arduino als PWM voor ebike

Vraagje tussenin. Waarom de digitale uitgang niet omprogrameren tot analoge en gewoon analoog signaal sturen? Is het een uitgang zonder analoge optie? Gaat van uitgang veranderen of herprogrammeren te veel werk vragen of mis ik nog iets anders? Onderweg een rc kring of drg knutselen is toch ook niet eenvoudig?
Edit: oo, echt? Een arduino heeft geen echte analoge uitgang. Een ilusie minder. Zijn er boards die dat wel hebben, in die prijsclasse?

[Bericht gewijzigd door EricN op maandag 17 augustus 2020 19:38:06 (18%)]

rew,

Even tussendoor...
De rimple hangt af van het percentage van de duty cycle en ook de golfvorm hangt af van het percentage van de duty cycle.
Bij 50% is de rimpel het grootst en bij 2e orde filter Sinus vormig.

Straks zal ik jullie wat plaatjes laten zien bijde standaard arduino PWM frequentie en het filter wat ik heb laten zien.
Nu eerst de klant verder helpen!

Groet,
Bram

Op 17 augustus 2020 19:28:51 schreef EricN:
Vraagje tussenin. Waarom de digitale uitgang niet omprogrameren tot analoge en gewoon analoog signaal sturen? Is het een uitgang zonder analoge optie? Gaat van uitgang veranderen of herprogrammeren te veel werk vragen of mis ik nog iets anders? Onderweg een rc kring of drg knutselen is toch ook niet eenvoudig?
Edit: oo, echt? Een arduino heeft geen echte analoge uitgang. Een ilusie minder. Zijn er boards die dat wel hebben, in die prijsclasse?

Jawel, vrijwel elke STM32 heeft 2 DAC uitgangen. Goedkope bordjes zijn oa de Discovery en Nucleo reeks, maar ook de "blue pill" heeft DAC dacht ik. Kan je ook met de Arduino omgeving programmeren.

helaas, grandioos mislukt. totaal geen reactie meer van de motor waardoor ik alles eruit heb moeten slopen en met jumperkabels de gashendel aan de motor moeten hangen (rijden zonder trappen dus dewelke illegaal is).

thuis metingen gedaan en de arduino uitgang geraakt maar tot 1,8V als deze aan de motor hangt. trek ik de motor los, heb ik 3,8V. de arduino doet het dus, maar niet belast.

dan maar eens de ingangsweerstand van de bafang gemeten.... 9.8kOhm.

heb dus een spanningsdelen van 10K en 10K hetgeen de spannings halveert.
heb er nu 860ohm in gezet (vind men doosje met 1K weerstanden niet).
boel getest en de gashendel doet het

RP6conrad. Bedankt voor de voor mij waardevolle info.

Kun je met die arduino niet de voedingsspanning van de gashendel schakelen?
Als die hendel geen voeding krijgt zal de motor toch niet draaien.

Hi,

Nog wat extra info met plaatjes, hier laat ik de rimpel zien van het aangegeven filter in dit topic.
Het filter werd aangestuurd door mijn functie generator en aan de uitgang zat een scope probe met als tweede belasting mijn Audio meetset die 100K als ingangs impedantie heeft.
De audio anlyzer geeft dus een klein beetje demping maar is niet zo van belang voor wat ik wil laten zien.

rew gaf al aan dat zijn eerste testen de mis in gingen omdat het apparaat wat hij aanstuurde met zijn filter en vrij lage ingangs impedantie heeft.
De weerstanden 10x lager en de condensatoren 10x hoger zou nog met kunnen met een Arduino wat betreft het aansturen van het filter.

Een nettere oplossing is b.v. een opamp buffer zoals Lambiek liet zien, maar dan denk ik al snel aan een beter filter type die met een opamp mogelijk is.

Maar goed, hier wat plaatjes van 50% duty cycle bij gebruik maken van een passief 2e order filter zoals door mij aangegevens voor 490Hz PWM frequentie.

50% duty cycle, let ook eens op de gele trace welke het ingangs signaal is, ik heb het gemarkeerd met twee oranje circeltjes.
Dis is geen rotte functie generator en ook geen probe meetfout of slecht afgeregelde probe...
De bron impedantie dus generator en zijn externe 50Ω afsluiter resulteren in een 35Ω impedantie die het passiefe filter aansturen.
Dat filter heeft aan de ingang een 1K weerstand met 10uF naar massa, dat zorgt er voor dat er tijdens de flank redelijk wat stroom loopt en de spanning daardoor ook een beetje inzakt, zo rond de 3%.
De signaal form bij 50% duty cycle is vrijwel sinus formig zoals hier goed zichtbaar is.
De grote trace is de audio meetset uitgang en er is geen relatie tussen de aangegeven amplitude hoogte en de scoop schaal, de analyser is auto range.
De groene trace is alleen voor de visuele weergave van de signaalvorm aan de uitgang van het filter.
De audio analyser zegt dat de RMS waarde van de rimpel 2,5mV is.

