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Esquema electrico de controlador KU63 36v 250W

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1 Esquema electrico de controlador KU63 36v 250W el Sáb Oct 20, 2012 10:48 pm

fran_solo


Hace poco tuve un pequeño percance con el controlador KU63. El caso que uno de los cables al conectarlo se me doblo un pin y me hizo corto y me di cuenta de que no tenia ningun tipo de documentacion relativa a este controlador, por si queria arreglarlo. El caso que dando una vuelta encontre la siguiente web de Albert:

http://www.avdweb.nl/solar-bike/electronics/ku63-motor-controller.htmlAlbert WEB proyecto bici solar electrica seccion controlador KU63

Tiene muy buenos artículos interesantes de como se ha montado un sistema para cargar su bici eléctrica con paneles solares y asi no pagar ni un duro a la OPEP. Pero lo que me llamo la atención es que había desarrollado un esquema del controlador KU63, junto con todas las modificaciones posibles:



Por cierto en la web tiene colgado el esquema en PDF en alta calidad.No lo pongo aquí directamente para no pasarme por la resolución de la imagen y por no abusar del enlace que pone este señor.

Aparte si hay dudas responde a correos (solo en ingles), muy majo este señor y parece que sabe de lo que se habla.

El esquema lo he comprobado, y coincide al 100% con mi controlador KU63 que compre en innovabikes.

Cosas que me han llamado la atencion de este esquema. Citando la web anterior:

1. Similar KU series motor controllers

It seems that all KU series motor controllers have almost the same circuit:

KU60 350W 6 Mosfets
KU63 250W 6 Mosfets
KU65 250W 6 Mosfets
KU93 450W 9 Mosfets
KU123 500W 12 Mosfets
KU151 1000W 15 Mosfets

El Ku 93, Ku123 y Ku 151 tienen caja distinta y mas transistores mosfet pero comparten en esencia el montaje y los componentes del esquema.

Es decir el KU60, KU63, KU65 son el mismo controlador solo que cambian algunos de los componentes para que den mayor potencia o se adapte a la tensión de 24 / 36 v. Yo creo que la potencia o el consumo en amperios se regula si os fijáis en el esquema ahí una nota a la derecha que pone "Increase motor current by Rtune". Y la tensión del regulador es por software aunque se puede modificar, si os fijais en el microprocesador patilla 12 "Undervoltage detection", ahi un divisor de tension que le dice al micro la tensión mínima de las baterías.

A ver si alguno de los electronicos como yo del foro y sacamos algo interesante. Un saludo a todos y a ver que sacamos de esto. Very Happy

eu


Que emocion, ya tengo material esta noche para aprender como funciona un inverter. Smile

Gracias

fran_solo


Nada, ademas es un esquema muy claro. Yo por ejemplo el otro dia me llamo la atención que tal como esta montado el circuito, no se si la rueda podra. En teoría podría ir marcha atrás.

Por cierto estaba pensando cuando dices inverter. Para mi un inverter es un conversor o una fuente de alimentación de estos de 12 a 220v por ejemplo. Sin embargo aquí lo que tenemos son 36 voltios que regulamos a la rueda directamente para que gire.

Un saludo y a ver si me puedes aclarar eso.

pmaicas

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Yo no entiendo eso de llamarlo "inverter", es un controlador para motores brushless. Entender como funcionan es facil, hay tres lineas que vienen del motor, que deben conectarse alternativamente a +V y a 0, de ahí que se necesitan seis mosfet, cada mosfet es como un interruptor gobernado por la cpu. Cuando se maneja demasiada potencia, se ponen dos mosfet por cada linea en cascada) la cpu sigue igualmenne manejando seis lineas de salida.

Toda la "chicha" del asunto esta en la programacion de la cpu, la secuancia de conexiones, el control de la tension aplicada (mediante PWM), el arranque, si hay que limitar el maximo de revoluciones, ....


Os dejo un par de enlaces, donde explican la secuencia que debe seguir el controlador:
http://bicicletaselectricas.wordpress.com/diseno-de-un-controlador-brushless-para-bicicleta/
http://bicicletaselectricas.wordpress.com/pistas-para-reparar-una-bicicleta-electrica-con-motor-brushless/

Aunque si alguien quiere contruirse un contrlador, a modo de pr+actica, creo que sería mas facil hacerlo para un motor mas peqeueño, y en las webs de radiocontrol debe haber informacion interesante al respecto.



pmaicas

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Otro enlace:
http://www.micropic.es/mpblog/2009/01/iniciacion-al-control-de-motores-brushless-bldc/

También hay una nota técnica de microchip [AN857] "Brushless DC Motor Control Made Easy" muy buena, aunque esto ya es demasiado para mi ;-)

El motor lo puedes hacer funcionar en las dos direcciones, y también 'a pasos' ya que en el fondo es un motor paso a paso.

