CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Onko elämässäsi muutakin kuin nojapyöräily?
Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »


https://www.cycmotor.com/x1-pro-gen-2

Tuommoinen moottori osui selaimeen. Näyttäisi olevan "standardi" siinä mielessä että toimii erilaisilla akuilla ja ohjaimesta voi valita ajetaanko EU-säännöillä, USA-säännöillä vai "ludicrous modessa". Voisikohan tuommoisen asentaa nojakkiin?

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Tilasin joskus syksyllä "X1 Stealth" mallin, nyt kuulemma lähti paketti...

https://www.cycmotor.com/x1-stealth

Avatar
Ralii
Treenaileva sisällöntuottaja
Viestit: 504
Liittynyt: 06 Tammi 2009, 20:14
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja Ralii »

Linkin takana lukee et max RPM > 260. Eikö tuo pyöri silloin pääasiassa epäoptimaalisella kierrosalueella?

Esim. Bafang BBSHD max kierrokset oli muistaakseni 140.

Optima Baron | 1kw Velogatti

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja jori »

Ralii kirjoitti: 17 Helmi 2022, 18:14

Linkin takana lukee et max RPM > 260. Eikö tuo pyöri silloin pääasiassa epäoptimaalisella kierrosalueella?

Esim. Bafang BBSHD max kierrokset oli muistaakseni 140.

Tuo tulee moottorin maksimikierroksista 9000, joka on välitetty 1:6 =1500 rpm, joka sitten välitetty primäärisellä ketjuvaihteella 11/63 piikkiä, mikä tekee 262 rpm.

Paljon on tuo, vaikka olisi lyhyetkin kammet. Toisaalta tuo on korkeimmalla jännitteellä. 36 V jännitteellä ja kohtuullisella teholla tuo on ihan OK kampinopeus.

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Eikö se sähkömoottorin max tehopiste ole puolet maksimikierroksista, silloin toimisi parhaiten 130 rpm, mikä olisi juuri hyvä esim. lyhyen mäen nousuun? Boschin (jo vanhentuneen) moottorin kanssa on ollut ongelmana että nopeilla kierroksilla se lakkaa avustamasta, tosin en ole varma onko se moottorin fyysinen ominaisuus vai joku rajoitus vaan...

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja jori »

ukram2 kirjoitti: 18 Helmi 2022, 13:34

Eikö se sähkömoottorin max tehopiste ole puolet maksimikierroksista, silloin toimisi parhaiten 130 rpm, mikä olisi juuri hyvä esim. lyhyen mäen nousuun? Boschin (jo vanhentuneen) moottorin kanssa on ollut ongelmana että nopeilla kierroksilla se lakkaa avustamasta, tosin en ole varma onko se moottorin fyysinen ominaisuus vai joku rajoitus vaan...

Oikeassa olet, maksimitehon kestomagneettimoottori antaa puolella kierroksilla maksimistaan. Tätä suuremmilla kierroksilla hyötysuhde kasvaa ja teho vähenee. Ongelmana tässä on, että kampikierrokset ovat jo tuossa 50% kohdalla niin korkeat, ettei tuonne hyvän hyötysuhteen alueelle 90% maksimistaan (236 rpm) kykene juuri kukaan ajelemaan pitkiä aikoja edes lyhyillä kammilla. Tietysti olisi akun keston kannalta edullista, jos hyvä hyötysuhde löytyisi paljon käytetyltä nopeusalueelta. Tällä välityksellä ajellaan lähinnä tuolla 50% vasemmalla puolella, eli hyötysuhteen heikoimmilla alueilla.

Tuolla välityssuhteen valinnalla tavoitellaan varmaankin tehokkuuden tuntua, kun hyötysuhde kasvaa yhtaikaisesti tehon kannssa ennen tuota 50% huippukohtaa. Vaikka kuvassa on piirretty tasaisesti laskeva suora momentin ja virran kuvaajaksi, momentti laskee hitaammin kuin virta, koska hyötysuhde paranee kierrosten noustessa ja kiihdyttää ajoneuvoa paremmin. Kiihtyvyys ei sen kummemmin nouse, mutta tehon nousukäyrällä tuntuma tehosta korostuu.

Se, miksi tuo Boshin moottori lakkaa avustamasta nopeilla kierroksilla johtuu päinvastaisesta suunnitteluvalinnasta. MOottori on tehty käytettäväksi hyvän hyötysuhteen alueella, jolloin momentti nopeuden noustessa vähenee ja viimein kokonaan loppuu. TÄmä ei anna voimakasta tehokkuuden tuntua rajuna kiihtyvyytenä kuin aivan hitailla kierroksilla, mutta mahdollistaa pidemmän ajomatkan samalla akkukapasiteetilla.

