ROWERY ELEKTRYCZNE I INNE POJAZDY EV

WItam głodnych wiedzy forumowiczów.

Rozpoczynam serię badań nad silnikiem QS 205 50H.

Moim celem jest uzyskanie jak największej mocy wyjściowej.

Pacjent QS 205 50H w trakcie przebudowy na chłodzenie cieczą.


Badania jakie zamierzam przeprowadzić:

1) przy jakim prądzie (dla określonego nawoju) następuje nasycenie rdzenia
2) pomiar parametrów magnesów (określenie ograniczeń)
3) pomiar parametrów na hamowni (sprawność, optymalny zakres pracy)

Jeśli macie propozycje, co jeszcze warto byłoby zbadać to dajcie znać.
Rozprawimy się z mitami, których coraz więcej w internecie dotyczących tego modelu silnika.

ZALO pisze: ↑

28 gru 2021, 22:44

Badania jakie zamierzam przeprowadzić:

1) przy jakim prądzie (dla określonego nawoju) następuje nasycenie rdzenia

Fajnie ze ktoś o tym pomyślał ale jestem ciekawy jaki sposób znalazłeś na sprawdzenie kiedy następuje nasycenie rdzenia?

Jedynie co mi przychodzi do głowy aktualnie jak sprawdzić nasycenie rdzenia to miernik gaussa i bardzo mocny zasilacz DC regulowany do 500A.
Sprawdzenie polegało by dostarczenie prądu do cewki i sprawdzenie pola magnetycznego miernikiem gaussa, nasycenie występuje kiedy pole magnetyczne nie zwiększa mimo dodawania prądu na cewki.
Oczywiście można by zrobić to na wykresie to będzie fajny dokumentacja testu.

Nawet mam miernik gaussa tylko kto ma pożyczyć zasilacz regulowany o dużej mocy

Dede pisze: ↑

29 gru 2021, 0:52

.......
Jedynie co mi przychodzi do głowy aktualnie jak sprawdzić nasycenie rdzenia to miernik gaussa i bardzo mocny zasilacz DC regulowany do 500A.
......

Nasycenie przy DC będzie się zapewne różnić od nasycenia przy "szpilkowym" AC.

To na pewno dodatkowo może się różnić od prędkości silnika. Raczej nikt nie ma możliwości zrobić to profesjonalne na warunkach trakcie działania silnika i odpowiednio obciążyć.

Nasycenie rdzenia to max prąd jaki można dostarczyć do cewki a największy prąd fazowy jest trakcie startu więc małych prędkościach.
Kiedyś sprawdzałem prąd fazowy dla zestawu sabvoton 120A i qs205 5T i prąd fazowy był największy od 0 do 15km/h od 15km w górę prąd zaczynał maleć na fazach silnika.
Wydaje mi się że nasycenie rdzenia postanie przy starcie kiedy jest największy prąd fazowy na cewkach.

Czy przez tą oś przejdą ci grube kable jak również rurki do chłodzenia?
Czy nie lepszym rozwiązaniem byłby ferrofluid + radiatory? Tak z pamięci czytając testy takich rozwiązań to oddawana cieplna moc powinna być co najmniej w okolicach 2000W a to by spokojnie wystarczyło do zasilania tego silnika mocą 20kW przy sprawności 90% (ta będzie dużo niższa przy niskich prędkościach obrotowych). O ile w ogóle planujesz go umieścić w rowerze Przy takich mocach to bałbym się nie o nasycenie stojana ale o oś

Na nasycenie jeszcze spory wpływ ma grubość pojedynczych lamelek stojana. W lepszych silnikach stosowali 0.35mm w gorszych 0.5mm z tego co pamiętam.

Czy hamownia nie dostarczy wszystkich danych które są najważniejsze w praktyce?
Jeśli moment obrotowy nie będzie się zwiększał mimo przyrostu prądu to będzie max.
I wtedy przekonamy się ile A warto pakować w silnik.

Na hamowni dobry pomysł.
Zrobić test minimum 10 razy i różnych mocach i zrobić wykresy jakich obrotach zwiększa sie moc i kiedy przestaje wrastać moc mino dodawania prądu.
Ale tym przypadku należy mieć bardzo mocny sterownik koło 20kW żeby uzyskać nasycenie rdzenia dla QS205 ale czy nastąpi to się okaże na hamowni.

Ma ktoś dostęp na hamownie na Śląsku zrobić test po kosztach kilka naście razy? Lub polecić hamownie jestem ciekawy jak wygląda parametry dla QS273 i sabvoton 250A

gość pisze: ↑

29 gru 2021, 17:44

Czy hamownia nie dostarczy wszystkich danych które są najważniejsze w praktyce?
Jeśli moment obrotowy nie będzie się zwiększał mimo przyrostu prądu to będzie max.
I wtedy przekonamy się ile A warto pakować w silnik.

