Odstránenie obmedzenia výkonu v programe VESC Tool: Získajte vyššiu rýchlosť a čo to stojí

Zníženie magnetického toku, alebo "field weakening" v angličtine, umožňuje motoru dosiahnuť vyššie otáčky, ako je limit stanovený napätím batérie. Firmware VESC ponúka túto funkciu už niekoľko rokov, s niekoľkými jednoduchými nastaveniami. Avšak, toto zvýšenie rýchlosti má svoju cenu, a nesprávne nastavené zníženie magnetického toku môže poškodiť ovládač. Tento návod vysvetľuje nastavenia a následne upozorňuje na potrebné opatrenia.

Dôležité informácie

  • Odosobovanie (defiltering) vstrekuje prúd, ktorý oslabuje magnetické pole, čím sa obmedzuje maximálna rýchlosť.
  • Tento prúd nevytvára krútiaci moment; namiesto toho zvyšuje teplotu a spotrebuje energiu z batérie.
  • Aktivuje sa len v hornom rozsahu rýchlosti, a to až po dosiahnutí nastaviteľnej hranice.
  • V prípade prerušenia napájania pri vysokej rýchlosti môže motor vygenerovať napätie vyššie, ako je napätie batérie: toto je hlavné riziko.

Princíp, v skratke:

Pri zatáčaní generuje motor s permanentnými magnetmi napätie, ktoré sa zvyšuje s rýchlosťou. Keď sa toto napätie vyrovná napätiu batérie, regulátor už nemôže vpustiť prúd: rýchlosť sa stane limitujúcou. Technika "defluxage" umožňuje prúdu tečúceho osou "d" pôsobiť proti magnetickému poľu a znižuje toto napätie, čím sa vytvára priestor na ďalšie zrýchlenie. Kompletný princíp je vysvetlený v našom sprievodci o "defluxage" a v sprievodci o vektorovej regulácii.

Nastavenia v programe VESC Tool

Nastavenia sa nachádzajú v konfigurácii FOC motora, v záložke venovanej znižovaniu magnetického poľa.

  • Maximálny prúd na zníženie magnetického toku : maximálny prúd používaný na zníženie magnetického toku. Ak je nastavený na nulu, funkcia zníženia magnetického toku je deaktivovaná. Čím vyššia je hodnota, tým väčší je potenciálny nárast rýchlosti, ale zároveň sa zvyšuje aj teplota a spotreba energie.
  • Počiatočná hodnota zníženia magnetického toku (Field Weakening Duty Start): údel maximálnej frekvencie, od ktorého začína proces zníženia magnetického toku. Aktívuje sa teda len v hornom rozsahu rýchlosti.
  • `Čas nárastu zníženia magnetického poľa (Field Weakening Ramp Time): čas, za ktorý sa zvyšuje prúd na zníženie magnetického poľa, čo zabraňuje náhlej zmene. `
  • `Faktor prúdu osi Q`: Nastavenie, ktoré obmedzuje prúd krútiaceho momentu počas odpojenia, aby sa zabezpečilo, že celkový prúd zostane kontrolovaný.

Čo to stojí

  • Zahrievanie: Prúd, ktorý preteká cez vinutia a tranzistory, nevytvára krútiaci moment. Motor a riadiaca jednotka sa pri vyšších rýchlostiach viac zahrievajú. Pozrite si náš návod o zahrievaní elektrického motora.
  • `O autonómii: tento prúd pochádza z batérie.`
  • Riziko prepätia: Ak ovládač náhle preruší napájanie pri vysokej rýchlosti, buď automaticky, alebo kvôli výpadku napájania, systém chladenia sa okamžite zastaví. Motor potom vráti plné napätie, ktoré je vyššie ako napätie batérie, späť do ovládača a batérie. Tranzistory, kondenzátory a BMS (systém manažmentu batérie) to nemusia vydržať.

Metóda

  1. Začnite s funkciou "deflow" vypnutou a s dobre nastaveným zariadením: detekciou motora a nastavením limitov prúdu. Pozrite si naše návody o detekcii motora a o nastavení limitov prúdu.
  2. Aktivujte nízky prúd odvodového režimu s vysokou hodnotou prahu spustenia.
  3. Jazdiť, a potom zaznamenaj dosiahnutú rýchlosť, teploty a prúd batérie.
  4. Postupujte postupne, kým nezaznamenáte reálny nárast rýchlosti a teploty zostanú v rozumných medziach.
  5. Uistite sa, že maximálne napätie, ktoré motor môže vygenerovať pri dosiahnutej rýchlosti, zostáva v rámci bezpečných limitov pre riadiacu jednotku a batériu v prípade výpadku napájania.

Odstraňovanie spájkovacej páky alebo iné riešenie?

Defluxáž zvyšuje rýchlosť. Pre výrazný a trvalý nárast, motor s rýchlejším vinutím alebo vyššie napätie batérie sú často lepšie riešenia. Pozrite si naše návody High Speed alebo High Torque a o prechode na vyššie napätie. Pri motore s vnútornými magnetmi, nastavenie MTPA Algorithm Mode tiež umožňuje využiť krútiaci moment: pozrite si náš návod o motoroch IPM.

Tipy pre servis.

Nikdy nepoužívajte funkciu defluxovania na kompenzovanie príliš nízkeho napätia batérie alebo nesprávne vybraného motora. Je to len finálna úprava, nie základné riešenie problému.

Často kladené otázky

Koľko rýchlosti je možné dosiahnuť?

Záleží to od motora: jeho konštrukcia a indukčnosť určujú účinnosť procesu demagnetizácie. Motory s vnútornými magnetmi sú vo všeobecnosti vhodnejšie pre tento proces ako motory s magnetmi na povrchu. Jedine meranie na vašom zariadení poskytne definitívnu odpoveď.

Je či je odstraňovanie prebytočného materiálu nebezpečné?

Ak sa regulátor vypne pri vysokej rýchlosti, motor môže vrátiť napätie vyššie, ako je napätie batérie. Postupne zvyšujte výkon a skontrolujte toto napätie v porovnaní s hodnotami, ktoré regulátor a batéria zvládnu.

Prečo sa môj motor prehrieva viac pri vyšších rýchlostiach?

Prúd, ktorý preteká vinutiami, nevytvára krútiaci moment. Okrem toho zvyšuje teplotu, a to navyše k stratám v železe, ktoré už tak narastajú s rýchlosťou.

Používa funkcia "defreeze" batériu rýchlejšie?

Spotrebuje energiu na zvýšenie rýchlosti: dojazd klesá, keď sa používateľ pohybuje v oblasti, kde je táto funkcia aktívna.