כיצד לבחור בספק בקר לתלת אופן חשמלי

כדי לבחור כוח בקר לתלת אופן חשמלי, התחל עם הדירוג המתועד של המנוע ותאימות המנוע המוצהרת של יצרן הבקר. לאחר מכן בדוק את טווח מתח הסוללה, מגבלות זרם הסוללה והמנוע, תנאי ההפעלה הרציפים וממשקי הבקרה. תווית הספק מסייעת לזהות מועמדים; בדיקות נוספות אלו קובעות אם מועמד מתאים לרכב.

זה חשוב בעת רכישת בקר חלופי או ציון מערכת הנעה עבור תלת אופן מטען או ריקשה אלקטרונית. לשני בקרים הנושאים את אותה תווית הספק עשויים להיות מגבלות זרם שונות, דרישות קירור או חיבורי אותות שונים. כמו כן, הספק מפורסם גבוה יותר אינו מבסס תאימות עם מנוע מסוים.

מה המשמעות של דירוג הספק של בקר בעצם?

כוח מנוע מדורג, כניסת חשמל ותפוקת פיר

שלושה ערכי כוח יכולים להופיע בדיון על מערכת הנעה:

• כוח מנוע רשום: דירוג המנוע או טווח התאימות שזוהה על ידי הספק.
• מתח כניסה DC של בקר: כוח חשמלי שנכנס לבקר מהסוללה.
• כוח גל מנוע: כוח מכני הנמסר על ידי המנוע לאחר הפסדי בקר ומנוע.

ערכים אלו מתארים נקודות שונות במערכת. יש לקרוא שדה מוצר הנקרא "הספק מנוע מדורג" כאסמכתא המצוינת להספק המנוע, אלא אם היצרן מספק הגדרה ספציפית יותר. הוא אינו מייצר כשלעצמו כוח קלט רציף של בקר או תפוקת פיר מדודה. ההבחנה בין קלט חשמלי, כוח מנוע חשמלי והפסדי המרה מוסברת בתיעוד הבקר של maxon. תמיכה של maxon

קריאת מפרטי הבקר בפועל

שתי רשימות בקרים באתר ECOGO ממחישות מדוע שמות השדות חשובים:

שדה פורסם	בקר 1000–1500W 24-MOSFET	בקר 1500–3000W 36-MOSFET
כוח מנוע מדורג	1000–1500 W	1500–3000 ואט
ספירת MOSFET	24	36
מתח פלט	48 וולט / 60 וולט / 72 וולט	48 וולט / 60 וולט / 72 וולט
זרם פלט	50–60 A	85–100 A

הדפים אינם מגדירים אם "זרם פלט" פירושו זרם סוללה או זרם פאזה של המנוע, או אם הוא זרם רציף או קצר. הכפלה של אחת מהנתונים הללו במתח רשום יקצה אפוא דירוג הספק שהמידע שפורסם אינו קובע. אקוגו

עבור מנוע בדירוג של 1500 W, שני טווחי ההספק של המנוע המפורטים כוללים נתון זה. זה יוצר רשימה קצרה, לא התאמה הושלמה: ההגדרות הנוכחיות, תצורת המתח, דרישות בקרת המנוע וחובות ההפעלה עדיין קובעות את ההתאמה.

התאם את חלון מתח הסוללה לפני השוואת חשמל

המתח הנומינלי של הסוללה הוא תווית מערכת. המתח שלו משתנה עם רמת הטעינה ועומס הפעולה. הבקר חייב להתאים לתנאי האספקה ​​בפועל, כולל הסוללה הטעונה במלואה והמתח הנמוך יותר שנתקל במהלך הפעולה. הנחיית המתח של maxon מבדילה במפורש את אילוצי האספקה ​​העליונים והתחתונים הללו. תמיכה של maxon

השוו שלושה פריטים:

1. נתוני הסוללה: מתח נומינלי, מתח טעון מרבי ומתח צפוי תחת עומס.
2. נתוני הבקר: טווח פעולה מותר, דירוג מרבי מוחלט ומגבלות הגנה על מתח מוגדרות.
3. נקודת הפעולה הנדרשת של המנוע: המהירות והמומנט שהכונן חייב להחזיק בטווח אספקה ​​זה.

מקסימום מוחלט הוא גבול, לא יעד תפעולי רגיל. מצבר ובקר בהתאמה נומינלית עדיין זקוקים לטווח פעולה המתאים לרכב.

הרשימות של ECOGO לעיל מציגות 48 וולט, 60 וולט ו-72 וולט. רשימה זו לבדה אינה קובעת שכל יחידה שנמסרה תומכת אוטומטית בכל שלוש המערכות. אשר את גרסת המתח או התצורה שסופקו עבור ההזמנה, כולל הגדרות ההגנה שלה.