.
En dan nu bij 5% duty cycle
Ook nu zijn er kleine vervormingen zichtbaar in het PWM signaal rond de flanken.
De rimpel zit er uit als een dubbel fasige gelijkrichte Sinus.
De anayser zegt dat de rimpel nu rond de 460uV zit.

.
En dit is het laatste plaatje welke bij 95% duty cycle is genomen, het signaal uit de analyser in nu "omgekeerd"
De RMS waarde is hier vrijwel gelijk aan de voorgaande meting bij 5% en is hier ook 460uV.

Daar kan ik nog flink over gaan schrijven, want het is vrij veel om hier te gaan opsommen.
Per applicatie zal gekeken moeten worden wat je PWM frequentie is en hoeveel rimpel je kan of wil accepteren.
Vaak gaat het hier al mis, men regelt graag LED's met PWM met een knipperend effect al resultaat.
Dat heeft dan weinig met een electronisch filter te maken maar meer door de te lage schakel frequentie voor de PWM.

Zoals met alle passieve filters heb je ook met de gene die ik hier heb laten zien rekening te houden met de aanstuur en afsluit impedantie.
Dat kan je dus oplossen door gebruik te maken van buffering zoawel aan de ingang alsook aan de uitgang, maar dan zal je ook weer moeten beslissen of je al die electronica wil toepassen.

Wil je wat meer dan een standaard Arduino kan, dan is een Teensy LC een heel mooie vervanging, zoals 16bit PWM en ook 1 stuks echte 12bit DAC.
Verder ook ADC ingangen die je door oversampling boven de 12bit krijgt al is dat dan niet voor echte precisie toepassingen.

Ik ben bezich een Teensy te gebruiken om een kleine LAB voeding mee aan te sturen via PWM voor de U en de I instellingen, we zulle nzien hoe dat uitpakt...

Ook hierbij moet er nagedacht worden over de PWM frequentie en het dynamische gedrag van het PWM filter en de rimpel die het filter doorlaat.
Natuurlijk kan ik ook een DAC nemen, maar daar leer ik veel minder van.

Ik hoop daat dit informatief was.

Groet,
Bram

Op 17 augustus 2020 21:50:08 schreef hennep:
Kun je met die arduino niet de voedingsspanning van de gashendel schakelen?
Als die hendel geen voeding krijgt zal de motor toch niet draaien.

dat is ook nog eens een oplossing. nooit aan gedacht.
door dan met 1 uitgang en een weerstand te nemen, zou ik de gashendel op 3V kunnen zitten (minder gasrepons en beperkte regelaar) en met een andere uitgang zou ik 5V kunnen geven waardoor ik het volledige bereik van de gashendel krijg.

dit zullen testen worden voor later. één of andere idioot vond het vandaag niet nodig om voorrang van rechts te geven, waardoor ik een noodrem moest doen.
en bij het vertrekken vanuit stilstand (stond in hoogste versnelling) samen met 600W van de motor, is heel het tandwiel vooraan geplooid (een 70T tandwiel, dus niet snel vervangen). teveel kracht dus op de aandrijflijn...

de boel nu rechtgeklopt en wat verstevigd door nog 2 andere tandwielen er tegen te schroeven. echter morgen een ziekenhuis afspraak waar ik op tijd moet zijn, dus geen risico's nemen om met de fiets te gaan. nog maar eens een rit afzien in de auto.

maar het idee wordt verder uit gezocht

[Bericht gewijzigd door fcapri op maandag 17 augustus 2020 22:42:44 (14%)]

Mag ik vragen met welke batterij je rond rijdt?

zelfbouw. 36V 29Ah

de eerste bestaat uit 6x 18.5V 3Ah RC batterijen. maakt totaal 36V 9Ah.

de volgende is een batterij met 18650 cellen, goed voor 36V 20Ah. beide hebben eigen BMS.

1 rit naar het werk (65km) kost ongeveer 500-600Wh aan energie, halve accu leeg dus. voluit was het hoogste verbruik 626Wh.

Knap gebouwd. Interessante info.

Op 17 augustus 2020 21:32:43 schreef EricN:
RP6conrad. Bedankt voor de voor mij waardevolle info.

