Самокат с мотором управление

Чтобы ухаживать за своим транспортным средством, вовремя выявлять неполадки и даже просто подобрать слова и объяснить мастеру, что вас беспокоит, будет не лишним узнать принцип работы электрического самоката в общих чертах.

Видео:Самокат с мотором | Как это устроено? | DiscoveryСкачать

Конструкция электросамоката

Выбирая электросамокат, устройство двигателя и аккумулятора нужно понимать лишь в общих чертах. Ведь в случае поломки стоит поручить ремонт профессионалам.

В обычной комплектации электросамокат состоит из таких составных частей:

• Крепкая металлическая рама
• Электродвигатель
• Аккумуляторная батарея
• Дека с платформой для ног
• Руль с ручками и элементами управления: переключение скоростей, ручка тормоза, зажигание
• Два колеса с амортизацией на одном либо обоих для более комфортной езды
• Тормоза — обычно на заднем колесе

Устройство тормоза может быть барабанным, дисковым или клещевым. Самокаты тормозят благодаря приводу на руле с помощью рукоятки.

В отдельных моделях современных самокатов есть и другие опциональные части: бортовой компьютер с дисплеем, сиденье, багажник, измерительные устройства (спидометр, одометр), фары, поворотники, зеркала заднего вида.

На рынке электросамокатов представлены модели с двумя видами привода: цепная передача и мотор-колесо.

Видео:самокат с моторомСкачать

Цепной электросамокат

Электросамокат с цепью является классической конструкцией, где крутящий момент передаётся от электродвигателя на колесо через цепную передачу аналогично устройству работы велосипедов, скутеров, мотоциклов. У цепных самокатов есть два взаимосвязанных преимущества:

• Мощность двигателя
• Способность ездить по бездорожью

Мощный двигатель не требователен к качеству дорожного покрытия, способен преодолеть препятствия как внедорожник. Чтобы защитить мотор и редуктор, их помещают в герметичный короб рядом с осью.

Мы не рекомендуем рассматривать модели с ременным приводом: хотя это частный вид цепного самоката, такая конструкция ненадёжна и по многим характеристикам проигрывает другим способам устройства.

Видео:Самокат для взрослых c мотором.Скачать

Самокат с мотор-колесом

Мотор-колесо является современным решением, когда двигатель установлен непосредственно в одном из колёс. Преимущества перед цепным устройством самоката очевидны:

• Отсутствие проблем с цепью — уязвимым звеном конструкции
• Простота в обслуживании

Обычно электросамокат типа «мотор-колесо» имеет меньший вес и актуальный внешний вид, его проще хранить и транспортировать. Недостаток такой конструкции в том, что мотор не может быть мощнее 500 Вт. Такой силы двигателя достаточно для передвижения по ровным дорогам городской среды, а вот для загородных поездок он не предназначен.

Существует 2 типа мотор-колёс:

1. Безредукторные имеют надёжно зафиксированные обмотки на оси, магнитное поле которых заставляет двигаться ступицу с постоянными магнитами. Надёжная и неприхотливая в эксплуатации конструкция такого типа даёт самый большой из возможных КПД и мощность. Её недостаток: громоздкость и немалый вес самоката.
2. С планетарным редуктором — более лёгкая и компактная альтернатива. Самокат с таким приводом не сталкивается с сопротивлением вращению из-за самоиндукции на скоростях выше 15 км/ч. Правда, надёжность недорогих моделей с таким устройством порой оставляет желать лучшего, если при сборке использовались пластиковые шестерни.

Видео:Подключаем мотор-колесо к контроллеру ArduinoСкачать

Схема работы электросамоката

Если вы хотите детально понять, как устроен электросамокат, схема поможет наглядно увидеть подключения и разобраться в нюансах.

Двигатель электрического самоката приводится в действие энергией от аккумуляторной батареи, параметры работы задаются контроллером. В зависимости от внутреннего устройства этого управляющего блока выстраивается режим работы. Электроника «ориентируется» на позицию рукоятки акселератора, данные с датчиков — например, гироскопа.

От мотора момент вращения передаётся на колёса. Современные модели самокатов имеют функцию обратной связи, или рекуперации.