Yo estuve buscando un controlador así de simple, que se conecte solo al motor (3 lineas + 5 sensores hall) y que desde fuera digitalmente le des la dirección, velocidad, ... pero todo lo que aparecían eran controladores bestiales (para la industra). Era para manejarlo con mi proyecto de controlador arduino (ya que la parte de los mosfets no me atrevo a hacerla yo).

Sebibike

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fran_solo escribió:Nada, ademas es un esquema muy claro. Yo por ejemplo el otro dia me llamo la atención que tal como esta montado el circuito, no se si la rueda podra. En teoría podría ir marcha atrás.

Por cierto estaba pensando cuando dices inverter. Para mi un inverter es un conversor o una fuente de alimentación de estos de 12 a 220v por ejemplo. Sin embargo aquí lo que tenemos son 36 voltios que regulamos a la rueda directamente para que gire.

Un saludo y a ver si me puedes aclarar eso.

La rueda no girará hacia atrás con ese controlador a no ser que le pongas un motor sin engranajes; con motores con engranajes el motor "gira libre"... es lo que permite que no ofrezca resistencia cuando no actúa, como una bici cuando pedaleas hacia adelante o atrás
Vídeo aquí:
http://www.enbicielectrica.com/t2299-solucionado-el-motor-acelera-pero-la-rueda-no-se-mueve#40841


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http://Bici-electrica.blogspot.com
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fran_solo


pmaicas escribió:Otro enlace:
http://www.micropic.es/mpblog/2009/01/iniciacion-al-control-de-motores-brushless-bldc/

También hay una nota técnica de microchip [AN857] "Brushless DC Motor Control Made Easy" muy buena, aunque esto ya es demasiado para mi ;-)

El motor lo puedes hacer funcionar en las dos direcciones, y también 'a pasos' ya que en el fondo es un motor paso a paso.

Yo estuve buscando un controlador así de simple, que se conecte solo al motor (3 lineas + 5 sensores hall) y que desde fuera digitalmente le des la dirección, velocidad, ... pero todo lo que aparecían eran controladores bestiales (para la industra). Era para manejarlo con mi proyecto de controlador arduino (ya que la parte de los mosfets no me atrevo a hacerla yo).

Me encantan los enlaces que me comentas, hojala hubiera tenido el de "pistas para reparar un motor BLDC". Con respecto a la nota tecnica que pones de microchip, es que es lo mismo que el diagrama que posteé, lo mismo en ideas. Por cierto si algun dia necesitas un circuito o diseño para motores, tengo un par de modulos diseñados programados y probados. Se controlan por I2C.


Sebibike escribió:
La rueda no girará hacia atrás con ese controlador a no ser que le pongas un motor sin engranajes; con motores con engranajes el motor "gira libre"... es lo que permite que no ofrezca resistencia cuando no actúa, como una bici cuando pedaleas hacia adelante o atrás
Vídeo aquí:
http://www.enbicielectrica.com/t2299-solucionado-el-motor-acelera-pero-la-rueda-no-se-mueve#40841
Cierto Sebi, de todas la verdad que siempre he tenido la duda de si mi kit era de engranaje o directo. Por que claro hace poco ruido y me imaginaba que un motor de bici electrica con engranajes sonaria a minitaladro a pilas Very Happy Un saludo señores

JanDC


Buenooo ... !!! Me pierdo por ignorancia pero algo más he entendido del galimatias electrónico.Poco a poco ...Gracias por la información y enlaces.
Saludos !

9 uhum el Dom Oct 21, 2012 7:18 pm

eu


Por lo que he llegado a entender, el procesador gatilla los igbt en circuitos separados.
Segun este foro levantando el voltaje giraria mas rapido.
Con lo que entiendo en este esquema el que controla la frecuencia es el procesador, levantar el voltaje solo aumentaria la potencia, nunca la velocidad.

