" أو "36 MOSFET" لتحديد تكوين المنتج. استخدم الحدود الحالية المحددة وظروف التبريد وتوافق المحرك لإجراء الاختيار.
قم بالاختيار النهائي للمحرك والمركبة
تأكيد نوع التحكم والتعليقات وتوافق الإشارة
القدرة الكهربائية ليست سوى جزء من مطابقة وحدة تحكم دراجة ثلاثية العجلات الكهربائية. يجب أن تدعم وحدة التحكم أيضًا نوع المحرك وطريقة التحكم في تشغيله. بالنسبة لوحدة تحكم BLDC للدراجة ثلاثية العجلات الكهربائية، تعتمد متطلبات التعليقات على التصميم: ترتيب مستشعر القاعة وترتيب بدون مستشعر غير قابلين للتبادل تلقائيًا. يميز دليل اختيار TI بين أساليب التحكم والتعليقات على الموضع. ti.com
تحقق من إشارات التغذية المرتدة المطلوبة، ووظائف دبوس الموصل، وإدخال الخانق، والكبح والمنطق العكسي، وأي اتصال مطلوب. إن غلاف الموصل المماثل ليس دليلاً على نفس تعيين الدبوس. تمنع عمليات الفحص هذه التعامل مع البديل المعقول ماديًا باعتباره بديلاً متوافقًا كهربائيًا.
تطبيق تسلسل التحديد الكامل
عند المقارنة وحدات تحكم دراجة ثلاثية العجلات الكهربائية، استخدم مجال القوة الكهربائية لبدء العملية، ثم قم بحل كل قرار بالترتيب:
- التعرف على المحرك وواجبه. قم بتسجيل تصنيف المحرك ونوع التحكم وظروف التشغيل المطلوبة للسرعة وعزم الدوران.
- قم بوضع قائمة مختصرة لنطاق قوة المحرك المعلن. حدد ما يعنيه مورد وحدة التحكم بمجال القوة الكهربائية الخاص به.
- تطابق نافذة الجهد. تحقق من الفولتية الفعلية للبطارية مقابل تكوين وحدة التحكم المقدمة.
- تطابق كلا الحدود الحالية. قارن حدود جانب البطارية مع البطارية/BMS وحدود تيار الطور مع المحرك، باستخدام تعريفات متسقة.
- التحقق من التشغيل المستمر. تقييم مدة الذروة والتحميل المتكرر والتبريد معًا.
- قم بتأكيد الواجهات والإعدادات. الموافقة على التكوين المحدد الذي سيتم تسليمه.
لشراء ECOGO، تأكيد مواصفات وحدة التحكم ضد المحرك والبطارية والواجب المقصود. إن اختيار القوة الكهربائية المناسب هو النموذج الذي يتناسب توافقه وحدود التشغيل الموثقة مع هذه المجموعة.