Внешний движок vs МК?

[peat]

Отвлечемся от втулок ..Точнее наоборот про них.


Итак. Есть данные со стенда .. А сколько же жрет механической мощности кваньшунь в режиме езды на педалях без регена ???

Стенд не доделан пока , точнее все части уже приехали  но нет пока времени и желания его доделать...
Как производились измерения: 
http://youtu.be/dAfsHZaN6xw


Теперь  результаты -



Так как тахометр расчитан на большие обороты , принято решение ставить его на холлы циклона.  Показания  тахометра нужно умножить x 10. Такой вот прибор... одной цифры не до дали..
В циклоне мимо датчика холла проходит 4 полюса магнитного энкодера , соответственно показания тахометра делим на 4 получаем об мин вала циклона.
На валу редуктора циклона  звезда 14Т   на кваньшуне 32т. Обе звезды соединены цепью.

Полная формула вычисления оборотов кваньшуня выглядет так -

(Tach*10/4/9.33) /  2.285     Где Tach - показания тахометра , 9.33 - редукция циклона , 2.285 - коэффициент редукции звезды на валу редуктора циклона и звезды на кваньшуне.

Механическая мощность вычисляется так - НМ*обороты кваньшуня*9.55  Где НМ - крутящий момент на кваньшуне в Ньютонах на метр.

Длину рычага для весов можно проверить по форумле любезно предоставленной BennGun.
Момент = Длина рычага в метрах * показания весов в кг *9.8

Проверяем.
Показания весов = 10кг , длина рычага = 102мм или 0.102 метра.
0.102*10*9.8= 9.996нм что можно округлить до 10нм..


Выводы - МК директ драйв с оторванными от схемы фазными проводами жрет механической мощности совсем не так как мы предполагали.  Сущие копейки на велосипедных скоростях 15 кмч  гдето отъедается 6ватт.  Много это или мало - я не знаю, но наверное ровно столько чтобы ощутить это ногами. 

Да.. кстати , я не провел тест с подключенным контроллером к кваньшуню. Нет возможности. Но мне кажется с контроллером отжираться будет больше потому что там будет сильно влиять схема, точнее диоды в фетах. Но тут я не мастак , одно скажу , если в моем самокате оторвать  мотор от схемы - накат существенно увеличивается.
Делайте выводы для себя сами.










   

[PeaceHaver]

"15 кмч  гдето отъедается 6ватт"
Сугубо менее 10% так точно.

[илс]

Даешь тест с контроллером! 
Если есть возможность замерить потери (сопротивление) с такой точностью, то  такой тест - оч. желателен.
На моем тяговом движке, при 15км/ч, уже хорошо светится СА и даже фара - Люминатор.
Сами понимаете, что это тоже должно (как-то) осложнять педалирование. 

[peat]

Замеры сделал , а выводов по скатыванию с горки с кваньшунем без регена рядом со скатывающися  миддрайвом на обычной веловтулке я не сделал..

Берем скорость скатывания 50 кмч. По результатам теста , при абсолютно равных всех других условиях , буд то мидель , сопротивление качению ,  вес ездока и тд ..все вобщем одинаково , только в случае МК , чтобы ехать с горки на равне с миддрайвом , нужно расходовать +35вт механической мощности , или при КПД 80% нужно расходовать 42 вата электрической.
Шут его знает ,но можно посчитать как быстро будет отставать кваньшунь на скорости 50 кмч , если не доливать в него эти 42 вата.
Про потери на веловтулках  оставим споры  - там от силы  1-3 вата максимум иначе бы были теплые. Но я ни разу не слышал чтобы веловтулки нагревались.

[peat]

Даешь тест с контроллером! 
Если есть возможность замерить потери (сопротивление) с такой точностью, то  такой тест - оч. желателен.
На моем тяговом движке, при 15км/ч, уже хорошо светится СА и даже фара - Люминатор.
Сами понимаете, что это тоже должно (как-то) осложнять педалирование. 

Тоесть после диодного моста с фаз повесить DC , настроить на 12 вольт и подключить чтонить типа фары ?   Фара сколько жрет ? Мне проще подключить сопротивление для имитации фары. Я знаю что фара чебурашка отжирает 1.8 ампера на маскимум света. Это при штатном напряжении 8.2 вольта. Соответственно это 14 ватт потребления. Тоесть нужно будет  на дисишку повесить сопротивление 7.5 ом.
Завтра попробую сделать..
Правда у меня там на фоне видео динамическая нагрузка на 5 квт   Но там нет ваттметра.

