BLDC motor aansturen

High met Henk

Special Member

Ik heb een BLDC motor (en ook de generator) van een hybride auto (toyota prius) gekregen en wil er mee gaen experimenteren, maar ik kan nergens vinden wat van vinden.
Vermogen wat ik vindt schijnt tussen de 20 en 40 kW te liggen.
Ik vraag me af hoe ik deze aan kan sturen.

BLDC drivers zijn wel te vinden, maar ik heb dus geen idee van de spanning / stroom. De accu in een prius is 201 V. Maar of dit ook de voeding van de motor meteen is?

Ik zoek eigenlijk een kant en klare BLDC controller... met dergelijke vermogens is voor mij zelfbouw eigenlijk niet te doen.
Wil wat metingen doen aan koppel/vermogen/ snelheid van deze motor voor een toekomstige toepassing die ik voor ogen heb. Zal ook wel mechanisch wat moeten opbouwen om spulletje netjes aan de pruttel te krijgen..

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Lambiek

Special Member

Staan er geen gegevens op de motor?

Stel dat de spanning 200V is, dan is de stroom bij 40kW zo'n 200A.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik denk dat hier permanente magneten in zitten. Dan gewoon laten draaien en de spanningen meten. De dynamospanning zal wel redelijk op de aandrijfspanning lijken.

High met Henk

Special Member

is idd een PM ding met gewoon 3 fasen: U,V,W...

wellicht gewoon een normale FO erop aansluiten en gaan kijken???

OP de motor staan geen gegevens: ding is dedicated Toyota an zit normaal in de versnellingsbak samen met de ander motor generator, een koppeling, een koppelomvormer en een differentieel..

Tja die meuk had ik voor mijn toepassing niet nodig..

EDIT:
hier wat data gevonden, maar of dit klopt??

https://d3i71xaburhd42.cloudfront.net/e363a19c833cf02bf4466accb7458c76162b32f2/3-TableI-1.png

Motor ziet er ongeveer zo uit:
https://i.pinimg.com/originals/90/06/c5/9006c5fa823544e4508d1e923fdd2d6e.jpg
De linker meer als de rechter: de rechter lijkt op de kleine motor generator die ik er wel bij heb, maar mijne lijkt in keramiek te zitten.

bij beide motoren heb ik uiteraard ook de hallgevers meegenomen (en dus een stukje deksel van de prius versnellingsbak

[Bericht gewijzigd door High met Henk op vrijdag 24 december 2021 21:17:52 (43%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Lambiek

Special Member

O ja, dat zit natuurlijk allemaal ingebouwd.

Heeft dat ding nog Hall-sensoren of lijkt het meer op een gewone 3fasen motor.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
Shiptronic

Overleden

Op 24 december 2021 20:56:25 schreef High met Henk:

bij beide motoren heb ik uiteraard ook de hallgevers meegenomen (en dus een stukje deksel van de prius versnellingsbak

Op 24 december 2021 20:56:25 schreef High met Henk:
maar mijne lijkt in keramiek te zitten.

Zoiets dus ?

Of zo een ? : https://www.youtube.com/watch?v=KOPgJC7Wr4k&ab_channel=RKumarasing…

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
High met Henk

Special Member

Geen van beiden, mijne is glad. Zal ff foto's maken, maar is nu te donker..

En de Gira schakelaar van buitenverlichting is zojuist uit elkaar geklapt...

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

een FO verwacht niet op basis van de elektrische feedback de schakelmomenten te moeten bijstellen. Doe je dat wel dan kan je de "benodigde spanning en stroom" op het ding zetten voor de actuele belasting.

Een FO verwacht niet op basis van hall sensors te moeten schakelen.

Je moet dus een ding hebben wat als "ESC" of "BLDC motor controller" te boek staat.