Lo llamo inverter porque en los manuales que leo lo escriben asi, sean para controladoras de motores industriales ac ac (bombas de agua), como choppers dc ac (lamparas de pantallas, aire acondicionado o motores sin escobillas). Siempre que modifiquen el ancho, alto o inclinacion del impulso . De todos modos creo que es entendible.

Un controlador de stepper motor por ejemplo este:
http://www.ebay.com/itm/Stepper-motor-Pulse-Signal-Generator-module-Speed-Regulator-Controller-/180930095399?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a20462927
y para arduino:
http://www.ebay.com/itm/New-Stepper-Motor-Driver-Board-UL2003-Four-Phase-Step-Motor-Test-Board-/270947556101?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3f15bb9b05

Con respecto a la pagina web no tiendo el modelo que tiene 15 mosfet, el de 12 sencillo y el de 9 un poco entre comillas.

Tampoco entiendo porque usan fet que se puedan quemar, que yo sepa ya hay varios mosfet que se auto iniven por temperatura y no se queman nunca.

Sebibike

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De electrónica sé 0 pero puedo asegurar que subiendo el voltaje aumentas la velocidad: lo he probado sobre el terreno ya en varios... es más, hay motores como el 9C que directamente te dan una relación de rpm/v.


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fran_solo


Seria curioso, modificar el propio controlador para que admitiera los 48 voltios. Lo que no se hasta que punto se podría hacer. Por que por la parte del controlador se podría, pero ¿y la rueda? en mi caso pone claramente 36 V. Y no tengo ningún tipo de esquema de esta, excepto la sencilla referencia de la temperatura, que por lo que veo apenas se calienta en el recorrido que hago a diario.

pmaicas

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He estado buscando algo mas informacion, puestos a construir un regulador yo optaría por un chip Allegro A3930 que vale unos 5 euros y lo hace todo, claro que a eso hay que añadirle los mosfet que es lo caro y delicado del diseño, yo de todas formas no me atrevo a tanto.

He encontrado este regulador, que es el tipo de regulador que me gustaría tener para manejarlo con el arduino, me parece un poco voluminoso, y no se su precio.

Fran, el motor que tienes seguramente va con engranajes, estos no hacen ruido, son pequeños y no ofrecen resistencia al estar apagados, no son reversibles ni cargan la batería. Los otros (sin) son todo lo contrario.

Modificar un controlador hecho con componentes smd me parece muy arriesgado, puedes sobrepasar los limites de cualquier componente, no solo los condensadores electroliticos, tambien puede haber otros componentes cerca del límite, diodos, regulador de tension, otros condensadores smd, ..

Fran, los módulos esos que me comentas los tienes construidos ? Aunque de momento me vale con el controlador del kit original, igual -si esto me sale bien- me lío con algo más complicado.


fran_solo


Yo si prefieres continuamos la charla en tu post sobre el controlador que diseñas que por cierto me parece interesante el tema. Y quizás pueda ayudarte aportando algo.

Con respecto a modificar el controlador. Para mi no es un gran problema trabajo con placas a nivel de smd desde hace tiempo y tengo equipo especial para ello. Y lo mas importante el esquema. El único problema que veo que realmente la bici la utilizo a diario y cuando experimentas sueles tener percances tal como comentas.

Si os fijáis en el esquema del Ku63, las resistencias R50 y R55 forman un divisor resistivo que le dice al micro la tensión mínima de corte 30 +-1V. Eso habría que modificarlo para los 48v. Y mas cosas condensadores que veo por ahi y bueno en general este tema quiero tomármelo con tiempo.

El tema de la rueda, es cierto totalmente el hecho de que yo cuando la compre no tenia muy claro si era por engranajes o directa o cualquier método alternativo que desconozca por el momento. Pero gracias a Sebi a ti por por aclararme el tema por que realmente me tenia una idea muy diferente de lo que era realmente.

Discovan

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Que buen post... :.<:

JanDC


pmaicas He estado buscando algo mas informacion, puestos a construir un regulador yo optaría por un chip Allegro A3930 que vale unos 5 euros y lo hace todo, claro que a eso hay que añadirle los mosfet que es lo caro y delicado del diseño, yo de todas formas no me atrevo a tanto.

