RP ✔️ Wie funktioniert Field Weakening?

bis letzte Woche durchsuchte ich verzweifelt das internet, weil mein g30 mit shfw nur 28 kmh fuhr und mit cfw 30. bis ich auf FW gekommen bin. bin mit 27 A + 5 A FW auf 40 kmh gekommen, das ist schon heftig, es ginge mehr, der akku bedankt sich jetzt schon, aber Lebensmüde bin ich ja auch nicht. Danke komischerweise rennt mein E 25 37kmh im leerlauf und 32 aufer strasse ohne fw

FMJ schrieb:

Nach dem Diagramm 2 liegt der Sweet Spot für die Effizienz des Systems also bei 33 km/h.

Das Drehmoment nimmt ab diesem Punkt ab.
Die Höchststrommenge kann nicht mehr gesteigert werden.
Der maximal mögliche Strom für das Field Weakening erleidet ebenfalls einen Knick.

33 km/h werden bereits bei IC 1A und VC 1000 mA erreicht (100% Akku, G30 gen1 Motor).
Wem kurzfristiger Max Speed nicht so wichtig ist, wohl der bestmögliche Kompromiss.

Höhere Geschwindigkeiten können zwar erreicht werden aber auf (übermäßige) Kosten von Beschleunigung, Drehmoment, Energieeffizienz und Dauerfestigkeit.

Zum Vergrößern anklicken....

Das größte Drehmoment wird bei diesen Motoren bei 0A Field weakening erreicht. Das hat mit dem physischen Aufbau des Motors zu tun.

Paulederbaus schrieb:

Das größte Drehmoment wird bei diesen Motoren bei 0A Field weakening erreicht. Das hat mit dem physischen Aufbau des Motors zu tun.

Zum Vergrößern anklicken....

Das ist wohl wahr!
Darum ist es sinnvoll den Start des FW eher in einem Geschwindigkeitsbereich einsetzen zu lassen die er zumindest bei mittlerem Akkustand in der Ebene noch hält. Fällt die Geschwindigkeit wegen einer Steigung, sagen wir auf 20 km/h sollte das FW abschalten (also 0A) und mir dadurch mehr Drehmoment freigeben.
Diese Abschaltgrenze ist durchaus von den persönlichen Fahrstrecken aber auch vom Fahrergewicht abhängig und muß individuell eingestellt werden.

Nach nun ausgiebigem Testen hat sich für meine Bedürfnisse und Streckencharakteristik eine Einschaltgeschwindigkeit für das FW bei 23 km/h als ideal herausgestellt, bei IC 1A und VC 1000 mA.

Damit habe ich in der Ebene ein Vmax von 35 km/h bei Akku 100-85%, 33 km/h bei Akku 85-60%, 28 km/h hält er noch bei bei 50%. Die 23 km/h läuft er in der Ebene noch lange.
Danach ist Drehmoment wichtiger und FW sollte ausschalten.

Ich habe höhere FW Einstellungen probiert (IC & VC >1A). Mehr wie stark ansteigender Akkuverbrauch, abnehmendes Drehmoment und nur kurzfristige Höchstgeschwindigkeit von über 40 km/h kommen dabei nicht heraus.
Der G30 ist nebenbei erwähnt für 35, 40 km/h und darüber ohnehin völlig ungeeignet.

Bei schlechten Strassen und je nach Verkehrslage, geb ich dir recht. Auf der Strasse inmitten fahrender Autos, Kreuzungen etc. würd ich das niemals tun.
Aber 40 (auch 44-46) sind auf glatt asphaltierten Wegen, die man kennt, abseits vom Verkehr
(sprich, vor allem saubere Asphalt-Feldwege, wenn man in der Pampa quasi alleine ist) mit dem G30 II sehr schön fahrbar.
Auf solchen Strecken bin ich auch schon des öfteren mit ca. 40 bis 44 km/h 5, 6 km ohne Unterbrechung am Stück gefahren.
Anfangs wesentlich kürzere Stücke mit wiederholter Messung der Motor-Temp. bis sich so langsam herausstellte, dass meine Werte da keine nennenswerten Erhöhungen ergaben.

Sind deine Settings für den US Motor oder den D Motor?

Wen meinst du damit ?
Falls mich; 2 x G30D II, beide mit ori Gen.1 Motor

Hallo ich werf hier einfach auch mal meinen Hut in den Ring, Elektrotechnik Studium ist noch nicht so lange her und ich muss mir ja die Zeitvertreiben bis endlich mein ST Link geliefert wird^^

Was jz kommt darf und soll absolut korrigiert/gechallenged werden falls ich etwas nicht bedacht habe - ich maße mir keine Unfehlbarkeit an :

Die graphiken sind alle korrekt und generell ist FW auch nicht falsch erklärt aber es fehlt mir doch die wichtigste Komponente:

