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Controller - wärmeverhalten

Dieses Thema im Forum "Controller/Regler" wurde erstellt von PowerTrike, 30.08.2019.

  1. PowerTrike

    PowerTrike

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    Ich habe bei unterschiedlichen Controllern festgestellt das sie bei langsamer Fahrt wärmer werden als bei zügiger Fahrt ( hat nicht mit dem ev. kühlenden Fahrtwind zu tun ).
    Auch das Verhalten bei unterschiedlichen Betriebsspannungen versteh ich nicht.
    Wenn ich den Controller mit 72V betreibe wird er wärmer als bei 48V - bei gleicher Leistung (W) und Geschwindigkeit.
    Da bei höherer Spannung der Strom geringer ist als bei niedriger Spannung ( bei gleicher Leistung (W)
    müßte es doch eigendlich andersrum sein ???
     
  2. Gael

    Gael

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    Nein, was du merkst ist ganz normal:
    Die Schaltverlusten sind immer proportional zu Zwischenkreisspannung (egal ob Mosfet oder IGBT). Höhere Spannung bedeutet höhere Verlusten im Umrichter.
    Die Umrichterverluste sind auch hauptsächlich von Phasenstrom abhängig und nicht von Batteriestrom. Der Phasenstrom ist nicht abhängig von ZK Spannung weil der Umrichter die ZK Spannung und der Batterie Strom an der Motor anpasst (höhere Phasenstrom, geringere Phasenspannung und gleiche Leistung). Daher soll man die Spannung der Batterie so wählen dass man immer im höhere Drehzahlbereich fährt.

    Was das langsam fahren angeht: ich vermute dass der Motor ein niedriegere Induktivität hat so dass der Phasenstrom nicht glat ist. Wenn du im mitteldrehzahl Bereich fährst, hat der Strom mehr oberwellen (nicht glat) als bei maximalen Duty cycle (also maximal Geschwindigkeit) so dass die Verlusten im Mitteldrehzahlbereich steigen auch wenn wenig strom gezogen wird.

    Was auch sein könnten ist, dass der Umrichter bei maximale Spannung einfach 100% Duty cycle gibt und dabei nicht mehr viel schalten muss. Die Schaltverlust sind dann sehr gering bei maximale Spannung und der Umrichter wird kühler. Diese Effekt hat man öfter beim BLDC mit Blockschaltung.

    Allerdings sprechen beide Argumente wieder dafür dass man im höhere Drehzahlbereich fahren soll also die Geschwindigkeit die man fährt soll näh zu die Geschwindigkeit die man erhält wenn das Rad im Leerlauf ist (80% bis 90%).
     
    Zuletzt bearbeitet: 08.09.2019
  3. PowerTrike

    PowerTrike

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    Danke - hab ich jetzt so halbwegs verstanden.
    Als Lösung kühle ich den Controller jetzt innen wo die Wärme entsteht - Querlüftung mittels
    kleinem PC Lüfter.
    Denn beim letzten Cotroller (Kelly) sind nicht die FET's abgekackt sondern irgend ein IC auf der Platine.
     
  4. Gael

    Gael

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    In dem Fall ist es aber ein Designfehler. Die Temperatur der Platine im Grenze zu halten sollte immer gewährleistet.

    Ich habe seit lang nicht mehr ein Kelly geöffnet. Vor 10 Jahren waren die Kellys komplett mit "potting" (schwarz Epoxy) geschützt. In dem Fall ist die Kühlung der Platine schlecht trotz gezwungene Belüftung.

    Bist du an die Grenze der Umrichter? Bei chinesischen Produkte soll man (wie bei Leistungsangaben im Forum :rolleyes:) immer Zahlen mit Vorsicht genießen selbst bei halbwegs durchgesetzt Marken wie Kelly.
     
  5. PowerTrike

    PowerTrike

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    Nach inzwischen 6 verheizten Controllern hab ich den Kelly 7230S genommen - der kann angeblich bis 300A.
    Im Alltag fahre ich 500W - 2000W , selten kuzfristig mal bis 4000W.
    Das sollte er auch problemlos vertragen.
    Abgeschaltet wird angeblich bei 70°c FET temperatur ... und ich war nichtmal bei 60°c
    aber die FET haben überlebt - ein Steuer IC nicht - Wärmestau im viel zu kleinem Gehäuse.
     
