کنترلر موتور سیکلت برقی

1. کنترلر چیست؟

● کنترل کننده وسیله نقلیه الکتریکی یک دستگاه کنترل هسته ای است که برای کنترل شروع، عملیات، پیشروی و عقب نشینی، سرعت، توقف موتور خودروی الکتریکی و سایر وسایل الکترونیکی وسیله نقلیه الکتریکی استفاده می شود.این مانند مغز خودروی الکتریکی است و جزء مهم خودروی الکتریکی است.به عبارت ساده، موتور را به حرکت در می آورد و جریان محرک موتور را تحت کنترل فرمان تغییر می دهد تا به سرعت وسیله نقلیه برسد.
● وسایل نقلیه برقی عمدتاً شامل دوچرخه های برقی، موتورسیکلت های برقی دو چرخ، خودروهای سه چرخ برقی، موتورسیکلت های سه چرخ برقی، خودروهای چهار چرخ برقی، وسایل نقلیه باطری و غیره می شوند. همچنین کنترل کننده های خودروهای برقی به دلیل مدل های مختلف دارای عملکرد و ویژگی های متفاوتی هستند. .

● کنترل‌کننده‌های وسایل نقلیه الکتریکی به دو دسته تقسیم می‌شوند: کنترل‌کننده‌های برس‌دار (به ندرت استفاده می‌شوند) و کنترل‌کننده‌های بدون جاروبک (که معمولاً استفاده می‌شوند).
● کنترل‌کننده‌های براشلس جریان اصلی به دو دسته دیگر تقسیم می‌شوند: کنترل‌کننده‌های موج مربعی، کنترل‌کننده‌های موج سینوسی، و کنترل‌کننده‌های برداری.

کنترل کننده موج سینوسی، کنترل کننده موج مربعی، کنترل کننده برداری، همه به خطی بودن جریان اشاره دارند.

● طبق ارتباطات، به کنترل هوشمند (قابل تنظیم، معمولاً از طریق بلوتوث تنظیم می شود) و کنترل معمولی (قابل تنظیم نیست، مجموعه کارخانه، مگر اینکه جعبه ای برای کنترل کننده برس باشد) تقسیم می شود.
● تفاوت بین موتور براش و موتور بدون جاروبک: موتور براش چیزی است که ما معمولاً به آن موتور DC می گوییم و روتور آن مجهز به برس های کربنی است که برس هایی به عنوان رسانه دارند.این برس‌های کربنی برای دادن جریان به روتور استفاده می‌شوند و در نتیجه نیروی مغناطیسی روتور را تحریک می‌کنند و موتور را به سمت چرخش سوق می‌دهند.در مقابل، موتورهای براشلس نیازی به استفاده از برس های کربنی ندارند و برای تامین نیروی مغناطیسی از آهنرباهای دائمی (یا آهنرباهای الکتریکی) روی روتور استفاده می کنند.کنترلر خارجی عملکرد موتور را از طریق قطعات الکترونیکی کنترل می کند.

کنترل کننده موج مربعی

کنترل کننده موج سینوسی

کنترل کننده وکتور

2. تفاوت بین کنترلرها

پروژه	کنترل کننده موج مربعی	کنترل کننده موج سینوسی	کنترل کننده وکتور
قیمت	ارزان	متوسط	نسبتا گران است
کنترل	ساده، خشن	خوب، خطی	دقیق، خطی
سر و صدا	مقداری سر و صدا	کم	کم
عملکرد و کارایی، گشتاور	نوسان گشتاور کم، کمی بدتر، زیاد، راندمان موتور نمی تواند به حداکثر مقدار برسد	نوسان گشتاور زیاد و کوچک، راندمان موتور نمی تواند به حداکثر مقدار برسد	نوسان گشتاور زیاد و کوچک، پاسخ دینامیکی با سرعت بالا، راندمان موتور نمی تواند به حداکثر مقدار برسد.
کاربرد	در شرایطی که عملکرد چرخش موتور بالا نیست استفاده می شود	محدوده وسیع	محدوده وسیع