[TRO]

Когда у меня стояла фара 5вт через дисишку, то при отключенной батарее педалировать было мучительно напряжно, даже когда просто ела в холостую одна дисишка. Когда дисишка фары отбрасывалась и оставался контроллер, то и он неслабо тормозил, видимо отжирая на  питание своей слаботочки. При отбрасывании фазных от мотора становилось уже нормально, можно было долговременно педалить. Сейчас сделано отключение слаботочки и вместе с ней остальной переферии от питания, теперь основной тормозящий фактор на педалях в основном вес и широкая злая резина. Гдето была темка где мерялись количеством секунд выбега свободно-подвешенного колеса с ДД, но было все малоинформативно.

За тесты безусловно плюс. Теперь есть цифры которыми можно оперировать, а не сотрясать воздух в спорах домыслами. И есть ли возможность наращивать обороты на стенде? Интересны обороты вплоть до 1000рпм, будет полезно знать при установке кваньшуня в качестве внешнего. По идее с повышением оборотов вихревые токи фуко наводимые магнитами в листах железа должны усилится и начать существенно влиять (и соответственно греть мотор), этот фактор как раз очень интересен и почти не изучен (не протестен).

[Lion]

кстати, Олег, если надо, готов предоставить свой резервный миник на время опытов

[edw123]

Итак. Есть данные со стенда .. А сколько же жрет механической мощности кваньшунь в режиме езды на педалях без регена ???...Выводы - МК директ драйв с оторванными от схемы фазными проводами жрет механической мощности совсем не так как мы предполагали.  Сущие копейки на велосипедных скоростях 15 кмч  гдето отъедается 6ватт.  Много это или мало - я не знаю, но наверное ровно столько чтобы ощутить это ногами.

Уже как-то обсуждался без цифр такой вопрос... Кроме усреднённой мощности в 6вт, есть ещё "психологическая" - во сколько раз стало труднее крутить + сила страгивания, которая заметно выше средней инерционной силы. Сколько на Вашем стенде будет пласебо переднего колеса и заднего с трещёткой (надо же оценить точность измерений)? Есть возможность измерить?

Шут его знает ,но можно посчитать как быстро будет отставать кваньшунь на скорости 50 кмч , если не доливать в него эти 42 вата.
Про потери на веловтулках  оставим споры  - там от силы  1-3 вата максимум иначе бы были теплые. Но я ни разу не слышал чтобы веловтулки нагревались.

При одной скорости не зависит, откуда берётся мощность, поэтому при съезжании с горки со скоростью V мощность потерь - как мощность мотора при езде по плоскачу с этой скоростью. для 50км/ч - 1000-1200вт. 42вт - 1/30 - в пределах неровностей покрытия.  При скорости 15км/ч по тому же велокалькулятору http://epowerbikes.ru/archives/1474 требуется 63вт и тут тоже 6вт - мало влияет.

[peat]

кстати, Олег, если надо, готов предоставить свой резервный миник на время опытов

Сейчас переделал стенд уже. Поставил другие весы на 200 кг. Те более точные но до 20 кг я убрал пока.

Миник было бы интересно погонять в качестве регена. Тоесть , я вжариваю циклоном в кваньшунь , кваньшунь крутится , я плавно врубаю на минике реген , смотрю , сколько механической можности на кваньшуне и сколько мощности электрической забирает АКБ в режиме регена. ОТ сюда можно вычислить КПД регена.
Но это после испытания самого циклона ближе к НГ.

ПРедварительно по циклону.
Почему я строю стенд. Меня заинтересовала проделанная работа одного америкоса

http://mrbill.homeip.net/albums/cyclone_motor/efficiency_curves/cyclone_1200_eff.pdf

Как я понял график получен на домашнем стенде. Но у него небыло возможности покрутить магнитное кольцо (по аналогии подвигать планку с холлами в МК). То что криво установлено магнитное кольцо в циклон мторах свидетельствует то что КПД пляшет в зависимости от направления вращения ротора. Это видно по его графикам.
Сейчас я  провел  испытания не переделанного мотора "из коробки" и выше 78% КПД на мощности  2.5квт батарейного  я не получил. С новым ротором но переделанным под мое магнитное кольцо :


... найдя оптимальный угол опережения поворотом этого кольца , я добился 81% кпд на 2.5 квт батарейного. Выше к сожалению никак.
Теперь задача поставить  новый келли контроллер на 180а батарейного и поднять напряжение до 60 вольт. Я хочу посмотреть зависимость КПД от напряжения. Существует миф о потерях в меди из за большого тока и низкого напряжения. Хочу огорчить теоретиков , при правильно выставленном магнитном кольце ,  пик КПД одинаковый что на 36 вольтах , что на 48 вольтах. Пляшет только мощность на этом КПД.
Но здесь возможно что дело бьудет так -
если 81% кпд я имею на 2.5 квт при напряжении 48 врольт , а с ростом механической можности КПД падает  (что показал стенд) ,то при напряжении 60 вольт , кривая КПД будет более плавная и на мощности выше 2.5 квт я получу высокий КПД .
Пошел паять провода

