200 kW AC Motorcontroller voor elektrische auto

Elektrische auto's zijn de toekomst, vanaf vandaag.
Ze zijn echter nog steeds duur.
3-fase AC-motor is de absolute standaard voor autobedrijven om elektrische voertuigen te produceren.
Tesla sportwagen, Nissan Leaf enzovoort. . .
Alle grote jongens gebruiken airconditioning.
Het heeft veel voordelen ten opzichte van DC.
AC -motoren kunnen bijna voor altijd worden gebruikt.
Je kunt de regeneratieve rem gratis krijgen, zodat de energie die je gebruikt om de auto op gang te krijgen, kan worden vastgelegd en terug in de batterij kan worden gezet.
Dit doet de remmen ook bijna voor altijd duren!
Naast de kogellagers die meestal erg duurzaam zijn, zijn er maar weinig onderdelen in de AC -motor die verslijten.
De markt wordt overspoeld met driefasige industriële AC-motoren, zodat u ze goedkoop kunt kopen als u ze gebruikt.
Bijna alle DIY -conversies voor elektrische voertuigen worden echter gedaan met behulp van een DC -motor. Waarom is dat?
Een grote reden is dat de motorcontroller meestal erg duur is.
De 211 kW Brusa AC -motorcontroller voor elektrische voertuigen zal bijvoorbeeld $ 21.000 voor u lopen: ik zal u begeleiden door uw eigen 200 kW (268 pk!!)
AC -motorcontroller van ongeveer $ 1000 te bouwen.
Als u een aantal goede deals krijgt op eBay of tevreden bent met minder stroom, kan dit minder zijn dan dat.
Ik schreef de veldgeoriënteerde besturingssoftware op de DSP IC30F4011 Micro Controller, die gratis te gebruiken is zolang u er geen geld mee verdient.
MPLAB is gratis als u het wilt aanpassen: ik heb de PCB gemaakt voor de besturings- en aandrijfonderdelen en ik laat u het schematische en PCB -illustraties wijzigen op basis van uw innerlijke inhoud.
Ze zijn gemaakt in Design Spark en zijn ook volledig gratis te downloaden: dus als u het moederbord wilt wijzigen, kunt u dat en dan kunt u uw eigen bord maken van de PCB -fabrikant van uw keuze.
Als alternatief kunt u het solderen kopen en PCB testen van mijn website hier :! /P & s-circuit-
board/c/16287307/offset = 0 & sorteer = normale soldeerkingsvaardigheden zijn nuttig voor PCB.
Sommige aluminium boren is nodig, maar kan worden gedaan met handoefening als we creatief zijn.
Laat 's beginnen!
Hier is de lijst met onderdelen die u nodig hebt: 1.
12 \ 'x 15 \' x 3/8 \ 'Aluminium plaat: u kunt deze radiator gebruiken in plaats van de aluminiumplaat.
Je hebt 15 \' lang nodig.
Maar je moet boren en kloppen gaten: 20. 5 \ 'x 15 \' x 0.
063 \ 'Aluminum paneel voor behuizing: 5 voet, 1/4 \' of 5/16 \ 'ooggaten van 2 specificaties gelaste kabels.
12 \' x 24 \ 'x 16 mil copper.
De onderstaande link is voldoende voor 6 controllers, maar dit is de kleinste die ik kan vinden.
Het is het onderdeelnummer van Kapton -tape NMXYM2001. : 5 voet x 1 \ 'x 1mil (
eBay heeft veel van dit soort dingen.
Het is niet noodzakelijkerwijs 1 \' breed).
Zelfs de tape kan in orde zijn.
Schroeven en bevestigingshardware.
Opmerking: de volgende links zijn alleen ter referentie.
Ze hebben meestal 100 pakketten, maar je hebt er maar een paar nodig.
Het kan dus goedkoper zijn om naar de lokale ijzerhandel te gaan.
Bovendien kunt u 8x12mm \ 'nylon, 8x20mm \' zink gebruiken in plaats van 30 mm x m4 nylon, 1/2 x m4 zink en 3/4 nylon stand en een 8x1.
25 \ 'schroefdraad nylon bracket.