הפרד את זרם הסוללה מזרם שלב המנוע

הערכת כוח קלט בחיבור הסוללה

במהלך תנועה, זרם בצד הסוללה נמשך דרך חיבור אספקת ה-DC של הבקר, בעוד זרם פאזה של המנוע זורם בפיתולים. שלב הספק PWM משנה את המתח האפקטיבי המופעל על המנוע. זרם צד המנוע יכול אפוא לעלות על זרם הסוללה הממוצע מבלי ליצור כוח נוסף; הקריאות מתארות צדדים שונים של ההמרה. הקשר ביניהם תלוי בתנאי ההפעלה ובאופן מדידת הזרם. תמיכה של maxon

למתח וזרם DC קבועים בקירוב:

הספק כניסה של הבקר ≈ מתח אוטובוס DC × זרם הסוללה

שקול מדידה היפותטית של 60 וולט בכניסת הבקר תחת עומס ו 30 A של זרם סוללה:

60 V × 30 A = 1800 W, או כ-1.8 קילוואט של קלט חשמלי.

זו לא מדידה של כוח פיר ולא דירוג מתמשך שנגזר משם מוצר. אם לאותה מערכת יש ערך זרם פאזה של 60 A שצוין בנפרד, הכפלת 60 וולט בערך זה לא קובעת 3.6 קילוואט של קלט או כוח פיר.

כאשר המתח והזרם משתנים במידה ניכרת, הספק ממוצע מדויק דורש ממוצע של המוצר המיידי שלהם באותה תקופה. הכפלת קריאות שאינן קשורות, או ממוצעים מתנאי הפעלה שונים, יכולה לתת תוצאה מטעה.

השווה מגבלות נוכחיות על אותו בסיס

מפרט נוכחי	מה זה עוזר להעריך	דרושה הגדרה
זרם בצד הסוללה	תאימות למערכת ניהול הסוללה והסוללה (BMS)	מגבלה מתמשכת, מגבלה זמנית ומשך זמן מותר
זרם פאזה מנוע	תאימות לדרישות החשמל והתרמיות של המנוע	אמנת מדידה, מגבלה מתמשכת ומגבלה זמנית

גודל נוכחי ומשך פעולה הם שאלות נפרדות. "שיא" יכול להיות שיא של צורת גל חשמלי או דירוג עומס יתר זמני. זרם RMS הוא מוסכמות מדידה נוספת; זה לא מילה נרדפת לזרם מתמשך.

המדריך KLS-H של קלי מספק דוגמה למשפחת בקרים עם הגדרות נפרדות של זרם סוללה וזרם מנוע. עבור הזמנת ECOGO, השג את ההגדרות עבור הדגם בפועל לפני השימוש בנתון הנוכחי שפורסם לבחירת BMS או לשפוט תאימות מוטורית. media.kellycontroller.com

בדוק עבודה רציפה, משך שיא וקירור

דירוג זרם זמני הופך שימושי רק כאשר משך הזמן המותר והתנאים התרמיים ידועים. יכולת רציפה תלויה גם בהתקנה ובסידור הקירור שצוין. תיעוד KLS-H של קלי מפריד בין דירוגים רציפים לשיאים ונותן דרישות להתקנת גוף קירור, מה שממחיש מדוע תנאים אלו שייכים לצד הנתונים הנוכחיים. media.kellycontroller.com

עבור תלת אופן עובד, השווה את הזרם הנדרש לאורך מחזור הפעולה עם המגבלות המתועדות. האצה קצרה, התחלות עמוסות חוזרות ונשנות וטיפוס מתמשך מציבים דרישות שונות לנהיגה. השלמת האצה אחת אינה מוכיחה שניתן לשמור על אותה תפוקה שוב ושוב או מתמשכת.

פעולה במהירות נמוכה ומומנט גבוהה ראויה לתשומת לב. כוח הציר תלוי גם במומנט וגם במהירות, בעוד שזרם המנוע יכול להישאר משמעותי במהירות נמוכה. נתון כוח מכני צנוע אפוא אינו מבסס עומס תרמי נמוך. המדריך לבחירת נהג מנוע של TI מתייחס למתח, זרם, פיזור הספק ותנאי הפעלה כשיקולי תכנון מקושרים. ti.com

עבור כל מועמד, קבע:

• מגבלות הסוללה הרציפות וזרם הפאזה בתנאי הקירור המיועדים.
• מגבלות הזרם הזמני, משך הזמן וכל דרישות ההתאוששות.
• תנאי הסביבה וההרכבה המותרים, כולל כל ירידה תרמית.
• האם המנוע, הבקר והסוללה יכולים לתמוך באותה חובה חוזרת ונשנית.

