Nya och förbättrade borstlös Electric Scooter Power System Guide (6 / 19 steg)

Steg 6: R/C Controller exempel och användning

Om du har upptaget klickar runt Hobbyking sedan jag senast länkade platsen, kanske du har märkt att det finns bokstavligen hundratals olika val att välja på i kategorin hastighet controller. Nästan alla av dem framstå som de bör arbeta för kontroll av fordon. Detta gäller för det mesta - de kommer att starta och driva en motor, men några har egenskaper som gör dem mindre lämpliga och alla av dem är överskattade. Bokstavligen. Så innan jag börjar plocka favoriter, här ett avsnitt...

Allmänna riktlinjer för att plocka allmänna råden

Hög spänning specifikationen och batteri eliminering krets

Cutoff för när en domänkontrollant anses "High Voltage" verkar vara runt 6S litiumbatterier eller omkring 24 volt. Under denna spänning kommer styrenheter ofta med linjär reglerat nätaggregat inbyggda i dem som kan driva (i deras avsedda appliceringen) en mottagare och servomotorer, kallas en BEC. Detta är praktiskt när du behöver konvertera ett gasreglage signal (mer om det senare), men logik strömförsörjningen är ofta inte tillräckligt för saker som ljus. Men linjär leveranser arbete genom att bränna bort överspänning - därför de tenderar att köra heta och effektförlusten är oacceptabelt för spänning mycket över 20 volt för mest 5 och 3 volt tillsynsmyndigheter. Därför kommer att vissa styrenheter annonsera en "SBEC" eller "UBEC", båda beteckningar för en koppling inbyggd regulator. Dessa typer är oftast dyrare för samma amp räkning.

Styrenheter för användning på ovan 6S ltihium celler (8S-12S) är vanligtvis annonseras särskilt som högspänning. Dessa brukar inte komma med en BEC och signal kabeln finns bara för att ta ingångar.

Det rekommenderas generellt inte att driva en R/C controller någonstans nära maximum nominell spänning. På grund av besparingar, används ofta komponenter med uppdelning och misslyckande spänningar bara knappt tröskelvärdet annonsera - 25 volt kondensatorer och 30 volt ström semiductors i en kontroller fått för 6S (22.2v nominella, 25v peak) är vanliga. Spänningssprång följd varvtal kan överskrida dessa gränser och orsaka snabba (eldig, rökig) controller misslyckande. För EV system är en HV typ controller troligen nödvändigt om du har för avsikt att köra en 18 volts system (5S litiumbatterier eller 15 nickel celler), vilket är faktiskt bara bra och fungerande - men mindre ström än jag vill.

På tal om "fått", är det viktigt att du...

Effektbegränsas allt. Nej, allvarligt, allt .

En controller storleken på ett kreditkort kommer faktiskt flödar inte 100 ampere hela dagen vid 36 volt. Specifikationerna för flygplan styrenheter är i allmänhet en kontinuerlig arbetsdrift nuvarande vid högsta temperatur av komponenter om man antar en konstant hög hastighet luftflöde är närvarande och det finns inga ökningar . I flygplan, detta beräknas sedan propellrar fans skapar hög hastighet avgaserna strömmar och spjäll är allmänt konstant och oföränderliga under kryssning. I ett fordon... inte så mycket. I själva verket är motsatsen sant. Du kan frestas att stoppa registeransvarige i ramen, Detta eliminerar luftflödet kylning potential. Ett fordon är ganska mycket helt en våg belastning. De flesta industriella styrsystem uppnå sina kreditvärderingar med en kontinuerlig termisk jämviktsmetod också, men med inga antaganden av kyla. Surge rating är ofta en funktion av maximal acceptabel halvledare eller kretskort trace temperaturstegring, eller möjligen en maximal spänning rippel specifikation. Saker är inte så strikt i modellering världen.

Eftersom inga luftflöde (konvektion enbart kylning), är det klokt att effektbegränsas "kontinuerlig" ampere av minst 3 till 5 gånger och den maximala ström, vanligtvis som mer än ett par ampere ovan angivna "kontinuerlig" betyg, med 25% till 50% (dvs. att minska 100 ampere till 75 eller 50). Om du kan bygga i aktiv kylning, till exempel en fläkt eller Vattenspärrenheten, är du mycket bättre. Dock vill jag fortfarande effektbegränsas kontinuerlig amp draw med 40% eller mer (dvs. en 100A controller är en 50-60A regulator).

Efterfrågetoppar acceleration kan naturligtvis överstiga detta maximum och de mer frekventa utfärden närmare den nedre änden av derate är nödvändigt. Täta start-stop körning i en stadsmiljö skulle motivera fler reducerades, kryssningar längs ett spår eller vägkanten mindre. Det beror på programmet, men nuvarande kapacitet måste vara har reducerats som en del av design.

Soft-Start och andra särdrag är värdelösa

Många ekonomiska och sociala råden kommer annonseras med en "Mjukstart" funktion. Vad som gör är minska hur mycket ström registeransvarige levererar till motorn vid start, så att din flygplan inte börja snurra i stället för propellern. Men vi kör inte propellrar med detta, och därför är all mjuk start gör göra fordonet mer benägna att kugge och skramla på Start. Mindre strömmen innebär lägre kraft att övervinna tröghet. Du måste kontrollera kalibreringsinställningarna att se till att den är avstängd.