Przy czym gdzie jest granica?
Jeśli podniesiemy prąd o 10% a moment wzrośnie o 9% to jest ok?
A jeśli zwiększymy prąd o 10% a moment wzrośnie o 7.5% to nadal jest ok?
A jeśli zrośnie o 6% to już jest nasycenie?

Super, a będą testy sprawność po niżej prędkości znamionowej ? , która będzie optymalna -ekonomiczna przy danym napięciu

tas pisze: ↑

30 gru 2021, 8:28

Przy czym gdzie jest granica?
Jeśli podniesiemy prąd o 10% a moment wzrośnie o 9% to jest ok?
A jeśli zwiększymy prąd o 10% a moment wzrośnie o 7.5% to nadal jest ok?
A jeśli zrośnie o 6% to już jest nasycenie?

Nasycenie jest kiedy zwiększamy prąd a moment nie wzrośnie.
Jeśli trochę wzrośnie np 5% zamiast 10% to jest przed nasyceniem i możemy zaliczyć ten przydział nie ekonomiczny bo sprawność jest 50% mocy dostarczonego do silnika.

Dla tego najlepiej zrobić kilka pomiarów żeby na wykresie wyznaczyć 3 strefy:
1 strefa dobrej sprawnośći
2 strefa nie ekonomiczna gdzie moc dostarczona zwiększa tylko o połowę.
3 strefa gdzie stan jest nasycenia dalsze zwiększanie prądu nic nie zwiększa momentu na silniku

Cosik mi się się zdaje, że zaczynacie kombinować coś w stylu zmiana nawoju 3/6T czyli szybki/wolny poprzez zmianę przekroju przewodów. Producent czegokolwiek zawsze chce uzyskać jak najlepsze parametry przy danej cenie. Charakterystyka magnesowania jest nieliniowa, a najlepszy stosunek energii włożonej do uzyskanej leży mniej więcej po środku.Jeśli producent takiego 3k albo QS205 podaje ileś tam kW, to spokojnie możemy przyjąć, że do tych mocy dostosował budowę silnika pod kątem parametrów użytej blachy na rdzeń, wytrzymałości mechanicznej, termicznej, elektrycznej. Wszystko co więcej jest już na pewno mniej efektywne i spokojnie przyjął bym, że np taki mxus od 6kW to tylko grzałka i pchać w niego więcej jak 5 - 5,5kW bez wymiany blach rdzenia niema sensu. Nie potrzeba do tego żadnej hamowni, wystarczy odpowiednio wydajne źródło prądu DC do zasilenia cewki silnika i miernik indukcyjności. Gdy podczas zwiększania prądu zacznie spadać mierzona wartość będziemy mieli moment w którym "zagina" nam się pętla histerezy magnesowania rdzenia.

O tym samym pisałem wielokrotnie, ale fizyka ferromagnetyków to jedno a eksperymenty to całkiem coś innego. A nóż uda się osiągnąć lepsze parametry niż producent wskazuje. Ogólnie to szacun, że kolegom się chce i podpowiem że można osiągnąć wyższą moc przy danym rdzeniu - należy nawinąć tak stojan, aby zwiększyć obroty. Oczywiście na pięciokrotny wzrost mocy na wale nie ma co liczyć. Czyli proponuję nawój 2T i koło 12"

Podobnie zmienia się technologie w silnikach samochodowych , może w rowerach kiedyś zastosuja takie rozwiązanie -płaskie grube druty miedziane aby znosiły większe prądy
tyko jak ręcznie wsypać takie grubasy do żłobków stojana
5:18

Wojtek pisze: ↑

30 gru 2021, 15:09

Nie potrzeba do tego żadnej hamowni, wystarczy odpowiednio wydajne źródło prądu DC do zasilenia cewki silnika i miernik indukcyjności. Gdy podczas zwiększania prądu zacznie spadać mierzona wartość będziemy mieli moment w którym "zagina" nam się pętla histerezy magnesowania rdzenia.

Właśnie kończę silnik QS273 bo go przewinęłem na nawój 5T i będę robił test prądu z miernikiem indukcyjności.
Zrobię to na wykresie więc zrobię odpowiednio ilość testów na różnych prądach.
Jestem ciekawy co wykaże taki test i czy nam coś pomoże taki pomiar.
Urządzenia mam do pomiarów więc powinno mi się udać taki test.
Jeśli dobrze pójdzie to możliwe że zrobię test też dla QS205, bo mam bez uzwojenia go to na nim mogę zrobic na różnych uzwojeniu test.

Cieszę się, że jest zainteresowanie tematem.

