Odstranění omezení výkonu (defiluxing) v programu VESC Tool: jak zvýšit rychlost a za jakou cenu

Oslabování magnetického pole, známé v angličtině jako "field weakening", umožňuje motoru dosahovat vyšších otáček, než je limitováno napětím baterie. Firmware VESC tuto funkci nabízí již několik let, s několika jednoduchými nastaveními. Nicméně, toto zvýšení rychlosti má svou cenu, a nesprávně nastavené oslabování magnetického pole může poškodit řídicí jednotku. Tento návod vysvětluje nastavení a následně upozorňuje na bezpečnostní opatření.

Nejdůležitější

  • Omezení maximální rychlosti (tzv. "defiluxování") spočívá ve vložení proudu, který oslabuje magnetické pole, a tím omezuje maximální rychlost.
  • Tento proud nevytváří točivý moment; pouze zvyšuje teplotu a spotřebovává energii z baterie.
  • Aktivuje se pouze v horní části rozsahu rychlosti, a to až po dosažení nastavitelné hranice.
  • V případě náhlého zastavení při vysoké rychlosti může motor generovat napětí vyšší, než je napětí baterie: to je hlavní riziko.

Zjednodušeně řečeno, princip je následující:

Při zatáčení generuje motor s permanentními magnety napětí, které se zvyšuje s rychlostí. Když se toto napětí vyrovná napětí baterie, regulátor nemůže více dodávat proud: rychlost se omezuje. Funkce "defloxování" umožňuje průtok proudu v ose "d", který působí proti magnetickému poli a snižuje toto napětí, čímž se uvolní prostor pro další zrychlení. Kompletní princip je vysvětlen v našem průvodci o defloxování a v průvodci o vektorové regulaci.

Nastavení v programu VESC Tool

Nastavení se nacházejí v konfiguraci FOC motoru, v záložce věnované funkci oslabování magnetického pole.

  • Maximální proud pro omezení magnetického toku (Field Weakening Current Max): Maximální proud používaný pro omezení magnetického toku. Pokud je nastaven na nulu, tato funkce je deaktivována. Čím vyšší je tato hodnota, tím větší je potenciální nárůst rychlosti, ale také tím více se zvyšuje teplota a spotřeba energie.
  • Procento využití funkce snižování magnetického toku při plném výkonu: Podíl maximálního pracovního cyklu, od kterého začíná snižování magnetického toku. Tato funkce se aktivuje pouze v horní části rozsahu rychlosti.
  • `Doba náběhu oslabování magnetického pole : doba, za kterou se zvyšuje proud pro oslabování magnetického pole, což zabraňuje náhlé změně. `
  • Faktor proudu osy Q: Nastavení, které omezuje proud momentu během odpojení, aby celkový proud zůstal pod kontrolou.

Co to stojí

  • Zahřívání: Proud, který prochází vinutími a tranzistory, nevytváří točivý moment. Motor a řídicí jednotka se při vysokých rychlostech zahřívají více. Viz náš návod o zahřívání elektromotoru.
  • O dojezdu: Tento proud pochází z baterie.
  • Riziko přetížení napětím: Pokud řídicí jednotka náhle vypne při vysoké rychlosti, ať už z důvodu výchozího nastavení nebo ztráty napájení, odpojení od zdroje se zastaví okamžitě. Motor pak vrací plné napětí, které je vyšší než napětí baterie, zpět do řídicí jednotky a baterie. Tranzistory, kondenzátory a BMS (Battery Management System) nemusí být schopny takovému napětí odolat.

Metoda

  1. Začněte s deaktivovaným odmotáváním a dobře nastaveným systémem: detekcí motoru a nastavením limitů proudu. Prohlédněte si naše návody o detekci motoru a nastavení limitů proudu.
  2. Aktivujte funkci "antidrift" s nízkým proudem a vysokou prahovou hodnotou pro spuštění.
  3. Jeďte, a poté si zaznamenejte dosaženou rychlost, teploty a proud baterie.
  4. Postupujte postupně, dokud nezaznamenáte reálné zvýšení rychlosti a teploty zůstanou v přijatelných mezích.
  5. Ujistěte se, že maximální napětí, které motor může generovat při dosažené rychlosti, zůstává v rámci tolerance pro řadič a baterii v případě výpadku napájení.

Odstraňování fluxu nebo jiná alternativa?

Defluxáž zvyšuje rychlost. Pro významný a trvalý nárůst výkonu jsou často lepší řešení motory s rychlejším vinutím nebo vyšší napětí baterie. Prohlédněte si naše návody High Speed nebo High Torque a o přechodu na vyšší napětí. U motorů s vnitřními magnety umožňuje nastavení MTPA Algorithm Mode také využít točivý moment z reluktančního momentu: podívejte se na náš návod o motorech IPM.

Tipy pro servisní techniky.

Nikdy nepoužívejte funkci "deflow" (odstranění proudového omezení) k vyrovnání příliš nízkého napětí baterie nebo k vyřešení problému s nevhodně vybraným motorem. Je to pouze úprava pro doladění, nikoli základní řešení.

Často kladené otázky

Kolik rychlosti lze dosáhnout?

Záleží na motoru: jeho konstrukce a indukčnost určují účinnost procesu demagnetizace. Motory s vnitřními magnety jsou obecně vhodnější pro tento proces než motory s magnety na povrchu. Jediný způsob, jak zjistit, zda je to možné a jak efektivní to bude, je provést měření přímo na vašem zařízení.

Je odstraňování izolace nebezpečné?

Pokud se regulátor vypne při vysoké rychlosti, motor může vracet napětí vyšší, než je napětí baterie. Postupně zvyšujte rychlost a sledujte toto napětí, abyste se ujistili, že nepřekračuje hodnoty, které jsou bezpečné pro regulátor a baterii.

Proč se můj motor zahřívá více při vyšších rychlostech?

Proud zpětného toku prochází vinutími bez vytváření točivého momentu. Způsobuje dodatečné zahřívání, navíc ke ztrátám v železe, které již tak rostou s rychlostí.

Používá odpojování (defiluxování) baterii rychleji?

Spotřebovává energii za účelem zvýšení rychlosti: dojezd se snižuje, když je aktivní v oblasti, kde je používán.