Tässä taas kerran tämä kestomagneettimoottorin momenttikäyrä, tehokäyrä, virtakäyrä, jännitekäyrä, hyötysuhdekäyrä. (laitoin helpottamaan hakua monta hakusanaa)
Kuva

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
samuel
Sisällöntuottaja
Viestit: 1533
Liittynyt: 29 Syys 2012, 14:48
Paikkakunta: Tampesteri

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja samuel »

Jori, muuta vielä jAnnite -> jÄnnite niin sitte on hakusanat kohdallaan.

- Henri -
Pyörinä omasta päästä muokatut Sascha -» Sascha Evo ->> Sascha eVo (sähkö), LSL ja PYSTY pyörä -» Nopsilla

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Tuon vehkeen toimintaa voi seurata Android ohjelmalla:

https://www.cycmotor.com/cycmotor-bac-mobile-app

Siinä kerrotaan moottorin ottama teho ja virta, mutta ei suoraan hyötysuhdetta. Average Pedal torque kerrotaan, ja average pedal rpm, ja polkijan keskiteho.

Siis voi esim. kokeilla miten vaihteen muuttaminen vaikuttaa moottorin ottamaan tehoon.

Vielä parempi olisi jos voisi nähdä kulutuksen, Wh/km :) Onhan niitä autoissakin.

Boch-pyörä menee 50 km 500 Wh akulla, siis 500/50 = 10 km/Wh. Jos nopeus = 25 km/h, s = v*t, eli t = s/v = 50km/25 km/h = 2h ja P = W / t = 500Wh/2h = 250W. Eli jos 250W teholla pääsee 25 km/h niin toimii yhtä "hyvin" kuin Boschin moottori.

Kokeilin vielä https://www.omnicalculator.com/sports/cycling-wattage teholaskuria, sen mukaan pitäisi kulua 121W 25 km/h nopeudella, siis johonkin häviää melkein puolet tehosta.

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Sähkömoottorin hyötysuhteelle on tuommoisia "efficiency map" kuvia, siis hyötysuhde kierrosten ja väännön suhteen.
Näyttää paremmalta kuin Jorin kuva, siis aika laajalla kierrosalueella mahdollista olla hyvä hyötysuhde :)

Typical-efficiency-map-of-an-electric-motor-The-figure-shows-equal-efficiency-contours-e.png
Typical-efficiency-map-of-an-electric-motor-The-figure-shows-equal-efficiency-contours-e.png (36.81 KiB) Katsottu 2421 kertaa
jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja jori »

Tuo kuvaaja ei taida olla kestomagneettimoottorista, vaan ns. sarjamoottorista, eli yleisvirtamoottorista, tai induktiomoottorista, eli oikosulkukoneesta, joissa magnetointivirta muuttuu kierrosluvun mukaan. Käyrästöstä näkee, että hyötysuhde on hyvä, kun ajetaan 3/4 kierroksilla ja vajaalla jännitteellä, mikä on sama tilanne moottorin kannalta kuin kestomagneettimoottorilla täydellä jännitteellä 80-90% kierroksilla. Käyrän loppupään hyötysuhde nitkahtaa alas tuolla 8000 kierroksen kohdilla hirmuisen moottorikierrosluvun aiheuttaman ilmanvastuksen takia.

Teslassa on tällainen moottori, mutta polkupyörissä on yleensä kestomagneettimoottori. Olisihan siitä toki etua, jos myös polkupyörien apumoottoreissa käytettäisiin näitä, mutta en ole vielä nähnyt, koska moottorinohjainta näissä nimitetään taajuusmuuttajaksi ja sellaisen elektroniikka on pykälää hankalampi kestomagneettimoottoriin verrattuna.

9000 rpm kiertävä moottori puhaltaa jo ilmaakin monen kymmenen watin teholla. 9000 rpm on 150 kierrosta sekunnissa. Vaikka moottori olisi vain 70 mm halkaisijaltaan, tuo vastaa 35 m/s ilmavälinopeutta. Tämä ei tietenkään ole aivan sama kuin suoravetoisessa napamoottorissa, jossa kehänopeudet ovat yksittäisiä metrejä sekunnissa.

Suuret kierrosluvut ovat toisaalta eduksi, mutta akkukäyttöisessä moottorissa ne vaativat korkeajännitteisen akun. Kun akun jännite on korkea, pitää jännitettä rajoittaa alhaisilla kierroksilla, ettei virta nouse käämitpolttavan suureksi. Siksi tällainen korkeakierroksinen vaatii selvästi monimutkaisemman moottorinohjauselektroniikan myös kestomagneettimoottorin tapauksessa.

