Hallo Gemeinde, ich habe ein elektrisches 800W Kinder-Quad 48V der Marke Nitro Motors gekauft, aber seine Steuerung ist voll verschmort. Meine wesentliche Frage an euch: Was meint ihr, wäre es vernünftig auf eine 1000W Steuerung zuzugreifen, deren Ausgang dann von mir auf 800W gedrosselt wird, um so von leistungsstärkeren/robusteren Komponenten zu profitieren und so die Zuverlässigkeit zu erhöhen? Der Wirkungsgrad sollte sich ja ebenso erhöhen, wenn innen in der Steuerung nicht alles raucht und kocht… Vielen Dank an alle Beteiligten für jegliche Tipps! Grüße ElektroNik Hintergrund: Im Winter habe ich für meine beiden Kinder (erstmals für die Tochter und nach zwei Jahren dann für den Sohn) kostengünstig ein gebrauchtes elektrisches 800W Kinder-Quad 48V der Marke Nitro Motors gekauft. Dieses hat hydraulische Bremsen an der Hinterachse und hat mich vom Preis her sehr beeindruckt ;-) - und für nur 130 € habe ich natürlich zugeschlagen. Der Neupreis war um die 850 €. Motor/Angaben: • Hersteller: http://www.gindunmotor.com • Model: ZY1020ZXF • Spannung: 48VDC • Drehzahl: 3200 rpm • Ausgangleistung: 800 W • Getriebe-Untersetzung = 6 : 1 • Drehmoment: 3.5 Nm • Kommutierung: Bürsten • Dauerstrom(A): 2.5A • Konstruktion/Ausführung: Permanentmagnet/Gleichstrom (PMDC) • Durchmesser: 108 mm • Länge: 214 mm • Zertifikat: CE 4x 12V je 24Ah Batterien sind im Lieferumfang ;-) und sind noch ordentlich gut (gesamte Energiemenge im Neuzustand um die 1152 Wh), aber diese sind brutal schwer - gesamt ca. 30 kg! Bald bei Gelegenheit werde ich sicherlich auf Lithium umrüsten wollen… - schauen wir mal, ob es dann preislich mit allem drum und dran (Laderegler/Balancer, Zellen, Kabel, Stecker …) im Rahmen bleibt. Nun möchte ich jeweils in den nächsten drei Wochenenden anfangen dieses allmählich mit den beiden Kindern zusammen zu bauen, herzurichten und anschließend zu "tunen" (Vergaser, Kenfeldzündung, Klopf-, LMM-, MAP-Sensor usw., genauso wie bei Teslamotors ;-), weil es für den Transport in drei schwere Pakete von je 30 kg zerlegt worden ist. Es wird draußen allmählich sommerlich, das Wetter ist gut und wird immer besser! Und doch, "tunen" ist hier leider ernst gemeint worden: optimieren & modifizieren muss man das auf jeden Fall, weil die organal verbaute PMDC-Steuerung (PMDC = Gleichstrombürstenmotoren) sehr schwach ausgelegt zu sein scheint - eventuell ist diese sogar Mist aber warten wir erstmals das Ergebnis und die Erfahrung von anderen Anwendern ab. Original verbautes PMDC-Steuerung: SANXINDA SXD-01 48V 800W http://sanxinda.en.easthardware.net/product.html für Gleichstrombürstenmotor (DC-Bürstenmotor). Das Steuergerät war im inneren abgebrannt. Auf dem Alu-Kühler in einer Reihe werden 6 Halbleiter mit dem Metallgehäuse vom Typ TO-220AB 3-Pin festgeklemmt. Bei vier Nebeneinanderliegenden (von vorne geschaut von links nach rechts gezählt) handelt es sich um gleiche Leistungstransistoren vom Typ Silikron SSF7509. Ein von diesen vier Leistungstransistoren war heftig verschmort, weswegen im Umkreis von 5 mm alle Leiterbahnen verschmolzen waren. Leistungstransistor Silikron SSF7509, TO-220AB 3-Pin Aktuell nur ein Angebot auf eBay http://www.ebay.de/itm/transistor-SSF-7509-SSF7509-/400739201385 für 4,44 € zzgl. 4,50 € Versand. Bei den letzten beiden Halbleitern mit demselben Metallgehäuse handelt es sich um zwei gleiche Dioden vom Typ MBR20100CT aber diese sollten heile sein: Schottky-Gleichrichterdiode MBR20100CT, 100V, 20A, TO-220AB 3-Pin vermutlich vom Hersteller MULTICOMP (Zusatzinformationen 121AW) http://de.rs-online.com/web/p/gleichrichter-und-schottky-dioden/6882003/ für 0,99 €/Stück (Die beiden stärkeren Litzen für die Stromversorgung des Motors wurden leider schon vom Vorbesitzer durchgeschnitten) Da ich davon ausgehe, dass die original verbaute PMDC- Motorsteuerungen doch zu schwach ausgelegt ist, ist meine Überlegung auf Anhieb einfach auf nächsthöhere Stufe - eine 1000W Steuerung - zuzugreifen und anschließend den Gasgeber (dies ist bloß ein Potentiometer) zu drosseln, damit es nicht mehr als 800W am Ausgang werden (also zumindest nicht mehr als 2 … 5 Sekunden). Zusätzlich habe ich mir überlegt sicherheitshalber eine Automatensicherung von 16A zw. dem Leistungsausgang der Steuerung (OUT-Litze: + 0….48V) und Motor (IN: + 48V/800W) vorzuschalten. Hier wären zwar 16,6A (für volle 800W Herstellerleistung) rechnerisch eher richtig aber egal, da auf (48V*16A=) 768W Leistung zu begrenzen es für die Kids ebenso völlig ausreichend wäre. So eine Sicherung wäre jedenfalls auch selbst dann sehr nützlich, wenn die originale Motorsteuerung verwendet wird -> hier wird sie dann als Überlastschutz der Steuerung und nicht des Motors fundieren). Mit so einer Automatensicherung wird einfach und schnell ein Überlastschutz realisiert, was zwar sehr nützlich ist aber die Leistung alleine auf Dauer über diese zu begrenzen wäre natürlich nicht so ganz praktisch, da der Motor bei jeder geringfügigen Überlast jeweils vollständig ausgehen wird und die Sicherung lästig manuell eingeschaltet werden muss. Bei Verwendung einer leistungsfähigeren Motor-Steuerung (im Falle eine von 1000W) überlege ich die Drosselung der Leistung wie oben angedeutet einfach mittels eines vorgeschalteten Widerstandes zw. dem Gasgeber-Potis und dem Steuereingang zu versuchen, obwohl dies keine elegante Variante ist. Aus meiner jetzigen Sicht wäre am besten einen fertigen Regler als Modul einzubauen, anhand dessen die Ausgangleistung überwacht wird und ihm die Drosselung auf eine bestimmte eingestellte Leistung (im Falle 800W) zu überlassen aber übertreiben will ich nicht zwingend, wobei wenn ihr gute Ideen habt, wäre ich natürlich motiviert dieses Feature umzusetzen … Auch die Temperatur (die Wicklung) des Motors ebenso zu überwachen und berücksichtigen wäre eventuell leicht möglich, aber ich bin mir sicher, dass der Hersteller dieses Motors mind. 10…20% Leistungsreserve einkalkuliert hat. Außerdem bin ich mir sicher, dass meine Kinder von Vollladung bis Entladeschlussspannung nicht "ununterbrochen bei Vollgas" (auf 100% Leistung = 800W) rasen werden ;-) … Nach Recherche habe ich folgende drei fertige 48V PMDC-Motorsteuerungen gefunden: - Motorsteuerung 48V/1000W für PMDC-Motoren (Anbieter: FORANDOR) http://www.ebay.de/itm/CPY-Steuerung-Controller-f-DC-Burstenmotor-250-350-500-800-1000W-24-36-48V-YK31C-/141328396550 Preis: 63 € Hier direkt beim Anbieter für ausführliche technische Details: https://forandor.com/index.php/dc-motoren-ohne-getriebe-5/product/116-controller-steuerung-fuer-dc-motoren-bis-250w-und-24v - Motorsteuerung 48V/1000W für PMDC-Motoren (Anbieter: S + S Sportartikel GmbH) http://www.ebay.de/itm/Steuereinheit-1000W-48V-fur-Mach1-Elektro-E-ScooterModell-5-EEC-Controller-/231179432095 Preis: 35 €
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Alles schön und gut, aber meinst Du nicht, dass Kinder wie geschaffen dafür sind, hermzutollen, zu laufen und zu springen, mit dem Tretroller oder mit dem Fahrrad zu fahren oder sich die Natur anzuschauen? Was braucht es da ein Quad? Ich verstehe es nicht, will Dir aber keine Vorschriften machen. Vielleicht fahren bei euch in der Gegend alle Quad ;-).