برای کنترل با دقت بالا و سرعت پاسخ، می توانید یک کنترل کننده برداری را انتخاب کنید.برای هزینه کم و استفاده ساده، می توانید یک کنترل کننده موج سینوسی را انتخاب کنید.
اما هیچ مقرراتی وجود ندارد که کدام بهتر است، کنترل کننده موج مربعی، کنترل کننده موج سینوسی یا کنترل کننده برداری.عمدتاً به نیازهای واقعی مشتری یا مشتری بستگی دارد.

● مشخصات کنترل کننده:مدل، ولتاژ، کم ولتاژ، دریچه گاز، زاویه، محدود کننده جریان، سطح ترمز و غیره.
● مدل:نامگذاری شده توسط سازنده، معمولاً بر اساس مشخصات کنترلر نامگذاری شده است.
● ولتاژ:مقدار ولتاژ کنترلر، بر حسب V، معمولاً تک ولتاژ است، یعنی همان ولتاژ کل خودرو، و همچنین ولتاژ دوگانه، یعنی 48v-60v، 60v-72v.
● کمبود ولتاژ:همچنین به مقدار حفاظت از ولتاژ پایین اشاره دارد، یعنی پس از ولتاژ پایین، کنترل کننده وارد حفاظت کم ولتاژ می شود.به منظور محافظت از باتری در برابر تخلیه بیش از حد، خودرو خاموش می شود.
● ولتاژ دریچه گاز:وظیفه اصلی خط گاز برقراری ارتباط با دسته است.از طریق ورودی سیگنال خط دریچه گاز، کنترل کننده خودروی الکتریکی می تواند اطلاعات شتاب یا ترمز خودروی الکتریکی را بداند تا سرعت و جهت رانندگی وسیله نقلیه الکتریکی را کنترل کند.معمولا بین 1.1-5 ولت.
● زاویه کار:به طور کلی 60 درجه و 120 درجه، زاویه چرخش با موتور سازگار است.
● محدودیت فعلی:به حداکثر جریان مجاز برای عبور اشاره دارد.هر چه جریان بزرگتر باشد سرعت آن بیشتر می شود.پس از تجاوز از مقدار مجاز فعلی، خودرو خاموش می شود.
● عملکرد:تابع مربوطه نوشته خواهد شد.

3. پروتکل

پروتکل ارتباطی کنترلر پروتکلی است که برایتبادل داده بین کنترلرها یا بین کنترلرها و رایانه شخصی را درک کنید.هدف آن تحقق بخشیدن استبه اشتراک گذاری اطلاعات و قابلیت همکاریدر سیستم های کنترل کننده مختلفپروتکل های ارتباطی رایج کنترل کننده عبارتند ازModbus، CAN، Profibus، Ethernet، DeviceNet، HART، AS-i، و غیره.هر پروتکل ارتباطی کنترلر حالت ارتباطی و رابط ارتباطی خاص خود را دارد.

حالت های ارتباطی پروتکل ارتباطی کنترلر را می توان به دو نوع تقسیم کرد:ارتباط نقطه به نقطه و ارتباط اتوبوس.

● ارتباط نقطه به نقطه به ارتباط ارتباط مستقیم بیندو گره.هر گره یک آدرس منحصر به فرد دارد، مانندRS232 (قدیمی)، RS422 (قدیمی)، RS485 (معمول) ارتباط تک خطی و غیره
● ارتباط اتوبوس بهچندین گرهبرقراری ارتباط از طریقهمان اتوبوس.هر گره می تواند داده هایی مانند CAN، Ethernet، Profibus، DeviceNet و غیره را در گذرگاه منتشر یا دریافت کند.