Alhaisilla kierrosluvuilla pitää moottorin ottamaa virtaa rajoittaa, jotta käämi kestää. Suuremmilla kierrosluvuilla pitää rajoittaa käämeihin menevää tehoa, ettei hukkateho kuumenna moottoria liikaa, vaikka käämin virta ei olekaan sen heti polttavan suuri. Tällaisella säätimellä tulee käytännössä samanlainen käyrä, kuin oikosulkukoneella ja sarjamoottorilla, joten voi tuo käyrä olla kestomagneettikoneestakin, mutta huomattavan monimutkaisella säätimellä varustetusta ja korkeajännitteisestä akusta virtansa ottava.

Momentti näissa kuvissa vastaa virtaa ja jännite pyörimisnopeutta.

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Jossain Boschin moottorissa käytetään DRV8301 piiriä, joka pystyy ajamaan PWM hakkurointisignaalia (40 kHz) kolmeen vaiheeseen. Ohjelmasta on sitten kiinni miten monimutkainen se ohjaus on, mutta ainakin PWM signaalilla voi pudottaa jännitettä tarpeen mukaan, siis korkea jännite ei pitäisi olla ongelma. Ja jos pyritään säätämään moottorin vääntömomenttia polkimista saatavan momenttiarvon perusteella, niin kärähtämisongelmaa ei pitäisi olla. Tosin muistelisin että käämien lämpötilaa seurataan ainakin tuossa honkongilaisessa moottorissa.

ohjauspiiri: https://www.ti.com/product/DRV8301

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Jauhan tästä vielä: CycPron moottorin ohjain on kanadalaisen ASI:n tekemä (BAC855) ja siinä käytetään "vektoriohjausta", joka on kai monimutkaisin mahdollinen tapa ohjata moottoria :P https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_control_(motor)

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja jori »

ukram2 kirjoitti: 27 Helmi 2022, 19:39

Jauhan tästä vielä: CycPron moottorin ohjain on kanadalaisen ASI:n tekemä (BAC855) ja siinä käytetään "vektoriohjausta", joka on kai monimutkaisin mahdollinen tapa ohjata moottoria :P https://en.wikipedia.org/wiki/Vector_control_(motor)

Tämäkö siis on sittenkin oikosulkumoottori, eikä kestomagneettimoottori. Jos näin on, tuo ukram2 laittama hyötysuhdepiirros on juuri oikea tätä moottoria kuvaamaan. Hieno homma, että tilanne on muuttunut jo näiden pientenkin moottorien osalta induktiomoottoreiden käyttöön. Näihin ei tarvita harvinaisia metalleja kestomagneetteihin, kun niitä ei ole ja moottorin käyttökelpoiinen kierroslukualue on hyvän hyötysuhteen alueella laajempi ja nimenomaan eniten käytettävällä alueella. Ainoaksi ongelmaksi jää kuitenkin tuo systeemin vaatima korkea käyttöjännite, joka vaatii paljon kennoja sarjaan ja monimutkaisen akkuelektroniikan.

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Avatar
ukram2
Sisällöntuottajakokelas
Viestit: 462
Liittynyt: 25 Heinä 2014, 15:33
Paikkakunta: Espoo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja ukram2 »

Ei ole oikosulku, on kestomagneeteilla, speksin mukaan "BLDC outrunner".

Ajatelin tehdä 20s2p akun siihen, etä pääsee kokeilemaan korkeampia jännitteitä. Laturin toteuttaminen on vähän epäselvä, mulla on 42V kytkentä hakkuriregulaattoria käyttäen, mutta 84V vaatisi kai step-up topologiaa, tai ainakaan normaalit regulaattorit ei kestä noin korkeaa jännitettä.

Tuon ohjaus on FOC (Field‑oriented control) tyyppinen, niitä on tuossa wikipedian artikkelissa muitakin, jostain 70-luvun alusta niitä on tutkijat kehitelleet.

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 13787
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: CYC X1PRO sähköpyörän moottori

Viesti Kirjoittaja jori »

ukram2 kirjoitti: 01 Maalis 2022, 22:44

Ei ole oikosulku, on kestomagneeteilla, speksin mukaan "BLDC outrunner".

Ai jaa, ajattelin vaan, kun puhuit vektoriohjauksesta, jossa nimenomaan pyritään säätämään magnetointivirtaa loisvirtojen avulla. Jos tuo on kestomagneettimoottori, on parempi puhua kenttäsäädöstä.

Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. - Sakari Holma

Vastaa Viestiin