Phaserunner
Ovladač motoru V2
Uživatelská příručka Rev2.1, Connectorized

Společnost Grin Technologies Ltd
Vancouver, BC, Kanada

ph: 604-569-0902
e-mail: info@ebikes.ca
web: http://www.ebikes.ca
Copyright © 2017

Zavedení

Děkujeme, že jste si zakoupili Phaserunner, nejmodernější kompaktní ovladač motoru orientovaný na pole od Grinu. Tvrdě jsme pracovali na tom, abychom z tohoto zařízení vytvořili všestranné zařízení pro trh s náhradními díly, které lze spojit s téměř jakýmkoliv bezkomutátorovým motorem ebike a baterií. Některé přednosti zahrnují:

• O 75-80 % menší než typické ovladače v této třídě
• Wide Operating Voltage (24V až 72V baterie)
• Zcela voděodolný design v květináčích
• Proporcionální a výkonné rekuperační brzdění
• Plynulé a tiché ovládání orientované na pole
• Podporuje externí vypínač napájení
• Dálkový vstup vpřed / vzad
• Nastavitelné parametry (proudy fáze a baterie, svtage Cutoffs atd.)
• Oslabení pole pro zvýšení maximální rychlosti
• Bezsenzorový provoz s motory s vysokými otáčkami za minutu

Na rozdíl od standardních lichoběžníkových nebo sinusových regulátorů však musí být Field Oriented Controller (FOC) naladěn na konkrétní motor, se kterým je spárován. K tomu potřebujete komunikační kabel USB->TTL a počítač s nainstalovaným softwarem Phaserunner. Nemůžete jen připojit fázový a hallový vodič k náhodnému motoru a očekávat, že poběží.

Spojení

V2 Phaserunner z něj vycházejí pouze 3 kabely; 6kolíkový kabel Cycle Analyst, 5kolíkový kabel Hallova senzoru motoru a 3kolíkový kabel plynu. Má také zabudované konektory pro napájení z baterie, napájení fáze motoru a komunikační konektor.

2.1 Zástrčka baterie
Vstupní baterie pochází z vestavěné zástrčky XT60. Baterii můžete zapojit přímo do ovladače, pokud jsou kabely baterie dostatečně dlouhé, nebo použít prodlužovací kabel, který vede mezi konektorem baterie a Phaserunnerem.

2.2 Zástrčka motoru

Výstup třífázového motoru je dodáván z 3kolíkového samčího konektoru MT60, který je vhodný pro zpracování vysokých úrovní proudu. Pokud má váš motor na sobě dlouhý kabel, který dosáhne k Phaserunneru, můžete jej ukončit pomocí protikusu MT60. V opačném případě bude pro připojení motoru k ovladači motoru zapotřebí prodlužovací kabel motoru.

2.3 Kabel plynu
Kabel plynu je zakončen 3kolíkovou zástrčkou JST a používá se pro jednoduché systémy s pouhým ovládáním plynu ebike, s nebo bez displeje V2 Cycle Analyst (CA). Do tohoto signálu plynu je také navázáno vedení ebrake a při výchozím nastavení je signál plynu obj.tage lze snížit pod 0.8 V pro aktivaci proporcionálního regenerativního brzdění, což umožňuje potenciální použití obousměrných škrticích klapek pro řízení točivého momentu vpřed i brzdného momentu.

2.4 Kabel cyklického analytika
6kolíkový kabel Cycle Analyst funguje se zařízeními V2 i V3 CA. Signál rychlosti CA (pin 5, žlutý vodič) se přepne jednou za elektrickou komutaci bez ohledu na to, zda máte připojené Hallovy senzory.
Mějte na paměti, že pokud máte V3 Cycle Analyst (CA3), pak musíte zapojit plyn do CA3 a ne do ovladače.

