Добрый день, или что у вас там сейчас. Прежде всего: сабж предполагается воплотить в металле; если не будет никаких затыков с электрической его частью, за полгода дотащить его до "релиза" мне по силам. "Физическая" форма конечного транспортного средства особенного значения не имеет, но могу поделиться, если найдутся желающие.
Концепт:
Авиамодельный ДВС крутит авиамодельный бесколлекторник. Т.к. электрические машины обратимы (слава Фарадею!) - в обмотках бесколлекторника возникает переменный ток. Обычные три фазы, которые легко выпрямляются и даже накладываются. (Пока вроде ни с чем принципиально не налажал?)
Этот выпрямленный ток идёт на LiFePO4 "батарейку". Параллельно с которой подключено мотор-колесо - такой же трёхфазный бесколлекторник. Разумеется, через три управляемых ключа (MOSFET), по одному на фазу. (тут уже начинается некоторая неуверенность в собственных знаниях - если напряжение с генератора больше, чем в аккумуляторе - аккумулятор становится потребителем наравне с электромотором? Сожрёт ли АКБ "остатки" энергии, или они поделят с мотором всё по братским принципам? Или в соответствии с сопротивлениями? Понятно, что диоды в любом случае не дадут АКБ сливаться в генераторную часть)
Ключи есть, а кто их дёргает? Православная ATmega48 (если не хватит - 88). С программированием знаком, под микроконтроллеры пока не писал, но не вижу никаких принципиальных проблем по этой части.
Когда дёргать МК узнаёт по показаниям датчиков Холла - в общем-то, всё типично. ШИМ, я так думаю, можно реализовать внутри МК (или я тут жестоко ошибаюсь?)
Кроме того, МК получает данные о напряжении "батарейки" и крутит сервомашинку, управляющую газом ДВС. А заодно заведует торможением (тут вроде всё просто - включаем фазы в обратном порядке; если совсем припрёт поизвращаться - подключаемый диодный мост обратно в батарейку).
Ещё одна функция МК - оживление всей конструкции, т.е. старт ДВС. Для этого можно сделать ещё три ключика на обмотки и отключение диодного моста.
Если МК ключи сам по себе открыть не сможет - не проблема поставить "раскачивающий" каскад.
В концепте всё вроде понятно. Но тут в голову закрадываются сомнения, и расползаются на плодотворной почве незнания схемотехники - если есть уже готовые драйверы электромоторов, то значит это кому-нибудь нужно! Что в них такого напрятано, что они стоят раз в 5 дороже, чем описанные выше цепи и мозги вместе взятые?
Курсивом я выделил выше мысли, которые порождают во мне нерешительность и вопросы. Если найдётся добрый альтруист-гуру - протолкните в мою голову новые знания, ну пожалуйста
Численные значения:
"Батарейка": 26.4 В, 4200 мАч, 30С токоотдача (~125 А). Соответственно, примерно 3 кВт уйдёт в мотор (на пиковой нагрузке).
Мотор-колесо: в принципе выдерживает любое напряжение до 100 В, выдерживает с достоинством токи аж до 250 А, но за "рабочий" режим приняты 26.4 В и 110 А. КПД порядка 78-83%.
Т.к. мотор трёхфазный, единовременно работает 2 фазы, то логично, что ключи должны "держать" 27 В и 60 А. Я подобрал ключи "с запасом": 30 В и 150 А.
Диодный мост - 50 В 50 А. Думаю собирать по 3 штуки в параллель (кстати, такое правомерно? По идее да, но может я чего-то не знаю). Вот этот - http://lib.chipdip.ru/151/DOC000151045.pdf - или я всё не так понял, и он может выпрямить только 3 ампера?
Стартер-генератор пока не подобран, но, думаю, будет что-то около 3.1 кВт.
ДВС крутится от 1500 до 7500 оборотов в минуту.
Мотор-колесо крутится до 1000 оборотов в минуту максимум.
Ещё вопросы:
Где и какие дополнительные элементы я упустил из виду (защита по току и т.п.?) и как они реализуются?
Как мне реализовать наблюдение за напряжением АКБ микроконтроллером?
