電気自動車用200kw ACモーターコントローラー

電気自動車は今日から始まる未来です。
ただし、依然として高価です。
三相 AC モーターは、自動車会社が電気自動車を製造するための絶対的な標準です。
テスラスポーツカー、日産リーフなど。 。 。
大きな男の子はみんなエアコンを使っています。
DC に比べて多くの利点があります。
ACモーターはほぼ半永久的に使用できます。
回生ブレーキを無料で入手できるので、車の走行に使用したエネルギーを回収してバッテリー パックに戻すことができます。
これにより、ブレーキもほぼ永久に持続します。
通常非常に耐久性の高いボール ベアリングに加えて、AC モーターには磨耗する部品がほとんどありません。
市場には三相産業用ACモーターが溢れているので、それを使えば安く購入できます。
ただし、ほとんどすべての DIY 電気自動車変換は DC モーターを使用して行われます。何故ですか？
大きな理由は、モーター コントローラーが通常非常に高価であることです。
たとえば、電気自動車用の 211 KW Brusa AC モーター コントローラーの価格は 21,000 ドルです。
約 1000 ドルで 200 KW (268 HP! ! !) AC モーター コントローラーを独自に構築する方法を説明します。
Ebay で良い取引ができたり、電力が少なくて満足している場合は、それよりも低い可能性があります。
私は DSP ic30f4011 マイクロ コントローラー上にフィールド指向制御ソフトウェアを作成しました。これは、収益を上げない限り無料で使用できます。
MPLab を変更したい場合は、MPLab を無料でご利用いただけます。制御およびドライブ部品用の PCB を作成しました。内部の内容に基づいて回路図と PCB アートワークを変更できるようにしました。
これらは Design Spark で作成されており、完全に無料でダウンロードできます。つまり、マザーボードを変更したい場合は変更でき、選択した PCB メーカーから独自のボードを作成できます。
あるいは、ここの私のウェブサイトからはんだ付けおよびテスト用 PCB を購入することもできます。 /P&S-Circuit-
Board/c/16287307/offset = 0 & sort = 通常のはんだ付けスキルは PCB に役立ちます。
アルミニウムに穴を開ける必要がありますが、工夫すればハンドドリルで行うことも可能です。
始めましょう!
必要な部品のリストは次のとおりです。 1.
12 \'x 15\' x 3/8 \' アルミニウム プレート: アルミニウム プレートの代わりにこのラジエーターを使用できます。
長さは 15 \' 必要です。
ただし、ドリルで穴を開ける必要があります: 20.5インチ x 15インチ x
0.063インチのハウジング用アルミニウムパネル: 5フィート、1/4インチまたは5/16インチの2つの仕様の溶接ケーブルのアイホール。
12インチ x 24インチ x 16ミルの銅シート: 絶縁用の12インチ x 20ミルのNomex銅シート銅板2枚。
以下のリンクは 6 つのコントローラーに十分ですが、これは私が見つけることができる中で最小のものです。
カプトンテープnmxym2001の品番です。 : 5 フィート x 1 \'x 1mil (
Ebay にはこのようなものがたくさんあります。
必ずしも 1 \' 幅であるとは限りません)。
テープでも大丈夫かもしれません。
ネジと取り付け金具。
注: 次のリンクは参照のみを目的としています。
通常は 100 パックありますが、必要なのは数個だけです。
したがって、地元のホームセンターに行ったほうが安いかもしれません。
さらに、30mm x M4 ナイロン、1/2 x M4 亜鉛および 3/4 ナイロン スタンド、および 8x1 の代わりに、8x12mm ナイロン、8x20mm 亜鉛を使用できます。
25 個のネジ付きナイロン ブラケット。ebay
にはより安価なメートル バージョンがあるだけです。 1/4 'x 3/4' 平頭 x24 8x1/2 'ナイロン ディスク ヘッド x4 8x3/4' 亜鉛平頭 x8 12mm x M4 ディスク ヘッド ナイロン小ネジ x4 20mm x M4 平頭亜鉛小ネジ x4 30mm x M4 ナイロン ネジ式ブラケット3/16 平ワッシャー x4、M5 x 8mm ネジ x16、M3 x 6mm 皿頭小ネジ x28。
制御/ドライブ ボード: 制御/ドライブ ボードの部品表: PandSPowerElectronics @ gmail に電子メールを送信してください。
BOM の com を入手してください。 10.