> Spannung: 48VDC > Ausgangleistung: 800 W > Dauerstrom(A): 2.5A Ja nee, is klar. Ladestrom oder was? Die Steuerung ist mega-simpel aufgebaut, das schwierigste dürfte die Auswertung des vermutlich via Hallgeber arbeitenden Gasgriffs sein. Das ist nur eine einfache PWM-Stufe mit Freilaufdioden, keine Vollbrücke für Drehrichtungsumkehr, kein elektrisches Bremsen. Wahrscheinlich kriegt man die sogar repariert. - alle 4 FETs raus - Freilaufdioden auf Kurzschluß messen - Halbleiter der Gate-Ansteuerung und Gate-Widerstände messen - einschalten und sauberes Rechteck der PWM an den Gate-Pins messen - neue FETs rein - Motor überprüfen
Die drei Drahtbrücken (mit L1 gekennzeichnet?) sorgen für die Leistungsbegrenzung. Bau dort 4x neue Fets ein und gut. Wichtig ist, das die Transistoren gut am Kühlkörper anliegen. Bestenfalls mit (etwas ganz wenig) Wärmeleitpaste. Sicherungsautomaten ist totaler Quatsch, der käme ständig und laufend. StromTuner Sonst: gut aufbereiteter Thread. Hast Dir Mühe gegeben, Danke :)
Nachtrag Als Fet nimmst Du irgendein preiswerten 100Volt-Typ. Es muss nicht der ausm ebay für 4.50 das Stück sein. StromTuner
http://www.reichelt.de/IRFB-IRFI-Transistoren/IRFB-4310Z/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2892&ARTICLE=90319&OFFSET=16&; http://www.reichelt.de/IRFB-IRFI-Transistoren/IRFB-4410/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2892&ARTICLE=129799&OFFSET=16&; http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-8010/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2891&ARTICLE=129795&OFFSET=16&; http://www.reichelt.de/IRFB-IRFI-Transistoren/IRFB-4110/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2892&ARTICLE=90303&OFFSET=16&; StromTuner
für'n hunderter mach ich Dir das heile :) kein Problem. Dann kannst Du Dich um die anderen Sachen am Quad kümmern. StromTuner<at>gmx.de
Ich nehme jetzt mal an die 800W seien Dauerleistung, nicht Peak. Die Automatensicherung ist gnadenlos unterdimensioniert und unbrauchbar. Du vergisst den Strompeak beim Anfahren. So würde es dir die Sicherung einfach raushauen bei jedem Anfahren, es sei denn, man schiebt das Quad quasi an und fährt dann behutsam los. Das mit dem Widerstand im Hebel kann man natürlich so machen, aber es kann immernoch zu einer Überlastung kommen: z.B. blockierter Motor. Geschickter wäre ein Shunt in der Motorzuleitung der mit ein wenig Logik die PWM runterregelt. Da könnte man schön eine Logik einbauen (z.B. < 1000W, max 10 Sekunden > 800W). Vernünftige Controller haben das vermutlich schon integriert, aber halt nicht in dem Preissegment. Baust du dir was selbst auf kannst du das einfach realisieren, wenn du aber so einen Controller hast, müsstest du ein wenig tricksen (bspw. Poti-Auswertung ebenfalls in deinem µC und dann direkt die Spannung in den Controller geben)
Nik T. schrieb: > Da ich davon ausgehe, dass die original verbaute PMDC- Motorsteuerungen > doch zu schwach ausgelegt ist, ist meine Überlegung auf Anhieb einfach > auf nächsthöhere Stufe - eine 1000W Steuerung - zuzugreifen und > anschließend den Gasgeber (dies ist bloß ein Potentiometer) zu drosseln, > damit es nicht mehr als 800W am Ausgang werden Die 800W entstehen nicht durch die Regelung, sondern durch den Motor, und der bleibt gleich. Auch eine 1000W Regelugn wird also den Motor mit nur 800W betreiben Ausnahme: Anfahrmoment (Blockiermoment): Dort kann eine 1kW Regelung erst bei 20.8 den Strom begrenzen, die 800W schon bei 16.6A. Der Unterschied ist aber nicht wesentlich. Der Dauerstrom und damit die Dauerleistung liegt offenbar eh bei 2.5A und damit 120W. So ein fertiger Controller ist ofennbar billig genug http://www.ebay.de/itm/Burstenmotor-Controller-Steuereinheit-48V-800W-Elektro-Scooter-/121664312818 http://www.ebay.de/itm/Controller-Fahrtenregler-Steuergerat-48V-1000W-EEC-Scooter-Original-OK10E-4/161988617026 daß selbst-reparieren nicht unbedingt nötig ist.
Nik T. schrieb: > Nun möchte ich jeweils in den nächsten drei Wochenenden anfangen dieses > allmählich mit den beiden Kindern zusammen zu bauen, herzurichten und > anschließend zu "tunen" (Vergaser, Kenfeldzündung, Klopf-, LMM-, > MAP-Sensor usw., genauso wie bei Teslamotors ;-) Du möchtest ein E-Motor mit PWM Steuerung den Vergaser und die Kennfeldzündung tunen? Irgendwie entgeht mir gerade der Witz.... Was ist eigentlich die Frage in deinem Monsterthread?
