Réglage High Torque vs High Speed

[koto]

Il y a 1 heure, Techos78 a dit :

Bon, il faut bien voir qu'une roue, c'est une structure vraiment simple. Voilà la châssis :

Oui, rien d'autre, le moteur, deux porte-pédales et deux pédales, et c'est tout.
Je précise que si je me suis mis dans un trou, c'est que ce truc est abominablement instable, c'est pire qu'une savonnette.

La coque et tout son contenu (batteries, cm avec capteurs...) vient coiffer tout ça en se fixant sur les côtés des porte pédales par 4, 6 ou 8 vis, et la coque est un peu guidée car elle est encastrée autour des porte-pédales. 

La photo est une ks16b, on voit les 6 vis de fixations au dessus de la pédale :

 

Pour le fonctionnel, tu as saisi le truc. Sans vouloir compliquer les choses, il n'est pas inutile de savoir que l'asservissement, qui agit uniquement sur le tangage, utilise deux capteurs : un gyromètre (mesure des rotations angulaires) pour la boucle rapide, et un accéléromètre (détection de la verticale) pour la boucle lente. En gros, l'ensemble cherche à aligner le centre de gravité roue+pilote avec le point de contact au sol. Pour cela, l'asservissement ne gère pas la vitesse, mais il crée des variation de vitesses pour équilibrer l'ensemble. En conséquence, une roue sans pilote continue son chemin à vitesse constante si elle est équilibrée. (ce n'est pas le cas de toutes les roues, la Monster 2400Wh par exemple).

Par analogie, on peut imaginer que l'on marche, avec un balais à l'envers en équilibre dans le creux de la main. Si le balais penche en avant, il faudra accélérer, en arrière il faudra décélérer, si c'est équilibré on garde la vitesse, peu importe laquelle. Ce sont les variations qui sont nécessaires, et elles seront principalement conditionnées par l'amplitude du déséquilibre et par la masse du balais.

Par contre, la vitesse est surveillée par les alarmes sonores (bip ou audio) ou sensitives (tilt back) . Le tilt back est une accélération fugitive de la roue qui est ressentie comme étant un "relevage de pédales", ce qui est bien sûr impossible, c'est simplement un décalage de consigne de verticalité.

Edit : bon, il est plus facile de saisir les notions de variations si on a (encore) en tête les bases de calcul différentiel et intégral.

Merci beaucoup pour la patience et le temps que tu passes à bien expliquer. Et au passage, je remercie tous ceux qui m'ont répondu. Super sympa de votre part et j'ai l'impression de comprendre mieux en plus. Superbe !!!

En ce qui concerne la fixation de la coque: il y a donc intérêt à utiliser du matériau assez robuste si toute la coque ne tient que par des vis car si on a une chute qui vrille un peu la structure certains points de fixation pourraient se déchirer, etc... Je suppose que tout ça a été étudié par les contructeurs (enfin, on sait bien que tout le monde n'apporte pas les mêmes soins sur les mêmes aspects).

[koto]

il y a 45 minutes, papaCoursac a dit :

Oui, absolument, je m'étonnais que cela  n'ait pas encore été dit. Pour augmenter le couple, il faut augmenter la force d'attraction entre pôles donc soit des aimants du rotor plus puissants (cad plus larges à matériau et aimantation égaux), soit augmenter le nb de tours  de fil sur les électro aimants du stator pour augmenter le champ magnétique, soit les 2. C'est ainsi que la MCM5 et la MSP ont des aimants très larges. On peut aussi augmenter l'intensité dans les bobinages du stator (batterie et câbles plus gros...) . Dans tous las cas plus de couple = plus de poids.

Ainsi, on arrive peut être à mieux comprendre pourquoi la EX est si lourde avec son moteur de 3500W + trolley + batterie supplémentaire (par rapport aux roues gotway de 1600Wh). Le poids de la sherman viendrait peut-être surtout des batteries alors car son moteur est "seulement" de 2500W ? Au fait, ça pèse combien une Msuper Pro High Torque ?

 

[papaCoursac]

Certains vont peut être dire que je pinaille mais je voudrais rappeler que la régulation de puissance ne se fait que par le contrôle de la largeur de l'impulsion. Les MOSFET ne sont pas des amplificateurs analogiques mais des interrupteurs électroniques, ils fonctionnent donc en tout ou rien, la CM ne fait que contrôler la puissance moyenne, ou plutôt efficace, envoyée au moteur. Mais à l'instant ou un MOSFET conduit il balance toute la tension et le courant que la batterie est capable de fournir au moteur (avec une aide éventuelle des condensateurs), sans limitation de la CM, jusqu'à ce que la CM coupe le MOSFET. On est d'accord @Techos78?

Modifié le 1 novembre 2020 par papaCoursac

[Techos78]

Il y a 13 heures, papaCoursac a dit :

Mais à l'instant ou un MOSFET conduit il balance toute la tension et le courant que la batterie est capable de fournir au moteur (avec une aide éventuelle des condensateurs), sans limitation de la CM, jusqu'à ce que la CM coupe le MOSFET.

Bien dit.  La commande de puissance à sensiblement cette structure :

A gauche la batterie et à droite les 3 phases moteur. Il y a 6 mosfets qui seront bloqués/saturés pour créer des signaux globalement comme ceci :

  

La tension "0" est celle du point central de l'étoile moteur (épissure flottante), à l'extrême droite du schéma.
Il y aura  simultanément 1 ou 2 mosfets saturés en haut et 1 ou 2 saturés en bas, mais jamais dans la même branche pour éviter de court-circuiter la batterie.

En fait, les commandes seront finement hachées à fréquence élevée pour contrôler le courant, avec (éventuellement) un taux de modulation variable entre début et milieu de chaque demi-alternance pour synthétiser des signaux proches d'une sinusoïde. Chaque phase ressemblera donc davantage à ceci :

Nos moteurs brushless sont synchrones, c'est à dire que le roteur reste "cranté" sur nos signaux de puissance (le champ tournant) sans glissement ou décrochage. La fréquence de l'enveloppe (donc la rotation du moteur) va dépendre de la vitesse nécessaire pour l'asservissement, en positif, négatif, et aussi à vitesse nulle. La position du rotor est vérifiée à l'aide de 3 sondes de hall.

Le moteur est faiblement résistif (moins de 0,1 Ohm) mais il est fortement inductif. Les signaux réels seront très fortement lissés, en formant une succession de triangles :

Ajoutons que dans les roues puissante, il y a assez souvent 12 mosfets, montés par paires dans le but de d'optimiser la puissance disponible, ce n'est pas une nécessité absolue ... On peut aussi trouver des configurations à 9 mosfets, cela peut sembler curieux, cela vient du fait que tous les mosfets sont canal N, (- chers et + performants) ceux du haut sont donc moins faciles à contrôler (il faut une translation de tension) d'où un éventuel échauffement supplémentaire lors des transitions.

Cette structure de commande permet le contrôle séparé du courant , de la vitesse de rotation , et intrinsèquement le courant est renvoyé dans la batterie lorsque le moteur se comporte en alternateur, lorsque la vitesse est plus élevée que celle désirée. C'est le mode régénération.

Modifié le 2 novembre 2020 par Techos78

[papaCoursac]

Merci beaucoup @Techos78 , c'est la première fois que je vois un schéma simple et complet du fonctionnement de nos moteurs.