Видео:Запуск мотор колеса гироскутера от 12 вольтСкачать

Как работает рекуперация в электросамокате

Рекуперация — свойство частично восстанавливать энергию, которая выделяется при торможении. Вместо того, чтобы кинетическая энергия преобразовывалась в тепло, её превращают в электрический ток и подзаряжают аккумулятор прямо во время движения. Это получается когда вы съезжаете с пригорка или едете на буксире у велосипеда, роликовых коньков, другого электросамоката.

Конечно, полностью заряжать аккумулятор рекуперацией — идея далёкая от реальности, иначе вы бы получили вечный двигатель. Но это удобный способ дотянуть до пункта полноценной зарядки и не тащить разряженный самокат в руках.

Видео:Эта самоделка изменит твоё отношение к гироскутеруСкачать

Устройство контроллера и АКБ

Контроллер как управляющее устройство подключается ко всей электронике в самокате: АКБ, датчикам Холла электродвигателя, замку зажигания, ручкам газа и тормоза, стоп-сигналу и фарам. Работа контроллера питания электросамоката, схема подключения и способы проверки подробно описаны в этой статье.

Аккумулятор обычно располагается снизу под декой. В среднем ёмкости АКБ на одном заряде хватает на 40-60 минут езды, за это время можно преодолеть около 30 км. Именно батарея добавляет основной вес электросамокату: средняя масса такого электротранспорта составляет 20 кг.

Чтобы выбрать современный, качественный электросамокат с гарантией, смотрите наш каталог. У нас большой выбор транспорта с электрическим двигателем для взрослых и подростков.

Видео:😜 МотоСамокаты (Go Ped) - Лучший Транспорт для Города ✌!Скачать

Простой самокат с мотором от дворников и редуктором от УШМ

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— моторчик от дворников;
— редуктор от болгарки;
— профильные трубы;
— колесики;
— листовая сталь;
— болты, гайки, трубочки;
— кругляк для токарных работ.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Доработка редуктора
Разбираем ненужную болгарку и вынимаем якорь. Нужно разобрать якорь при необходимости и отрезать кусок оси. Далее нужно состыковать эту ось с осью моторчика. Для решения задачи автор на токарном станке расточил в оси отверстие под ось мотора.
Также сверлим отверстие под штифт, он и будет цепляться за вилку оси моторчика.
В завершении доработанный редуктор можно собрать.

Шаг второй. Крепим редуктор к мотору
Оси у нас готовы для стыковки, осталось прикрутить редуктор к мотору. К моторчику автор прикрутил стальную пластину, а уже к этой пластине при помощи винтов и гаек прикручивается редуктор болгарки. Как итог, получаем отличный мощный редукторный мотор на 12В, правда, с невысокими оборотами на выходе.

Подключаем провода и пробуем включить моторчик, вал вращается, все отлично.

Шаг третий. Ведущее колесо
Берем колесо от тележки и вытачиваем под отверстие гайку. В эту гайку будет заворачиваться вал болгарки, как итог, у нас получается готовая ведущая ось.

Второе заднее колесо ведомое, оно вращается на подшипниках, автор выточил под него соответствующую ось.

Шаг пятый. Аккумулятор и испытания
В качестве источника питания автор хотел использовать два аккумулятора от шуруповертов, но они оказались разряженными и на них самокат не поехал. Для увеличения емкости автор спаял аккумуляторы параллельно.

Испытания самоделки автор отлично провел на автомобильном аккумуляторе.

В качестве днища прикручиваем лист фанеры, ну а управление мотором происходит при помощи кнопки, на которую можно нажимать ногой. Самоделка ездит не быстро и останавливается довольно быстро при отключении питания, так что тормоза тут и не нужны. Ну что ж, ребенок доволен, самокат хоть и не быстро, но уже ездит на электричестве.

На этом проект завершен, надеюсь, вам самоделка понравилась, и вы нашли для себя полезные мысли. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное. Не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!