  6. Gael

    Gael

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    70 Grad ist nicht. Die Mosfet können üblicherweise junction Temperaturen über 150 Grad ertragen. Selbst ein Gehause auf 60°C ist ganz normal.

    Das S Gehause ist tatsächlich klein für 300A Spizte und 120A dauer Phasenstrom. Allerdings solltest du 300A Spitze bei 4000W elektrischer Leistung nicht erreichen können (du brauchst dafür im Stillstand einen Motor mit Phasewiederstand unter 30mOhm was einer schnellen (e.g. T4) QS205 entspricht).
    So ich stimme mit dir zu, der Kelly sollte eigentlich problemlos laufen (n).
    Was für einer Motor hast du?

    Ich habe einen T5 QS205 und kann nur 200A RMS bei 4kW elektrischer Leistung erreichen im Stillstand (rein Verlusten). Der Motor schafft aber thermisch nicht mal die 70A RMS (Berg hoch bei ca. 20% Anstieg) dauer zu halten. Deswegen fahre ich nur mit 100A RMS max. Damit muss ich nicht aktiv kühlen oder überwachen.
     
  7. PowerTrike

    PowerTrike

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    Ich hab den T7 QS205 mit aktiver Kühlung und Temperaturüberwachung.
    Der wird im Normalbetrieb max 50°c warm - bei richtig kurfristig Leistung auch mal 80°c
    find ich noch OK
    Einen MXUS 3k hatte ich bei der Leistung schnell auf über 100°c -und dann verheizt :-(
     
  8. Gael

    Gael

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    Ja wobei 100°C auch wenig ist für die Motoren. Mein qs205 war dieser Sommer regelmäßig über 115°C. Man fährt so wenig Stunden, die Isolation macht mit.

    Mit einem früheren Crystalyte habe ich die isolation wirklich zum schmelzen gebracht. Ich müsste regelmäßig stoppen um den Motor mit Schnee abzukühlen. Der Schnee ist drauf sofort verdampft wie auf eine Pfanne. Ich könnte sogar merken wie das Drehmoment mit der Rotortemperature abnimmt. Der Motor ist aber nie gestorben und sah innen relativ gut aus :love: bis auf die Isolationslack getropft auf der Achse :whistle:.

    Übrigens, der T7 ist, wegen seiner hoch Impedanz, besonders friedlich für den Weschelrichter. Ich verstehe nicht wie so einer Weschelrichter zur Überheizung kommen kann. Es ist ein Qualitätsproblem... Ich sehe nicht anders
     
  9. PowerTrike

    PowerTrike

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    Interessant ist das am Controller nach dem "internen Check" die güne LED leuchte - alles OK
    Beim gasgeben dreht der Motor nicht sondern zuckt nur.
    Als ich Ihn geöffnet habe roch es leicht nach angebrannt , ich konnte aber eine Brandstelle sehen.
    Könnte eine Lötstelle sein ...
    --- Beitrag zusammengeführt, 08.09.2019 ---
    Sollte heißen: ich konnte keine Brandstelle sehen ...
     
  10. Gael

    Gael

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    Ich habe keine Ahnung was mit intern Check bei Kelly geprüft wird.

    Diese Motor-zucken kann ganz viel verschiedenen Gründe haben:
    -Kaputt Mosfet oder Mosfettreiber
    -Isolationsschade im Motor (da kann man leich prüfen in dem Man der Motor von Hand dreht wenn getrennt von Umrichter). Ist aber unwahrscheinlich.
    -Steckerkontakt Problem falls du zum Beispiel Anderson Stecker verwendest.
    -Kaputt Hall sensor wobei ich erwarte eine Fehlermeldung dann.

    Lötstelle könnte sein aber auch unwahrscheinlich.
    Falls du dich traut, kannst du der Umrichter ohne Gehäuse einschalten ohne Gas zu geben (auf isolierter Plate betreiben). Da müsste man mit 48V oder weniger speisen weil es sonst gefährlich ist (wenn du z.B. eine 24V Netzteil hast, ist sicher). Ich berühre die Bauteile mit Finger ein nach einandere. Manchmal gibt eine sehr heiß. Ich gehe davon aus dass du die IC sieht (also kein Epoxy potting).

    Was auch hilft, sind geziehlte Test mit zum Beispiel abgestecker Motor, dann nur abgesteckte Sensoren usz. Jenachdem wie das intern Check reagiert, kann man manchmal das Problemisolieren.
     


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