בקר בעל דירוג גבוה יותר אינו מספק אוטומטית יותר כוח למנוע: גם ההגדרות המיושמות ודרישת התפעול חשובות. באותה מידה, שתי תוויות הספק לבדן אינן יכולות לקבוע ששיוך יתחמם יתר על המידה. ההשוואה השימושית היא בין תנאי ההפעלה הנדרשים לבין המגבלות המתועדות של השילוב המלא.

מה ספירת MOSFET יכולה - ולא יכולה - לומר לך

MOSFETs הם התקני מיתוג בשלב הכוח של הבקר. המספר שלהם מתאר היבט אחד של העיצוב, אך הוא אינו מספק המרה אוניברסלית מספירת המכשירים להספק של הבקר.

ההנחיה של TI לגבי MOSFETs להספק מקבילי דנה בגורמים כולל התנגדות הולכה, שיתוף זרם, כונן שער, פריסה וצימוד תרמי. משתנים אלו מסבירים מדוע ספירת מכשירים בלבד אינה מספיקה כדי לקבוע את היכולת הנוכחית, היעילות או המהימנות. התקנים נוספים עשויים להיות חלק מתכנון בעל זרם גבוה יותר, אך הבקר המוגמר עדיין זקוק לדירוגים ותנאי הפעלה משלו. TI.com

קטלוג ECOGO מספק השוואה שימושית. לצד הרשימה 1000–1500 W, 24-MOSFET למעלה, ה בקר 1000–1200W 24-MOSFET מפרט 50–55 A תחת "זרם פלט". שני המוצרים חולקים ספירת MOSFET אך מפרסמים טווחי הספק מנוע וזרם שונים. זה קובע את הצורך לקרוא את המפרט של כל דגם; זה לא קובע איזה דגם יעיל יותר. אקוגו

השתמש ב-"24 MOSFET" או "36 MOSFET" כדי לזהות תצורת מוצר. השתמש במגבלות זרם מוגדרות, תנאי קירור ותאימות מנוע כדי לבצע את הבחירה.

עשה את הבחירה הסופית עבור המנוע והרכב

אשר את סוג הבקרה, משוב ותאימות האותות

קיבולת חשמלית היא רק חלק מהתאמת בקר תלת אופן חשמלי. בקר חייב לתמוך גם בסוג המנוע ובאופן השליטה שלו. עבור בקר BLDC עבור תלת אופן חשמלי, דרישות המשוב תלויות בתכנון: סידור חיישן הול וסידור חסר חיישנים אינם ניתנים להחלפה אוטומטית. מדריך הבחירה של TI מבחין בין גישות שליטה ומשוב עמדה. ti.com

בדוק את אותות המשוב הנדרשים, פונקציות פיני המחבר, כניסת המצערת, לוגיקה בלימה והיפוך, וכל תקשורת נדרשת. בית מחבר דומה אינו עדות לאותה הקצאת פינים. בדיקות אלו מונעות את ההתייחסות לתחליף הגיוני מבחינה פיזית כאל תואם חשמלי.

החל רצף בחירה מלא

כאשר משווים בקרי תלת אופן חשמליים, השתמש בשדה הוואטים כדי להתחיל בתהליך, ואז פתור כל החלטה לפי הסדר:

1. זהה את המנוע ואת תפקידו. רשום את דירוג המנוע, סוג הבקרה ותנאי ההפעלה הנדרשים של מהירות-מומנט.
2. רשימה קצרה של טווח הספק המנוע המוצהר. קבע למה מתכוון ספק הבקר בשדה ההספק שלו.
3. התאם את חלון המתח. בדוק את מתחי הסוללה בפועל מול תצורת הבקר שסופק.
4. התאם את שני המגבלות הנוכחיות. השווה את מגבלות צד הסוללה עם הסוללה/BMS ומגבלות זרם פאזה עם המנוע, תוך שימוש בהגדרות עקביות.
5. ודא פעולה מתמשכת. הערכת משך שיא, טעינה חוזרת וקירור יחד.
6. אשר את הממשקים וההגדרות. אשר את התצורה הספציפית שתסופק.

לרכישת ECOGO, אשר את מפרטי הבקר נגד המנוע, הסוללה והמטרה המיועדת. בחירת ההספקים המתאימה היא הדגם שהתאימות המתועדת שלו ומגבלות הפעולה מתאימות לשילוב הזה.