Видео:Самокат с мотором от триммера. своими руками.Скачать

С ветерком: как разработать электросамокат с помощью компонентов Infineon

Обычный самокат делает электросамокатом наличие электромотора. Массовым изделием его делает бесколлекторный электродвигатель, встроенный в колесо. А управлять этим электродвигателем без особых проблем помогает 300W Motor Control Application Kit – демонстрационный набор контроллера вентильного двигателя, разработанный компанией Infineon на базе компонентов собственного производства.

В XXI веке многие вещи переживают второе рождение, и, получив приставки «смарт-» или «электро-», становятся порой совершенно неузнаваемыми. Этот процесс не оставил в стороне и самокаты. В свое время за ними закрепилась репутация веселой забавы для детей. Но развитие современных технологий, в первую очередь – микроконтроллеров и силовой преобразовательной техники, – позволило оснастить самокат электродвигателем и аккумулятором. И, неожиданно для всех, его электрическая версия превратилась из игрушки в полноценное и удобное транспортное средство.

Читайте также: Регулировка холостого хода лодочного мотора хонда

Основными достоинствами самоката является простота и компактность. До недавнего времени среди индивидуальных средств передвижения меньше и легче были только скейтборды и роликовые коньки, а за последнее десятилетие к этому списку добавились сегвеи, гироскутеры и моноколеса. Однако в отличие от своих более компактных, но неустойчивых и травмоопасных конкурентов самокат намного проще, удобней, безопасней в эксплуатации, и не требует особых навыков для езды. Платформа самоката расположена на расстоянии всего нескольких сантиметров от земли, особо не ограничена по размерам и не зажата с боковых сторон, что позволяет изящно и совершенно безопасно кататься, в том числе – в платье. Наличие жесткого руля, предоставляющего дополнительную точку опоры, и возможность увеличения числа колес повышает устойчивость во время езды и значительно уменьшает риск получить травму, например, при наезде на препятствие.

Основным недостатком обычного самоката является способ привода. Необходимость постоянно отталкиваться ногой требует гораздо больше усилий для езды по сравнению, например, с велосипедом и совершенно не предусматривает возможность длительного отдыха без остановки движения. Именно по этой причине самокаты в свое время не нашли широкого распространения, особенно у взрослых. После установки электродвигателя этот недостаток был устранен, и теперь электросамокат позволяет комфортно ездить как стоя, так и сидя, и по своей функциональности вплотную приближается к велосипедам, скутерам и мопедам.

Сегодня электросамокат претендует на роль полноценного транспортного средства, которое может использоваться для передвижения по улицам и пересеченной местности, внутри зданий, по территориям предприятий, для загородных прогулок, а также для фитнеса: ведь никто не запрещает кататься на самокате по-старинке, отталкиваясь ногой. Компактность и малый вес, особенно в случае моделей со складывающейся рамой, позволяет без проблем перевозить самокат в багажнике автомобиля или общественном транспорте, а также переносить через участки, по которым невозможно проехать. Простота использования и безопасность позволяют ездить на электросамокатах людям любого пола и возраста, в том числе – и с ограниченными возможностями. И, добавив в этот перечень все известные преимущества электротранспорта, в числе которых экономичность, экологичность, бесшумность, малая стоимость зарядки, получим, что электросамокат является перспективным вариантом решения экологических и транспортных проблем современных городов.

Неудивительно, что число компаний, выпускающих электросамокаты и комплектующие к ним, с каждым годом становится все больше, а в разновидностях и модификациях этих транспортных средств сегодня может запутаться даже опытный дистрибьютор. В продаже имеются яркие детские модели для гонок во дворе, взрослые версии для ежедневных поездок, самокаты, на которых можно ездить стоя и/или сидя, а также стильные модели, способные в качестве корпоративного транспортного средства создать имидж любой компании. Не остаются в стороне и изобретатели, постоянно экспериментирующие с дизайном, возможностями и техническим оснащением самоката.

Центральной несущей конструкцией электросамоката является рама. Именно она определяет основное назначение и дизайн машины. Каков максимальный вес водителя, сколько колес и какого диаметра будет установлено, предусмотрено ли сиденье или можно будет ехать только стоя, в каких пределах регулируется высота руля, какова ширина платформы, нужны ли амортизаторы – вот далеко не полный перечень вопросов, от которых зависит конструкция рамы. Систематизация возможных вариантов рам электросамокатов может стать серьезной задачей, поскольку их действительно много (рисунок 1), а пока каждый производитель предлагает решения на основе собственных представлений о прочности, безопасности, функциональности, эргономичности и эстетичности.