> Vernünftige Controller haben das vermutlich schon integriert, > aber halt nicht in dem Preissegment. Baust du dir ... ich schrieb selbst: > Die drei Drahtbrücken (mit L1 gekennzeichnet?) sorgen für die > Leistungsbegrenzung. Dort wird der Motorstrom gemessen und die PWM zurückgefahren. Es war nur ein Transistor nicht richtig verlötet... BTW: für 21.90 mach ich das nicht mal auf, wobei: offen ist der Regler ja schon :) Ich bin somit erstmal wieder raus. Kauf Dir für 21.90 einen neuen Regler und gut! StromTuner
Ja klar, der Transistor ist nur nicht mehr richtig verlötet ... deswegen sieht auch sein Gehäuse so aufgeplatzt und verkokelt aus. Liest Du das was Du schreibst auch ab und an mal selber?
> Liest Du das was Du schreibst auch ab und an mal selber? Geh mal was essen (Snickers?). Selbstverständlich lese ich das, was ich schreibe und meine es meist auch so, sofern meine Sakasmus-Flag nicht gesetzt ist. > Der Transistor war nicht ordentlich verlötet. Damit meine ich, das der Transistor erst irgentwie angebappt war, danach ans Kühlprofil gedrückt wurde und sich im Lauf der Zeit durch Hitze, Vibration und mechanischer Spannung gelöst HABEN KÖNNTE. Man kann auch alles, also jedes Wort, auf die Goldwaage legen... StromTuner
Knut B. schrieb: > Was braucht es da ein Quad? Für Papas Bastelspaß? ;) Knapp 1 kW für ein Kindergefährt … Fahrrad fährt man schon mit 200 W.
Hallo Ben B.,
danke dir für die konstruktive Vorschläge.
> Die Steuerung ist mega-simpel aufgebaut, das schwierigste dürfte die Auswertung
des vermutlich via Hallgeber arbeitenden Gasgriffs sein.
Nicht mal das ;-), und ist sogar simpler, wie alle diese billige
PWM-Regler aus der Bucht (nur hier beim Quad halt auf höhere
Ausgangsleistung getrimmt): wie oben angedeutet wird die Drehzahl bloß
über Widerstandänderung gesteuert - im Gasgriff ist einfach nur ein
Potentiometer und nichts mehr.
Nur ganz kurz ist mir durch den Kopf gegangen die Steuerung zu
reparieren, weil wenn ich sehe wie diese im Inneren gekocht hat (alles
war innen schwarz und hat extrem gestunken - dieser furchtbare Geruch ….
:-(, habe ich mich schnell umentschieden, auch wenn dies die günstigste
Lösung wäre (zwar 10 € inkl. Versand für nur 1x MOSFET, aber hier muss
es sicherlich günstigere Analoge oder sogar bessere Alternativen geben
und 4…5 Stück wären dann sicherheitshalber vernünftiger anzuschaffen).
Diese Reparatur stellt für mich persönlich einen geringen Umstand dar.
Aber du siehst, darum geht es hier primär nicht, ob die Steuerung
repariert werden kann oder nicht, sondern ob dies überhaupt Sinn macht
;-).
Und wenn ich sehr wie diese "billich" auf der Bucht verschleudert werden
und sogar mit um die 25% mehr Leistung (1000W), dann lohnt sich so nicht
mal die FETs zu kaufen ;-), obwohl ich stark ausgeprägt zu denjenigen
zähle alles gerne selbst zu reparieren.
Was nutzt es, wenn das schwächste Glied in der Kette erkannt aber die
Schwäche nicht behoben worden ist … Die originale Steuerung bleibt
offensichtlich weiterhin die schwächste Stelle, daher kam gleich die
Überlegung diese stärker auszulegen (bzw. einfach auf eine fertige
leistungsfähigere Steuerung zuzugreifen) und die Ausgangsleistung dann
auf 800W Spitze herunterzudrosseln. Und wie du bereits erkannt hast,
handelt es sich beim Motor lediglich um 120W Dauerleistung und 15%/h
800W Spitzenleistung - ist ja mit Getriebe ("Ja nee, is klar. Ladestrom
oder was?").
Alle diese Steuerungen haben eine Leistungsangabe ("800W", "1000W" …)
aufgedruckt, aber ich wage stark zu bezweifeln, dass es sich um
Dauerleistung handelt. Höchstwahrscheinlich handelt es sich wie beim
Motor bloß um Spitzenwert-Angaben, also ebenso etwa im Bereich von 15%/h
=> also bis zu 8 … 9 Minuten Dauerlast und 50 Min. Kühlpause ;-).