電源コンデンサ (
これに関しては、良いオプションがたくさんあります。
以下のリンクは私が使用しているものです: 3 つの IGBT ハーフブリッジです。
なく動作するタイプがたくさんあります。
以下に 2 つのオプションをリストしました。Ebay
で非常に良い取引がよく見つかります:(
これで 100 KW が可能になります)(
これで 200 KW が可能になります
問題
実際には 2 つだけ必要ですが
3 つの
確保するため
) 12.
電流センサー (
、必要
に 3 つ目も必要です) : 20仕様
に応じて追加の安全性を
5 フィートの赤、黒、白、黄色の線が少なくとも 300 V であることを確認してください。 (
必ずしもこれらの色である必要はありません)、8054T2414。
: 0. 11 \'マザーは非絶縁 x12 をすぐに
サーマル ペースト (何百万もの選択肢があります。ほとんど何でも可能です)
切断します。これは PCB 上で行われますが
してください。
、標準的な PCB 部品ではないため、リストには記載
絶縁体を入手した場合も機能します。絶縁体のプラグを外すだけです: 69525K1116。 600
しません。材料リストを参照
れています。IGBT の穴の位置は次の
サンドペーパー: 15 \'x 12\' x 3/8 \' アルミニウム プレートが用意さ
の IGBT のいずれかを使用している: または、より小さい 400 アンペア
前提に基づいています: これらのタイプ
必要があります。
調整する
(またはそれ以下) の IGBT を使用しているため、
IGBT 取り付け穴: 写真のすべての穴の位置は、3/16ビット
、1/4 ビット、および 1/2 ビットが必要です。超豪華なドリルしか持っていない場合でも、次の
ステップに進みます。 600 または
800 の非常に細かいサンドペーパーで底板を裏返し、IGBT が取り付けられている領域を磨きます。上の
底板の写真で、上部と底部の穴の周りに盛り上がったアルミニウムの破片がないことを確認してください
。
そうであれば、皿ビットで慎重に穴を開け、その盛り上がったアルミニウム
の部分 (X、Y) の
座標と直径をすべて取り除きます。穴を見て、すべての穴を
開けてください! 残りの人には、目立たないハンド ドリルが 1 つだけあります: (x,y) 座標に基づくことができる人にとっては、次の 2 つの手順が最適です。穴は B に非常に近いので、
を示すメモを追加します。ハンド ドリルしか持っていない
ここに座標
ます
人のために、まず、コントロール/ドライブボードについて説明し
。回路とモーターを制御する脳があります。DSP ic30f4011 マイクロ コントローラーがあり
3
相電流、スロットル位置
、
、基板温度のうち 2 つを同時にサンプリングし、この情報に基づいて 6 つのパルス幅変調タスクを設定して6 つ
の IGBT を制御します。これらの 6 つ
電流センサーから測定された電流が検出されるよう
3 つの相に電力を供給するため、
の IGBT には、モーターの
24 V または 5 V の電源電圧が範囲外の場合、
になります。
オフにします。また、
コントローラーは IGBT を
約 200 万分の 1 秒で
抵抗を取り付けるために
オン/オフする独自のドライブを
備えています。まず、コンデンサと
表面を溶接します。各コンデンサと抵抗器の表面に
IGBT を素早く
半田ペーストを塗布します。表面実装パッド
は、回路基板に穴のないパッドです
。
たとえば、
xxx は数字です。
熱風溶接リワーク ステーションを使用している場合は、パッド上にアセンブリを配置し、
効果が得
。表面実装部品は非常に大きいので (袋
つまようじで押して固定します。
られるまではんだごてを使います
1206 と 1210)、次に、すべてのパスの
上の極性の
抵抗とコンデンサを溶接します。基板
あるコンデンサは 2 つだけです。たとえば、基板上の
これらのセクションは
D. D5 で
こと
も
問題ありません。基本的に、
始まります。基板上の図と同じ方向であることを確認してください (「スクリーン印刷」と呼ばれます)。SOIC 部品の溶接方法を説明する優れたビデオが Youtube にあります。静電シールド バッグ内のすべての部品を溶接する
の
これら
部品に
ATTiny25 をプログラムしてください。
前に
このステップには、Hex ファイルが必要です。
触れる前に、金属シートが外側のアースに接続されているので、溶接する
または何らかのプログラマ
これをプログラムするには、 AVRISP MK2
をデバッグしてください (上記を参照)。このデバッグ コードを使用して、MCU
が必要です。さらに、5V-24 電源がある場合は、無料の Studio
の各
電圧を測定します。これについては、
ペア間の
写真のようになります。
上の図を参照してください。端に沿って半分の穴を開けます (シートを切り取ったとき
、周囲の穴の半分は開けたままに
しましたか?!