Hier nog wat info over de dac van de STM32F100, deze heeft ook een ingebouwde versterker : http://wiki.robotmc.be/index.php/STM32_Discovery_Print_met_ARM_Cortex_…

Op 17 augustus 2020 22:41:03 schreef fcapri:
en bij het vertrekken vanuit stilstand (stond in hoogste versnelling) samen met 600W van de motor, is heel het tandwiel vooraan geplooid (een 70T tandwiel, dus niet snel vervangen). teveel kracht dus op de aandrijflijn...

En dat is het resultaat van een "regelaar" die gewoon lomp een spanning aanlegt op een motor, in plaats van closed-loop de stroom te regelen; bij lage snelheid of stilstand wordt de stroom achterlijk hoog, en krijg je dus ook een idioot koppel, waarmee je alles aan bonken trekt, tenzij je de hele aandrijflijn veel zwaarder dimensioneert dan voor normaal gebruik nodig is.

bafang regelt de stroom, max 18A. maar bij volle accu op 40V zit je tegen de 600-700W aan (hoogste ondersteuning). ik die dan ook nog op de pedalen duwde. teveel voor dat 70T tandwiel.
dit zijn de settings van de motor

start current staat al op 20%, dus de eerste seconde is er dus maar max 3,6A op 42V. maarja, naarmate de tijd verstrijkt, gaat die stroom omhoog (slow start mode 4)

door de grootte van datt tandwiel heb je weinig zijdelinkse krachten nodig om het helemaal te plooien.

bafang tandwielen zijn uit staal, omdat er zoveel krachten op komen. maar die 42-44 en 46T tandwielen zijn veel te klein als je met 20" wielen rijdt.
daarom heb ik dus zo een groot blad nodig voorraan (ligt op A4 blad)

Door die idioot grote kracht op de tandwielen en de ketting krijg je ook veel meer slijtage. Ik kan me voorstellen dat je bij een normale fiets graag een middenmotor wilt. De gewichtsverdeling is dan veel meer comfortabel. Mijn gevoel/inschatting zegt dat het gewicht van de motor niet merkbaar is door het gewicht van die kuip. Maar ik heb dan ook nooit zo gefietst
Merk je het gewicht van de motor ook in zo'n ligfiets met zo'n zeppelin er omheen? Ik bedoel het verschil tussen een middenmotor en een motor in de as.

ja, dat merk je hoor.
nu zit de motor voorbij de voorwielen, waar u benen zitten.
de rijder zelf zit tussen voorwielen en achterwiel in. gewicht is redelijk gelijk.

bij een achterwielmotor zit al het gewicht achteraan. het maakt de fiets al moeilijk met de hand te verplaatsen (veel te zwaar achteraan), en bij bochtenwerk schuiven de voorwielen snel weg. de accu zit ook achter het zitje. vooraan kan je niks steken, alle bagage zit achteraan.

mijn alleweder stond vroeger heel hoog achteraan, daardoor pakte die veel wind. de voorwielen stonden bijna rechtop, in bochtenwerk kantelde die heel snel over.

de nieuwere velomobielen zijn al volledig anders ontworpen om die oude problemen eruit te halen.
maar ik paste de mijne zelf aan. complete achterbrug van een bromfiets erin, kortere en sterkere achtervering van een brommer.
vooraan de bevestiging uitgeboord waar de schokdempers in zitten en 1cm verzet, de draadstangen onderaan verlengt, remmen anders gelegd, zitje binnenin veranderd. die ligfiets is 28jaar oud nu. in 1992 één van de eerste handgemaakte prototypes geweest

in de jaren 90 waren ze blij om daar 35km/h mee te halen (20" wielen en kinderfietsbandjes). toen zat er ook nog 2 halogeen lampen vooraan en een stel lood accus.

Denk dat mijn topsnelheid nu iets van 76km/h is (bergaf). ik rijd nu rond met marathon Ebike-ready banden die boven de 50km/h kunnen. vlakke baan kan ik met wind achter toch ook de 50-52 aantikken (zonder motor).

die krachten zijn er enkel bij het optrekken. door de veel hogere snelheden tegenwoordig zijn de tandwielverhouding enorm hoog geworden. die 150kg (fiets en berijder) in beweging brengen vraagt veel energie, en met die tandwielverhoudingen zit je dan met lage toeren en hoge kracht.
hiermee kan je bergop aan cadans 30 rijden. vertrekken in hoogste versnelling is haast onmogelijk