Het is alleen dat eBay een goedkopere metrische versie heeft: 1/4 \' x 3/4 \ 'platte kop x24 8x1/2 \' nylon schijf kopje x4 8x3/4 \ 'zinkhoofd x8 m4 schijf nylon machine schroef x m4 flat hein mache mache machine schroef x m4 30mm x m4 ylon x m4 30mm x m4 ylon x m4 nylon mache mache machine schroef x m4 30mm x m4 30mm x m4 30mm x m4 30mm Schroefdraadbeugel x4 3/16 \ 'platte kop wasmachine x24 m5 x 8 mm schroeven x16 m3 x 6 mm schijfkopmachine schroeven x28.
Control/Drive Board: Bill of Materials for Control/Drive Board: E -mail mij op PandSpowerElectronics @ Gmail.
Krijg com van BOM. 10.
Power -condensatoren (
er zijn veel goede opties in dit opzicht.
degene die ik gebruik: drie
onderstaande
link
De
is
.
-halve
bruggen
IGBT en gele lijnen.
Zorg ervoor dat het een nominale spanning heeft van minimaal 300 v. (
noodzakelijkerwijs die kleuren
niet
is
Het
8054T2414
)
. Als u de isolatie krijgt, haalt u de isolatie uit
69525K1116
:
. Posities op de foto worden gegeven ten opzichte van de linkerbovenhoek van het substraat.
Je hebt een 3/16 bit nodig, een 1/8 bit, een 1/4 bit en een 1/2 bit.
Als je een manier hebt om precies te boren, ga dan naar de oefening en ga naar de volgende stap!
Verlies geen moed als u geen super luxueuze molen hebt.
Kan nog steeds doen.
De volgende stappen zijn voor degenen die alleen handoefeningen hebben. . .
Formeel boren van de bodemplaat!
Draai het nu terug met 600 of 800 zeer fijn schuurpapier en polijs het gebied waar IGBT's zijn geïnstalleerd.
Merk op dat in de onderste plaatfoto hierboven, waar is het goed gepolijst en glad?
Zorg er nu voor dat er geen verhoogde stukken aluminium rond de gaten aan de boven- en onderkant zijn.
Als dat zo is, boor dan zachtjes met een verzonken bit en sla het verhoogde aluminium af.
Voor degenen met een precieze boorbasis (x, y)
coördinaten, notities over alle coördinaten en diameters van de gaten, zie de foto en boor alle gaten!
Voor de rest van ons is er slechts één onopvallende handoefening: voor degenen die de mogelijkheid hebben om op (x, y)
coördinaten te baseren, zijn deze twee stappen voor u!
: Het gat is heel dicht bij B, dus het is een beetje ongemakkelijk om een ​​notitie aan de afbeelding toe te voegen om de coördinaten aan te geven.
Ik zal ze hier opsommen: voor degenen die alleen handoefeningen hebben: laat eerst praten over wat het besturings/schijfbord is.
Het heeft alle veiligheidscircuits en de hersenen die de motor regelen.
Er is een DSP IC30F4011 -micro -controller die monsters 2 van 3 -fasestroom, gaskleppositie en substraattemperatuur tegelijkertijd en vervolgens 6 pulsbreedtemodulatietaken instelt op basis van deze informatie om 6 IGBT's te regelen
deze 6 IGBTS -voeding de 3 fasen van de motor.
Het bord heeft ook verschillende comparators, evenals een NAND en GATE.
Daarom, als een stroom gemeten uit de huidige sensor buiten bereik is, of als de voedingsspanning van 24 V of 5 V buiten bereik is, schakelt de controller IGBT's uit in ongeveer 2 miljoenste van een seconde.
Elke IGBT heeft zijn eigen speciale 24 V -voeding en heeft ook zijn eigen drive om het snel in en uit te zetten.
Dit helpt om IGBT's koel te houden.
Begin met lassen!
Las eerst het oppervlak om condensatoren en weerstanden te installeren.
De eenvoudigste manier is om soldeerpasta te krijgen: doe wat soldeerpasta op elke condensator en weerstandsoppervlakmontagekussen.
Oppervlaktemontages zijn pads die geen gaten door de printplaat hebben.
Ze zijn gemarkeerd als CXXX en RXXX, waarbij XXX een getal is.
Bijvoorbeeld C21 of R15.