Рис. 1. Варианты электросамокатов

Контроль и управление самокатом осуществляются с помощью пульта, расположенного на руле. Варианты дизайна этого узла могут быть самыми различными (рисунок 2) и во многом определяются составом оборудования на борту. Обычно на пульте расположены кнопки или рычаги включения питания, фар, режимов работы, скорости движения, а на жидкокристаллическом или светодиодном дисплее, который может быть и сенсорным, отображается уровень заряда, скорость, количество пройденных километров и другая необходимая информация. В некоторых моделях самокатов дисплей может отсутствовать, а минимально необходимая индикация осуществляется с помощью светодиодных индикаторов. Современные самокаты также могут интегрироваться с информационными устройствами, например, со смартфонами или с системой «Умный дом», по одному из распространенных беспроводных интерфейсов, например, Bluetooth. При этом смартфон может выполнять одновременно функции дисплея и пульта управления самокатом.

Рис. 2. Дисплеи и пульты управления

Для езды в темное время суток самокат может быть оборудован светоотражателями, фарами, стоп-сигналом, указателями поворота и подсветкой дисплея. Обычно для экономии заряда аккумулятора световое оборудование изготовляется на основе светодиодов, имеющих наибольшую световую эффективность и сберегающих заряд аккумулятора. Количество возможных вариантов решений светотехнического оборудования для самоката также огромно и фактически ограничено лишь фантазией и возможностями производителя (рисунок 3).

Рис. 3. Светотехническое оборудование

Безопасная езда невозможна без тормозов. В электросамокатах, как и в любом другом виде электротранспорта, может быть как минимум два вида тормозов, управляемых с помощью рычага или педали: механический и электродинамический. Обычно при легком нажатии на рычаг/педаль первым включается электротормоз: контроллер двигателя переводится в режим рекуперации, превращая двигатель в генератор, начинающий заряжать аккумулятор, останавливая самокат. По мере уменьшения скорости эффективность электротормоза снижается, и дальнейшая остановка уже производится механическим тормозом, срабатывающим при более сильном нажатии на ручку/педаль.

В электросамокатах могут использоваться те же виды механических тормозов, что в велосипедах, мопедах и мотоциклах, например, колодочные или дисковые (рисунок 4a). В недорогих детских моделях самокатов механический тормоз как отдельный узел может отсутствовать, а его функцию может выполнять заднее крыло (рисунок 4б), блокирующее колесо при нажатии на него ногой.

Рис. 4. Дисковый тормоз (а) и заднее крыло самоката, выполняющее функцию тормоза (б)

Но самым важным элементом самоката является привод, тип и мощность которого во многом определяются его целевым назначением. На сегодняшний день в электросамокатах обычно используют два вида привода: с использованием цепной передачи и мотор-колесо.

В велосипедах, мопедах и мотоциклах активно используется классический способ передачи механической энергии с помощью цепи (рисунок 5). Особенностью данного решения является то, что размеры двигателя, а следовательно – и его мощность, теоретически ничем не ограничены. На основе цепной передачи можно создавать скоростные самокаты, предназначенные для дальних поездок, или мощные – для перевозки грузов. Кроме этого, использование цепной передачи по сравнению с мотор-колесом является более сложным, громоздким и менее надежным решением, поэтому его обычно применяют в дорогих моделях самокатов.

Рис. 5. Электросамокаты с цепным приводом: а) Velocifero Mad Truck с 2-киловаттным двигателем; б) TANKO F8 с двигателем мощностью 250 Вт

Мотор-колесо является эффективным конструктивным решением, объединяющем в одном узле электродвигатель и колесо. Это делает самокат простым, компактным и легким, а отсутствие промежуточных звеньев передачи механической энергии увеличивает надежность и КПД, уменьшает сложность эксплуатации и уровень шума, а также позволяет легко создавать модели с передним, задним и даже с полным приводом (рисунок 6). Существует два основных вида мотор-колес: безредукторные (Direct Drive) и с использованием редуктора.