Хочется обойтись без преобразователя между генератором и самой схемой. Я так понимаю, что по магазинным характеристикам мотора никак не предугадать его поведение (напряжение и ток) в качестве генератора?
Концепт:
Авиамодельный ДВС крутит авиамодельный бесколлекторник. Т.к. электрические машины обратимы (слава Фарадею!) - в обмотках бесколлекторника возникает переменный ток. Обычные три фазы, которые легко выпрямляются и даже накладываются. (Пока вроде ни с чем принципиально не налажал?)
Этот выпрямленный ток идёт на LiFePO4 "батарейку". Параллельно с которой подключено мотор-колесо - такой же трёхфазный бесколлекторник. Разумеется, через три управляемых ключа (MOSFET), по одному на фазу. (тут уже начинается некоторая неуверенность в собственных знаниях - если напряжение с генератора больше, чем в аккумуляторе - аккумулятор становится потребителем наравне с электромотором? Сожрёт ли АКБ "остатки" энергии, или они поделят с мотором всё по братским принципам? Или в соответствии с сопротивлениями? Понятно, что диоды в любом случае не дадут АКБ сливаться в генераторную часть)
Ключи есть, а кто их дёргает? Православная ATmega48 (если не хватит - 88). С программированием знаком, под микроконтроллеры пока не писал, но не вижу никаких принципиальных проблем по этой части.
Когда дёргать МК узнаёт по показаниям датчиков Холла - в общем-то, всё типично. ШИМ, я так думаю, можно реализовать внутри МК (или я тут жестоко ошибаюсь?)
Кроме того, МК получает данные о напряжении "батарейки" и крутит сервомашинку, управляющую газом ДВС. А заодно заведует торможением (тут вроде всё просто - включаем фазы в обратном порядке; если совсем припрёт поизвращаться - подключаемый диодный мост обратно в батарейку).
Ещё одна функция МК - оживление всей конструкции, т.е. старт ДВС. Для этого можно сделать ещё три ключика на обмотки и отключение диодного моста.
Если МК ключи сам по себе открыть не сможет - не проблема поставить "раскачивающий" каскад.
В концепте всё вроде понятно. Но тут в голову закрадываются сомнения, и расползаются на плодотворной почве незнания схемотехники - если есть уже готовые драйверы электромоторов, то значит это кому-нибудь нужно! Что в них такого напрятано, что они стоят раз в 5 дороже, чем описанные выше цепи и мозги вместе взятые?
Курсивом я выделил выше мысли, которые порождают во мне нерешительность и вопросы. Если найдётся добрый альтруист-гуру - протолкните в мою голову новые знания, ну пожалуйста
Численные значения:
"Батарейка": 26.4 В, 4200 мАч, 30С токоотдача (~125 А). Соответственно, примерно 3 кВт уйдёт в мотор (на пиковой нагрузке).
Мотор-колесо: в принципе выдерживает любое напряжение до 100 В, выдерживает с достоинством токи аж до 250 А, но за "рабочий" режим приняты 26.4 В и 110 А. КПД порядка 78-83%.
Т.к. мотор трёхфазный, единовременно работает 2 фазы, то логично, что ключи должны "держать" 27 В и 60 А. Я подобрал ключи "с запасом": 30 В и 150 А.
Диодный мост - 50 В 50 А. Думаю собирать по 3 штуки в параллель (кстати, такое правомерно? По идее да, но может я чего-то не знаю). Вот этот - http://lib.chipdip.ru/151/DOC000151045.pdf - или я всё не так понял, и он может выпрямить только 3 ампера?
Стартер-генератор пока не подобран, но, думаю, будет что-то около 3.1 кВт.
ДВС крутится от 1500 до 7500 оборотов в минуту.
Мотор-колесо крутится до 1000 оборотов в минуту максимум.
Ещё вопросы:
Где и какие дополнительные элементы я упустил из виду (защита по току и т.п.?) и как они реализуются?
Как мне реализовать наблюдение за напряжением АКБ микроконтроллером?
Хочется обойтись без преобразователя между генератором и самой схемой. Я так понимаю, что по магазинным характеристикам мотора никак не предугадать его поведение (напряжение и ток) в качестве генератора?
А почему идея с мосфетами неправильна?
50+ часов ресурса меня устраивает.