napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Dział dotyczący napędów z silnikiem umieszczonym w piastach kół.
Cord
Forumowicz
Posty: 140
Rejestracja: 04 lip 2021, 13:48

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Cord »

Z tego co piszesz wychodzą mi zaskakujące wnioski
Zakładamy podobną v max
To samo napięcie lub dostosowane do Nawojów tak aby uzyskać v max założony.

Edit: to jest pytanie czy wniosek jest poprawny.

Teren priorytet brak przerw w zabawie
Nawój szybki małe koło brak przegrzewania większe zużycie energii niż z napojem wolnym

Asfalt priorytet zasięg
Nawój wolny duże koło lepsze zasięgi, możliwe przegrzania na podjazdach
Cord
Forumowicz
Posty: 140
Rejestracja: 04 lip 2021, 13:48

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Cord »

Przykład
Załączniki
chrome_screenshot_1683801621877.png
tkoko
Forumowicz
Posty: 4925
Rejestracja: 03 maja 2017, 8:07
Lokalizacja: Czechowice-Dziedzice

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: tkoko »

Cord pisze:
11 maja 2023, 9:14
Czy nawój wolny ale na kole np 26 cali
A nawój szybki np na kole 18 cali
Dobrane tak aby mieć jednakowe prędkości maksymalne nie różnią się pod kątem sprawności przy prędkości 15 km/h?
Tu masz odpowiedź jak się zachowa ten sam silnik o różnym RPM, ale różnych kołach (26" vs 20"), na tym samym sterowniku (2.1kW) przy tej samej prędkości max "na luzie" 65 km/godz, i jeździe 15 km/godz "z obciążeniem".
Trzeba ręcznie przesunąć przerywane linie na 15 km/godz.
https://ebikes.ca/tools/simulator.html? ... bopen=true
Dede
Forumowicz
Posty: 2065
Rejestracja: 11 cze 2018, 5:19
Lokalizacja: Ruda Śląska

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Dede »

Jeśli wybierać silnik to taki zestaw co vmax jest dla nasz odpowiedni i nie kupować z zapasem vmax bo czym większy prędkość vmax to mniejsza sprawność niskich obrotach i większe spalanie energii.

Oszczędny silnik to taki co vmax jest bardzo niski ale za niska prędkośc nie ma zabawy więc należy dobrać vmax według siebie.

Jeśli chcesz oszczędny silnik w górach Mid-Drive lub małe koło szybki silnik ale nie za duże vmax.

W górach duże koło wolny silnik to porażka nie polecam.

Jazda na płasko może być HUB lub Mid-Drive.

Obojętnie czy HUB czy Mid-Drive jeśli jest duży vmax ustawiony to przy prędkościach 10÷20km/h będzie większe użycie energii Wh/km niż ten sam pojazd co ma mniejsze vmax.
Cord
Forumowicz
Posty: 140
Rejestracja: 04 lip 2021, 13:48

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Cord »

Pobawiłem się "trochę" tym kalkulatorem i wyciągnąłem kilka wniosków. Dla przyszłych składających rowery od zera. Zaznaczam że to moje przemyślenia mogą być błędne. Myślę że koledzy szybko wyłapią.

Jeżeli możemy wybrać dowolny rower silnik koło baterię itd
- Chcemy ustalić V max pod obciązeniem stały dla każdej konfiguracji. Podnosząc napięcie zmniejszamy koło itd. Pomijamy kwestię komfortu jazdy na kole 16 cali w terenie i jego skutki przyczepności.. tego nie ogarnę. Uznajmy ze teren to góry i żwir a nie błocko.

to:

1. Zawsze lepszą opcją będzie podniesienie napięcia "S" kosztem pojemności "P"
72V vs 48 V.jpg
Zwróccie uwagę na sprawnośc, przyspieszenie i zasięg
Moment na 72 V niższy a przyspieszenie wyższe. Baterie są dobrane tak żeby miały identyczne kWh. Sterowniki podają taką samą "MOC" w W
Silnik na wyższym napięciu się znacznie rzadziej będzie przegrzewał. Wynika to ze sprawności oczywiście.

