Styra fältlindning på Sepex elmotor 170V 10A med PWM..?
Styra fältlindning på Sepex elmotor 170V 10A med PWM..?
Känns som om man snart besudlat hela forumet med tokigheter kring mitt elbilsprojekt..
Motorn jag skall styra är märkt:
Fält: 120V 9,5A
Rotor: 162V 110A
http://ekeb.mine.nu/www/berlingo.jpeg
Dock verkar det inte gå att köpa färdiga Sepex kontrollers för högre spänningar än 96V.
Så den nuvarande tanken är att använda en färdig 144V Kelly kontroller för rotor (7-10kSEK..). Och något hemmabygge till fätet.
Jag har letat runt på forumet men hittar inget om PWM-styrning av högre spännigar.
Gissar att man med någon PWM inskickat i lämplig MOS-FET-driver och lämplig MOSFET löser det hela.
Har någon något tips på lämplig MOSFET/drivare som klarar inspännig på runt 170V (med marginal) och en utström på 10A som inte kostar skjortan?
På sikt lär man väl få bygga någon mikro kontroller som reglerar fältet med RPM och gaspådrag som input.
Hade även tankar på att försöka bygga en styrning att mata rotorn, men då måste man klara runt 170V och några hundra ampere, och det känner jag är lite för stort för mig. Är rädd att jag kommer att elda komponenter för mer pengar än vad en färdig kontroller kostar innan jag är klar....
Har även letat runt på webben efter någon färdig beskrivning på 170V / 10A styrning som man kunde planka rakt av, men har inte hittat någon.
Funderade också på att använda en par kraftiga resistorer styrda av relän i serie vid matning av fältlindningen, men det känns lite för enkelt :-)
Och råkar någon veta "min field current" på ovan nämda motor (Leroy-Somer SA18) så blir jag extra glad.
Tacksam för alla tips och idéer !!!
Motorn jag skall styra är märkt:
Fält: 120V 9,5A
Rotor: 162V 110A
http://ekeb.mine.nu/www/berlingo.jpeg
Dock verkar det inte gå att köpa färdiga Sepex kontrollers för högre spänningar än 96V.
Så den nuvarande tanken är att använda en färdig 144V Kelly kontroller för rotor (7-10kSEK..). Och något hemmabygge till fätet.
Jag har letat runt på forumet men hittar inget om PWM-styrning av högre spännigar.
Gissar att man med någon PWM inskickat i lämplig MOS-FET-driver och lämplig MOSFET löser det hela.
Har någon något tips på lämplig MOSFET/drivare som klarar inspännig på runt 170V (med marginal) och en utström på 10A som inte kostar skjortan?
På sikt lär man väl få bygga någon mikro kontroller som reglerar fältet med RPM och gaspådrag som input.
Hade även tankar på att försöka bygga en styrning att mata rotorn, men då måste man klara runt 170V och några hundra ampere, och det känner jag är lite för stort för mig. Är rädd att jag kommer att elda komponenter för mer pengar än vad en färdig kontroller kostar innan jag är klar....
Har även letat runt på webben efter någon färdig beskrivning på 170V / 10A styrning som man kunde planka rakt av, men har inte hittat någon.
Funderade också på att använda en par kraftiga resistorer styrda av relän i serie vid matning av fältlindningen, men det känns lite för enkelt :-)
Och råkar någon veta "min field current" på ovan nämda motor (Leroy-Somer SA18) så blir jag extra glad.
Tacksam för alla tips och idéer !!!
Hellö sepex controller över 96Volt
PhoenixT82 120V (-33% +20%)
nämns här
/Henric
Edit: det finns även en T62
PhoenixT82 120V (-33% +20%)
nämns här
/Henric
Edit: det finns även en T62
Jo Phoenix kan vara ett alternativ, men den är lite dyr...
Fick svar ifrån Kelly att deras 144V kan köras högre.
"can work up to 180V absolute voltage. We have never suggested nominal battery over 156V, but they may work with 168V. Right now the shutdown voltage set at 180V. "
"I believe our solution is reliable, at least for 120V, 144V and 156V. "
Phoenix T82 120V+20% = 144V, så jag är rädd att det är lite för lite med nyladdade batterier..