Hallo stromtuner ;-), danke auch dir für die konstruktiven Tipps. > Die drei Drahtbrücken (mit L1 gekennzeichnet?) sorgen für die Leistungsbegrenzung. Ooo, ich habe gedacht, diese wären bloß als Überlastschutz dort. Danke für den Hinweis. Vielleicht kann hier was gemacht werden - schauen wir mal, was mir so einfallen wird. Das Alu-Gehäuse ist vom Volumen her ziemlich knapp und bietet im Inneren keinen Platz für mehr Wicklungen an und sonstige Leistungswiderstände, was aber nicht so dramatisch ist, weil sollte ich mich entscheiden doch die originale Steuerung zu verwenden und reparieren, werde ich die dort vorzuschaltenden Komponenten über die vorhandene Durchführung mithilfe zwei dicker Litzen nach außen führen. Ich habe hier zwar mehrere Leistungswiderstände aber in dieser Spitzenleistung muss ich mindestens 30 Stück von denen parallel schalten ;-). So wie es aussieht wäre es eleganter einfach eine etwa 5 m lange 2,5 mm² Kupferlitze als Drossel kompakt zusammen zu klumpen. > Bau dort 4x neue Fets ein und gut. Wichtig ist, das die Transistoren gut am Kühlkörper anliegen. Bestenfalls mit (etwas ganz wenig) Wärmeleitpaste. Wenn ihr beide meint, dass die originale Steuerung von der Leistung und Qualität her doch taugt, dann werde ich diese reparieren… Achtung: Speziell diese Transistoren bei derart Verschaltung dürfen leider nicht direkt miteinander auf dem Kühlkörper anliegen, da es ein einziger Kühlkörper ist und es so zum Kurzschluss führen würde. Bei mehreren separaten galvanisch getrennten Kühlkörpern wäre dies dagegen kein Problem gewesen. Dazwischen ist eine 0,35 mm Isolierdichtung (aus Silikongewebe), welche hier als Kompromiss zwangsweise als Wärmeleiter dient. Ansonsten wäre eine Wärmeleitpaste natürlich überlegender/effizienter. > Sicherungsautomaten ist totaler Quatsch, der käme ständig und laufend. Wenn man dies als quasi "Leistungsbegrenzung" einbaut, dann ja ;-), ist ein Schwachsinn, aber so habe ich es nicht gemeint, sondern rein als Sicherheitsmaßnahme, als Überlastschutz ;-) - also nur als eine Zusatzoption. Bei einer leistungsfähigeren Steuerung (>800W) muss die Ausgangsleistung auf jeden Fall (hier auf <800W Spitze) reduziert werden (also nicht nur durch eine Sicherung "begrenzt" und "pach", sondern dauerhaft reduziert). > Sonst: gut aufbereiteter Thread. Hast Dir Mühe gegeben, Danke :) Danke auch ;-) Cool, du hast mir gleich die Arbeit erspart nach Analogen zu suchen - danke für die Links. Ich habe leider gar keine Quellen zu irgendwelchen Datenbänken, um nach alternativen/analogen Komponenten zu suchen. Vor Jahren habe ich all dies über Bücher gemacht ;-) - Wahnsinn war das - alle verfügbaren Komponenten auf dem Markt in mehreren Büchern zusammenzufassen. Ich bin mir sehr sicher, dass es mittlerweile ausgereifte Datenbänke geben muss, nur so aus Neugier gedacht… Ah, und danke für dein nettes Angebot ;-). Vielleicht komme ich auf dich doch zu, wenn du gleich die Zuverlässigkeit und die Leistung der Steuerung erhöhen könntest.
Hallo Student ;-), da hast du natürlich Recht, wenn es sich um eine Dauerlast von 800W handeln würde. Wobei ich bezweifle sehr, dass es sich bei der Leistungsangabe um Dauerleistung handelt. Aus meiner Sicht sind es bloß Spitzenwerte, weil es für einen Otto-Normalverbraucher "toller/wertvoller/schöner/cooler" klingt und sich so alles besser verkaufen lässt. Danke für deine Tipps mit einem Shunt und µC-Logik. Das bringt mich eher auf die Schnelle eher auf folgenden Ideen ;-): Eine hier noch freiliegende 48Vund 80V Mikroschritt-Treiberendstufe (mit Schritt-Richtung-Signal) und einen 4 Nm und 9Nm Schrittmotor ;-) ;-). Aber die mechanische Umsetzung würde die meiste Zeit schlucken. Ich hätte zudem noch paar effiziente 4 Nm und 9 Nm Permanentmagnet-Servomotoren ;-), aber Servoumrichter sind auf 230V und 3x 480V eingangsseitig ausgelegt ;-). Also auf die Schnelle doch nix. Es sei denn ich finde was mit 48 … 80Vdc Eingang, muss ich schauen was ich so noch habe und finde … Aber komplexer wollte ich hier nicht gehen, na ja so sind halt die Väter manchmal ;-) … "Der wollte es bestimmt alles als Kind auch haben" - und das stimmt ;-). Mit Kindern habe ich viel Lust was in dem Bereich zu unternehmen und mit denen mit jeglichen technischen Sachen was zu machen. Schauen wir mal, wie sich die Umsetzung der Konstruktion aber auch die Lust bei denen entwickeln wird (momentan brenn sie alle beide endlich mal mit Papa loszulegen!) …