در حال حاضر، پرکاربردترین و ساده ترین مورد استفاده استپروتکل تک خطی، به دنبال آنپروتکل 485، ومی تواند پروتکلبه ندرت استفاده می شود (مطابقت با سختی و لوازم جانبی بیشتری نیاز به تعویض دارد (معمولاً در اتومبیل استفاده می شود)).مهمترین و ساده ترین عملکرد این است که اطلاعات مربوط به باتری را برای نمایش به دستگاه بازگردانید و همچنین می توانید با ایجاد یک APP اطلاعات مربوط به باتری و خودرو را مشاهده کنید.از آنجایی که باتری سرب اسید دارای برد حفاظتی نیست، فقط باتری های لیتیومی (با همان پروتکل) را می توان به صورت ترکیبی استفاده کرد.
اگر می‌خواهید با پروتکل ارتباطی مطابقت داشته باشید، مشتری باید آن را ارائه دهدمشخصات پروتکل، مشخصات باتری، موجودیت باتری و غیره.اگر می خواهید با دیگران مطابقت داشته باشیددستگاه های کنترل مرکزی، همچنین باید مشخصات و موجودیت ها را ارائه دهید.

ابزار-کنترل-باتری

● کنترل پیوند را درک کنید
ارتباط بر روی کنترلر می تواند کنترل پیوند بین دستگاه های مختلف را تحقق بخشد.
به عنوان مثال، هنگامی که دستگاهی در خط تولید غیرعادی است، اطلاعات می تواند از طریق سیستم ارتباطی به کنترل کننده منتقل شود و کنترل کننده دستورالعمل هایی را از طریق سیستم ارتباطی برای سایر دستگاه ها صادر می کند تا به آنها اجازه دهد به طور خودکار وضعیت کار خود را تنظیم کنند، به طوری که کل فرآیند تولید می تواند در عملکرد عادی باقی بماند.
● به اشتراک گذاری داده ها را درک کنید
ارتباط بر روی کنترلر می تواند به اشتراک گذاری داده ها بین دستگاه های مختلف را تحقق بخشد.
به عنوان مثال، داده‌های مختلفی که در طول فرآیند تولید تولید می‌شوند، مانند دما، رطوبت، فشار، جریان، ولتاژ و غیره را می‌توان جمع‌آوری کرد و از طریق سیستم ارتباطی روی کنترل‌کننده برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و پایش بلادرنگ انتقال داد.
● بهبود هوش تجهیزات
ارتباط روی کنترلر می تواند هوش تجهیزات را بهبود بخشد.
به عنوان مثال، در سیستم لجستیک، سیستم ارتباطی می تواند عملکرد خودکار وسایل نقلیه بدون سرنشین را درک کند و کارایی و دقت توزیع لجستیک را بهبود بخشد.
● بهبود کارایی و کیفیت تولید
ارتباط بر روی کنترلر می تواند کارایی و کیفیت تولید را بهبود بخشد.
به عنوان مثال، سیستم ارتباطی می‌تواند داده‌ها را در طول فرآیند تولید جمع‌آوری و انتقال دهد، نظارت و بازخورد را در زمان واقعی انجام دهد و تنظیمات و بهینه‌سازی‌های به موقع انجام دهد و در نتیجه کارایی و کیفیت تولید را بهبود بخشد.