Zodra er een klein beetje soldeerpasta op de kussen zit, plaats je de montage op de kussen.
Plakken moet ze op hun plaats houden.
Als je een hotl air laswerkstation hebt, raak het dan gewoon met hete lucht en ze zullen heel goed op hun plaats lassen.
Druk anders en houd elk onderdeel vast met een tandenstoker en raak elke kussen aan met een soldeerbout totdat het effect goed is.
In termen van oppervlakte -montagedelen zijn deze oppervlakte -montagedelen erg groot (
zakken 1206 en 1210) ,
dus het zou niet zo slecht moeten zijn.
Las vervolgens alle passen.
Gatweerstand en condensator.
Als YouTube nieuw voor u is, heeft het veel las tutorials.
Er is geen polariteit in de weerstand.
Slechts 2 condensatoren met polariteit op het bord zijn elektrolytisch \ 'kan \' typen.
Voeg vervolgens alle diodes toe.
Deze secties op het bord beginnen
bijvoorbeeld met D. D5.
Let op de band op de diode!
Zorg ervoor dat deze dezelfde richting heeft als de afbeelding op het bord (
\ 'Screen Printing \' genoemd).
Blijf nu het soic -gedeelte doen (
onderdeelnummer FOD83 16).
Er zijn goede video's op YouTube om uit te leggen hoe je soic -onderdelen kunt lassen.
Niet zo slecht.
Las nu alle andere delen.
Zorg ervoor dat u geaard bent voordat u alles in de elektrostatische schildzak aanraakt.
Kortom, sleep je je voeten niet rond op het tapijt voordat je deze onderdelen aanraakt.
Er is een plaatwerk naast mijn pad.
Het metalen vel is verbonden met de buiten van de grond.
Ik raakte het plaatwerk aan voordat ik het statische gevoelige element aanraakte.
Op deze manier zal alle potentiële zappen die ik wil doen uitgeput op de aarde.
Zorg ervoor dat je Attiny25 programmeert voordat je lassen!
Hier kunt u vinden: het hex-bestand wordt DC-DC-converter genoemd.
Hexadecimaal en aan deze stap bevestigd.
U hebt een AVRISP MK2 nodig om deze te programmeren, of een vorm van programmeur.
Bovendien heb je een gratis studio nodig.
Debug het controlebord voordat u doorgaat! !
Probeer 23 keer als u een bankvoorraad hebt. 5V-24.
0 V onder 24 v Voeding (
zie hierboven).
Gebruik deze foutopsporingscode om de MCU te programmeren om de spanning te meten tussen elk paar van 0. 11 \ 'Vrouwen
zich snel uit.
Voor notities hierover, zie de foto hierboven: 3 stukken semi-boren langs de rand ( onthoud
omliggende gaten geboord?!)
loskoppelen
wanneer je de lakens hebt afgesneden, heb je de helft van
de kunt op de foto zien, u
draden
U
moet
3
lassen
. figuur toont de gaten die zijn geboord op 3 vellen papier
.
De
De ronde gaten werken heel goed. )
Als u het gat hebt geboord, gaat u naar de volgende stap.
Je bent hier gedaan!
Maar voor die arme mensen die alleen handoefeningen hebben, volhouden.
Het volgende deel is voor jou: als je een handoefening gebruikt, draai je het sandwich om zodra je een sandwich van Nomex maakt en de B-stuk achterlaat.
Bedek zijn lippen onder een stuk multiplex zodat de sandwich plat kan worden gelegd zonder de twee rechte hoeken te knijpen om te buigen.
Plaats het Lexan -vel met een condensatorgat op de bovenkant van de sandwich.
Een beetje zoals de gaten in de bovenstaande afbeelding proberen te plaatsen, maar het is niet belangrijk om heel dichtbij te zijn.
Gebruik nu het Lexan -gat als gids en gebruik het 7/32 bit om alle 16 holes op alle 3 vellen papier tegelijkertijd te boren.
Scheid nu de 3 vellen en ga terug naar de stap 'Boor Copper and Nomex Sheets \'.
Let op de juiste grootte van elk condensatorgat, afhankelijk van welke u gebruikt.
Met behulp van een 7/32 gat als pilootgat moet de juiste grootte van het condensatorgat in elk van de 3 stuks worden geboord.