Całość działań dzieli się na dwa główne etapy:
1. Wyznaczenie histerezy magnesowania rdzenia - pozwoli określić to maksymalny prąd fazowy
(w wyniku pomiarów powstanie rodzina krzywych histerezy)


2. Utworzenie mamy sprawności silnika - mapa punktów w wartościami sprawności (moc wyjściowa/moc wejściowa *100%)
(wartości nałożone na wykres momentu obrotowego w funkcji prędkości obrotowej silnika utworzą mapę 3D)


Zagadnienie jest o tyle ciekawe, że tak jak wspomniano wcześniej
nawój z mniejszym T powodowałby pracę silnika z dużą prędkością obrotową,
gdzie zaczynają mieć udział straty jałowe takie jak:
- straty w rdzeniu ze względu na dużą częstotliwość przemagnesowania
- nagrzewanie się samych magnesów w wyniku momentu zaczepowego.

Dede, daj znać jak pomiary, najlepiej powyżej 10 punktów pomiarowych z zagęszczeniem przy zakrzywieniu charakterystyki

Zrobiłem test do 410A


Według wyliczeń przy 410A sprawność pola magnetycznego jest na poziomie 70% brakuje 30% mocy
Najlepszą sprawność uzyskałem przy 164A 100%

Według wykresu można przyjąć że powyżej 410A straty będą większe a sprawność będzie mniejsza niż 70%


Czerwone punkty to są wyniki pomiarów
Zielona linia to moc pola magnetycznego która powinna być jeśli pomiar byłby liniowy.

Dzisiaj testowałem QS205 4T
Nie dokończyłem testu bo wychodzi ze pole magnetyczne QS205 niebieski jest lepsze od QS273 czerwony

Pole magnetyczne na środku QS273 5T powstaje mniejsze od QS205 4T
Ale za to QS273 pole magnetyczne zewnętrznie ma o wiele większe od QS205 więc musiałbym porównać pole magnetyczne zewnątrz na krawędzi a nie środku gdzie jest mniejsze.

Bardzo piękne pomiary. Wlk szacun za wkład włożony w problem nasycania ferromagnetyków.

Dede pisze: ↑

09 sty 2022, 21:47

Pole magnetyczne na środku QS273 5T powstaje mniejsze od QS205 4T
Ale za to QS273 pole magnetyczne zewnętrznie ma o wiele większe od QS205 więc musiałbym porównać pole magnetyczne zewnątrz na krawędzi a nie środku gdzie jest mniejsze.

Jeżeli mogę zapytać jakiego drutu używałeś do przewinięcia oraz w jakiej konfiguracji jest teraz silnik 30x4?

Jeździłem od 5T do 3T każdy ma swoje wady i zalety.

3T jest szybki i mało się grzeje ale ma więcej wad niż pożytku.

Szybki silnik pobiera więcej energii mniej ekonomiczny pod względem energii i zasięg mamy mniejszy nawet jadąc powoli. W górach to tragedia mały moment obrotowy.

Wolny silnik 5T to małą prędkość i szybciej się grzeje.
Z plusów to bardziej oszczędny większy zasięg na bateri, większy moment obrotowy.

Więc nie ma co przesadzać i wybierać średni nawój lub wolny.

Drut nawojowy: DN2E 200 0,50 mm https://www.selmex.com.pl/drut-nawojowy ... p-464.html

Dziękuje

Z tego co liczyłem sobie amatorsko wychodzi cały czas ze podczas nie tuningowanych nawoi wychodzi około 120 drutów do nawinięcia czyli 30x4, 24x5 czy też 40x3. Czyli jeżeli mamy nawój 3T to jego grubość jest najgrubsza to może dlatego się mniej grzeje? Zastanawiałem się czy nie byłoby możliwości trochę przeszlifować stojan tak żeby weszło mi uzwojenie np. 40x4. Jest taka możliwość ?

Dede pisze: ↑

22 wrz 2022, 12:20

Jeździłem od 5T do 3T każdy ma swoje wady i zalety.

3T jest szybki i mało się grzeje ale ma więcej wad niż pożytku.

Szybki silnik pobiera więcej energii mniej ekonomiczny pod względem energii i zasięg mamy mniejszy nawet jadąc powoli. W górach to tragedia mały moment obrotowy.

Wolny silnik 5T to małą prędkość i szybciej się grzeje.
Z plusów to bardziej oszczędny większy zasięg na bateri, większy moment obrotowy.

Więc nie ma co przesadzać i wybierać średni nawój lub wolny.

Drut nawojowy: DN2E 200 0,50 mm https://www.selmex.com.pl/drut-nawojowy ... p-464.html

Ile miedzi trzeba kupić do takiego qs-a?

pawel20000 pisze: ↑

22 wrz 2022, 12:48

Ile miedzi trzeba kupić do takiego qs-a?

Dla 205 1kg a wychodzi gdzieś koło 950g

Trzeba użyć programu MOTOR CAD. Po wprowadzeniu parametrow silnika do programu. Program wyliczy nawój który będzie najkorzystniejszy.