Hallo Andere, > Du möchtest ein E-Motor mit PWM Steuerung den Vergaser und die Kennfeldzündung > tunen? > Irgendwie entgeht mir gerade der Witz.... > Was ist eigentlich die Frage in deinem Monsterthread? es sind eigenlich nur 4 Sätze am Anfang - vor dem "Grüße ElektroNik". Lies mal nur die durch und lass die Notizen im Abschnitt " Hintergrund:" weg - diese sind nicht für dich ;-). Und ich entschuldige mich bei dir für den Humor "zu tunen …genauso wie bei Teslamotors …". ElektroNik (MicroNik)
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Du kannst ja schauen ob Du leistungsstärke FETs rein kriegst. Welche sind im Moment verbaut? Dann eine saubere Montage, Wärmeleitpaste usw. und Du hast einen Regler, der besser ist als das was Du zu kaufen kriegst. Mußt halt "nur" schauen ob die Gate-Ansteuerung heil geblieben ist. Wenn nicht, wird das eine größere Reparatur. Ich würde die auf jeden Fall alle austauschen, auch wenn die drei überlebenden noch gut aussehen ist schwer zu sagen ob sie Schaden genommen haben oder nicht. Aus 120W werden auch mit Getriebe keine 800W. :) Das ist dann nur die Brandlast in dem Moment wo der Motor Feuer fängt. Aber wenn der Motor wirklich nur 2,5A zieht frag ich mich wieso es den Regler verdampft hat. Mit 4 FETs (z.B. IRFB3077) baue ich Dir eine PWM-Regelung, die bei 2kW an 48V noch nicht mal merklich warm wird.
Hallo Ben B. (stromkraft@), > Du kannst ja schauen ob Du leistungsstärke FETs rein kriegst. Welche > sind im Moment verbaut? wie bereits oben geschrieben handelt es sich um Silikron SSF7509. > Dann eine saubere Montage, Wärmeleitpaste usw. … Oben habe ich stromtuner@ geschrieben, dass die jetzigen leider nicht direkt auf den Kühlkörper ohne eine Isolierzwischenschicht anliegen dürfen, da diese kurzgeschlossen werden (original ist eine Silikongeweben dazwischen verbaut). > Mußt halt "nur" schauen ob die Gate-Ansteuerung heil geblieben ist. Wenn > nicht, wird das eine größere Reparatur. das wäre kein Problem und das kriege ich hin > Ich würde die auf jeden Fall alle austauschen, auch wenn die drei > überlebenden noch gut aussehen ist schwer zu sagen ob sie Schaden > genommen haben oder nicht. danke und darum geht es mir hier primär - die Steuerung zuverlässiger zu machen. Also ich bin auf jeden Fall daran interessiert. > Aus 120W werden auch mit Getriebe keine 800W. :) Das ist dann nur die > Brandlast in dem Moment wo der Motor Feuer fängt. ;-), ich habe nichts dafür ;-). Das, was drauf steht, gebe ich hier nur wieder ;-) - ist nicht meine persönliche Logik ;-). > Aber wenn der Motor wirklich nur 2,5A zieht frag ich mich wieso es den > Regler verdampft hat. Mit 4 FETs (z.B. IRFB3077) baue ich Dir eine > PWM-Regelung, die bei 2kW an 48V noch nicht mal merklich warm wird na ja, es ist etwas relativ ;-) - Praxis und Theorie passen nie zu 100% zusammen und ich muss hier schmunzelnd Student@ (geschrieben am 11.05.2016 09:08) von der Logik her Recht geben: 2,5A sind ja nur Dauerstrom. Bei jeder Kleinigkeit (Beschleunigung, Bergabfahrten) werden diese ganz schnell *3 in Spitzen. Gruß MicroNik
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Die Transistoren sind intern sowieso parallel geschaltet, würden dann allerdings mit dem Kühlkörper an Masse liegen. Somit käme man also nicht umhin, diese isoliert zu montieren. Hatte ich nicht bedacht...Im Massezweig wird die Spannung gemessen, die Durch den MotorStrom über die drei "Drahtdinger" abfällt. Ist diese zu groß, wird die Motorspannung weg genommen. Das funktioniert schon sehr zuverlässig und bei weitem schneller, als bei einem Sicherungsautomat. Du kannst ja mal aufschreiben, was auf dem Schaltkreis steht. das wird sicher nur n 4fach Komparator sein alá LM339 oder sowas. StromTuner