Als je "ongeveer 200V 100A" nodig gaat hebben, dan kan je naar BLDC controllers zoeken die in die richting komen.

https://evcomponents.com/kbl48101x-100a-24v-48v-brushless-dc-controlle…

https://www.aliexpress.com/item/32730941461.html

Deze zijn 100A (die laatste op z'n chinees) en zullen de motor niet op z'n volle snelheid en vermogen kunnen aansturen. Maar voor een lagere batterijspanning kunnen ze de boel wel prima aan het draaien krijgen en ze doen een gooi naar de "max torque" van de motor.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Iemand met dezelfde hobby:
https://www.youtube.com/watch?v=9TKt1IWd0qo

Hij spreekt ook over het gebruik van high voltage mosfet's, dat deze efficiënter zouden zijn dan IGBT's.

Voor een controller kan je ook eens kijken naar het Vesc project.
https://vesc-project.com/Hardware
Gaat wel maar tot 100V 250A, dus misschien niet ideaal.
Het speciale aan die controllers is dat ze aan FOC doen.
Field Oriented Control
https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_control_(motor)
https://www.youtube.com/watch?v=Nhy6g9wGHow

Vrij complex qua sturing, de meeste RC controllers doen dit vandaag nog niet.

High met Henk

Special Member

Blijkbaar is die 200 V toch wel een dingetje...

Gezien de dikte van de windingen denk ik dat 100 A wel de max is..

Dit is de "buit" :)

[Bericht gewijzigd door High met Henk op zaterdag 25 december 2021 10:34:09 (14%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Lambiek

Special Member

Misschien kun je ook eens bij Kelly Controle kijken, daar hebben ze ook leuke drivers.

https://www.kellycontroller.com/controllers/brushed/

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@coldrestart: het voordeel van MOSFETs is vooral dat ze sneller kunnen schakelen.

@HmH: je zou de powerstage van een bestaande FO kunnen gebruiken, en die aansturen met een VESC controlboard.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
GJ_

Moderator

Op 24 december 2021 20:56:25 schreef High met Henk:
wellicht gewoon een normale FO erop aansluiten en gaan kijken???

Ja, leuk met oud en nieuw :-)

Je hebt een iets luxere frequentieregelaar nodig die in staat is zonder terugkoppeling die dingen aan te sturen. Ik denk dat een M600 het moet kunnen, maar daar ben ik niet echt zeker van. Ik heb er nog nul-komma-nul ervaring mee. Die gaat bij 200V tot 180A. Alleen een beetje prijzig voor een experimentje. Kun je niet gewoon beter de originele controllers er bij scharrelen?

Op 25 december 2021 09:45:29 schreef rew:
een FO verwacht niet op basis van de elektrische feedback de schakelmomenten te moeten bijstellen.

Een iets meer dan standaard moderne FO kan het wel.

Blijkbaar zijn dat geen gewone BLDC motoren met permanente magneten, maar een combinatie van een synchrone reluctantiemotor samen met permanente magneten. IPMsynRM

Ik ben daar nu geen expert in, maar als ik volgend filmpje bekijk passen ze blijkbaar de hoek van aansturen aan, afhankelijk van het toerental.

https://www.youtube.com/watch?v=esUb7Zy5Oio

In het filmpje spreken ze over Tesla, maar op het einde maken ze het vergelijk met de Prius motor en de Tesla motor.

Dus of een gewone BLDC controller in staat zal zijn om zo'n motor in de volledige range goed aan te sturen weet ik niet.

Heb je soms een foto van de rotor van je motor?

@SparkyGSX, bedankt dat wist ik niet.

High met Henk

Special Member

De Tesla heeft afwijkende motor en RAV4 ook.

Dit is een normale BLDC met vaste hallgevers en PM rotor

Op 25 december 2021 11:06:43 schreef SparkyGSX:
...

@HmH: je zou de powerstage van een bestaande FO kunnen gebruiken, en die aansturen met een VESC controlboard.

Wordt meteen weer knutsel project. Maar wellicht een optie.

