בקר אופנוע חשמלי
1. מהו בקר?
● בקר הרכב החשמלי הוא מכשיר בקרת ליבה המשמש לשליטה על ההתנעה, הפעולה, ההתקדמות והנסיגה, המהירות, העצירה של מנוע הרכב החשמלי והתקנים אלקטרוניים אחרים של הרכב החשמלי.זה כמו המוח של הרכב החשמלי ומהווה מרכיב חשוב של הרכב החשמלי.במילים פשוטות, הוא מניע את המנוע ומשנה את זרם הנעת המנוע תחת שליטה של הכידון כדי להשיג את מהירות הרכב.
● רכבים חשמליים כוללים בעיקר אופניים חשמליים, אופנועים דו-גלגליים חשמליים, רכבים תלת-גלגליים חשמליים, אופנועים תלת-גלגליים חשמליים, רכבים חשמליים עם ארבעה גלגלים, רכבי סוללה ועוד. לבקרי רכב חשמליים יש גם ביצועים ומאפיינים שונים בשל דגמים שונים .
● בקרי רכב חשמלי מתחלקים ל: בקרים מוברש (בשימוש נדיר) ובקרים ללא מברשות (בשימוש נפוץ).
● הבקרים המיינסטרים ללא מברשות מחולקים עוד יותר ל: בקרי גל ריבועי, בקרי גלי סינוס ובקרי וקטור.
בקר גלי סינוס, בקר גל ריבועי, בקר וקטור, כולם מתייחסים ללינאריות של הזרם.
● לפי התקשורת, הוא מחולק לשליטה חכמה (מתכווננת, מותאמת בדרך כלל באמצעות בלוטות') ובקרה קונבנציונלית (לא מתכווננת, מוגדרת במפעל, אלא אם כן מדובר בקופסה לבקר מברשת)
● ההבדל בין מנוע מוברש למנוע ללא מברשות: מנוע מוברש הוא מה שאנו מכנים בדרך כלל מנוע DC, והרוטור שלו מצויד במברשות פחמן עם מברשות כאמצעי.מברשות פחמן אלו משמשות למתן זרם של הרוטור, ובכך מגרות את הכוח המגנטי של הרוטור ומניעות את המנוע להסתובב.לעומת זאת, מנועים ללא מברשות אינם צריכים להשתמש במברשות פחמן, ומשתמשים במגנטים קבועים (או אלקטרומגנטים) על הרוטור כדי לספק כוח מגנטי.הבקר החיצוני שולט על פעולת המנוע באמצעות רכיבים אלקטרוניים.
בקר גל ריבועי
בקר גלי סינוס
בקר וקטור
2. ההבדל בין בקרים
| פּרוֹיֶקט | בקר גל ריבועי | בקר גלי סינוס | בקר וקטור |
| מחיר | זוֹל | בינוני | יקר יחסית |
| לִשְׁלוֹט | פשוט, מחוספס | בסדר, ליניארי | מדויק, ליניארי |
| רַעַשׁ | רעשים כלשהם | נָמוּך | נָמוּך |
| ביצועים ויעילות, מומנט | נמוך, מעט גרוע יותר, תנודת מומנט גדולה, יעילות המנוע אינה יכולה להגיע לערך המרבי | תנודת מומנט גבוהה, קטנה, יעילות המנוע אינה יכולה להגיע לערך המרבי | תנודת מומנט גבוהה, קטנה, תגובה דינמית במהירות גבוהה, יעילות המנוע אינה יכולה להגיע לערך המרבי |
| יישום | משמש במצבים שבהם ביצועי סיבוב המנוע אינם גבוהים | טווח רחב | טווח רחב |
לשליטה ומהירות תגובה מדויקת, אתה יכול לבחור בקר וקטור.עבור עלות נמוכה ושימוש פשוט, אתה יכול לבחור בקר גלי סינוס.
אבל אין רגולציה מה עדיף, בקר גל ריבוע, בקר גלי סינוס או בקר וקטור.זה תלוי בעיקר בצרכים בפועל של הלקוח או הלקוח.
● מפרטי הבקר:דגם, מתח, תת-מתח, מצערת, זווית, הגבלת זרם, רמת בלם וכו'.
● דגם:על שם היצרן, בדרך כלל על שם המפרט של הבקר.
● מתח:ערך המתח של הבקר, ב-V, בדרך כלל מתח בודד, כלומר זהה למתח של כל הרכב, וגם מתח כפול, כלומר 48v-60v, 60v-72v.
● תת מתח:מתייחס גם לערך ההגנה על מתח נמוך, כלומר, לאחר תת-מתח, הבקר יכנס להגנת תת-מתח.על מנת להגן על המצבר מפני פריקת יתר, המכונית תכבה.