Plaats wat Kapton-tape op B-
Zoals hierboven getoond, het label van de condensator.
Zorg ervoor dat u een 5/8 cirkel van elke tape snijdt, zodat u deze nog steeds op het label en B-sheet kunt doen.
U moet de tape toevoegen om te voorkomen dat kortsluiting op b-in tafel B-Tabs.
Sluit de \ 'sandwich \' aan op de condensator.
Voeg 3 stukken Kapton -tape toe zoals weergegeven in de vierde afbeelding hierboven.
Dit voorkomt dat de IGBT B -bout te dicht bij het B. -blad is.
Sluit eerst de thermische weerstand aan (
temperatuursonde).
Voeg vervolgens een zeer dunne laag hete pasta toe op het substraat en 3 IGBT's.
Creditcards zijn in dit opzicht effectief.
Herstel ze vervolgens met 1 \ 'x 0.
25 \' platte kopmachineschroef met een slotringer en een moer voor elk gat.
Koppel bij diagonaal.
Als de hoeken bijvoorbeeld zijn gemarkeerd 1, 2, 3, 4 met de klok mee, zijn ze een koppel tot 1, 3, 2, 4.
Zorg ervoor dat de 4 snel ontkoppelingstabs op elke IGBT's omlaag zijn zoals in de foto.
Voor degenen onder u die de IGBT -montagegaten hebben geboord omdat ze de rollende molen of elders kunnen binnenkomen, heb je deze stap voltooid! Ga verder!
Voor degenen onder u die een zaklamp gebruiken, wil ik alleen maar zeggen, het spijt me wat u gaat doen: nu zijn IGBT's voor altijd vergrendeld, u kunt het ongebruikte deel van dit Lexan-papier gebruiken om de gatpositie van 3 B en 3 B-Tabs te markeren. Boor wat 0.
Waar u B en B markeert, heeft Lexan holesholes met een diameter van 25 inch.
Breng deze 6 gaten nu over in 3 stukken die nog steeds aan de condensator zijn vastgeschroefd.
Boor 6 gaten zorgvuldig en de condensator is nog steeds verbonden. Dan, (
je zult me ​​haten)
de condensator loskoppelen, B-sheet vrijgeven (sorry)
en 3 B-gaten uitzetten naar diameter 1. 25 inch.
Als u in de war bent over welke 3 holes om in te zoomen op b-see de \ 'boor koper en nomex plaat \' stappensheet.
Plaats nu
de sandwich weer in elkaar als voorheen en sluit de condensator opnieuw aan en we zijn er klaar voor!
Wil je niet dat je nu een CNC -fabriek hebt? Haha.
U moet uw kabel eerst plaatsen.
Dit vereist een manier om de nokken op de kabel te krullen.
We gebruiken kabels van 2 meter en als u het eerst squise, kan het nauwelijks door het huidige sensorvenster gaan.
Merk op dat de foto ervan enigszins afgeplat is.
Je kunt het een beetje nivelleren met twee stukken hout en een klein ding (
of twee stukken hout en een hamer?)
Er is wat buiging vereist om de nokken op het IGBT -tabblad te installeren.
Gebruik de nokken met 0.
Ogen 5/16 of 25.
Voeg na het afvlakken van de kabel een warmte krimpbuis toe.
Anders zal u de koorts breken en wordt deze beschadigd.
Welnu, het kan een beetje over deze stap overhalen, maar het zou door moeten gaan.
Probeer het niet helemaal te forceren.
Als het label goed wordt ingedrukt, zodat u weet dat er een goede verbinding is, dan is dat goed!
Zoals mijn moeder altijd al zei, is genoeg als een feest.
Voel je vrij om de labels te buigen als je ze nodig hebt, zodat ze allemaal toegang hebben tot de vrouwelijke connector.
Zodra de PCB is aangesloten op IGBT's, voeg voor elk van de 4 PCB -montagegaten M4 x 12 mm metalen schroeven door de onderkant toe en voeg vervolgens 8 sluitringen of 2 sluitringen toe aan de metalen schroeven, dan is er de M4 x 30 mm schroefdraad nylon -pakking en vervolgens de nylon M4 x 12 mm schroef die de PCB op de pakters klopt.