Читайте также: Лада ларгус мотор 106 л 2021

Рис. 6. Полноприводные электросамокаты: а) Volt dual pro 2620 с двигателями мощностью 350 Вт; б) Red Dragon Dual drive с 1-киловаттными двигателями

При использовании безредукторного мотор-колеса (Direct Drive, рисунок 7а) неподвижно закрепленные на оси обмотки создают магнитное поле, приводящее в движение ступицу с постоянными магнитами. Такая конструкция обеспечивает максимальный КПД и мощность, повышает надежность и упрощает эксплуатацию. Самокаты с таким типом двигателя способны развивать максимальную скорость, однако при этом они более тяжелые и громоздкие, чем их редукторные аналоги.

Для неспешных поездок идеальным вариантом является мотор-колесо с планетарным редуктором (рисунок 7б), использование которого позволяет создавать самые легкие и компактные самокаты, предназначенные для эксплуатации в городских условиях. Кроме этого, в отличие от безредукторного варианта, такой привод не создает сопротивления вращению, возникающему из-за самоиндукции при скоростях выше 15 км/ч. Недостатками редуктора являются большая сложность и меньшая надежность, особенно в дешевых моделях с пластиковыми шестернями.

Рис. 7. Конструкция мотор-колеса: а) без редуктора (Direct Drive); б) с планетарным редуктором

Для создания большинства самокатов обычно используют привод мощностью до 300 Вт. Для управления ими не требуется водительских прав. Такая мощность вполне достаточна для детских, подростковых, прогулочных и компактных моделей, предназначенных для повседневного использования на хорошем покрытии без крутых подъемов и спусков. Для скоростных самокатов, способных ездить по сложным дорогам, мощность привода увеличивают до 500 Вт, а для специализированных моделей, предназначенных для дальних поездок, перевозки грузов или требующих повышенной проходимости мощность привода может составлять несколько киловатт и выше.

Преобразование электрической энергии в механическую в электросамокатах, как и в любом другом электротранспорте, осуществляется с помощью электродвигателей, в качестве которых могут использоваться как коллекторные, так и бесколлекторные решения.

Коллекторные двигатели (рисунок 8а) имеют простую конструкцию и не требуют сложных схем управления. За более чем 150-летнюю историю их использования они хорошо изучены, а технология их изготовления достаточно освоена. Коллекторный двигатель может быть изготовлен без использования постоянных магнитов и работать как на постоянном, так и на переменном токе, а его масса и габариты меньше и легче, чем у двигателей других типов такой же мощности. Единственным недостатком коллекторного двигателя является наличие собственно коллектора, ведь механические контакты создают высокий уровень шума и электромагнитные помехи, а также имеют ограниченный срок службы и требуют периодического ухода.

Вентильные (бесколлекторные, безщеточные, Brushless Direct Current Motor, BLDC) двигатели постоянного тока (рисунок 8б) не содержат механических контактов, но при этом и не являются полноценными электрическими машинами. Для создания вращающегося магнитного поля в вентильных двигателях требуется внешний контроллер (коммутатор), особым образом формирующий ток в неподвижных обмотках статора на основании текущего положения ротора. Для работы вентильного двигателя требуются как минимум две обмотки, однако наилучшие характеристики, в том числе – и равномерность передачи мощности на валу, обеспечивают решения с числом обмоток, кратным трем.

Рис. 8. Конструкция коллекторного (а) и бесколлекторного (б) двигателей со встроенными редукторами

Технические характеристики вентильного двигателя сопоставимы с аналогичными характеристиками коллекторного, но из-за сложности управления он долгое время не находил широкого распространения. Сегодня, благодаря достижениям силовой электроники, появились компактные и мощные инверторы на основе MOSFET и IGBT, а развитие микропроцессорной техники позволило формировать сигналы управления транзисторами инвертора программным способом с помощью микроконтроллеров.