● מתח מצערת:התפקיד העיקרי של קו המצערת הוא לתקשר עם הידית.באמצעות כניסת האות של קו המצערת, בקר הרכב החשמלי יכול לדעת את המידע על האצה או בלימה של הרכב החשמלי, כדי לשלוט במהירות ובכיוון הנסיעה של הרכב החשמלי;בדרך כלל בין 1.1V-5V.
● זווית עבודה:בדרך כלל 60 מעלות ו-120 מעלות, זווית הסיבוב תואמת את המנוע.
● הגבלת נוכחית:מתייחס לזרם המרבי המותר לעבור.ככל שהזרם גדול יותר, כך המהירות גבוהה יותר.לאחר חריגה מערך הגבול הנוכחי, המכונית תכבה.
● פונקציה:הפונקציה המתאימה תיכתב.
3. פרוטוקול
פרוטוקול תקשורת בקר הוא פרוטוקול המשמשלממש חילופי נתונים בין בקרים או בין בקרים למחשב.מטרתו היא לממששיתוף מידע ויכולת פעולה הדדיתבמערכות בקרים שונות.פרוטוקולי תקשורת נפוצים של בקר כולליםModbus, CAN, Profibus, Ethernet, DeviceNet, HART, AS-i וכו'.לכל פרוטוקול תקשורת של בקר יש מצב תקשורת וממשק תקשורת ספציפיים משלו.
ניתן לחלק את מצבי התקשורת של פרוטוקול התקשורת של הבקר לשני סוגים:תקשורת נקודה לנקודה ותקשורת אוטובוסים.
● תקשורת מנקודה לנקודה מתייחסת לחיבור התקשורת הישיר ביןשני צמתים.לכל צומת יש כתובת ייחודית, כגוןRS232 (ישן), RS422 (ישן), RS485 (נפוץ) תקשורת קו אחד וכו'.
● תקשורת אוטובוס מתייחסתמספר צמתיםמתקשר דרךאותו אוטובוס.כל צומת יכול לפרסם או לקבל נתונים לאפיק, כגון CAN, Ethernet, Profibus, DeviceNet וכו'.
נכון לעכשיו, הנפוץ והפשוט ביותר הואפרוטוקול של שורה אחת, ואחריו הפרוטוקול 485, והיכול פרוטוקולהוא בשימוש נדיר (קושי התאמה ויש להחליף אביזרים נוספים (בדרך כלל בשימוש במכוניות)).הפונקציה החשובה והפשוטה ביותר היא להחזיר את המידע הרלוונטי של המצבר למכשיר לצורך תצוגה, וניתן גם לצפות במידע הרלוונטי של המצבר והרכב על ידי הקמת APP;מכיוון שלסוללת עופרת חומצה אין לוח הגנה, ניתן להשתמש רק בסוללות ליתיום (עם אותו פרוטוקול) בשילוב.
אם אתה רוצה להתאים את פרוטוקול התקשורת, הלקוח צריך לספק אתמפרט פרוטוקול, מפרט סוללה, ישות סוללה וכו'.אם אתה רוצה להתאים אחרהתקני שליטה מרכזיים, עליך לספק גם מפרטים וישויות.
מכשיר-בקר-סוללה
● מימוש בקרת הצמדה
תקשורת על הבקר יכולה לממש בקרת קישור בין מכשירים שונים.
לדוגמה, כאשר מכשיר בפס הייצור אינו תקין, ניתן להעביר את המידע לבקר באמצעות מערכת התקשורת, והבקר יוציא הוראות למכשירים אחרים דרך מערכת התקשורת כדי לאפשר להם להתאים אוטומטית את מצב העבודה שלהם, כך כל תהליך הייצור יכול להישאר בפעולה רגילה.
● מימוש שיתוף נתונים
תקשורת על הבקר יכולה לממש שיתוף נתונים בין מכשירים שונים.
כך למשל ניתן לאסוף ולהעביר נתונים שונים שנוצרים בתהליך הייצור, כגון טמפרטורה, לחות, לחץ, זרם, מתח וכדומה, דרך מערכת התקשורת בבקר לצורך ניתוח נתונים וניטור בזמן אמת.
● שפר את האינטליגנציה של הציוד
תקשורת על הבקר יכולה לשפר את האינטליגנציה של הציוד.
לדוגמה, במערכת הלוגיסטית, מערכת התקשורת יכולה לממש את הפעולה האוטונומית של כלי רכב בלתי מאוישים ולשפר את היעילות והדיוק של הפצה לוגיסטית.
● שפר את יעילות ואיכות הייצור
תקשורת על הבקר יכולה לשפר את יעילות ואיכות הייצור.