En annan vanlig funktion är hastighet guvernör läge, vanligen används för R/C helikoptrar som hålla rotorns varvtal konstant utan varierar framstöt genom att ändra blade pitch. Varvtal Governer mode ställer in en intern kontroll loop som länkar varvtal med gasspjällsvinkeln. Medan detta kan låta som vad en ESC bör göra på första plats, standard mest är faktiskt open loop - om du anger en viss gas, och sedan greppa motorn och tillämpa belastning, registeransvarige inte försöker att kompensera för den extra belastningen och motorn saktar ner. Med regulator-läget på styrenheten aktivt ramper upp makten tillämpas på motorn att försöka hålla hastigheten konstant.

Jag antar detta skulle fungera ungefär som eviga farthållare på ett fordon, men jag har aldrig experimenterat med guvernör läge på egen hand. Plötsliga förändringar i hastighet kommando med en sluten slinga kontroll riskerar att orsaka nuvarande överspänningar oavsett om kommandot skillnaden är stor eller liten, enligt min mening, och det bör undvikas.

Tidpunkten är viktig

Den tekniska förklaringen är mest av tillämpningsområdet för detta Instructable, du kommer också att se saker som 7,5, 15, 22,5, 30 graders, etc. justerbar timing på domänkontrollanter. Denna del är viktigt: tidpunkten avser hur snart registeransvarige växlar till nästa motor läge i förhållande till magnet rotor position. Detta påverkar den aktuella draw och vridmoment produktionen av motorn vid höga hastigheter. Den enkla tekniska anledningen är det slingrande induktans orsakar långsam nuvarande växling i de motoriska spolarna, och vid höga hastigheter, stator magnetfältet skapas av lindningarna faller bakom magnet rotor placering, orsakar nedsatt vridmoment och bortkastad effekt sedan allt det kommer inte att producera vridmoment något mera.

För outrunner motorer speciellt är hög tidpunkten avgörande. Massivt järn kärnor i de flesta outrunners har massor av inductance, och på de flesta produktsidor de kommer även varna dig att använda "hög timing" för outrunners.

Genom att justera denna timing advance on-the-fly med nuvarande och rotor placering feedback så att motorn producerar alltid maximalt vridmoment kallas fältet orienterad kontroll eller vektor-enhet .

Om det ser lika, är det förmodligen likadant.

De flesta "billiga" kinesiska ekonomiska och sociala råden härstammar från några ursprungliga blodslinjer och är knockoffs för varandra. Det är ibland underhållande att titta på framväxande stammar som kombinerar egenskaperna hos andra styrenheter till en Hobbyking är en veritabel tropisk regnskog ett controller ekosystem. Eftersom de flesta av dessa styrenheter fattas av ett fåtal hus och bara färgade olikt beroende på leverantör eller distributör, en beter sig ungefär som en annan för icke-HV typer. Skillnaden mellan en LV 80 amp controller och en annan på Hobbyking är nog minimal till bokstavligen ingen. HV mönster är mer varierade, dock så denna riktlinje inte gäller riktigt för dem..

Controller exempel

Så nu kommer jag presentera några av de gemensamma aeromodelling jag har sett eller har personligen använt i fordon bygger. De flesta tillverkare och distributörer att uttryckligen varna dig mot med sina styrekonomer på fordon, sedan som tidigare nämnts, fordon laster och propeller laster är väldigt olika och programvara skriven för en är suboptimal för användning på den andra. Så jag antar att vill jag verkligen säga att du inte ska använda flygplan styrenheter på någon form av passagerare som bär markfordon.

...

Nu då, tog på min personliga favorit för sådana här saker, till dig än en gång av Hobbking:

Turnigy Sentilon 100A HV

Bilden i bly bilden för den här sidan, den här domänkontrollanten har några av de bästa låg hastighet stabiliteten (avsaknad av samkvämsystemet) jag har sett. Det verkar vara en Hobbyking exklusiv version av en HobbyWing (titta på dessa bokstäver) OEM design , som verkar vara en möjligen grå marknaden utvecklingen av Jeti snurra Opto 99 . För ett flygplan controller verkar det vara ganska primitiva och begränsad i konfigurationsalternativ; men detta är vad som gör den väl lämpad att vara en styrenhet för fordonet. Detta är den registeransvarige som jag har kört i melon scooter och flera av min hub vespor tidigare.

Det här kan faktiskt hålla 90-100 ampere i starkt luftflöde (efter att ha testats på ett kanalanslutna fan experiment till mig), men i fordonets användning med konvektion kylning jag skulle försöka göra cruise nuvarande fler än 30 ampere och hålla peak strömmar under 100 ampere. Den andra bilden visar vad som händer när du försöker passera 140 ampere genom den i 5 sekunder. Annars på en dollar per amp är det dock ganska ekonomiskt för att driva fordon i 1 2kW sortiment.