4. مثال

● اغلب با ولت، لوله ها و محدودیت جریان بیان می شود.به عنوان مثال: لوله های 72v12 30A.همچنین با توان نامی در W بیان می شود.
● 72 ولت، یعنی ولتاژ 72 ولت که با ولتاژ کل خودرو مطابقت دارد.
● 12 لوله، یعنی 12 لوله MOS (قطعات الکترونیکی) در داخل وجود دارد.هر چه لوله ها بیشتر باشد، قدرت بیشتر است.
● 30A، که به معنی محدود کننده جریان 30A است.
● توان W: 350W/500W/800W/1000W/1500W و غیره
● موارد رایج عبارتند از 6 لوله، 9 لوله، 12 لوله، 15 لوله، 18 لوله، و غیره.هر چه قدرت بیشتر باشد، قدرت بیشتر است، اما مصرف برق سریعتر است
● 6 لوله، به طور کلی محدود به 16A~19A، قدرت 250W~400W
● 6 لوله بزرگ، به طور کلی محدود به 22A~23A، قدرت 450W
● 9 لوله، به طور کلی محدود به 23A~28A، قدرت 450W~500W
● 12 لوله، به طور کلی محدود به 30A~35A، قدرت 500W~650W~800W~1000W
● 15 لوله، 18 لوله به طور کلی محدود به 35A-40A-45A، قدرت 800W~1000W~1500W

لوله MOS

سه شاخه معمولی در پشت کنترلر وجود دارد، یکی 8P، یکی 6P و دیگری 16P.دوشاخه ها با یکدیگر مطابقت دارند و هر 1P عملکرد خاص خود را دارد (مگر اینکه یکی نداشته باشد).باقی مانده قطب های مثبت و منفی و سیم های سه فاز موتور (رنگ ها با یکدیگر مطابقت دارند)

5. عوامل مؤثر بر عملکرد کنترلر

چهار نوع عامل وجود دارد که بر عملکرد کنترلر تأثیر می گذارد:

5.1 لوله برق کنترلر آسیب دیده است.به طور کلی، چندین احتمال وجود دارد:

● ناشی از آسیب موتور یا اضافه بار موتور.
● ناشی از کیفیت پایین خود لوله برق یا درجه انتخاب ناکافی است.
● ناشی از شل بودن نصب یا لرزش.
● ناشی از آسیب به مدار درایو لوله برق یا طراحی پارامتر غیر منطقی است.

طراحی مدار درایو باید بهبود یابد و دستگاه های قدرت منطبق باید انتخاب شوند.

5.2 مدار منبع تغذیه داخلی کنترلر آسیب دیده است.به طور کلی، چندین احتمال وجود دارد:

● مدار داخلی کنترلر اتصال کوتاه دارد.
● اجزای کنترل جانبی اتصال کوتاه دارند.
● سیم های خارجی اتصال کوتاه دارند.

در این حالت، طرح مدار منبع تغذیه باید بهبود یابد و یک مدار منبع تغذیه جداگانه باید طراحی شود تا منطقه کار جریان بالا را جدا کند.هر سیم سرب باید از اتصال کوتاه محافظت شود و دستورالعمل های سیم کشی باید متصل شود.

5.3 کنترل کننده به طور متناوب کار می کند.به طور کلی احتمالات زیر وجود دارد:

● پارامترهای دستگاه در محیط های با دمای بالا یا پایین حرکت می کنند.
● مصرف انرژی طراحی کلی کنترلر زیاد است که باعث می شود دمای محلی برخی دستگاه ها بیش از حد بالا باشد و خود دستگاه وارد حالت حفاظت شود.
● تماس ضعیف.

هنگامی که این پدیده رخ می دهد، اجزایی با مقاومت دمایی مناسب باید انتخاب شوند تا مصرف برق کلی کنترلر کاهش یابد و افزایش دما کنترل شود.

5.4 خط اتصال کنترل کننده کهنه و فرسوده شده است و کانکتور در تماس ضعیفی قرار دارد یا می افتد و باعث از بین رفتن سیگنال کنترل می شود.به طور کلی، احتمالات زیر وجود دارد:

● انتخاب سیم غیر منطقی است.
● حفاظت از سیم کامل نیست.
● انتخاب کانکتورها خوب نیست و چین خوردگی دسته سیم و کانکتور محکم نیست.اتصال بین دسته سیم و کانکتور و بین کانکتورها باید قابل اعتماد باشد و در برابر دمای بالا، ضد آب، ضربه، اکسیداسیون و سایش مقاوم باشد.