2.5 Komunikace
Nakonec je v zadní části ovladače motoru zabudován port TRS pro připojení k počítači.

Komunikační standard používá sériovou sběrnici na úrovni 5V TTL a Grin vyrábí 3m dlouhý adaptérový kabel TTL->USB, takže se můžete připojit k USB portu standardního počítače. Jedná se o stejný komunikační kabel používaný s produkty Cycle Analyst a Satiator. Můžete také použít USB->Sériové kabely třetích stran, jako je číslo dílu FTDI TTL-3R-232V-AJ.

Instalace a montáž

Phaserunner je navržen tak, aby byl úzký na šířku a má kanál na zadní straně chladiče, takže jej lze připevnit k trubce vašeho kola pomocí páru kabelových pásků. Při externí montáži je ovladač vystaven velkému proudění vzduchu pro chlazení a tlačítko on-off zůstává přístupné.
Pokud chcete ovladač nainstalovat do šasi vozidla, měl by být hliníkový chladič přišroubován přímo ke kovové desce pomocí 4 montážních otvorů, aby se napomohlo odvodu tepla. V opačném případě bude náchylnější k přehřátí a přechodu do tepelného zpětného chodu při vysokých proudech.
Pokud ovladač běží na plných 96 A a je namontován na trubce kola vystavené proudění vzduchu, dojde po 1-2 minutách k tepelnému rollbacku a poté se ustálí na ~50 amps ustáleného fázového proudu. Při přišroubování k velkému externímu chladiči bude nástup tepelného rollbacku při plném proudu trvat déle (4–6 minut) a vyrovná se přibližně při 70 amps fázového proudu.

Ladění parametrů

Pokud jste si Phaserunner zakoupili jako součást kompletní sady s motorem, baterií atd., pak s největší pravděpodobností prodejce již předkonfiguroval parametry ovladače, takže stačí věci zapojit a jít.
V opačném případě budete chtít mít při prvním běhu Phaserunner zapojený do baterie a motoru a poblíž počítače nebo notebooku s nainstalovaným softwarem Phaserunner.
Software Phaserunner je k dispozici pro Linux, Windows a MacOS u nás webstrana: http://www.ebikes.ca/product-info/phaserunner.html

Zapojte kabel TTL->USB a propojte počítač s Phaserunnerem se zapnutým Phaserunnerem. Když spustíte software Phaserunner, stav zobrazený na horní liště by měl říkat „Ovladač je připojen“.

Pokud místo toho vidíte „nepřipojeno“, zkontrolujte, zda je vybraný sériový port správný a zda se zařízení USB->TTL ve správci zařízení zobrazuje jako COM port (Windows) nebo ttyUSB (Linux) nebo cu.usbserial ( Operační Systém Mac). Pokud váš systém nerozpozná sériový adaptér USB, možná budete muset stáhnout a nainstalovat nejnovější ovladače virtuálního portu COM z FTDI: http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

4.1 Autotune motoru

S připojeným softwarem je dalším krokem spuštění rutiny Phaserunner „Autotune“. To způsobí roztočení motoru a je nezbytné, aby bylo vaše kolo podepřeno, aby se motor mohl volně otáčet dopředu i dozadu. U motoru se zadním nábojem se ujistěte, že se kliky mohou úplně otáčet a nekolidují se stojanem, např.ample, v případě, že první testování roztočí motor obráceně.
Spuštění procesu automatického ladění vyžaduje váš nejlepší odhad kV motoru v RPM/V a také počet pólových párů v motoru. Firmware používá tyto počáteční parametry pro určení frekvence testovacího proudu a měli byste zadat hodnoty, které se blíží očekávaným. Napřample, pokud máte motor se štítkem, který říká 220 ot./min 24V, pak rozumný odhad pro kV je 220/24 = 9.1 ot./min./V. Efektivní páry pólů jsou počty, kolik elektrických cyklů odpovídá jedné mechanické otáčkě motoru a Phaserunner tuto informaci potřebuje ke korelaci své elektrické výstupní frekvence s rychlostí kola. U motoru s přímým pohonem (DD) je to počet párů magnetů v rotoru, zatímco u motoru s převodovkou je potřeba páry magnetů vynásobit převodovým poměrem.
Níže uvedená tabulka ukazuje efektivní páry pólů pro mnoho běžných řad motorů.