Таким образом, недостатки вентильных двигателей были превращены в достоинства, поскольку перенос фокуса разработки в область программирования позволил управлять вентильным двигателем с гибкостью, недостижимой при использовании его коллекторного аналога. С каждым годом надежные и бесшумные вентильные двигатели находят все большее применение в технике, постепенно вытесняя коллекторные электрические машины. Сегодня в ассортименте продукции многих производителей электронных компонентов присутствуют как частично (силовые мосты, комплекты драйверов, специализированные контроллеры и так далее), так и полностью интегрированные решения, в которых либо на кристалле, либо на плате присутствуют все элементы, необходимые для создания аппаратной части контроллера вентильного двигателя.

Примером такого решения, предлагаемым компанией Infineon, – одним из ведущих мировых производителей электронных компонентов, – является демонстрационный набор 300W Motor Control Application Kit, позволяющий за минимальное время разработать программную часть контроллера привода электросамоката мощностью до 300 Вт.

В состав набора входит отладочная плата (рисунок 9), содержащая всю необходимую электронику для подключения вентильного двигателя, адаптер USB/UART, необходимый для подключения платы к персональному компьютеру, и USB-накопитель, на котором находится среда разработки программного обеспечения и необходимый комплект технической документации.

Рис. 9. Отладочная плата контроллера вентильного двигателя мощностью до 300 Вт

Отладочная плата содержит DC/DC-преобразователь (рисунок 10), формирующий два стабилизированных напряжения: +12 В, необходимое для работы драйверов MOSFET, и +5 В – для работы процессора. Обмотки двигателя подключаются к двухуровневому трехфазному инвертору, собранному на 100-амперных силовых OptiMOS™ MOSFET BSC01606NS с максимальным сопротивлением канала 1,6 мОм. Управление транзисторами инвертора осуществляется с помощью специализированного трехфазного полумостового драйвера 6ED003L02 с интегрированными функциями защиты от короткого замыкания и сигнализацией в случае обнаружения аварии.

Рис. 10. Структурная схема отладочной платы

Плата рассчитана на управление вентильным двигателем, позиция ротора которого определяется с помощью трех датчиков Холла с дискретным выходом. Кроме этого на плате предусмотрена возможность подключения датчика температуры, регулятора скорости, а также три дискретных входа и два дискретных выхода с программируемыми функциями.

Формирование сигналов управления инверторов осуществляется 8-разрядным микроконтроллером XC836M2FRI, который поставляется с предустановленной прошивкой с уже реализованными специализированными функциями для управления вентильным двигателем, в числе которых:

• программный модуль коммутации обмоток двигателя с контролем напряжения, тока и скорости;
• автоматический алгоритм определения последовательности датчиков Холла на валу двигателя;
• разблокирование процессора для программирования по последовательному интерфейсу;
• контроль изменения и сохранение параметров работы в энергонезависимой памяти процессора;
• включение/отключение мониторинга цифровых входов управления двигателем.

Программирование микроконтроллера и управление им осуществляется по интерфейсу UART с помощью среды разработки с графическим интерфейсом IBC-GUI (рисунок 11) – специализированного программного обеспечения, разработанного компанией Infineon для управления демонстрационными платами и отображения справочной информации. Программное обеспечение содержит все необходимые инструменты для настройки, управления и мониторинга отладочной платы:

Рис. 11. Программное обеспечение для управления демонстрационными платами Infineon Board Control Graphical User Interface (IBC-GUI)

• отображение и выбор режимов работы двигателя;
• чтение и запись флагов состояния микропроцессора;
• мониторинг в реальном времени напряжения, тока, частоты вращения и прочих параметров работы электродвигателя;
• изменение и сохранения настроек (частота работы инвертора, длительность мертвого времени и так далее) как в файле настроек на компьютере, так и в энергонезависимой памяти процессора;
• выбор одного из двух режимов работы процессора: нормального или режима программирования.

Силовая часть трехфазного двухуровневого инвертора (рисунок 12) рассчитана на длительное управление вентильным двигателем мощностью до 300 Вт. Использование в каждом плече двух параллельно соединенных MOSFET с малым сопротивлением канала позволяет обойтись без теплоотводов и принудительного охлаждения. В схеме инвертора предусмотрен токоизмерительный резистор, предназначенный для измерения общего тока, потребляемого двигателем, и защиты инвертора от перегрузки по току.