En Kelly-kontroller av rätt storlek skall nog gå att få hem för under 8.000:-
Så med lite pulande för att få till separatmagnetiseringen så hoppas jag på en effektstarkare (och billigare) lösning för högre spänning.
mrMaggo, du har ju järn-koll på elbilar, vet du hur innässlad motorstyrningen är i övrig elektronik på en Berlingo/Partner? Är det en enkel match att bara använda motorstyrningen om man skulle få tag på en gammal elektroniklåda (ECU?) till en Berlingo??
Norpan:
Som novis, skall jag tolka det som om man bara håller sig över 2,5A så riskerar man inte att förstöra motorn..?
Fick svar ifrån Kelly att deras 144V kan köras högre.
"can work up to 180V absolute voltage. We have never suggested nominal battery over 156V, but they may work with 168V. Right now the shutdown voltage set at 180V. "
"I believe our solution is reliable, at least for 120V, 144V and 156V. "
Phoenix T82 120V+20% = 144V, så jag är rädd att det är lite för lite med nyladdade batterier..
En Kelly-kontroller av rätt storlek skall nog gå att få hem för under 8.000:-
Så med lite pulande för att få till separatmagnetiseringen så hoppas jag på en effektstarkare (och billigare) lösning för högre spänning.
mrMaggo, du har ju järn-koll på elbilar, vet du hur innässlad motorstyrningen är i övrig elektronik på en Berlingo/Partner? Är det en enkel match att bara använda motorstyrningen om man skulle få tag på en gammal elektroniklåda (ECU?) till en Berlingo??
Norpan:
Som novis, skall jag tolka det som om man bara håller sig över 2,5A så riskerar man inte att förstöra motorn..?
Kan man ju ändå om man vänder sig illa. 
Men om du håller dig mellan 2,5 och nästan 10A på fältet och under 200A kortvarigt < 5min eller 110A långvarigt på ankaret ska motorn klara sig.
Men det går nog att plåga den ännu hårdare kortvarigt.
Sålänge det inte blir gnistbildning vid kolen skulle jag inte bli förvånad om den sväljer 400A kortare stunder utan minsta problem.
Likströmsmotorer är oftast väldigt tåliga.
Under 6,5krpm åxå.
Som jag skrev innan så är det jobbigast att bromsa ner motorn från övervarv, lite dålig koll på ankarströmmen så sticker den snabbt till obehagliga värden.
Ankarspänningen kan bli hög åxå om t.ex. vad som nu tar hand om energin från ankaret missar på ett eller annat sätt.
Ponera att du kör fullt, alltså 160V på rotorn och fältet nere på 2,5A, så behöver du bromsa.
Om du då lägger på fullt fält har du ungefär 4ggr 160V på ankaret alltså 640V och möjlighet till löjligt många Ampére om det blir kortslutning.
Jag försöker inte skrämma dig på nåt sätt, utan bara så du har lite sånt här i bakhuvudet när du pillar med det.

Men om du håller dig mellan 2,5 och nästan 10A på fältet och under 200A kortvarigt < 5min eller 110A långvarigt på ankaret ska motorn klara sig.
Men det går nog att plåga den ännu hårdare kortvarigt.
Sålänge det inte blir gnistbildning vid kolen skulle jag inte bli förvånad om den sväljer 400A kortare stunder utan minsta problem.
Likströmsmotorer är oftast väldigt tåliga.
Under 6,5krpm åxå.
Som jag skrev innan så är det jobbigast att bromsa ner motorn från övervarv, lite dålig koll på ankarströmmen så sticker den snabbt till obehagliga värden.
Ankarspänningen kan bli hög åxå om t.ex. vad som nu tar hand om energin från ankaret missar på ett eller annat sätt.
Ponera att du kör fullt, alltså 160V på rotorn och fältet nere på 2,5A, så behöver du bromsa.
Om du då lägger på fullt fält har du ungefär 4ggr 160V på ankaret alltså 640V och möjlighet till löjligt många Ampére om det blir kortslutning.
Jag försöker inte skrämma dig på nåt sätt, utan bara så du har lite sånt här i bakhuvudet när du pillar med det.
