Field weakening v VESC Tool: pridobivanje hitrosti in cena tega

Field weakening omogoča motorju, da se vrti hitreje od omejitve, ki jo določa napetost baterije. Vdelana programska oprema VESC to ponuja že več let z nekaj preprostimi nastavitvami. Vendar ima ta pridobitev hitrosti svojo ceno in napačno nastavljen field weakening lahko poškoduje krmilnik. Ta vodnik pojasnjuje nastavitve in previdnostne ukrepe.

Bistvo

  • Field weakening vbrizga tok, ki oslabi polje magnetov, da se poveča največja hitrost.
  • Ta tok ne proizvaja navora: dodaja toploto in porablja baterijo.
  • Aktivira se šele v zgornjem območju hitrosti, od nastavljivega praga naprej.
  • V primeru prekinitve pri visoki hitrosti lahko motor pošlje nazaj napetost, ki je višja od napetosti baterije: to je glavno tveganje.

Načelo na kratko

Med vrtenjem motor s trajnimi magneti proizvaja napetost, ki narašča s hitrostjo. Ko doseže napetost baterije, krmilnik ne more več dovajati toka: hitrost doseže zgornjo mejo. Field weakening usmeri tok na os d, ki nasprotuje polju magnetov in zmanjša to napetost, kar pusti prostor za nadaljnje pospeševanje. Celotno načelo je pojasnjeno v našem vodniku o field weakeningu in v tistem o vektorskem krmiljenju.

Nastavitve v VESC Tool

Nastavitve najdete v konfiguraciji FOC motorja, v zavihku, namenjenem za field weakening.

  • Field Weakening Current Max: največji tok field weakeninga. Pri ničli je field weakening onemogočen. Višji kot je, večji je pridobitek hitrosti ter večja sta segrevanje in poraba.
  • Field Weakening Duty Start: delež največjega delovnega cikla, pri katerem se začne field weakening. Aktivira se torej šele v zgornjem območju hitrosti.
  • Field Weakening Ramp Time: čas naraščanja toka field weakeninga, ki preprečuje nenaden prehod.
  • Q Axis Current Factor: nastavitev, ki omejuje tok navora med field weakeningom, da ostane skupni tok pod nadzorom.

Cena tega

  • Segrevanje: tok field weakeninga teče skozi navitja in tranzistorje, ne da bi proizvedel navor. Motor in krmilnik se pri visoki hitrosti bolj segrejeta. Oglejte si naš vodnik o segrevanju motorja.
  • Avtonomija: ta tok prihaja iz baterije.
  • Tveganje prenapetosti: če krmilnik pri visoki hitrosti nenadoma prekine delovanje, zaradi napake ali izgube napajanja, se field weakening takoj ustavi. Motor nato pošlje svojo polno napetost, ki je višja od napetosti baterije, nazaj proti krmilniku in bateriji. Tranzistorji, kondenzatorji in BMS tega morda ne bodo zdržali.

Metoda

  1. Začnite z onemogočenim field weakeningom in dobro nastavljenim strojem: zaznavanje motorja, omejitve toka. Oglejte si naše vodnike o zaznavanju in omejitvah toka.
  2. Aktivirajte nizek tok field weakeninga z visokim začetnim pragom.
  3. Vozite, nato zabeležite doseženo hitrost, temperature in tok baterije.
  4. Povečujte po majhnih korakih, dokler je pridobitev hitrosti realna in temperature ostajajo razumne.
  5. Preverite, ali je največja napetost, ki jo lahko motor pošlje nazaj pri doseženi hitrosti, še vedno sprejemljiva za krmilnik in baterijo v primeru prekinitve.

Field weakening ali druga rešitev?

Field weakening nudi dodatek k hitrosti. Za pomemben in trajen pridobitek sta pogosto boljši rešitvi motor s hitrejšim navitjem ali višja napetost baterije. Oglejte si naše vodnike High Speed ali High Torque in o prehodu na višjo napetost. Pri motorju z notranjimi magneti nastavitev MTPA Algorithm Mode omogoča tudi izkoriščanje reluktančnega navora: glejte naš vodnik o motorjih IPM.

Nasvet delavnice

Nikoli ne uporabljajte field weakeninga za kompenzacijo prenizke napetosti baterije ali slabo izbranega motorja. To je nastavitvena pika na i, ne temeljna rešitev.

Pogosta vprašanja

Koliko hitrosti lahko pridobimo?

To je odvisno od motorja: njegova konstrukcija in induktivnost določata učinkovitost field weakeninga. Motorji z notranjimi magneti so na splošno primernejši od motorjev s površinskimi magneti. Odgovor boste dobili le z meritvijo na vašem stroju.

Je field weakening nevaren?

Je, če krmilnik prekine pri visoki hitrosti: motor takrat pošlje napetost, ki je višja od napetosti baterije. Povečujte postopoma in preverite to napetost glede na to, kaj zdržita krmilnik in baterija.

Zakaj se moj motor pri visoki hitrosti bolj segreva?

Tok field weakeninga teče skozi navitja, ne da bi proizvedel navor. Dodaja toploto, poleg izgub v železu, ki se s hitrostjo že tako povečujejo.

Ali field weakening hitreje izrablja baterijo?

Porablja energijo za pridobitev hitrosti: avtonomija se zmanjša, ko vozite v območju, kjer je aktiven.