Blijf de temperatuursensor en 3 huidige sensoren aansluiten op het bedieningspaneel.
Voor pin -uitvoer van de huidige sensor, zie pagina 3 van het huidige sensorgegevensblad bijgevoegd.
Van de 4 pins van elke huidige sensor heeft u slechts 3 nodig (Vref is ongebruikt)
, wat betekent dat u de kabel moet bouwen met 3 draden.
Ik gebruik meestal afgeschermde 3-draads kabels, maar u kunt ook de 3-draads samen neuken.
Zorg ervoor dat de kabel is afgeschermd of gedraaid!
Dit is een luidruchtige omgeving.
Om het sandwich van de condensator/Nomex met de IGBT's aan te sluiten, moet je de vellen een beetje buigen.
Zodra je de schroeven in het IGBT -gat hebt geïnstalleerd, gaan de dingen heel soepel.
Als de dingen om een ​​of andere reden niet zijn afgestemd, zoomt u gewoon een beetje in op het probleem met de IGBT -montagegaten. Plaats na het installeren van de condensator
op het koperen blad
de 3 draden die op de B -bord zijn gelast in de 3 oranje draden op het bedieningsbord.
Steek de draden neer zodat ze niet omdraaien en laten ruiken zoals ik. Haha.
Een manier om B en B te verbinden,
zie hierboven voor kabels.
Houd er rekening mee dat B-
de kabel in de ene hoek is aangesloten en B is in de andere verbonden.
Ik buig het aluminium met een plaatrem, maar je kunt een beetje goedkoper zijn als je niet!
Zoek gewoon naar goedkope bladmetaalbochten op YouTube en je krijgt veel ideeën. Oké, neem je 20.
5 inch x 15 inch x 0.
063 inch stukken aluminium klaar om te gaan.
Zie de bijgevoegde foto voor de richting van de curve.
Installeer nu het chassis op de controller.
De condensatorbasis wordt ondersteboven op de behuizing gemonteerd.
Als u bent geboord, schroef u de condensatorbasis eenvoudig op de behuizing.
DC is ook verbonden-
DC Up en verbind het met de shell, maar lees DC-First-
DC-afbeelding boven
jullie allemaal zijn professionals klaar!
Neem de volgende stap!
Handboor: Bout de rand van de schaal op de bodemplaat.
Til de condensator vervolgens op totdat deze de behuizing aanraakt.
Markeer nu de 4 condensator -montagegaten op de behuizing met wat verf, markering of potlood.
Verwijder de schaal en boor 4 gaten.
Bovendien is het leggen van DC-
een DC-converter tegenover de binnenkant van de behuizing en Mark 2-montagegaten.
Bekijk notities op DC-
DC-converter hierboven
voordat DC
de DC permanent op de behuizing verbindt, zorg ervoor dat de condensator is aangesloten en zorg ervoor dat de DC-DC is bedraad.
We kunnen het aan beide uiteinden zo openen!
Ik heb er geen foto's van, omdat ik nooit een eindbord heb toegevoegd (
ik ben altijd in de testfase en heb mijn bètatesters het verzegelen)
maar wat ze me vertelden was om de buikspieren aan beide uiteinden van de controller af te snijden, gebruik abs -cement en een heet pistool te vormen en een lip rond de buiksplaat te vormen.
Dan, natuurlijk, na het snijden van de draad door het gat, lijm je de twee uiteinden gewoon aan de schaal.
Zoiets als dit werkt prima: de 5-pins encoderkabel moet ook worden aangesloten op de encoder, die op de motor wordt aangesloten.
In de veldgeoriënteerde besturingscode is het van cruciaal belang om toegang te krijgen tot de RPM van de motor.
De microcontroller telt de pulsen van de encoder en kan de motorsnelheid ervan afleiden.
Hier is een voorbeeld van de encoder die ik gebruik: dit is een specifiek onderdeelnummer dat ik heb geselecteerd: E6-512-1000-NE-SDT-
op 3512 schalen per bocht, de diameter van de motornomkolom is 1 inch, en er is geen exponentiële puls (
dit is alleen handig voor permanente magnet AC-motoren)
en enkel einde, wat betekent dat de encoder van de motorkolom zonder gaten kan.