Ik rijdt met een gewone fiets met derailleur. Daarvan heb ik 3 jaar geleden de tandwielen op de achteras (cassette van 6) vervangen en de ketting. De grote tandwielen voor (3 stuks) toonden alleen lichte slijtage op de grootste van de drie. Omdat ik vrijwel alleen met het middenblad (voor) rijd heb ik die tandwielen niet vervangen. Deze set begint al weer flinke slijtagesporen te laten zien na 3 jaren, en dan komt de kracht alleen nog maar uit mijn benen en zal de snelheid niet vaak boven de 40 km/h komen.
Ik verwachtte dus dat je een flink bedrag kunt besparen op kettingen en tandwielen als je as-motoren gebruikt. Als ik zie welke lengte ketting onder jouw fiets hangt, dan zal de ketting alleen al een leuke investering zijn.

het voordeel is wel dat ik single speed kettingen rijd, met naafversnelling achteraan. het zijn dus vooral de tandwielen in de naafversnelling die het meeste werk doen.
mijn nieuwe ketting die er gaat op komen:

mijn ketting is wel 4meter lang, dus voor mijn ketting 1keer helemaal rond gaat, is die bij een fiets wel 3keer rond gegaan. dus de slijtage op de ketting gaat 3x zo snel.
met het 70T tandwiel vooraan, draai ik ook veeel minder toeren dan iemand die met een 44T blad rijd.
80rpm gedurende 1uur met 44T zijn er op dat uur 211200 schakels gepasseerd.
voor een ketting van 112schakels is dat 1885 keer rondgaan.
je voorblad heeft dus 80x60 = 4800keer rond gegaan. dus elk tandje heeft 4800keer een schakel zien passeren

diezelfde hoeveelheid schakels zal bij een 70T gebeuren aan 50rpm. mijn ketting van 330schakels is dan maar 640 keer rond gegaan.
mte mijn groter blad heeft elk tandje op mijn voorblad slecht 3000keer een schakel zien passeren.

bijkomend zit de ketting VOLLEDIG droog binnenin, geen water, geen vuil... buiten loopt ze in afgesloten kettingbuizen. het slijtage is daar ook pakken minder.
in vergelijking met mijn fiets fabrieksorigineel met derailleur vanachter waar de ketting haast over de vloer schuurt en alle vuil meeschept.

ik heb het even bekeken, en mijn ketting ligt er nu al 6918km op. mijn tandwiel voor heeft er 15 290km op zitten bij mij (zat al op de fiets ervoor), mijn achtertandwiel heeft 19802km al gereden.

en zuiver te info: ik rijd nu al 24440km met deze ligfiets. ik heb er 5390€ fietsvergoeding mee verdient, en heb 1456€ onkosten gehad (ombouw naar hub motor, ombouw naar bafang motor, aankoop batterijen, banden, kettingen, wielen, schokdempers, verlichting....).

gisteren als test eens de schakeling gebouwd op het principe dat hennep vermelde. het voeden van de gashendel via de arduino.
code geschreven, arduino doet het, hopelijk vanavond tijd om het te testen en morgen in gebruik te nemen. softwarematig kon quasi alles eruit. gewoon een regeltje, if (cadans>0){ digitalwrite(13,HIGH) }else{ digitalwrite (13,LOW)};

En zoiets krijg je door de keuring bij jullie in België? Of zat er al een keuring op toen je hem kocht? En dan mag je er van alles aan veranderen?

Uuuhm Lambiek die rakker rijd bijna 70 kmh met die raket op wieltjes. Geholpen door een motor iets wat bij ons (NL) een motorfiets genoemd word he. En een rijbewijs vereist.

Op 18 augustus 2020 09:49:14 schreef fcapri:
bafang regelt de stroom, max 18A. maar bij volle accu op 40V zit je tegen de 600-700W aan (hoogste ondersteuning).

Leuk, maar het lijkt erop dat dat de stroom uit de accu beperkt, niet de stroom door de motor, en dat is NIET hetzelfde! Wat is de weerstand van die motor, 100 milliohm of zo? 40V, 18A is 720W, die bij stilstand helemaal in die weerstand gaat zitten, wat dus een stroom van 85A zou geven.

Als de MOTORSTROOM geregeld zou worden, zou het koppel constant zijn, en dan zou je dat tandwiel dus exact even zwaar belasten bij stilstand als bij elke snelheid totdat je zo hard gaat dat je accu de beperkende factor wordt.