Читайте также: Лодочные моторы названия фирм

Рис. 12. Двухуровневый трехфазный инвертор

Максимально допустимое значение тока каждого плеча составляет 200 А, что позволяет подключать к плате двигатель мощностью более 300 Вт, однако при этом необходимо принимать меры для защиты силовых транзисторов от перегрева, например, с помощью радиаторов или принудительного обдува.

Управление транзисторами осуществляется с помощью специализированной микросхемы драйвера 6ED003L02 (рисунок 13), входящей в состав семейства EiceDRIVER™ компании Infineon. Микросхема 6ED003L02 изготовлена по технологии SOI («кремний-на-изоляторе») и предназначена для управления IGBT или MOSFET в трехфазных инверторах с напряжением до 200 В. Особенность технологии SOI заключается в отсутствии паразитных тиристорных структур, поэтому драйвер устойчив к импульсному напряжению отрицательной полярности и защищен от эффекта защелкивания во всем диапазоне рабочих температур и питающих напряжений.

Рис. 13. Схема драйвера 6ED003L02, подключенного к микроконтроллеру XC836M

Основными особенностями 6ED003L02 являются:

• устойчивость к импульсам отрицательной полярности величиной до -50 В;
• контроль сигналов управления для предотвращения сквозных токов и кросс-проводимости;
• защита от перегрузки по току;
• блокировка при низком напряжении питания;
• отключение всех транзисторов при обнаружении ошибки в сигналах управления;
• программируемый перезапуск при перегрузке по току.

Управление всеми узлами платы осуществляется микроконтроллером XC836M (рисунок 13), входящим в состав младшего семейства 8-разрядных микроконтроллеров XC800 производства компании Infineon. Высокая тактовая частота, достигающая 48 МГц, многоканальный 10-разрядный АЦП и математический сопроцессор с модулем умножения/деления значительно повышают производительность процессора и позволяют создавать на его основе эффективные интеллектуальные решения для недорогих систем управления двигателями.

Демонстрационный набор прост в использовании. Чтобы получить первый результат, нужно сделать всего три шага: подключить отладочную плату, установить и запустить на персональном компьютере программу IBC-GUI и запустить двигатель. Для этого к отладочной плате должен быть подключен источник питания постоянного тока, три провода необходимого сечения от обмоток двигателя, 5-проводный шлейф для датчиков Холла (+5 В, общ., датчик 1…3) и кабель для обмена данными с персональным компьютером по интерфейсу UART. Дополнительно к двум цифровым входам платы могут быть подключены тумблеры или кнопки для включения/выключения двигателя и изменения направления его вращения. После подачи питания на плату микроконтроллер начинает формировать через порт UART сообщения, для обработки которых должно быть запущено IBC-GUI, а плата должна быть подключена компьютеру.

Отладочная плата компании Infineon рассчитана на работу от источника питания с напряжением 18…24 В, что, с одной стороны, вполне достаточно для питания двигателя мощностью до 300 Вт, а с другой – предоставляет разработчику возможность выбора типа и напряжения аккумуляторной батареи, которая, вместе с приводом и контроллером, входит в состав электромеханической части электросамоката и является одной из его самых важных частей.

Емкость аккумуляторной батареи во многом определяет запас хода, массу и стоимость самоката. Поскольку эти параметры взаимозависимы, то выбор аккумулятора всегда будет компромиссным решением. Из всего многообразия в электротранспорте используют обычно свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторы (таблица 1), поскольку никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные из-за худших технических и эксплуатационных характеристик постепенно выходят из употребления.

Таблица 1. Сравнение различных типов аккумуляторов

Самыми бюджетными являются свинцово-кислотные аккумуляторы, однако они же имеют и наименьшую удельную емкость. Если самокат предназначен для дальних поездок, должен развивать высокую скорость, и вообще по своему назначению больше приближается к велосипедам и мопедам, то увеличение веса при одновременном снижении стоимости может быть допустимым. Отличительной особенностью свинцово-кислотных аккумуляторов является возможность работы при отрицательных температурах, однако большая длительность зарядки и малый срок службы могут свести на нет всю экономию.