Op 25 december 2021 11:08:56 schreef GJ_:

Je hebt een iets luxere frequentieregelaar nodig die in staat is zonder terugkoppeling die dingen aan te sturen. Ik denk dat een M600 het moet kunnen, maar daar ben ik niet echt zeker van. Ik heb er nog nul-komma-nul ervaring mee. Die gaat bij 200V tot 180A. Alleen een beetje prijzig voor een experimentje. Kun je niet gewoon beter de originele controllers er bij scharrelen?[...]Een iets meer dan standaard moderne FO kan het wel.

Originele controller is compleet geïntegreerd met remmen en generator etc.etc.. heb ik niet zoveel aan dus..

[Bericht gewijzigd door High met Henk op zaterdag 25 december 2021 12:59:49 (57%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

https://hackaday.com/2017/09/11/open-source-high-power-ev-motor-contro…

Heb je al een stopkontact waar je 40kW uit kunt halen?

Iets in die richting is geen kattepis.
Als je simpelweg wilt experimenteren met een BLDC motor zijn er een antal oplossingen.

Als je nog ergens een oude 3.5HDD of CD speler heb liggen kun je er daar een uithalen.

Een reguliere auto dynamo kun je ombouwen naar BLDC motor door de diodes er uit te halen en het anker met DC te magnetiseren.

Een tijd terug heb ik een oude wasmachine uit elkaar gehaald, en daar bleek er ook een in te zitten. Hij werdt aangestuurd door een 3-fase chip van Mitsubishi, maar die print was defect.

Bij Aliexpress wordt vanalles aangeboden. O.a:
* Modelbouw motortjes. (quad copters, autotjes)
* 2e hands industrieel spul (van klein naar groot)
* Ebay heeft meer tweede hands spul...
* Motoren voor elektrische "fietsen" (brommers die zoemen i.p.v. brommen?)
* Motoren voor stuurbekrachtiging in auto's (daar was een grote partij van bij Ali).
* Industriele BLDC servo motoren, b.v. in Nema23, Nema24 of Nema34 bouw vorm. (Hier zitten ook veel hybride stappenmotoren tussen (met terugkoppeling) dus eerst uitzoeken wat je wilt voordat je wat koopt.

Shiptronic

Overleden

Op 25 december 2021 16:46:47 schreef Kortsluiting_Online:

Heb je al een stopkontact waar je 40kW uit kunt halen?

Dat heet toch accu?

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
High met Henk

Special Member

En een generator is ook zo geregeld.
En een lading oude accu's die nog goed zijn is ook prima...

Toepassing voor mij is industrieel en heb wel ongeveer dit vermogen nodig.

[Bericht gewijzigd door High met Henk op zaterdag 25 december 2021 20:16:14 (21%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

@HMH: Tesla heeft zo'n reluctantie motor in de model 3 zitten. Dat is "best of both worlds" van een hoog koppel bij stilstand, wel een hoog maximum toerental en weinig verliezen voor het grootste gedeelte van het gebruik in de praktijk.

Of de prius dat ook heeft weet ik niet. Ik zou niet zo snel durven zeggen: Nee, het is een gewone PM BLDC.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
High met Henk

Special Member

Met bron vermelding:
https://books.google.nl/books?id=drZyDwAAQBAJ&pg=PA33&lpg=PA33…

Als ik de tabel hierboven geloof heb ik een verhouding van 1:3 nodig als reductie in mijn toepassing.. dan heb ik ruim genoeg snelheid aan het einde. Dan heb ik ook ca 400 Nm koppel. Dat zou genoeg moeten zijn.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Ik zie nergens staan dat jij een model 20XX PRIUS motor hebt en in de tabel zie ik nergens de model XXXX prius motor genoemd staan.

Heb je de KV van je motor al gemeten? Dat is echt nodig. Als jij zegt: "Dan haal ik precies 400Nm" en "ik heb wel zo ongeveer die 40kW nodig" dan komt past het kennelijk redelijk "precies". Dan moet je dus precies in het juiste hoekje zitten: precies het max toerental bij precies de batterij-spanning bij precies de max-stroom.

