Formula Student i školski projekti: odabir električnog pogonskog sklopa
Tim Formula Student ili Eco-marathon ima godinu dana za dizajniranje, izradu i pokretanje vozila, s timom koji se gotovo u potpunosti mijenja svake sezone. Električni pogonski sklop, motor, inverter, baterija, najrizičniji je dio projekta: najskuplji, najviše nadziran od strane sudaca i onaj zbog kojeg najviše timova pada na tehničkim pregledima. Ovaj vodič pruža metodu za njegov odabir.
Bitno
- Pravilnik natjecanja je na prvom mjestu: on određuje maksimalni napon, zaštite i obvezne kontrole.
- Motor i inverter se biraju zajedno: inverter mora znati upravljati odabranim motorom.
- Baterija je često najteži i najkontroliraniji element; njezin dizajn zahtijeva vrijeme.
- Telemetrija štedi vrijeme pri svakom testiranju i prenosi znanje sljedećem timu.
Pravilnik na prvom mjestu
Svako natjecanje objavljuje pravilnik koji regulira pogonski sustav: maksimalni napon, izolaciju, prekide u slučaju nužde, nadzor izolacije, indikatore prisutnosti napona, zaštitu baterije. Ta se pravila mijenjaju iz sezone u sezonu. Pročitajte verziju za tekuću godinu prije bilo kakvog dizajna i pripremite dokumentaciju koju će suci tražiti.
Motor
Motor se bira prema okretnom momentu i brzini koji su potrebni na kotaču, uzimajući u obzir prijenos. Timovi se često dvoume između središnjeg motora s diferencijalom i više motora u kotačima ili blizu njih, koji omogućuju raspodjelu okretnog momenta između kotača. Drugo rješenje je učinkovitije, ali puno složenije za podešavanje. Za razumijevanje tehnologija, pogledajte naše vodiče o razlici između PMSM i BLDC te o motorima s unutarnjim magnetima.
Inverter
Inverter, koji se na vozilima na dva kotača naziva kontroler, upravlja motorom. Mora podnijeti napon baterije, isporučiti struju za željeni okretni moment i očitati senzor položaja motora. Timu je u interesu odabrati inverter čije je podešavanje dokumentirano i dostupno, umjesto "crne kutije". Za razumijevanje onoga što radi, pogledajte naše vodiče o vektorskom upravljanju, strujnom regulatoru i slabljenju polja (field weakening).
Baterija
Baterija je element koji zahtijeva najviše rada: odabir ćelija, sklapanje, hlađenje, BMS, zaštite, kontrole. To je ujedno i element koji najviše teži. Njezin se kapacitet izračunava prema najdužoj utrci, često izdržljivosti, uz određenu marginu. Pogledajte naše vodiče za čitanje tehničkog lista litijske ćelije i o balansiranju putem BMS-a.
Telemetrija i CAN sabirnica
Svi elementi, inverter, BMS, senzori, nadzorna ploča, općenito komuniciraju putem CAN sabirnice. Snimanje tih razmjena pri svakom testiranju omogućuje razumijevanje prekida, podešavanje vozila i ostavljanje podataka sljedećem timu umjesto samo sjećanja.
Testni stol prije staze
Validacija motora i invertera na testnom stolu prije ugradnje u vozilo štedi tjedne rada: tamo se podešava inverter, mjeri okretni moment i zagrijavanje, bez rizika za vozilo. Pogledajte naš vodič o mjerenju na testnom stolu za motore.
Što Rage radi za škole
Surađujemo s inženjerskim školama, studentskim timovima i laboratorijima: kontroleri, BMS, telemetrija, testiranja na stolu ili na stazi. Pogledajte našu stranicu inženjerske škole i istraživanja. Kao i timovi, ciljamo na mjerljive performanse: naš RM-X drži svjetski brzinski rekord za romobile, s izmjerenih 173 km/h na stazi.
Savjet iz radionice
Pokrenite pogonski sklop što je prije moguće, čak i na privremenoj šasiji ili testnom stolu. Uključivanje invertera po prvi put nekoliko tjedana prije natjecanja ne ostavlja nikakvu marginu za ispravljanje problema.
Česta pitanja
Je li bolje dizajnirati vlastiti inverter ili kupiti postojeći?
Dizajniranje invertera je projekt za sebe. Za tim koji tek počinje s električnim vozilima, postojeći i dobro dokumentiran inverter ostavlja vremena za rad na ostatku vozila.
Jedan motor ili više njih?
Jedan motor s diferencijalom jednostavnije je podesiti. Više motora omogućuje raspodjelu okretnog momenta između kotača, ali zahtijeva puno više podešavanja i softvera.
Kako prenijeti znanje sljedećem timu?
Putem podataka i dokumentacije: snimke svakog testiranja, postavke invertera, ažurirane sheme. Vozilo bez podataka prisiljava sljedeći tim da sve ponovno uči.
Može li Rage pratiti tim?
Da: isporučujemo kontrolere, BMS i telemetriju, a možemo obaviti i testiranja na stolu ili na stazi. Predstavite nam svoj projekt putem naše stranice za škole.