[Silvaticus]

[user]edw123[/user], да, да, все верно, для 15 км/ч требуется в районе 70W механической энергии, хотя человек с учетом его кпд на самом деле затрачивает около 250W. С мотором же затраты будут на 10-15% (на вскидку) больше обычных 70W.

[peat]

====
Напаял провода..
Провожу  замеры. Кольцо на опережение можно выставить так что обороты ротора  на ХХ будут под 10 тыщ при напряжении 48 вольт. Только толку от них нет. Как только даешь нагрузку - обороты резко падают.

Заметил особенность. Если выставить кольцо на сильно опережение , то на полном газу (100% шим)  обороты будут 7700  и данные имеют такой вид -


Ставим ручку газа на половину (50% шим)  и кпд уже не то..



Тепереь выставлояем кольцо так , чтобы ХХ  снизились и были близко к Kv мотора.

Ручка газа на всю : 100% заполнение шим .  ХХ=6100 об мин



Ручка газа на половину. 50%         шим.  ХХ=3800 об мин.



Из таблиц данных видно , что при 100% заполнении ШИМ максимальное КПД мотора примерно 80% и от угла опережения не зависит.
Но как только ручка газа на половину , видно что КПД уже  зависит от угла опережения если ШИМ не 100%

Уже ночь , эксперименты из за шума прекратил.  Скорее всего есть такое положение кольца (угла опережения) при котором высокое КПД будет сохраняться в широком диапазоне ШИМ. Тоесть с ограничением мощности ручкой газа и когда тапка в пол.
Завтра попробую найти это положение.

ВОобще чует мой зад , что Jeka если читает это , то хихикает с насмешкой , потому что есть подозрение что все это он уже прошел еще до того как родился его контроллер. Не зря он сделал такие параметры как Ind time и PWR time. Скорее всего  чтобы иметь высокий КПД при любом положении ручки газа и потребляемого тока , опережение нужно крутить динамически в зависимости от ряда параметров. Простой статичной установкой кольца в некое волшебное положение думаю тут не обойдется. Или будет низкое , но ровное КПД на всех режимах , либо высокое при тапке в пол и низкое  с ограничением мощности ручкой газа.
Еще нужно увеличить количесво зубьев на звезде циклона в 2 раза. Есть звезда на 28т. Завтра попробую наварить. А то не хватает оборотов  кваньшуня чтобы загрузить стенд под 4 квт. Там как раз обороты кваншуня должны быть под 800.

[TRO]

....
Скорее всего  чтобы иметь высокий КПД при любом положении ручки газа и потребляемого тока , опережение нужно крутить динамически в зависимости от ряда параметров. Простой статичной установкой кольца в некое волшебное положение думаю тут не обойдется.
....

Статическое положение кольца дает постоянное опережение в градусах, а в тех же модельных контроллерах оно выставляется как временнАя величина, т.е. это как будто линейно смещать кольцо пропорционально с ростом оборотов, т.е. градус смещения на старте почти 0, а на максимуме то самое оптимальное значение.

[peat]

У модельных есть особенность. Там очень высокие обороты и на полном газу нужны  еще более высокие обороты. Шаг винта малый , из за этого обороты не сильно грузятся крутящим моментом.
Я пока не осмыслил динамическое опережение на циклоне при наличии КПП.  В самолетах там одна передача и опережают видимо чтобы получить большой  хорошо управляемый диапазон тяг и вилимо за счет ухудшения КПД на максималке.. Я же могу держать крутящий момент и обороты в выгодном КПД при помощи передач.
Есть одна мысль. Я скорее всего не буду связываться с OVS (как у миника)  так как не вижу смысла повышать обороты двигла за счет ухудшения КПД. Я просто перещелкну передачу пониже и все.
Вобщем есть мысль найти оптимальное положение кольца под конкретный контроллер который я буду юзать на другом байке и на основании таблицы со стенда сделать КПД-метр.
Пока ни у кого на электробайке не видел КПД-метр .
Реализацию с датчиком крутящего момента на байке я вижу прозрачно и тут вопросв не возникает. Но я бы крайне не хотел связываться с тензой , а хотел бы заполучить КПД-метр опираясь на обороты мотора , потребляемый ток , и  наверное заполнение ШИМ.  По заполнению ШИМ я пойму какой крутящий момент я хочу получить от мотора.. Хотя с другой стороны мне кажется достаточно знать ток , обороты и зависимость КПД от этих параметров. В микроконтроллере присутствует забитая в память  таблица по которой сравнивается ток , обороты и по этим данным выбирается ячейка таблицы в которой содержится значение КПД. Дальше это значение  выводится на индикатор.
Но  пока надо сделать кучу испытаний и понять все зависимости.