Tabulka 1: Efektivní pólové páry běžných DD a převodových nábojových motorů

Rodina motorů	# Poláci
Crystalyte 400, energie divočiny	8
BionX PL350	11
Crystalyte 5300, 5400	12
TDCM IGH	16
Crysatlyte NSM, SAW	20
Crysatlyte H, Crown, Nine Continent, MXUS a další 205mm DD motory	23
Magic Pie 3, další 273mm DD motory	26
Bafang BPM, Bafang CST	40
Outrider 02	43
Bafang GO I, MXUS XF07	44
Bafang G02	50
eZee, BMC, MAC, Puma	80

U ostatních motorů kontaktujte výrobce, otevřete motor a spočtěte magnety (a převodový poměr) nebo spočítejte počet hallových přechodů, ke kterým dojde, když otočíte kolem rukou o jednu otáčku.
Po zadání hodnot kV a #Poles spustí „Statický test“ 3 krátké bzučení, aby se určila indukčnost a odpor vinutí motoru a výsledné hodnoty se zobrazí na obrazovce.
Jako další spustíte test rotačního motoru, který způsobí, že se motor otočí přibližně poloviční rychlostí po dobu 15 sekund. Během tohoto testu otáčení regulátor určí přesnou kV konstantu vinutí pro náboj a také pinout a předstih časování Hallových senzorů, pokud jsou přítomny. Pokud se motor během tohoto testu otáčí dozadu, zaškrtněte políčko „flip motor direction on next run“ a zopakujte test rotujícího motoru v opačném směru.

Během tohoto testu otáčení bude Phaserunner automaticky spouštět motor v bezsenzorovém režimu. Pokud se motor netočí a jen se několikrát spustí a zadrhne, budete muset upravit parametry bezsenzorového spouštění, jak je popsáno v části 4.4, dokud nebude motor schopen samočinného spuštění v pořádku. A konečně, poslední obrazovka vám dává možnost obnovit všechna ostatní nastavení Phaserunner na jejich výchozí hodnoty. Doporučujeme to provést, pokud jste již neprovedli vlastní změny v ostatních nastaveních, která chcete zachovat.

4.2 Nastavení baterie

Když je ovladač namapovaný na váš motor a dobře se točí, měli byste dále nastavit objem baterietage a aktuální nastavení na příslušné hodnoty pro váš balíček. Doporučujeme vyrobit max. regen voltage stejný jako plný náboj objtage vaší baterie, s regen start objtage asi o 0.5V méně. Pro nízké objtage rollback, můžete to nastavit tak, aby to bylo těsně nad mezní bod BMS vaší baterie, ale pokud máte cyklického analytika, doporučujeme ponechat toto na výchozích 19V a použít nízké objemové napětí CA.tagmísto toho funkce cutoff. Tímto způsobem jej můžete měnit za chodu.
Měli byste nastavit maximální proud baterie na hodnotu, která se rovná nebo je nižší než hodnota, kterou je baterie dimenzována. Vyšší proudy baterie povedou k vyššímu výkonu, ale mohou také zatěžovat články baterie, což má za následek kratší životnost cyklu, a také může způsobit vypnutí obvodu BMS a vypnutí baterie. Pokud nastavujete systém s rekuperačním brzděním, možná budete muset omezit maximální proud rekuperační baterie, který poteče do vaší sady, pokud máte obvod BMS, který se vypne, pokud detekuje nadměrný nabíjecí proud.

4.3 Nastavení fázového proudu a výkonu motoru
Kromě regulace proudu tekoucího dovnitř a ven z baterie může Phaserunner také nezávisle řídit maximální fázové proudy, které tečou do a z motoru. Je to fázový proud motoru, který generuje točivý moment a také způsobuje zahřívání vinutí motoru a při nízkých otáčkách motoru může být tento fázový proud několikrát vyšší než proud baterie, který vidíte na cyklovém analytikovi.