)完了すると、上の
、B の部分では、B の隣にノーメックスがない場合にのみ、3 本のワイヤを溶接する必要があります。このようにワイヤーを
また
B
ピースに溶接できない場合は、図のように、 3 枚
ことに注意してください。そうするのは面倒です。気にし
の紙を中央にノーメックスで合わせて配置します (写真のノーメックスには長方形の穴がある
ないでください)。丸い穴はとてもうまくいきます。) 穴を開けたら、
これで次のステップに進みます。ただし、ハンドドリルしか持っていない人は、次の部分を
ノーメックスサンドイッチを作ったら、サンドイッチを裏返して、サンドイッチを折り曲げずに平らに置く
待ってください。
ことができます。上の写真の穴に似た穴を配置しようとしますが、レキサンの穴をガイドとして使用し、7/32 ビットを使用して 3 枚の紙に同時に16 個の
穴を開けます。
次に、
「銅板と Nomex シートをドリルする
ステップに戻ります。どちらの穴であるかに応じて注意してください。 7/32 の穴をパイロット穴として使用し、3 つのピースのそれぞれに適切なサイズの
」
上に示す
から 5/8 の円を切り取って、B -in テーブル
コンデンサの穴を開ける必要があります
。
ように、各テープ
の写真に示すように、3 つのカプトン テープを使用して、IGBT B ボルトが
を追加する必要があります。上の 4 番目
B-タブにテープ
B シートに近づきすぎないようにします。次に、基板上に非常に薄い層
1 'x 0.25' の平頭小ネジを使用
のホット ペーストを追加し、各穴に
して固定します。たとえば、角が時計回りに
1、2、3、4 とマークされている場合、トルクは 1、3、2、4 に下がります。各 IGBT の 4 つのクイック ディスコネクト タブが図のように下がっていることを確認します。IGBT 取り付け
穴が
圧延機などに入る可能性があるため、ドリルで穴を開けた人は、これでこの手順は
懐中電灯を使用している人
完了です。
は、次のステップに進みます。
されます。このレキサン紙の未使用の部分を使用して、3 つの B
と 3 つの B タブの穴の位置をマークします。B と B にマーク
これで、 IGBT は永久にロック
に、レキサンには直径 25 インチの穴があります。
次に、
を付けた場所
穴を、コンデンサーにボルトで固定された
6 つの
これらの
ままの 3 つの部分に移動します。そうすれば、(あなたは私を嫌うでしょう
)。コンデンサを外し、
B シートを解放します (申し訳ありません)。B のどの 3 つの穴を拡大する
これで、
か
、コンデンサを再接続してください。
迷っている場合は、B を元に戻し
必要があります。 2 メートルの
最初にケーブルを取り付ける
ケーブルを使用していますが、最初に押し込むと
木片と小さなもの (または
電流センサーの窓をほとんど通過できません。2つの
2 つの木片とハンマー?) を使って少し平らにすることができます。IGBT タブにラグを取り付けるには、0. 目 5/16 または 25 を使用します。そうしないと、熱が切れて損傷してしまいます。この手順は少し手間がかかるかもしれませんが、ラベルがしっかりと
押し付けられていて、正常に接続
。 IGBT
の 4 つの PCB 取り付け穴のそれぞれに
されていることがわかったら、大丈夫です。必要に応じて、すべてのラベルを PCBに接続できます
、底部に M4 x 12 mm 金属ネジを追加し、その金属ネジに 8 つのワッシャー
または2 つの
次に
ワッシャーを追加します。次に、M4 x 30 mm ネジ付きナイロン ガスケットを取り付け、
PCB をガスケットにクリップするナイロン M4 x 12 mm ネジを取り付けます。
電流
Vref は使用しません)。
センサーのピン出力については、3 ページを参照してください。各電流センサーの 4 つのピンのうち必要なのは 3 つだけです (
シールドされた 3 線ケーブルを使用します
つまり、通常は
が
を確認してください。これは、ノイズ
ツイストされていること
、ケーブルがシールドされているか
多い環境では、シートを少し曲げる必要があります。 IGBT の穴にネジを取り付けると、作業は非常にスムーズに進みます
の
。 銅板の
の接続方法を参照してください。
IGBT取り付け穴を少し
拡大してください
。 コンデンサを取り付けたら、 B と B
B- ケーブルは一方の隅に接続
れ、B はもう一方の隅に接続されています。ただし
インチ
安くなります。20.5インチ x 15 インチ x 0.063
さ
のアルミニウム片