[peat]

Кто просил раскрутить кваншунь до 1000 об мин ?

Раскрутил..с замерами :

http://youtu.be/XWe20uq-aV4

Вывод - чтобы поддерживать обороты в районе 1000 обмин на кваньшуне , необходимо затрачивать гдето 100 ватт механической мощности.
. Токов фуко явно там не образуется , иначе бы грелся и это показали бы весы. Хотя тут я не мастер . Делайте выводы сами.

Чтобы раскрутить до таких оборотов циклон (около 9 тыщ об мин) , нужно было повернуть кольцо на опережение и на довольно большой угол. Соответственно 600 ватт на ваттметре циклона  при отдаче 100 вт механической. . Но это совсем другая история. Мотор не в КПД находился.

[zap]

А что там за динамометр и до скольки Н*м он показывает?

И ещё, по какому принципу должен работать КэПэДометр?
Электрическую-то мощность посчитать без проблем, а вот механическую как посчитаешь?
Надо хотя бы вбивать Cx, вес и прочие коэф. трения резины об асфальт, замерять уклон, считать по формулам, и то будет сильно неточно - для сферического коня в вакууме.

[artem80883]

Какая хитрая херня. А потери на цепь учитываются?

[Silvaticus]

[user]zap[/user], так я тоже говорил, что замеры никак не сходятся с теорией. Кстати по калькуляторам достаточно близко к действительности получается, если не лениться и вводить все вводный корректно.

[peat]

Какие замеры , с какой теорией не сходятся ?  Стенд на стадии изготовления. Пока еще не поздно подправить. Вы говорите что не так ?.

Весы - показывают крутящий момент на загрузчике в Нютонах на Метр.  Не в килограмм сила , а в Ньютонах на метр. Формулу расчета длины рычага чтобы весы показывали НМ , я выложил на предыдущей странице.

При измерении КПД циклона на 48 вольтах , у меня все сошлось с ранее проделанной работой товарища из штатов. Покрутив кольцо , я смог увеличить КПД на 3%. Это ничто , но приятно.

http://mrbill.homeip.net/albums/cyclone_motor/efficiency_curves/cyclone_1200_eff.pdf

Еще провел испытания на 60 вольтах на другом контроллере. КПД выросло еще на 2% и в пике составило 85% на  механической мощности 2.2 квт.
Дальше КПД падает , но на 3 квт механичесой мощности КПД 75%  при напряжении 60 вольт. При напряжении 48 вольт КПД  чуть больше 50%.
По этому , срочно переделываю батку на 60 вольт. Пока тесты останавливаю .


На счет КПД и цепи. Прикинем. СТенд позволяет загрузить мотор на 3 квт механической мощности. Если цепь будет отнимать хотя бы 5% , то это извините 150 вт должно уходить в тепло. ЧТо такое 150 вт и мелкая  цепочка ? Это через мнуту работы стенда цепь горячая как утюг от этих 150 вт включая звезды. 
Однако цепь холодная. Следовательно на ней теряется не больше погрешности измерения. Я не ощущал ни разу чтобы цепь была даже теплой.

На счет КПД-метра. Тут все туманно... Стенд стендом , а нам нужно затратив энное количество ватт с батареи получить энное количество механических ватт на колесе. Чтобы точно расчитать КПД , нужно знать обороты колеса , и крутящий момент на нем. Вычислив затрачиваемую механическю мощность и сравнив с батарейной получаем кпд. Но тут я сталкиваюсь с проблемой реализации самой идеи.
Повесить тензодатчик  на зднее перо и измерить крутящий момент не вопрос. Тенза отработана. А вот собрать свой ваттметр уже проблема. Тема для меня не изучена. Но чтобы не изобретать велосипед , сначала надо понять , а нужно ли оно вообще ?
ЧТобы попасть в лучший КПД на своем байке , я уже знаю при каких увловиях езды должны быть обороты и потребляемая мощность. Выбирая передачу и обороты я стараюсь чтобы при постоянной скорости снижалось потребление. ВОт и самый простой КПД-метр.