Castle Creations Phoenix HV 110

Slottet är en lång tid tillverkare av modell domänkontrollanter vars produkter har också sett omfattande användning i små EV konvertering. Phoenix serien kan har rykte inom elektrisk cykel gemenskapen startar och kör bara om något - vilket betyder att dess anseende algoritm är robust och hantera felaktig eller dåligt sår motorer. Jag har inte personligen använt Phoenix linjen eftersom de är mycket dyrare, men Jeromes skoter använder en Phoenix 60 med en 50 mm typ outrunner. Att vara ett välrenommerat varumärke i R/C gemenskapen, förväntar jag deras betyg för att vara närmare sanningen.

Större Sensorlös styrenheter

Det finns faktiskt mycket större Sensorlös styrenheter, 200 och 300 ampere kapacitet. Men medan jag kommer att lista dem, jag kommer inte rekommendera dem - denna mängd ström ska hanteras av en riktig fordonet controller, som kan betala uppmärksamhet till hur mycket ström det går (R/C styrenheter gör faktiskt inte mäta och kontrollera strömförbrukning), och har mer robust design, mer failsafes och fordon-relaterade funktioner. De "legit" märkena får nära till, eller överstiger, kostnaden för ett fordon controller för samma antal ampere ändå!

Turnigy Monster 2000 verkar ha haft en första generationens självantändning problem, men senare recensioner är positiva.

Den JETI snurra 200 och 300 är några av bästa modell ekonomiska tillgängliga och är ogudaktig dyr som ett resultat.

Om du vill ha ännu mer extravagans, Schulze är som Armani Exchange eller något av världens R/C och de har 300 till 400 amp mönster . Sina styrekonomer har också alternativ som full datalogging och sensored förvandling (men vill du sensorer, det finns bättre alternativ... Läs vidare!)

Update November 2013: Jag har lagt några fler handkontroller till denna lista; de som jag har använt, har undersökt, eller annars har trasslat med.

Trackstar 200A 8S 1/5 skala

Det humongous här är föremål för en fullständig teardown på min hemsida. Den har extremt lågt motstånd, ett markfordon optimerad start rutin och aktiv fläkt kylning. Baserat på halvledare greve och termisk design, tror jag detta kan driva 70-80 ampere i en ansökan om fordon, och definitivt namnskylt för acceleration. Jag har mer att säga om detta när jag har den på en av mina egna enheter, men för 50 cent per (nominellt) amp med faktiska robust konstruktion, är det troligen legit.

dLux 160A HV

Denna linje från Hobbyking verkar vara ett derivat av slottet serien nedan. De har en dubbel dubbelsidig kylfläns (och fETsna på båda sidor att använda dem). Jag parade en av dessa med en 50-60 typ outrunner, och två av denna combo push runt min go-kart BurnoutChibi utan problem. Baserat på deras strömenheter och styrelsen layout, tror jag Detta är lämplig för 25-30 amp kontinuerlig nuvarande drar i en ansökan om fordon, med korta skurar upp till namnskylt. Det finns "kortare" versioner av det med 120 och 80 amp namnskylt betyg, men jag skulle säga overhead lönar sig eftersom detta är en air ESC och start algoritmen är grundläggande.

Generiska "200A" som St-typ styrenheter

Dessa marknadsförs under olika varumärken med små variationer - jag tog isär inte mindre än 4 av dem i samma tjänst att jag undersöka Trackstar 200A. Jag både älskar och hatar dessa, eftersom det finns några saker om dem som är trevliga men de flesta saker om dem är en besvikelse. Fina saker:

• De är mycket enkla och grundläggande programmering och intelligence-wise
• Antalet enheter parallellt göra för bra burst och acceleration nuvarande overhead, från ren termisk massa

De hemska sakerna:

• De tre staplade lagrarna av fETsna innebär att det finns extremt dålig kylning oavsett hur hårt du fan det - bara det översta lagret får betydande kylning. Du skulle behöva unshell registeransvarige och fan det direkt, och även då stadens "core" kommer sannolikt att förbli varma.
• Kylflänsen ofta installeras felaktigt och kan orsaka fas-till-fas shorts som de kontakta utgång sladdar
• De är låg spänning, förlitar sig på parallellkoppling många skumma eller off-märke halvledare för att uppnå det nuvarande betyget, och byta tiden är lång, så de byter ineffektivt.

Jag anser dock att dessa saker kan vara rimligt för en scooter typ ansökan, driver en enda 50mm klass motor, vid mer än 28 volt (7S Litium polymer eller 8S A123 / LiFePO4), mellan 20-30 kryssning ampere och korta utflykter upp till 100 ampere. De är om det billigaste sättet att få en ton av strömstyrka overhead för acceleration.

Typer att se upp för

Jag har bara två datapunkter rätt nu baseras på personliga erfarenheter att helt undvika: "K-force" serien från Hobbyking och "Super hjärnan" är alla mycket smart (läs: specialiserade) styrsystem som implicit utföra soft-start och låst rotor upptäckt. De kommer att behandla nästan alla låg fart laddar som stall villkor och stänga ned. Som beskrivits ovan, inte styrenheter som är alltför skarp är väl lämpad att köra fordon.