2. Zawsze lepszą opcją jest wybranie nawoju szybszego z małym kołem (dobierając tak aby wcelować w ustalony v max)



To akurat prawda powtarzana wszędzie odkąd zaczałem czytać o ebike'ach z tym że z jednym szczegółem który mnie wprowadzał w błąd.

Nie nawój wolny w teren jest ok. Wręcz przeciwnie. V max winien być wolny. Osiągnąć to powinno się kołem w pierwszej kolejności.
Oczywiscie zalezy jaki teren bo na kółku 16 cali to tak średnio w leśny ciężki teren :P
3T vs 5T.png

Dotej pory myślałem że duże koło można z powodzeniem zrekompensować wolnym nawojem.
Nie jest to efektywne. Tracimy sprawność czyli ryzykujemy przegrzewaniem. Nie znam powodów fizycznych takiego stanu rzeczy ale Dede miał rację.


Może się komuś przyda jeśli się nie mylę.
Dede
Forumowicz
Posty: 2065
Rejestracja: 11 cze 2018, 5:19
Lokalizacja: Ruda Śląska

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Dede »

Cord pisze:
11 maja 2023, 18:34

To akurat prawda powtarzana wszędzie odkąd zaczałem czytać o ebike'ach z tym że z jednym szczegółem który mnie wprowadzał w błąd.

Nie nawój wolny w teren jest ok. Wręcz przeciwnie. V max winien być wolny. Osiągnąć to powinno się kołem w pierwszej kolejności.
Z tym problem ze małe koło 16 cali styłu a przodu jakie dla dziecka idzie zamontować taki pojazd ale dla dorosłego nie ma takiej opcji koło 19cali moto albo 26 cali rowerowe i z tym problem nikt nie chce mniejszego koła bo jak to będzie wyglądać.

Jeśli ktoś chce latać po górach i podjazdach to wybieramy Mid-Drive zamiast koła 16 cali.
Dla tego Mid-Drive królują górach.

Jeśli mamy pojazd tylko z silnikiem HUB tylko i wyłącznie bierzemy pod uwagę koło 19cali moto to podniesienie napięcia jedynie generuje większe użycie energii bo nikt nie ma zamiaru iść mniejsze koło bo nikt nie zawraca głowy sprawnością czy przejedzie dystans dużym kołem 80km a jeśli będzie miał mniejsze to 95km.

Teraz czy warto o te 15km zmienić koło na 16cali z moto 19cal dla innych tak dla innych nie. Żeby zmniejszyć vmax wybierają wolniejszy silnik zamiast małego koła i przejadą 90km kosztem temperatury silnika bo na podjazdach będzie się grzał.

Teraz jaka różnica będzie małe koło szybki nawój vs duże koło nawój szybki to może różnica 5km czy warto iść małe koło z powodu 5km jeśli zestaw ma vmax na tej tym samym poziomie prędkości?
Bardziej bierzemy efekt grzania silnika i tutaj jest duża różnica dla korzyść małego koła jak 16 cali.

Dla tego większe napięcie większe vmax co za tym idzie większe użycie Wh/km chyba że pójdziemy wolniejszy silnik na nielicznych użytkowników pójdą koło 16cali żeby mieć instalacje 72V i 5km większy zasięg.
Ostatnio zmieniony 11 maja 2023, 20:25 przez Dede, łącznie zmieniany 1 raz.
tkoko
Forumowicz
Posty: 4925
Rejestracja: 03 maja 2017, 8:07
Lokalizacja: Czechowice-Dziedzice

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: tkoko »