לדוגמה, מערכת התקשורת יכולה לאסוף ולשדר נתונים לאורך תהליך הייצור, לממש ניטור ומשוב בזמן אמת ולבצע התאמות ואופטימיזציות בזמן, ובכך לשפר את יעילות ואיכות הייצור.
4. דוגמה
● זה מתבטא לעתים קרובות על ידי וולט, צינורות והגבלת זרם.לדוגמא: צינורות 72v12 30A.זה מתבטא גם בהספק מדורג ב-W.
● 72V, כלומר מתח 72V, העולה בקנה אחד עם המתח של הרכב כולו.
● 12 צינורות, כלומר יש בפנים 12 צינורות MOS (רכיבים אלקטרוניים).ככל שיותר צינורות, הכוח גדול יותר.
● 30A, כלומר הגבלת זרם 30A.
● הספק W: 350W/500W/800W/1000W/1500W וכו'.
● הנפוצים הם 6 צינורות, 9 צינורות, 12 צינורות, 15 צינורות, 18 צינורות וכו'. ככל שיותר צינורות MOS, כך התפוקה גדולה יותר.ככל שההספק גדול יותר, ההספק גדול יותר, אך צריכת החשמל מהירה יותר
● 6 צינורות, מוגבלים בדרך כלל ל-16A~19A, הספק 250W~400W
● 6 צינורות גדולים, מוגבלים בדרך כלל ל-22A~23A, הספק 450W
● 9 צינורות, מוגבלים בדרך כלל ל-23A~28A, הספק 450W~500W
● 12 צינורות, מוגבלים בדרך כלל ל-30A~35A, הספק 500W~650W~800W~1000W
● 15 צינורות, 18 צינורות מוגבלים בדרך כלל ל-35A-40A-45A, הספק 800W~1000W~1500W
צינור MOS
ישנם שלושה תקעים רגילים בגב הבקר, אחד 8P, אחד 6P ואחד 16P.התקעים מתאימים זה לזה, ולכל 1P יש פונקציה משלו (אלא אם כן אין לו).הקטבים החיוביים והשליליים הנותרים והחוטים התלת פאזיים של המנוע (הצבעים תואמים זה לזה)
5. גורמים המשפיעים על ביצועי הבקר
ישנם ארבעה סוגים של גורמים המשפיעים על ביצועי הבקר:
5.1 צינור החשמל של הבקר פגום.באופן כללי, ישנן מספר אפשרויות:
● נגרם עקב נזק למנוע או עומס יתר של המנוע.
● נגרמת מאיכות ירודה של צינור החשמל עצמו או דרגת בחירה לא מספקת.
● נגרמת מהתקנה רופפת או רטט.
● נגרם כתוצאה מנזק למעגל כונן צינור החשמל או תכנון פרמטר בלתי סביר.
יש לשפר את עיצוב מעגל הכונן ולבחור התקני כוח תואמים.
5.2 מעגל אספקת החשמל הפנימי של הבקר פגום.באופן כללי, ישנן מספר אפשרויות:
● המעגל הפנימי של הבקר קצר.
● רכיבי הבקרה ההיקפיים קצרים.
● הקצרים למים החיצוניים.
במקרה זה, יש לשפר את הפריסה של מעגל אספקת החשמל, ולתכנן מעגל אספקת חשמל נפרד כדי להפריד את אזור העבודה בזרם גבוה.כל חוט מוביל צריך להיות מוגן מקצר ויש לצרף הוראות חיווט.
5.3 הבקר פועל לסירוגין.בדרך כלל יש את האפשרויות הבאות:
● פרמטרי המכשיר נסחפים בסביבות טמפרטורה גבוהה או נמוכה.
● צריכת החשמל התכנונית הכוללת של הבקר גדולה, מה שגורם לטמפרטורה המקומית של חלק מהמכשירים להיות גבוהה מדי והמכשיר עצמו נכנס למצב הגנה.
● קשר גרוע.
כאשר תופעה זו מתרחשת, יש לבחור רכיבים בעלי עמידות טמפרטורה מתאימה כדי להפחית את צריכת החשמל הכוללת של הבקר ולשלוט בעליית הטמפרטורה.
5.4 קו חיבור הבקר מיושן ושחוק, והמחבר נמצא במגע גרוע או נופל, מה שגורם לאיבוד אות הבקרה.באופן כללי, קיימות האפשרויות הבאות:
● בחירת החוט אינה סבירה.
● ההגנה על החוט אינה מושלמת.
● מבחר המחברים אינו טוב, וכיווץ רתמת התיל והמחבר אינו יציב.החיבור בין רתמת התיל למחבר, ובין המחברים צריך להיות אמין, וצריך להיות עמיד בפני טמפרטורה גבוהה, עמיד למים, זעזועים, חמצון ובלאי.