、そうでない場合は、少し
を用意して、コントローラーにシャーシを
穴を開けた
取り付けます。
。シェルの端を底
次のステップに進みます
DC コンバータを
場合は、コンデンサ ベースをハウジングにねじ込みます。DC を上にしてシェルに接続します。
板にボルトで固定し、シェルにマーキングまたは鉛筆で 4 つの
穴
をあけます。
ハウジングの内側とマーク 2 の取り付け穴の反対側に配置します。 DC を接続する前
に、コンデンサが接続されていることを確認し、DC-DC が両端に
配線されていることを確認してください。エンドボードを追加したことがないため、写真はありません (私は常にテスト段階にあり、ベータ テスターにシールし
てもらっています)。コントローラー
ホットガンを使用して ABS エンド プレートの周りにリップを形成します。その後、もちろん、穴を通してワイヤー
の両端で ABS を切断し、ABS セメントと
を切断した後、このような方法でうまくいきます。フィールド指向
の制御コードでは、モーターに接続される 5 ピンのエンコーダー ケーブルもエンコーダーに接続する
必要があります
。マイクロコントローラーのカウントにアクセスすることが
重要です。エンコーダからのパルスを検出し、そこから
モータ速度を推測できます。これは私が選択した特定の部品番号です。E6-512-1000-NE-
SDT- 1 回転あたり 3512 スケールで、モータ カラムの直径は
的なパルスはありません (これは永久磁石 AC モータにのみ役立ちます)。
また、シングル エンドです。つまり、モータ カラムのエンコーダが問題なく突き抜ける
1 インチで、指数関数
ことができます。
モーターの後ろに短いポストが突き出ている場合は、これ
これは、モーター
のコラムがエンコーダーのハウジングを貫通する場所を確保する必要がある場合に便利です。
が良いです。
シールド付き 5 線ケーブルも付属しています。
また、エンコーダーをモーターの背面に接着できるように、
ホール
スロットル
ポテンショメータ スロットルを使用できます
。これは、私が使用しているホール エフェクト
スロットルまたは
モーターは、 3 つの電流センサー
シリアルアダプタ
モーターの
の例です。シリアル通信には、
が必要です。
ほとんどの場合、USB から
3 つのリード線に接続するだけです。
を介して
残りの接続は、
3 つのモーター リードのうちの 2 つを交換します。バッテリー パックはプラスです------ プレチャージ抵抗------- コントローラーの B バッテリー パック-----------ヒューズ ------コントローラーの B- バッテリー パックのマイナス-----------コンタクター 2 ------B- コントローラーの紙は、2 を使用する必要はありません。
そうでした! (笑
) : プリチャージ抵抗は、数百の DC 電圧
で複数の DC アンプを処理できる必要があります。車のリレーは使用しないでください。これは 6 V のコイルだと書かれています
ボードをデバッグしたとしましょう。プロセス中の 48 V バス電圧。picit3 または類似のソフトウェアを使用してマイクロコントローラーをプログラムします。AC コントローラー ソフトウェアをプログラムした後、
が、2 つあるので、制御/ドライブ
Realtermに次のよう
に入力します。 run-pi-test\'run-pi-Test \' は
EEProm に自動的に保存します。AC
最適なスケールと積分定数を見つけて、
実行します。三相モーターを界磁方向制御で
場合は、次の追加手順を
誘導モーターを使用している
動作させるには、モーターに関するいくつかの曖昧な事実を知る必要があります。たとえば
はローターの抵抗とインダクタンスが必要です。その代わりに、Realterm で
これに
、ローターの時定数が必要ですが、
次のコマンドを入力して、
モーター ポストが
自由に回転できることを確認します。この間に実行されるのは
、どのローター時定数の候補が最も高速であるかを確認することです。
AC 誘導モーターと永久磁石 AC モーターに関するソフトウェア。
これは 48 V DC バスを使用した迅速なテストのビデオです。これは 6 KW モーターの定格電流は 480 VAC で行われました。これは、シリアル通信を使用した例です。私は 2 つのベータ テスターを持っています。最初のコントローラーはカナダでテストされ、再生と非再生の両方が高電圧および高電流でテストされます。2 番目のコントローラーはオーストラリアの友人に送られます。