Hallo StromTuner@, > Im Massezweig wird die Spannung gemessen, die Durch den MotorStrom über > die drei "Drahtdinger" abfällt. Ist diese zu groß, wird die Motorspannung > weg genommen. Das funktioniert schon sehr zuverlässig und bei weitem > schneller, als bei einem Sicherungsautomat. Oh cool und danke für die Erklären ;-)! Dies werde ich beachten, falls eine Leistungsreduzierung doch erforderlich wäre und Optimierungspotential besteht. > Du kannst ja mal aufschreiben, was auf dem Schaltkreis steht. das wird > sicher nur n 4fach Komparator sein alá LM339 oder sowas. Volltreffer ;-) - ist ein 339! (Zusatzbezeichnung unten: eZ6Y049 - hat nicht das Logo von Texas Instruments ist aber egal…) MicroNik
Wie gesagt... 4xIRFB3077 parallel würden einen statischen Widerstand (Rds-on) von etwa 250µOhm haben. Ein FET kann 75A (package limit) tragen. Mal rechnen, das macht 75A*4 gleich 300A, ergibt 75mV über den FETs, macht bei 300A 22,5W statische Verlustleistung. Vorausgesetzt, Du hängst bei 48V einen 14,4kW Motor dran. Bei 30A macht diese Parallelschaltung ganze 225mW Verlustleistung. Ein wenig kommt noch durch die Schaltverluste dazu (weiß nicht wie schnell/stark der Gate-Treiberkreis ist), aber das Ding wird sich so gut wie gar nicht erwärmen. 30A an 48V entsprechen 1,44kW. Saubere Montage meine ich, daß die FETs natürlich isoliert, aber korrekt am Kühler anliegen. Ohne Isolation geht nur in Ausnahmefällen. Die Silikonfolie sollte bei meinem Vorschlag eigentlich reichen, ob zusätzliche Wärmeleitpaste was bringt weiß ich nicht. Angesichts der geringen Verlustleistung bei angenommenen 30A Spitze ist das auch völlig egal. Aber eben kein Dreck drunter oder nicht anliegende Kühlflächen.
Hallo Ben B. (stromkraft@), > Wie gesagt... 4xIRFB3077 parallel würden einen statischen Widerstand > (Rds-on) von etwa 250µOhm haben. Ein FET kann 75A (package limit) > tragen. Mal rechnen, das macht 75A*4 gleich 300A, ergibt 75mV über den > FETs, macht bei 300A 22,5W statische Verlustleistung. Vorausgesetzt, Du > hängst bei 48V einen 14,4kW Motor dran. Danke ;-). Wo hast du eigentlich die 75 mV her? Im Datenblatt habe ich diesen Wert so nicht gefunden (da steht "Drain-Source-Spannung Vds 75V") > Bei 30A macht diese Parallelschaltung ganze 225mW Verlustleistung. Ein > wenig kommt noch durch die Schaltverluste dazu (weiß nicht wie > schnell/stark der Gate-Treiberkreis ist), aber das Ding wird sich so gut > wie gar nicht erwärmen. 30A an 48V entsprechen 1,44kW. Wow, du machst mir her echt die Hoffnung ;-), weil als ich das Teil auseinander geschraubt hatte, dachte ich mir, es wäre gefühlt für lediglich 500W Spitze ausgelegt ;-). > … Angesichts der > geringen Verlustleistung bei angenommenen 30A Spitze ist das auch völlig > egal.. ja, und genau dahin zielte ich primär in meinem Beitrag (nicht nur die Zuverlässigkeit, sondern auch den Wirkungsgrad - es soll im Inneren nicht auf das Letzte kochen) !!! Danke dir für die Ermutigung Dann schauen wir mal... (am Abend geht's dann weiter). Gruß MicroNik
U= I x R 300A x 250µOhm = 75mV Spannungsabfall über den FETs. Lass es 150 oder 300 mVolt werden, denn die Lötstellen usw. kommen ja auch noch hinzu. hu kers? Wichtig ist es nur, dem 339-Komparator "mitzuteilen", das der Spannungsabfall neu ein viel geringererer sein wird, als bisher! @MikroNik Du weißt aber ansonst schon, was Du da treibst ;)?
Hallo StromTuner > U= I x R > 300A x 250µOhm = 75mV Spannungsabfall über den FETs. Lass es 150 oder > 300 mVolt werden, denn die Lötstellen usw. kommen ja auch noch hinzu. hu > kers? Danke, ich war von irgendwelche "Verlustleistung"-Angaben ausgegangen, die im Datenblatt erwähnt sein könnten…, welche ich dann bei Auswahl von FETs zu beachten habe… Danke für die Erklärung wegen "Spannungsabfall" konkret. Dies finde ich ganz toll von euch! Meines Erachtens steht dies aber mit Verlustleistung in Wechselwirkung zusammen, sicherlich… >Wichtig ist es nur, dem 339-Komparator "mitzuteilen", das der > Spannungsabfall neu ein viel geringererer sein wird, als bisher! OK, dies werde ich beachten (bei der Auswahl von FETs und wie dies dem Komparator "mitzuteilen" wäre…), bin aber momentan nicht soweit und Schritt für Schritt werde ich mich dann auseinander setzen. > Du weißt aber ansonst schon, was Du da treibst ;)? wie meinst du denn das ;-)? Was soll ich wissen ;-ö? Gruß MikroNik
Angehängte Dateien:
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quad_steuerung.PNG
250 KB
Mit der Google-Bildersuche bekommt man einen änlichen Schaltplan, an den man sich zumindest erst einmal orientieren kann...