Mijn eerste voorstel voor een goedkope "even proberen" en "even proefdraaien" motor controller ging er van uit dat je dan nog niet precies dat hoekje zou kunnen vinden. Dan ga je dus met "oeps toch 1:2.5 nodig" of "oeps toch 1:3.5 nodig" gewoon de requirements niet halen. Idem met "oeps, toch meer stroom nodig bij 150V" of "toch meer batterij-spanning nodig"

Ga je continue draaien? Dus zeg een kwartier of langer? De eerste prius kon zo'n 2km rijden op z'n accu. Stel dat je dat doet op 50km/u dan is dat na 2 minuten afgelopen. Een motor die dat vermogen voor 3 minuten kan leveren, maar dan nodig moet afkoelen kan in die auto prima dienst doen. Maar in jou toepassing misschien niet.

Van een Tesla weet ik dat je de snelweg op kan en dan uren achtereen op 30kW kan rijden. Dat kan een prius volgens mij niet, dus of de motor dat uithoudt? Ik weet het niet.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
High met Henk

Special Member

Tussen 30 en 50 kW is OK. Dat is redelijk ruim dus.

Ik kan met reductie spelen, Final drive moet tussen 300 en 600 Nm liggen en een rpm hebben tussen 700 en 1000 RPM

Die getallen hebben uiteraard wel een verband met elkaar welke door natuurkunde gebonden zijn..

De spullen komen uit een Prius van 2005 en staat in laatste documentatie.
Ik heb mijn twijfels wel over de tabel.

Of hij het vermogen continu haalt weet ik niet.
De Toyota Prius heeft nog een eindreductie die variabel is.. deze motor staat in verlengde krukas, dus de 3000 RPM zal weleens kunnen kloppen.

[Bericht gewijzigd door High met Henk op zondag 26 december 2021 12:40:50 (55%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Als ie gekoppeld is aan de krukas, dan moet ie ook wel 6000RPM aankunnen. Maar als ze een "truuk" hebben om bij toerentallen boven de 3000 RPM de elektronica af te schakelen, dan kan het zijn dat ie daar meer dan 200V voor nodig heeft als je hem daarop wil aansturen. Vandaar dat die KV zo belangrijk is. Laat hem X toeren draaien en meet de spanningen op de fases, liefst 1 fase t.o.v. het sterpunt, maar 1 fase t.o.v. een andere fase kan ook.

Waarom is dit van belang? Nou, als dat ding net 30kW continue blijkt te halen bij 3000 RPM op 2000V en je hebt een 1:3 vertraging naar 1000 RPM, dan kan je zomaar een factor twee winnen als je met 400V begint en met een 1:6 reductie werkt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
High met Henk

Special Member

Denk dat er een diff tussen zat: heb iets met planeet wielen zien zitten .

Reduceert factor 2. En koppel piek v.d. verbrandingsmotoren zit rond de 3 K rpm. Erboven heb je alleen meer vermogen tegen ook meer verbruik.

Brake resistor kan ook nodige doen om spanning omlaag te brengen... Maar desalniettemin is de tip om de open klem spanning te meten niet aan dovemansoren gericht. Zal wel eerst ff negeren of hij niet doorslaat..

[Bericht gewijzigd door High met Henk op zondag 26 december 2021 21:15:14 (24%)

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Een tijdje terug op youtube een stuk uitleg gezien over die variabele reluctantie motoren.

Blijkbaar kun je door de fasehoek tussen de magneetvelden van de stator en de rotor de KV beinvloeden, en daardoor een hoog koppel bij een laag toerental combineren met een lager koppel bij een hoog toerental.

Doordat de permanente magneten diep in de rotor zitten, kan je door die fasehoek aan te passen een stuk van het magneetveld in de rotor "verstoppen", en dat is wat de KV beinvloed.

Het klonk erg aannemelijk, maar omdat ik er verder geen toepasing voor heb zelf, heb ik er niet erg aandachtig naar gekeken.