Przecież ten sam silnik nie może mieć takiej samej sprawności i prędkości maksymalnej zarówno przy napięciu 48 jak 72 V, więc porównywanie osiągów jest "sztuką dla sztuki". Aby cokolwiek porównać oba silniki muszą mieć tą samą moc, tą samą prędkość max na luzie, i tą samą sprawność. Z porównania wynika tylko to, że wysokoobrotowy silnik przy wysokich obrotach (napięciu) ma większą sprawność od niskich obrotów (napięcia).
Dla porównania przewoltowanie silnika TranzX z 24 V na 36 V i porównanie sprawności TranzX z DXF 36V na tym samym sterowniku i napięciu.
________TranzX_(24V)__________DXF_(36V)___________________
PAS 3 - 12 km/godz - 0.21 A ____ 12 km/godz -0.24 A - sprawność TranzX większa o ~14%
PAS 4 - 16 km/godz - 0.37 A ____ 16 km/godz -0.42 A - sprawność TranzX większa o ~14%
PAS 5 - 20 km/godz - 0.49 A ____ 20 km/godz -0.58 A - sprawność TranzX większa o ~19%
PAS 6 - 23 km/godz - 0.59 A ____ 23 km/godz -0.68 A - sprawność TranzX większa o ~16%
PAS 7 - 27 km/godz - 0.68 A ____ 27 km/godz -0.71 A - sprawność TranzX większa 0 ~5%
i nagle cud
PAS 8 - 31 km/godz - 0.81 A ____ 31 km/godz -0.75 A - sprawność DXF większa 0 ~8%
PAS 9 - 36 km/godz - 1.10 A ____ 36 km/godz -0.81 A - sprawność DXF większa 0 ~28% !!!
Dede
Forumowicz
Posty: 2065
Rejestracja: 11 cze 2018, 5:19
Lokalizacja: Ruda Śląska

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Dede »

tkoko pisze:
11 maja 2023, 20:25
Przecież ten sam silnik nie może mieć takiej samej sprawności i prędkości maksymalnej zarówno przy napięciu 48 jak 72 V, więc porównywanie osiągów jest "sztuką dla sztuki". Aby cokolwiek porównać oba silniki muszą mieć tą samą moc, tą samą prędkość max na luzie, i tą samą sprawność.

Dla czego uważasz że instalacja 72V vs 48V nie może mieć vmax na tej samej poziomie jeśli wybierzemy konkretnie jeden model silnika?

Przecież rozmawiamy o jednym silniku tylko o różnych nawojach silnika lub o zmianie średnicy koła co za tym idzie różna sprawność konkretnie jednym modelu silnika ale zrobić tak że mają tą samą prędkość vmax.

Modele były omawiane mxus 45H 3T vs 5T ten sam model tylko inny nawój inną sprawność
Lub mxus 30h 5T ale zasilany 72v lub 48V też ten sam model silnika ale zmiana napięcia zasilania i inną sprawność wykazuje.

Ty porównujesz dwa różne silniki więc zbyt duża różnica budowie ilość magnesów lub uzwojeń ilość drutów i średnicy koła.
Wstaw dane jednego silnika ale na różnych uzwojeniu lub średnicą koła i porównaj pomiędzy dwoma możliwościach więc wyjdzie inną sprawność mimo że masz ten sam silnik model.
tkoko
Forumowicz
Posty: 4925
Rejestracja: 03 maja 2017, 8:07
Lokalizacja: Czechowice-Dziedzice

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: tkoko »

Dede pisze:
11 maja 2023, 20:43
Przecież rozmawiamy o jednym silniku tylko o różnych nawojach silnika lub o zmianie średnicy koła co za tym idzie różna sprawność konkretnie jednym modelu silnika ale dożyć ze mają tą samą prędkość vmax.
A pokaż mi w tabeli którą udostępnił Cord dwa różne nawoje tego silnika. Oba silniki mają ten sam nawój wysokoobrotowy powyżej 300 RPM. (280 RPM dla 24 V). Z tabeli wynika, że ten silnik przy 48 V ma 550 RPM co przy kole 20" daje 53 km/godz, przy kole 29" to 76 km/godz. Przy 72 V ten silnik ma "zaledwie" 1080 RPM. Po co producenci stosują różny nawój tego samego silnika, skoro wystarczy prosta zmiana koła, napięcia i hajda w góry. Jak sądzisz wyjedzie w górę ten silnik na napięciu 24 V, sterowniku 80 A, i kole 20", w końcu moc ta sama co w tabeli Corda, koło też malutkie, w czym problem.

https://ebikes.ca/tools/simulator.html? ... heel_b=20i
Dede
Forumowicz
Posty: 2065
Rejestracja: 11 cze 2018, 5:19
Lokalizacja: Ruda Śląska