He encontrado este regulador, que es el tipo de regulador que me gustaría tener para manejarlo con el arduino, me parece un poco voluminoso, y no se su precio.

fran_solo Yo si prefieres continuamos la charla en tu post sobre el controlador que diseñas que por cierto me parece interesante el tema. Y quizás pueda ayudarte aportando algo.
Con respecto a modificar el controlador. Para mi no es un gran problema trabajo con placas a nivel de smd desde hace tiempo y tengo equipo especial para ello. Y lo mas importante el esquema. El único problema que veo que realmente la bici la utilizo a diario y cuando experimentas sueles tener percances tal como comentas.


Hola : para no abrir otro hilo (creo que deberia ir en el anterior de Sebibike)y descono-
cer si se pueden traspasar las citaciones lanzo una pregunta a los conocedores de electró-
nica.
He visto que los trenes en miniatura tripulados tienen un regulador fragmentador que
le llaman chopper que manipulan con un potenciómetro.He mirado la firma inglesa 4QC y veo
que usan transistores bipolares,mosfets,IGTB,resistores de potencia tipo Shunt ...
Son reguladores estáticos de contínua CD-CD.
Me parecen muy parecidos a los reguladores de bicis-e y pregunto si los de bici-e se pueden
instalar en un trenecito que funciona a 12,24 o 36 V ,500 W y viceversa,si los del trenecito se pueden instalar en las bicis-e.Pregunto desde la más profunda ignorancia electrónica.
Quizá es factible poner un regulador en una bici-e o viceversa y tener un sistema más
óptimo y económico.No puedo evitar chafardear el trasiego de tecnologias de una especialidad a otra.
Si se ha de mover de hilo,Sebastián,haz lo que convenga.Gracias. Saludos !

chabo


Sebibike, la velocidad,no la da la tensión, pues solo da mayor torque al aumentarla, pues para tener mayor velocidad lo que necesitas es aumentar la rapidez con la que actúas sobre las bobinas del motor, es decir, que si tenemos un contador 123,123,123.... pues necesitamos que esa secuencia sea más rápida. Lo único que puede pasar, que al estar el motor con carga, pues al tener mayor torque, le cuesta menos aumentar la velocidad, pero no debería haber diferencia, al menos a máxima velocidad, pues como he dicho, quien la limita es la rapidez de dicha secuencia. Un saludo.

Sebibike

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Sebibike escribió:De electrónica sé 0 pero puedo asegurar que subiendo el voltaje aumentas la velocidad: lo he probado sobre el terreno ya en varios... es más, hay motores como el 9C que directamente te dan una relación de rpm/v.

chabo escribió:Sebibike, la velocidad,no la da la tensión, pues solo da mayor torque al aumentarla, pues para tener mayor velocidad lo que necesitas es aumentar la rapidez con la que actúas sobre las bobinas del motor, es decir, que si tenemos un contador 123,123,123.... pues necesitamos que esa secuencia sea más rápida. Lo único que puede pasar, que al estar el motor con carga, pues al tener mayor torque, le cuesta menos aumentar la velocidad, pero no debería haber diferencia, al menos a máxima velocidad, pues como he dicho, quien la limita es la rapidez de dicha secuencia. Un saludo.
Me remito a lo dicho. Si usas el simulador de ebikes.ca, veras que, de facto,es así por la razón que sea.


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18 Re: Esquema electrico de controlador KU63 36v 250W el Miér Mar 27, 2013 11:28 pm

pmaicas

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chabo escribió:Sebibike, la velocidad,no la da la tensión, pues solo da mayor torque al aumentarla, pues para tener mayor velocidad lo que necesitas es aumentar la rapidez con la que actúas sobre las bobinas del motor, es decir, que si tenemos un contador 123,123,123.... pues necesitamos que esa secuencia sea más rápida. Lo único que puede pasar, que al estar el motor con carga, pues al tener mayor torque, le cuesta menos aumentar la velocidad, pero no debería haber diferencia, al menos a máxima velocidad, pues como he dicho, quien la limita es la rapidez de dicha secuencia. Un saludo.

Solo tienes razon en parte, es cierto que la velocidad es proporcional a la frecuencia con la que se conmutan las bobinas, pero es que esta frecuencia no la decide el controlador a su libre albedrío, sino que va marcada por los sensores que lleva el motor, de modo que si aumentas el par el motor se acelera y el cpu tiene que seguir ese ritmo marcado por los sensores, lo contrario sucede si aumentas la resistencia el motor baja de vueltas la velocidad disminuye sin que el controlador se 'desincronice', gracias a los sensores.

chabo


Ok, eso no lo sabía, gracias por la info.. nunca te acostarás sin saber una cosa más.. Un saludo.

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