Maximální výkonový limit nastavuje horní hodnotu celkového počtu wattů, které budou moci proudit do motoru náboje. To má podobný účinek jako omezení proudu baterie, ale je závislé na objemutagE. S limitem výkonu motoru 2000 W budete omezeni na 27 amps proudu baterie se 72V baterií, zatímco byste viděli více než 40 amps 48V baterií.
Max Regen Phase Current přímo nastavuje špičkový brzdný moment motoru při plné regeneraci. Pokud chcete silný brzdný účinek, nastavte ho na plných 80 nebo 90 A, pokud je maximální brzdná síla na váš vkus příliš intenzivní, snižte ji.
Následující graf ukazuje souhru mezi fázovým proudem motoru, proudem baterie a výstupním výkonem motoru pro typické nastavení. Při jízdě na plný plyn budete v nízkých rychlostech omezeni fázovým proudem, ve středních rychlostech budete omezeni proudem baterie a ve vysokých rychlostech budete omezeni obj.tage vaší baterie.

4.4 Vyladění bezsenzorového samostartu
Pokud běžíte v bezsenzorovém režimu, budete pravděpodobně muset vyladit chování bezsenzorového samostartování. Když bezkomutátorový motor běží bez Hallových senzorů a spouští se z klidu, ovladač motoru se pokusí naslepo ramp zvýšit otáčky motoru na minimální otáčky, než se zablokuje v otáčení (uzavřená smyčka).
Dělá to tak, že nejprve vstříkne statický proud do fázových vinutí, aby se motor nasměroval do známé polohy, a pak toto pole otáčí rychleji a rychleji, dokud nedosáhne bodu Autostart Max RPM.

Jako výchozí bod byste měli použít automatický start vstřikovací proud podobný vašemu maximálnímu fázovému proudu, Autostart Max RPM asi 5-10 % otáček běžícího motoru a čas roztočení kdekoli od 0.3 do 1.5 sekundy v závislosti na tom, jak snadno motor běží. dokáže rozjet kolo do rychlosti. Na kolech, kterým pomáháte při rozjezdu pedálem, pak krátce 0.2-0.3 sekundy ramp bude často fungovat nejlépe, zatímco mnohem delší ramp je vyžadován, pokud potřebujete pracovat s nulovým vstupem pedálu.
Pokud autostart ramp je příliš agresivní nebo jsou maximální otáčky Autostartu příliš nízké, pak při sešlápnutí plynu ucítíte, že se motor opakovaně pokouší nastartovat znovu a znovu. Můžete také generovat poruchy, jako je okamžitá chyba fázového nadproudu. Pokud během bezsenzorového startu dochází k poruchám fázového nadproudu, pak budete obvykle muset zvýšit šířku pásma regulátoru proudu a/nebo parametry šířky pásma PLL.

4.5 Throttle and Regen Voltage Mapy
Na rozdíl od většiny ovladačů ebike, kde signál plynu řídí efektivní objemtage a tedy nezatížené otáčky motoru, s Phaserunnerem škrticí klapka přímo řídí točivý moment motoru. Pokud motor zvednete ze země a dáte na něj jen malé množství plynu, bude se stále točit na plné otáčky, protože motor není zatížen. Mezitím, pokud jedete s vozidlem a použijete částečný plyn, získáte z motoru stálý točivý moment, který zůstane konstantní, i když vozidlo zrychluje nebo zpomaluje. To se liší od standardních ovladačů ebike, kde plyn přímo ovládá otáčky motoru.