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Dede »

tkoko pisze:
11 maja 2023, 22:17
Dede pisze:
11 maja 2023, 20:43
Przecież rozmawiamy o jednym silniku tylko o różnych nawojach silnika lub o zmianie średnicy koła co za tym idzie różna sprawność konkretnie jednym modelu silnika ale dożyć ze mają tą samą prędkość vmax.
A pokaż mi w tabeli którą udostępnił Cord dwa różne nawoje tego silnika.
Wysłał przykład silnika mxus 45h nawój 3T vs 5T według kalkulatora oznakowanie jest jako mxus 4503 i 4505 napięcie zasilania te same sterownik ten sam ale wystarczy dopasować średnicę koła żeby uzyskać vmax na tej samej poziomie mimo że mamy dwa różne nawoje silnika i różne RPM przy tej samej prędkości pojazdu.
Cord pisze:
11 maja 2023, 12:39
Przykład
Załączniki
chrome_screenshot_1683801621877.png
tkoko
Forumowicz
Posty: 4925
Rejestracja: 03 maja 2017, 8:07
Lokalizacja: Czechowice-Dziedzice

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: tkoko »

To może lepszy/wiarygodniejszy przykład wpływu napięcia na prędkość, moc, Nm, przy tym samym prądzie i napięciu 48, 52, 54 V, dla tej samej prędkości maksymalnej
Silniki Grin 8T (wolnobieżny), 5T (szybki) tego samego producenta/projektanta co kalkulator, o dokładnie tych samych parametrach tylko różnym RPM/nawoju.
Załączniki
Grin V1.JPG
roland
Forumowicz
Posty: 213
Rejestracja: 26 cze 2019, 8:14
Lokalizacja: Wrocław

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: roland »

Cord, świetny pomysł na porównanie dwóch różnych nawojów i skompensowanie innych kV przez inny rozmiar koła, pozwoliłem sobie to odtworzyć:
https://ebikes.ca/tools/simulator.html? ... bopen=true
ale moim zdaniem popełniłeś pewien błąd w analizie, który zawyża różnice pomiędzy nawojami. Pionowa przerywana kreska na wykresie to punkt równowagi, tzn siła oporów ruchu jest równa sile napędowej, czyli rower nie przyśpiesza i nie spowalnia a więc porusza się ze stałą prędkością o wartości wskazywanej położeniem tej kreski na wykresie. Na lewo od tej kreski rower przyśpiesza i zwróć uwagę, że przyśpieszenia z obydwu porównywanych systemów nie muszą być takie same a różne krzywe momentu koła świadczą o tym. Dążę do tego, że porównywanie dwóch silników poza tym punktem równowagi nie ma sensu bo nie porównujesz tych samych stanów (np. system A przy 10 km/h ma przyśpieszenie 1 m/s^2 a system B przy tej prędkości ma przyśpieszenie 2 m/s^2).
Aby porównywać te same stany trzeba ręcznie w system A zmienić wartość "Throttle" na np. 50%, potem w system B zmienić wartość "Throttle" na wartość 50% i odrobinę ją zmienić aby obydwie pionowe kreski obydwu systemów były jak najbliżej siebie. Przy takim podejściu okazuje się, że przy jeździe po płaskim różnice obydwu systemów zanikają. Aby jakaś się ujawniła trzeba jechać pod górę, np:
grade 10% i 18km/h, sprawność 65 vs 80%

https://ebikes.ca/tools/simulator.html? ... black=load

ale zwiększamy prędkość do 27 km/h i wtedy sprawności to 72% i 84%

https://ebikes.ca/tools/simulator.html? ... black=load

Finalnie ciągle wygrywa szybszy nawój i mniejsze koło.
Dede
Forumowicz
Posty: 2065
Rejestracja: 11 cze 2018, 5:19
Lokalizacja: Ruda Śląska

Re: napięcie baterii <-> moment obrotowy - jaka jest zależność?

Post autor: Dede »

roland pisze:
13 maja 2023, 19:02

Finalnie ciągle wygrywa szybszy nawój i mniejsze koło.
Należy dodać że temperatury silnika są o wiele mniejsze przy silniku szybszym ale musi być mniejsze koło więc jeśli chodzi o podjazdy ma to bardzo kluczowe znaczenie sprawności w całości pacząc na wszystkie parametry.
ODPOWIEDZ