Der eigentlich Grund warum FW notwendig ist, ist die Statorspannung. Die wird ja aus der Gleichspannung aus der Batterie gewonnen und hat somit ebenfalls natürlich ein Maximum. Die Statorspannung setzt sich nun aus folgenden komponenten zusammen: Ein Anteil proportional zur drehmomentgebenden iq kompononte (Ulq), ein ("unnötiger") Anteil proportional zur id komponente (Uld) und der induzierten Spannung proportional zur Drehzahl (Back EMF ~ Upm). Ab einer gewissen Drehzahl bei angenommenem konstanten Iq Strom ist der Betrag der Statorspannung(Us) wegen der mit der Drehzahl steigenden induzierten Spannung gleich dem vorher angesprochenem Maximum und die Drehzahl kann so nicht weiter erhöht werden. Deshalb wird eben wie richtig erklärt eine negative id komponente eingeprägt die eine spannung erzeugt die der Back EMF entgegen wirkt, und somit die statorspannung reduziert und somit eine weitere Erhöhung der Drehzahl ermöglicht. Im bild ist ein zugehöriges Raumzeigerdiagramm dargestellt, falls wer was damit anfangen kann.

Zusammenfassung wäre also dass man mit zunehmender Drehzahl irgendwann ins Spannungsmaximum läuft und bei Feldschwächung mit einer Stromkomponente - die eine Spannung in die entgegengesetzte Richtung erzeugt - dagegenwirkt. (Die Erklärung mit verringertem Widerstand bei FW hab ich so noch nie gehört lass mich aber sehr sehr gern belehren!!).
Was ist also praktisch mitzunehmen an meiner These? Durch die verringerte Widerstandserklärung wird suggeriert dass FW Sinn macht bevor man ins Spannungsmaximum einläuft was denke ich falsch ist und bestenfalls nur zu einerVerringerung der effizienz führt, schlechtestenfalls sogar zu einer unnötigen Verringerung des Drehmoments, weil man das ja damit untergräbt. Wenn meine Erklärung stimmt, bzw ich nicht irgendwas essentielles vergessen habe, macht FW nur Sinn wenn man ins Spannungsmaximum eingelaufen ist. Somit würde ich zu einem sehr späten Start des FW raten (1-2 kmh unter maximum speed ohne FW) und dafür evtl einem etwas höheren IC. Das sollte die Effizienz steigern und zu einem höheren Drehmoment bei hohen geschwindigkeiten (80-90% von maximum speed ohne FW) führen. Ich werde von meinen persönlichen Erfahrungen berichten sobald ich meinen Scooter flashen kann und freu mich über einen Bericht falls meine These wer ausprobieren will! Danke für eure super Arbeit!

binderbösebursche schrieb:

...Somit würde ich zu einem sehr späten Start des FW raten (1-2 kmh unter maximum speed ohne FW)...

Zum Vergrößern anklicken....

Das stimmt soweit auch mit meinen gemachten Tests/Erfahrungen überein.

Das einzige Problem bei FW Start, stur über die Geschwindigkeit ist, dass der einstellte Grenzwert mit fallender Spannung des Akku unterschritten würde,
dann z.B. die Einstellung "ab" 28 km/h (wenn der G30 mit vollem Akku 29-30 schafft),
mit fallender Akkuspannung (beispielsweise unter 60% Akkustand) nur noch z.B. 27 oder 26 km/h schafft, dieser Wert nicht mehr erreicht würde.

Man müsste diesen Wert während der Fahrt, der fallenden Spannung des Akku folgend senken, was unterwegs schlecht praktikabel ist,
ober eben gleich auf z.B. 25 km/h setzen, was wiederum die Effizienz bei vollen Akku mindert.

Es müsste ein anderes Kriterium für den Beginn von FW geben, z.B. per Messung der aktuellen Back EMF,
oder per einstellbarer Kurve, proportional zur sinkenden Akkuspannung (oder aus dem auslesbaren Prozentwert interpoliert).

stimmt - das entscheidende ist halt dass man eglt nie FW haben will wenn man nicht im spannunsgmaximum ist... sollten nicht die momentanen batteriespannungen leicht zur Verfügung stehn? dann wär Vstart eine einfache Funktion f(Vbat,Imax)
Evtl sollte man irgendwas in die Richtung in diese FW erklärung mitnehmen - denke schon dass einige glauben dass FW auch einen boost davor liefert...

binderbösebursche schrieb:

... sollten nicht die momentanen batteriespannungen leicht zur Verfügung stehn? dann wär Vstart eine einfache Funktion f(Vbat,Imax)
...

Zum Vergrößern anklicken....

Weiss nicht ob am µP im Motorcontroller ein A/D Eingang dafür, für die Eingangsspannung spendiert/freigehalten wurde ?
Sollte eigentlich. Wenn nicht evtl. über den Bus vom BMS ?
Da einige Android Tools die Bat Spannung auslesen können, müsste es möglich sein das die SHU Firmware dies auch könnte.
Ja, wäre gut, wenn man das bei SHU, quasi als einstellbare Differenz VBat - x zum ansteuern von FW aufgreifen würde.