Kanske kan du hitta något bland appnotes och reference designs hos IRF.
http://www.irf.com/technical-info/appnotes.htm
JAg har läst några dokument och märkt att ofta är det inga skyddskomponenter alls runt transistorn. Beror det på att de utelämnar sådant för att ge fokus åt det som dokumentet handlar om, eller menar de att transistorn klarar sig utan skyddsdioder och liknande trots induktiva laster?
http://www.irf.com/technical-info/appnotes.htm
JAg har läst några dokument och märkt att ofta är det inga skyddskomponenter alls runt transistorn. Beror det på att de utelämnar sådant för att ge fokus åt det som dokumentet handlar om, eller menar de att transistorn klarar sig utan skyddsdioder och liknande trots induktiva laster?
Frolle (eller någon annan som vet?): jag tänkte ställa en fråga om sepexmotorer, kanske du kan svara, om jag nu lyckas förklara vad jag undrar över?
En PM-motor (permanentmagnet) är ju enkel att styra, bara att PWM:a så att man får ut lämplig spänning över ankaret. Den maximala ström du kan få ut blir vid PWM=100% motsvarande vad du får ut om du ansluter motorn direkt till batteriet.
En seriemotor fungerar ungefär likadant - fältlindningen är i serie med ankaret och fältlindningen har mycket låg resistans och strömmen begränsas av ankarets resistans (impdedans).
Men en separatmagnetiserad motor, vad har fältlindningen för resistans här? Du talar om PWM som klarar 10A vid 170 volt.... du tänker alltså lägga på 170V över fältlindningen vid maxeffekt?
Det betyder väl att du i praktiken kan parallellkoppla fältlindningen med ankaret och köra dessa på samma PWM och du får en liknande funktion/effekt/moment som serienmotorn? (vi bortser här ifrån back-funktion samt regenerativ broms som är lättare att åstadkomma med en speciell sepexcontroller). Men å andra sidan antar jag att du i olika situationer vill ha mer eller mindre magnetfält vilket gör sepexmotorn överlägsen?
I seriemotorn stiger ju fältmagnetiseringen i proportion med strömmen genom ankaret (och därmed proportionellt med gaspedalens tryck?) Vad finns det för fördel här med sepexmotorn eftersom man kanske kan applicera en annan funktion för magnetiseringen än för ankaret? Och hur ser den funktionen ut i så fall? När vill man ha hög magnetisering och när vill man ha låg? Eller ska den vara närmast konstant för "best performance"?
Ursäkta om frågan är förvirrad men förstår du ungefär vad jag är ute efter?
En PM-motor (permanentmagnet) är ju enkel att styra, bara att PWM:a så att man får ut lämplig spänning över ankaret. Den maximala ström du kan få ut blir vid PWM=100% motsvarande vad du får ut om du ansluter motorn direkt till batteriet.
En seriemotor fungerar ungefär likadant - fältlindningen är i serie med ankaret och fältlindningen har mycket låg resistans och strömmen begränsas av ankarets resistans (impdedans).
Men en separatmagnetiserad motor, vad har fältlindningen för resistans här? Du talar om PWM som klarar 10A vid 170 volt.... du tänker alltså lägga på 170V över fältlindningen vid maxeffekt?
Det betyder väl att du i praktiken kan parallellkoppla fältlindningen med ankaret och köra dessa på samma PWM och du får en liknande funktion/effekt/moment som serienmotorn? (vi bortser här ifrån back-funktion samt regenerativ broms som är lättare att åstadkomma med en speciell sepexcontroller). Men å andra sidan antar jag att du i olika situationer vill ha mer eller mindre magnetfält vilket gör sepexmotorn överlägsen?
I seriemotorn stiger ju fältmagnetiseringen i proportion med strömmen genom ankaret (och därmed proportionellt med gaspedalens tryck?) Vad finns det för fördel här med sepexmotorn eftersom man kanske kan applicera en annan funktion för magnetiseringen än för ankaret? Och hur ser den funktionen ut i så fall? När vill man ha hög magnetisering och när vill man ha låg? Eller ska den vara närmast konstant för "best performance"?
Ursäkta om frågan är förvirrad men förstår du ungefär vad jag är ute efter?
Det blir inte som en seriemotor om man parallellkopplar ankare och fält.
Om du tänker dig att du står vid ett rödljus och bilen jämte står och gasar.
Då när du ska iväg lite snabbt och stampar gasen i botten så har du inget magnetfält alls i fältet.