Ve výchozím nastavení bude Phaserunner nakonfigurován tak, že aktivní plyn začíná na 1.2 V a plný plyn se dosáhne při 3.5 V, což je široce kompatibilní s Hallovými ebikovými plyny. Phaserunner má analogové vedení ebrake, které je navázáno na plynovou šňůru a regen vol.tage je mapováno tak, že rekuperační brzdění začíná při 0.8 V a poté dosáhne maximální intenzity při 0.0 V.
S brzdovým a plynovým potrubím spojeným tímto způsobem může Phaserunner podporovat variabilní regeneraci prostřednictvím obousměrných škrticích klapek nebo V3 Cycle Analyst, pouze s jediným drátem pro dopředný a brzdný moment.

4.6 Oslabení pole pro zvýšení rychlosti
Jednou z užitečných funkcí Phaserunneru jako pole orientovaného regulátoru je schopnost zvýšit maximální rychlost vašeho motoru nad rámec toho, co je normálně možné z objemu baterie.tagE. To se provádí injekcí proudu zeslabujícího pole, který je kolmý na proud vytvářející krouticí moment.

Přesné zvýšení rychlosti pro daný proud zeslabující pole bude záviset na vlastnostech vašeho konkrétního motoru a zvýšení rychlosti tímto způsobem je méně účinné než použití vyššího objemutage pack nebo rychlejší vinutí motoru. Ale pro zvýšení rychlosti o 15-20% jsou dodatečné ztráty docela rozumné vzhledem k ziskům.
Níže uvedený graf ukazuje naměřené otáčky motoru (černá čára) jako funkci odbuzení amps pro velký motor s přímým pohonem náboje. Žlutá čára je odběr proudu naprázdno, který odráží množství energie navíc ztracené v důsledku zeslabení pole. Ve 20 amps odbuzením se otáčky motoru zvýšily z 310 ot./min na 380 ot./min, zatímco odběr proudu naprázdno je stále těsně pod 3 amps.

Skryté dráty

zde je několik dalších vodičů uvnitř lanka plynu, které se odhalí, pokud stáhnete tepelný smršť, včetně ovládání vpřed/vzad, vstupu dálkového spínače a analogového signálu brzdy.

5.1 Reverzní režim

Hnědý vodič vpřed/vzad je užitečný v určitých situacích na tříkolkách a čtyřkolkách, když chcete couvat pod proudem. Chcete-li to použít, budete muset připojit spínač, který zkratuje signální vodič k uzemňovacímu vodiči. V softwaru Phaserunner můžete nezávisle omezit rychlost zpátečky, aby vozidlo nestřílelo vzad na plný plyn.

5.2 Dálkový vypínač

Dva dráty tlačítek vám umožňují připojit dálkový spínač, pokud chcete mít možnost zapnout a vypnout systém bez nutnosti vypínat napájení z baterie. Tyto dva vodiče obsahují plný objem baterietagDávejte pozor, abyste je nezkratovali proti signálnímu vedení.

5.3 Samostatný vstup Ebrake

Nakonec si všimnete, že signální kabel plynu má oba modré (analogová brzda) a zelené (plyn) vodiče namačkané k sobě na stejném kolíku. Pokud chcete mít oddělené signály pro ovládání vašeho brzdného momentu a vašeho motorického momentu (řekněme dva plyny nebo páku ebrake, která má proporcionální obj.tage signál na něm), pak můžete oddělit zelený a modrý vodič od tohoto kolíku a posílat nezávislé signály na každý z nich.

Nastavení cyklického analytika

Ovladač Phaserunner používá pro snímání proudu přesný bočníkový rezistor 1.00 mOhm, takže pro přesný odečet vašeho proudu se stačí ujistit, že RShunt CA je nastaven na 1.000 XNUMX mOhm, což je obvykle výchozí hodnota.
Protože Phaserunner používá škrticí klapku točivého momentu spíše než voltagU plynu se optimalizované nastavení výstupu plynu na zařízení V3 CA může lišit od toho, co byste mohli používat s konvenčním ovladačem ebike. ramp nahoru a ramp down rate nyní řídí rychlost, se kterou se moment motoru zvyšuje nebo snižuje, a mohou být vyšší hodnoty pro podobné efekty vyhlazování.