Более высокие характеристики имеют литий-ионные аккумуляторы, из которых самыми легкими, но одновременно самыми дорогими, являются ячейки с катодом, изготовленным из кобальтата лития (LiCoO₂), а самыми мощными – с катодом из марганцевой шпинели (LiMn₂O₄). Основными недостатками литиевых аккумуляторов является высокая цена, использование токсичных материалов и пожароопасность, приводящая к необходимости использования дополнительных контроллеров.

Среди производителей литиевых аккумуляторных ячеек можно выделить компании EEMB и Better Power (BPI).

Аккумуляторы обоих производителей имеют огромное количество возможных типоразмеров и являются безопасными – не взрываются и не горят даже при коротком замыкании и механическом повреждении. А наличие низкотемпературных серий позволяет получать энергию при морозах до -40°С. Доступны ячейки с различной емкостью, что позволяет создавать сборки различного напряжения (при последовательном соединении ячеек) и емкости (при параллельном соединении ячеек).

Важно понимать, какой ток будет потреблять двигатель вашего электросамоката. Обычные литий-полимерные аккумуляторы могут разряжаться током величины, не превышающей две емкости (2С), а заряжаться – током величины не более одной емкости (1С). Существуют и высокотоковые серии, они обычно дороже, например, BPI выпускает стандартную ячейку PL7261110-7000 емкостью 7000 мА.

Ячейка имеет напряжение 3,6 В, то есть сборка из 18 ячеек (три соединенных параллельно группы по 6 ячеек, соединенных последовательно) будет иметь напряжение 21,6 В и емкость 21 А, что вполне достаточно, чтобы обеспечить двигатель 300 Вт энергией в течение около 3 часов. Количество циклов заряда/разряда такой сборки может достигать 800. Причем ее размер совсем небольшой – 13х7х11 см.

В последнее время все большую популярность набирают аккумуляторы с литий-феррофосфатным катодом (LiFePO₄). Обладающие удельной плотностью на 14% меньше, чем у других типов литиевых аккумуляторов, они имеют как минимум в два раза больший срок службы, экологически чище и дешевле других видов ячеек. Особенностью литий-феррофосфатных аккумуляторов является стабильное напряжение, равное 3,2 В, что дает возможность использовать четыре последовательно соединенных элемента с общим напряжением 12,8 В вместо шести свинцово-кислотных ячеек. Все это позволяет позиционировать их в качестве основного вида аккумуляторов, который в будущем будет использоваться в электротранспорте.

Видео:КАК ТАК?! Пенсионерку на самокате ГАИ оштрафовала: она была без правСкачать

Заключение

Большинство узлов электросамоката не является новыми или уникальными для транспортных средств. Богатый опыт, накопленный при производстве автомобилей, мотоциклов, мопедов и, наконец, велосипедов позволяет создавать раму, фары, колеса, сидения и другие элементы практически любых размеров, форм и цветов. Сегодня при проектировании конструктивных элементов самоката больше нужен дизайнер, чем инженер, скромно переводящий дизайнерские идеи на язык, понятный роботам производственной линии.

Однако электромеханическая часть самоката все еще оказывается сложной и требует творческого подхода. Тем не менее, уже сегодня поставщики электронных компонентов предоставляют богатый выбор готовых решений, позволяющих значительно сократить время на разработку как электросамокатов, так и других видов электрического транспорта.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/samokat-s-motorom-upravlenie

  🌟 Видео

  Самокат своими руками для сельской местностиСкачать

  

  самокат з мотором мотокосиСкачать

  

  Электромотоцикл SUPER SOCO TC или SUPER SOCO TC MAX. Что лучше ?Скачать

  

  Новая игрушка -- самокат для взрослых с бензиновым мотором.Скачать

  

  Школьник пришел в мото-магазин за питбайком! Главное чтоб пёр 🤣Скачать

  

  Самодельний самокат с двигателем от триммераСкачать

  

  Сделано в Ижевске. MEGACAT - самокат из скутера #ЧУДОТЕХНИКИ №83Скачать

  

  два мотора от одного контроллераСкачать

  

  Бензин или электро ?Скачать

  

  Самокат с мотором от триммераСкачать

  

  Самокат с мотором.Скачать