Då blir det endast resistansen i ankaret som tar hand om strömmen du skickar i, och denna är inte hög alls.(Resistansen alltså)
Iom detta blir det inte mycket magnetisering på fältet heller, så det enda som händer är att drivtransistorerna blir varma.
I en seriemotor hamnar i 70-90% av effekten i fältet precis när man slår på strömmen, detta gör mycket magnetfält som i sin tur gör att det blir högt vridmoment som sjunker när ankaret kommer med sin mot emk och fältströmmen sjunker.
När fältströmmen sjunker så sjunker åxå motemkn vilket resulterar i att ankaret behöver snurra fortare för att motemkn ska hålla samma värde vilket gör att fältströmmen sjunker....
Svårreglerat.
Detta händer inte med separat fältmagnetisering, eller permanentmagnetisering.
Fördelen med separat fält är att man kan köra med fältförsvagning med som resultat högre varvtal med lägre moment.
Nackdelen är effektförbrukning.
Jag antar att det är problem med att få till stora magneter åxå, för jag har aldrig sett nån motor över 4kW med permanentmagneter, om man bortser från AC-servon.
Om du tänker dig att du står vid ett rödljus och bilen jämte står och gasar.
Då när du ska iväg lite snabbt och stampar gasen i botten så har du inget magnetfält alls i fältet.
Då blir det endast resistansen i ankaret som tar hand om strömmen du skickar i, och denna är inte hög alls.(Resistansen alltså)
Iom detta blir det inte mycket magnetisering på fältet heller, så det enda som händer är att drivtransistorerna blir varma.
I en seriemotor hamnar i 70-90% av effekten i fältet precis när man slår på strömmen, detta gör mycket magnetfält som i sin tur gör att det blir högt vridmoment som sjunker när ankaret kommer med sin mot emk och fältströmmen sjunker.
När fältströmmen sjunker så sjunker åxå motemkn vilket resulterar i att ankaret behöver snurra fortare för att motemkn ska hålla samma värde vilket gör att fältströmmen sjunker....
Svårreglerat.
Detta händer inte med separat fältmagnetisering, eller permanentmagnetisering.
Fördelen med separat fält är att man kan köra med fältförsvagning med som resultat högre varvtal med lägre moment.
Nackdelen är effektförbrukning.
Jag antar att det är problem med att få till stora magneter åxå, för jag har aldrig sett nån motor över 4kW med permanentmagneter, om man bortser från AC-servon.
"Du talar om PWM som klarar 10A vid 170 volt.... du tänker alltså lägga på 170V över fältlindningen vid maxeffekt?"
Nope, men spänningen ifrån nyladdat batteripaketet kommer nog kunna komma upp strax över 170V. Fältet skall nog aldrig gå över 120V 9,5A. Men kontrollern måste ju klara 170V.
Sedan gissar jag att Sepex är överlägset (om man bara kan lösa det med den förbannade kontrollern). Kan inte vara slump att både Renault, Citroen och Pegueot har sepexmotorer.
Regenerering/broms (borde) vara enkelt genom att variera fältet.
Har hittat en controller "115 VAC / 130 VDC 8 AMP MOTOR CONTROLLER BOARD" som man kanske kan använda.
http://www.surpluscenter.com/item.asp?U ... e=electric
Det är ju ingen trafo på ingången, så U-top på 115V AC är ju runt 160V, så det borde gå att skicka in DC direkt.
Humm.... Gäller nog att ha en eller flera pålitliga säkringar också om det blir kortis i fält kontrollern och man får 170V på fältet.
Borde kunna bli en duktig tvärnit om man kör fort...
Nope, men spänningen ifrån nyladdat batteripaketet kommer nog kunna komma upp strax över 170V. Fältet skall nog aldrig gå över 120V 9,5A. Men kontrollern måste ju klara 170V.
Sedan gissar jag att Sepex är överlägset (om man bara kan lösa det med den förbannade kontrollern). Kan inte vara slump att både Renault, Citroen och Pegueot har sepexmotorer.
Regenerering/broms (borde) vara enkelt genom att variera fältet.