Hallo stromtuner, das Bild ist etwas schlecht, aber gerade so noch zu gebrauchen, um die Logik der Schaltung als Beispiel im Überblick zu haben. Danke MicroNik
> Wichtig ist es nur, dem 339-Komparator "mitzuteilen", das der > Spannungsabfall neu ein viel geringererer sein wird, als bisher! Quatsch. Das ist pupsegal weil diese Messung im Massezweig der FETs durchgeführt wird, wo der Spannungsabfall über den FETs gar nicht erfasst wird.
Ben B. schrieb: >> Wichtig ist es nur, dem 339-Komparator "mitzuteilen", das der >> Spannungsabfall neu ein viel geringererer sein wird, als bisher! > Quatsch. Das ist pupsegal weil diese Messung im Massezweig der FETs > durchgeführt wird, wo der Spannungsabfall über den FETs gar nicht > erfasst wird. In der Tat... Da hast Du Recht! Eine Baustelle weniger :)
http://www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Class/e72/Motor%20Controller/img1E.jpg > das Bild ist etwas schlecht ist aber nicht nur mein Google, Du kannst auch suchen. Dann gibt es dieses Bild auch "in besser" :)
Soweit, so gut. Q4 ist verkehrt rum und n paar andere Sachen werden andere finden. Aber als Anhaltspunkt und mit dem Grundwissen um die Schaltung erkennt man nun das Layout in deinen ersten geposteten Bilder wieder.
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img1E.jpg
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Bevor das Bild wieder mit einem 404 nicht mehr zu öffnen geht, habe ich es nich enimal angehangen. Es ist auch eine interessante Abhandlung im Netz zu finden, wo diese Schaltung (bis auf Q4) weiter optimiert wird. Ich persönlich "würde" n Attiny programmieren. Aber mit einem 4Fach 339 aus den frühen achtzigern rummehren macht auch Spaß:) Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?"
Hallo stromtuner ;-), danke für den Tipp mit dem Attiny-Treiber (wie praktisch über USB, obwohl ich es noch nie gemacht habe). Obwohl ich so sehr die Lust hätte eine gescheite Motorsteuerung selbst zu bauen, fehlt mir die Zeit hierfür (außerdem muss ich mich mit meinen Grundkenntnissen so der maßen vorbereiten, sodass der Betrag hier mit Fragen explodieren wird ;-). Mir fehlt außerdem sehr viel technisches Wissen hierfür. Na ja, ich werde mich erst mit den allen von euch oben vorgeschlagenen FETs auseinandersetzen müssen (deren Datenblätter habe ich bereits heruntergeladen und werde sie studieren und vergleichen). Hier kurz zusammengefasst wären diese: - IRF8010 - IRFB3077 - IRFB4110 - IRFB4310Z - IRFB4410 Solltet ihr auf Anhieb schon wissen, welche von denen die optimalsten wären, welche ich in der bereits vorhandenen Motorsteuerung einlöten kann, wäre ich dankbar. Was sagt ihr zu dem POWEREX BG1A-F Modul? Dieser wird im Beitrag "Re: vernünftige IGBT Ansteuerung?" erwähnt (stromtuner@ hat in seiner letzten Antwort auf den Beitrag verwiesen): "Universal High Power IGBT Module Gate Driver Board" von http://www.pwrx.com/Product/BG1A-F Aber wenn eine Steuerung (und "1000W" anstatt wie die originale "800W") bereits 35 €inkl. Versand kostet (und dazu noch mit allen Steckern drum und dran), soll ich dennoch eine Reparatur vollziehen, so mit dem Glauben, dass diese mit den obigen FETs dann doch zuverlässiger sein wird und nicht wieder abbrennt? Also versteht ihr mich bitte nicht falsch, nur weil ich das Quad gebraucht gekauft habe, geht es mir hier nicht um die 50 ... 100,- € hin und her, sondern primär um Zuverlässigkeit. Einen entspannten Sonntag euch allen! (Bei uns regnet es und so habe ich Luft das Thema noch ein bisschen zu studieren) Gruß MicroNik PS: Die originale Steuerung hat übrigens einen Eingang zur Auswertung eines induktiven Näherungsschalters (steckt an der Hinterachse, dreipolig [blau, schwarz, braun]). Nach der "billigen/primitiven" Bauweise geschätzt, gehe ich davon aus, dass diese Auswertung alleine für die Geschwindigkeitsanzeige und nicht für die Motor-Ansteuerung relevant ist. Wenn die Steuerung doch intelligenter arbeitet, als angenommen (etwa Sicherheits-Features wie "Stillstand", "Geschwindigkeitsüberschreitung" oder bergab ;-)), entschuldige ich mich beim Hersteller ;-).
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