Het is goed als je een korte post hebt die bijna achter de motor uitsteken.
Dit is een goede manier om stof te voorkomen.
Als u een plaats moet krijgen waar de motorstokje helemaal door de coderingsbehuizing gaat, is dat geen probleem.
De optie Athesive Back wordt ook geselecteerd zodat de encoder aan de achterkant van de motor kan worden gelijmd.
Ook koos ik ervoor om een ​​centreringstool, een afstandstool en een hex -sleutel op te nemen.
Ze verkopen ook afgeschermde 5-draads kabels die zijn vervaardigd voor encoderconnectoren.
Je kunt de gashendel van de hal of potentiometer gebruiken.
De controller is geprogrammeerd via een seriële poort.
Hier is een voorbeeld van het gashendel van het Hall -effect dat ik gebruik: seriële communicatie vereist hoogstwaarschijnlijk een USB naar seriële adapter (
tenzij uw computer -naam Methusela is),
is de motor het eenvoudigste deel.
U verbindt eenvoudig de 3-fasekabel via 3 huidige sensoren met de 3 kabels van de motor.
Als de motor onjuist roteert, vervangt u eenvoudigweg 2 van de 3 motorkabels.
Hier zijn de rest van de verbindingen: de batterij is positief ------
voorafgaande weerstand -------
Pre-Charge Relay ----------
B op de controller.
Batterij Positief ------------- Zekering -------------- contactor 1 ------------
B op de controller.
Batterij Negatief ------------ Contactor 2 ---------------- B-
Papier op de controller.
Dit is een goede keuze voor goedkope contactor.
Je hoeft niet te gebruiken 2.
Gewoon veiliger (dat heb ik nooit gedaan! Haha)
: is een goede weerstandsweerstand: het voor de ladingrelais moet in staat zijn om verschillende DC-versterkers te verwerken bij honderden DC-spanningen!
Gebruik geen auto -relais! !
Ik heb dit in het verleden gebruikt en het werkte heel goed.
Er staat dat het 'SA 6 V -spoel, maar er zijn er twee, dus je moet gewoon 12 V -spoelen in serie maken: laat zeggen dat je het besturings-/drive -bord hebt.
OK, laat de 48 V -busspanning in het proces de 48 V -busspanning gebruiken.
Programma De microcontroller met behulp van Pickit3 of vergelijkbare software: nadat de AC-controller-software is geprogrammeerd, typt u het volgende in RealTerm: Run-Pi-Test \ 'Run-Pi-
test \' vindt de beste schaal en integrale constante en bewaar deze automatisch op de EEPROM.
Als u een AC-inductiemotor gebruikt, voert u de volgende aanvullende procedures uit: het hebben van de driefasige motorrun met de veldoriëntatieregeling vereist dat u enkele vage feiten over de motor kent, deze feiten zijn niet beschikbaar op het typeplaatje.
U hebt bijvoorbeeld de tijdconstante van de rotor nodig, die de weerstand van de rotor en de inductie van de rotor vereist.
Natuurlijk, geen van deze dingen!
Dus in plaats daarvan zullen we een truc doen om het te vinden.
Typ de volgende opdracht in RealTer om ervoor te zorgen dat de motorpost vrij kan roteren: Run-Rotor-
Testit zal zoeken naar de ideale rotortijdconstante.
Het loopt een paar minuten.
Wat het in deze tijd doet, is om te zien welke rotortijd constante kandidaat -roterende motor het snelst is.
Ik heb de controller en software getest op AC -inductiemotor en permanente magneet AC -motor.
Hier is een video van snel testen met een permanente magneet AC -motor.
Deze test werd uitgevoerd met een 48 V DC -bus: hier is een video van de test met een AC -inductiemotor.
Dit is een 6.
De nominale stroom van de 6 kW -motor is 480VAC.
De test werd gedaan met een 72 V DC -bus die werkt tot ongeveer 51VAC: hier is een voorbeeld van het gebruik van seriële communicatie: ik heb twee bètatesters.
De eerste controller wordt getest in Canada.
Hij zal het echt dragen.
Zowel Regen als niet-regen zullen worden getest op hoogspanning en hoge stroomregels.
2e de controller gaat naar een vriend in Australië.
Dit is wat ik heb samengesteld voor deze structuur.