Har hittat en controller "115 VAC / 130 VDC 8 AMP MOTOR CONTROLLER BOARD" som man kanske kan använda.
http://www.surpluscenter.com/item.asp?U ... e=electric
Det är ju ingen trafo på ingången, så U-top på 115V AC är ju runt 160V, så det borde gå att skicka in DC direkt.
Humm.... Gäller nog att ha en eller flera pålitliga säkringar också om det blir kortis i fält kontrollern och man får 170V på fältet.
Borde kunna bli en duktig tvärnit om man kör fort...
>>Gäller nog att ha en eller flera pålitliga säkringar också om det blir kortis i fält kontrollern och man får 170V på fältet.
Största problemet är ankarmatningen.
Kör du full fart, med full fältförsvagning och lägger på fullt fält får du 4ggr drivspänningen på ankaret och ankarmatningen.
Är det då dimensionerat för 200V och det hamnar en 6-700V över, blir det vanligtvis lite konstigt.

Största problemet är ankarmatningen.
Kör du full fart, med full fältförsvagning och lägger på fullt fält får du 4ggr drivspänningen på ankaret och ankarmatningen.
Är det då dimensionerat för 200V och det hamnar en 6-700V över, blir det vanligtvis lite konstigt.


Hur vida det är rätt eller fel att styra magnetiseringslindningen eller inte får någon annan svara på. Jag tänkte ge lite komentarer kring switchning av 170V/10A.
I princip så är det bara att ta en lämplig mosfet som klarar tillräckligt hög spänning och att Rds-on är tillräckligt låg för att ledningsförlusterna inte ska bli för höga. 10A kontinuerligt är nog inte något större problem i sammanhanget. Dock måste man även ta hänsyn till switchförlusterna och de är i stort beroende på switchfrekvens och hur snabbt switchförlopp du har. Välj en transistor med tillräckligt hög Pmax för att klara det. Observera att Pmax brukar vara specad vid 25 grader och är sjunker med ökande temperatur på chippet.
Det som du kommer att få problem med är reverse recovery i anti-parallelldioderna. De agerar som kortslutning då man lägger på backspänning över dioden och kan bli många gånger högre än strömmen som går i fältlidningen. Eftersom strömmen är hög och hela spänningen ligger över transistor under den tiden det tar för dioden att rekombinera laddningarna så får man mycket hög effekt i transistorerna. Den effekten får inte bli för hög och det står i databladet hur hög monentan effekt transistorn klarar.
Sedan brukar det vara en hel del jobb med att få till snubberkomponenterna så att du inte sprider en massa EMI samt att inte dV/dt blir för hög på transistorerna. Det kan man även kontrollera med hjälp av motstånd på gaten, ofta brukar man köra med den motstånd/diod parallellt med gatemotståndet för att få olika tidskonstanter vid av/på-slag.
I övrigt är det i princip bara att leta fram en mosfet-drivare som är tillräckligt kraftig.
I princip så är det bara att ta en lämplig mosfet som klarar tillräckligt hög spänning och att Rds-on är tillräckligt låg för att ledningsförlusterna inte ska bli för höga. 10A kontinuerligt är nog inte något större problem i sammanhanget. Dock måste man även ta hänsyn till switchförlusterna och de är i stort beroende på switchfrekvens och hur snabbt switchförlopp du har. Välj en transistor med tillräckligt hög Pmax för att klara det. Observera att Pmax brukar vara specad vid 25 grader och är sjunker med ökande temperatur på chippet.
Det som du kommer att få problem med är reverse recovery i anti-parallelldioderna. De agerar som kortslutning då man lägger på backspänning över dioden och kan bli många gånger högre än strömmen som går i fältlidningen. Eftersom strömmen är hög och hela spänningen ligger över transistor under den tiden det tar för dioden att rekombinera laddningarna så får man mycket hög effekt i transistorerna. Den effekten får inte bli för hög och det står i databladet hur hög monentan effekt transistorn klarar.
Sedan brukar det vara en hel del jobb med att få till snubberkomponenterna så att du inte sprider en massa EMI samt att inte dV/dt blir för hög på transistorerna. Det kan man även kontrollera med hjälp av motstånd på gaten, ofta brukar man köra med den motstånd/diod parallellt med gatemotståndet för att få olika tidskonstanter vid av/på-slag.
I övrigt är det i princip bara att leta fram en mosfet-drivare som är tillräckligt kraftig.