LED kódy

Zabudovaná LED na straně ovladače poskytuje užitečný stavový indikátor, pokud jsou zjištěny nějaké chybové situace. Některé poruchy se automaticky vymažou, když stav pomine (jako např. plyn objtage mimo rozsah), zatímco ostatní vyžadují nejprve vypnutí a zapnutí ovladače.

Tabulka 2: Kódy blesku Phaserunner LED

1-1	Controller Over Voltage
1-2	Fáze nad proudem
1-3	Kalibrace snímače proudu
1-4	Snímač proudu Nad proudem
1-5	Přehřátí regulátoru
1-6	Porucha snímače Hallova motoru
1-7	Controller Under Voltage
1-8	POST test statické brány mimo rozsah
2-1	Časový limit síťové komunikace
2-2	Okamžitý nadproud fáze
2-4	Throttle Voltage Mimo rozsah
2-5	Okamžitý ovladač Over Voltage
2-6	Interní chyba
2-7	POST test dynamické brány mimo rozsah
2-8	Okamžitý ovladač pod svtage
3-1	Chyba parametru CRC
3-2	Aktuální chyba měřítka
3-3	svtage Chyba měřítka
3-7	Hala stání

Specifikace

8.1 Elektrické

Špičkový proud baterie	Programovatelný až 96A* Doporučený 40A Max
Špičkový fázový proud	Programovatelný až do 96A*
Špičkový regenerační fázový proud	Programovatelný až do 96A*
Spojitý fázový proud	45-50 Amps*, 70 Amps s přídavným chladičem
Fázový proud Rollback Temp	90°C Vnitřní teplota (pouzdro ~70°C)
Mosfety	100 V, 2.5 mOhm
Max. Objem baterietage	90V (22s Lithium, 25s LiFePO4)
Min. objem baterietage	19V (6s Lithium, 7s LiFePO4)
Limit eRPM	Nedoporučuje se nad 60,000 XNUMX ePRM, i když bude fungovat i po této hodnotě.
Maximální proud ze zástrčky CA-DP	1.5 Amps (Automatické vypnutí při vyšších proudech)
RShunt for Cycle Analyst	1.000 mΩ

* Tepelný zpětný chod se obvykle spustí po 1-2 minutách špičkového fázového proudu a proud se poté automaticky sníží, aby se udržela zpětná teplota regulátoru.

8.2 Mechanické

Rozměry dxšxv	99 x 33 x 40 mm
Otvory pro šrouby chladiče	M4x0.8, hloubka 5 mm, rozteč 26.6 mm x 80.5 mm
Hmotnost	0.24 – 0.5 kg (v závislosti na délce kabelu)
DC konektor baterie	Amass XT60
Konektor fáze motoru	Amass MT60
Signální konektory	Dámská řada JST-SM
Komunikační zástrčka	1/8” TRS Jack
Hydroizolace	100% zalitá elektronika, konektory nic moc

8.3 Pinout konektoru

	Plyn**: 1=SV 2=Gnd 3=Signály tahu + odbrzdění
	Hallův senzor: 1=Gnd 2=Žlutá 3=Zelená 4=modrá 5=5V
	Cyklický analytik***: 1=Vbatt 2=Gnd 3=-Spojník 4=+Shunt 5=Hala 6=Throt

** Lanka Ebrake / Plyn lze v případě potřeby oddělit
*** Pozor u starých cyklových analytiků s malou obrazovkou, v Throt vedení je vyžadována přídavná dioda, aby se zabránilo plnému výkonu při zapojení.

Dokumenty / zdroje

GRIN TECHNOLOGIES Phaserunner Motor Controller V2 [pdfUživatelská příručka Ovladač motoru Phaserunner V2, Ovladač motoru V2, Ovladač V2, V2

Reference

• Uživatelská příručka