Op 18 augustus 2020 16:25:34 schreef Lambiek:
En zoiets krijg je door de keuring bij jullie in België? Of zat er al een keuring op toen je hem kocht? En dan mag je er van alles aan veranderen?

die dingen hebben geen keuring in belgie. is gewoon een rijwiel.
zonder motor haal ik vlakke baan voor korte periode rond de 50km/h (zoals een koersfiets dat ook kan).
met motor ondersteund die nu tot 45km/h, maar het vermogen neemt al fel af vanaf 30km/h. aangezien je zonder motor al 50km/h haalt, en bergaf dus makkelijk over de 70 kan rijden, veranderd er technisch weinig als je met motor 45 zou halen. die hebben 2x 70mm trommelremmen vooraan

europees worden lage ligfietsen uitgesloten uit de wetgeving van ebikes en motorvoertuigen en blijven het ALTIJD rijwielen. europese wet staat boven die van de nationale wetten, dus zowel belgie als nederland MOET deze gewoon zo aanvaarden.

Zijn hybride bio-elektrische voertuigen nu rijwielen of brommers?
Mensaangedreven voertuigen vallen onder de categorie rijwielen. De toevoeging van een hulpmotor verandert dit niet.

De wet EU 168/2013 deelt sinds januari 2016 de verschillende gemotoriseerde twee-, drie- of vierwielige voertuigen in in verschillende categorieën. Pedelecs (25 km/u) enerzijds, en trikes en velomobielen met hulpmotor anderzijds, worden hierbij uitdrukkelijk uitgezonderd. Deze rijwielen behoren dus niet tot enige categorie gemotoriseerde voertuigen. ((EU) Nr. 168/2013 Hst I, Art. 2 §2 h en k). en blijven dus rijwielen. De redenering is vermoedelijk dat het karakter van het voertuig niet fundamenteel verandert.

Voor rijwielen gelden er geen beperkingen op het vermogen of snelheid. Niettemin beperken we om technische en veiligheidsredenen de snelheid mèt hulpmotor tot het normale snelheidsbereik van de velomobiel: voor de eWAW is dit 250W en ca. 50 km/u. Daarmee volgen we naast de letter van de wet ook de geest ervan door de eVelos niet op te drijven tot boven hun normale - en veilige - snelheidsbereik.

Homologatie van een al dan niet elektrische velomobiel of trike als 'Speed-Pedelec' of 'bromfiets klasse B' is niet mogelijk omdat ze niet tot deze voertuigcategorieën behoren.

Wat de fietsvergoedingen betreft: elke trike en velomobiel, elektrisch ondersteund of niet, komt in aanmerking voor dezelfde fiscale voordelen als de gewone fiets.

http://www.fietser.be/diensten/wetgeving

voor wie het wil nalezen, die ligfiets op die website was gepakt door politie, reed zelfstandig met gashendel (zonder trappen) en haalde tot 85km/h. is vrijgesproken voor deze feiten (kleine boete omdat de fiets kon rijden zonder trappen).
die wilden ze ook pakken doordat die geen homologatie, verzekering, inschrijving, rijbewijs had...

Wat een interessante info allemaal. Zelf zou ik te veel schrik hebben voor dode hoek problemen. Zeker in België. Welke tandwielversnelling kan 700w aan? Toch geen standaard sturmeytje? Is er een community voor? Welke batterijen (18650)? Hoe gelast?

de RC batterijen zijn met de connectors aan elkaar gesoldeerd.
het andere accu pack heb ik klaar gepuntlast gekocht, zonder BMS en zonder behuizing. dan is de levering veel sneller.

de naafversnelling is een shimano inter 8, die doet het toch prima. belangrijk is om te schakelen met de motor uitgeschakeld. beetje als een moto, de rem licht aantrekken (zoals je met de moto ontkoppeld), schakelen, en dan de rem lossen zodat de motor terug opkomt.

in een ligfiets kan je enorm veel kracht zetten op de pedalen, omdat je met de rug kan afduwen in het zitje.
-trapashouders duw je zo krom (zit nu een stalen versie in met 30cm lange buis)

normale fiets kettingen breek je zo in 2 (deze ketting was 2 ritten oud, gewone MTB ketting)

ketting geleider wielen die breken

de spaken die in die wielen zitten, zijn ook VEEEL dikker dan diegenen die je in kinderfietsjes ziet. en er zijn er genoeg die spaken breken aan hun voorwielen door te hard door bochten te gaan (mede ligfietser zijn foto)

dode hoek valt mee, moet je zelf rekening mee houden, en op gevaarlijke stukken, je plaats gewoon opeisen op straat zodat ze je gezien hebben.
in stad ga ik ook geen 40km/h rijden, maar meestal 20-30 op het fietspad. op grotere wegen in zone 50 rijd ik aan 40-45 tussen de autos.
op grote steenwegen, neem ik het fietspad weer

Kwam deze vandaag tegen. Scorpion trike met vooraan motor. Aanhangwagen met zonnepanelen. Duidelijk op wereldreis. Ambities?