Pinza amperometrica

[ElNonino]

Originalmente inviato da Naraj

Giusto.
In questo caso la dissipazione dell'esc è ancora minore.

Naraj.

Mi sa che devi rivedere qualche concetto sui tempi di salita e discesa.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da ElNonino

Mi sa che devi rivedere qualche concetto sui tempi di salita e discesa.

Questo argomento è già stato discusso più volte.
Il transitorio, per quanto breve, è il momento di massima dissipazione del mosfet. Per alcuni microsecondi abbiamo che la tensione ai capi del mosfet è di alcuni volts e la corrente che vi scorre è di parecchi Ampere, quindi la potenza istantanea è veramente elevata (supera facilmente le centinaia di W). Se non si fonde tutto è solo perchè il transitorio è molto breve rispetto al tempo di conduzione piena (tensione prossima a 0) o di interdizione piena (corrente zero). Ipotizziamo, solo per mettere dei numeri, una transizione della durata di 1 microsecondo, in cui la potenza dissipata è circa 1/4 della tensione di batteria per la corrente erogata in piena conduzione, ed una pausa di 625 microsecondi (clock dell'esc a 8 khz). L'esc, in conduzione piena, offre 5 millesimi di Ohm di resistenza.
Se diamo, ad esempio, una tensione di 10V ed una corrente di 100A, avremo le seguenti potenze.
Potenza in piena conduzione (ipotizzando che ci sia sempre una coppia di mosfet in conduzione piena) e trascurando i periodi di transizione, sono 100*100*0,005=50W
La potenza sulle transizioni sarà 10*100/1000000*16.000/4=4W
Potenza dissipata in totale: 54W.

Carlo

EDIT: ovviamente, per semplicità di calcolo, ho ipotizzato un carico puramente resistivo. Per avere dati più concreti occorrerebbe analizzare il caso reale, fatto di un motore che ha un carico decisamente induttivo e quindi capace di alterare di parecchio i calcoli che ho fatto sopra, specialmente per la parte che riguarda le transizioni.

[ElNonino]

Carlo, leggi la mia firma.

[max_ferra]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Questo argomento è già stato discusso più volte.
Il transitorio, per quanto breve, è il momento di massima dissipazione del mosfet. Per alcuni microsecondi abbiamo che la tensione ai capi del mosfet è di alcuni volts e la corrente che vi scorre è di parecchi Ampere, quindi la potenza istantanea è veramente elevata (supera facilmente le centinaia di W). Se non si fonde tutto è solo perchè il transitorio è molto breve rispetto al tempo di conduzione piena (tensione prossima a 0) o di interdizione piena (corrente zero). Ipotizziamo, solo per mettere dei numeri, una transizione della durata di 1 microsecondo, in cui la potenza dissipata è circa 1/4 della tensione di batteria per la corrente erogata in piena conduzione, ed una pausa di 625 microsecondi (clock dell'esc a 8 khz). L'esc, in conduzione piena, offre 5 millesimi di Ohm di resistenza.
Se diamo, ad esempio, una tensione di 10V ed una corrente di 100A, avremo le seguenti potenze.
Potenza in piena conduzione (ipotizzando che ci sia sempre una coppia di mosfet in conduzione piena) e trascurando i periodi di transizione, sono 100*100*0,005=50W
La potenza sulle transizioni sarà 10*100/1000000*16.000/4=4W
Potenza dissipata in totale: 54W.

Carlo

EDIT: ovviamente, per semplicità di calcolo, ho ipotizzato un carico puramente resistivo. Per avere dati più concreti occorrerebbe analizzare il caso reale, fatto di un motore che ha un carico decisamente induttivo e quindi capace di alterare di parecchio i calcoli che ho fatto sopra, specialmente per la parte che riguarda le transizioni.

Oh, io ho più volte cercato di spiegarlo anche riportando documenti ben fatti sulla commutazione induttiva ma certi argomenti evidentemente non sono per tutti.
Quel che un po' mi disturba è il continuo pontificare di chi evidentemente non ci arriva...

Max

[saxo8v]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Scusate, non l'ho detto. Il mio intervento era solo per far notare che l'energia dissipata dall'ESC finisce in calore, che va ovviamente dissipato. Anche solo 10-15W possono portare ad arrostire un ESC se non prevedi di raffreddarlo, magari solo garantendogli una adeguata circolazione d'aria.

Concordo che includere o meno l'energia dissipata dall'ESC nel conto energetico della batteria sia una questione di puro esercizio matematico e che, da un punto di vista pratico, l'impatto è assolutamente trascuabile.

Carlo

ma infatti! Siccome, da diverse persone della cui competenza non ho ragione di dubitare, è stato riferito che una misura seria si deve fare a monte dell'esc vorrei sapere come mai, tutto qui.
Chi ha aperto il 3d aveva una pinza e chiedeva se andava bene per sapere quanta corrente assorbe un motore, per me si se ci arriva in frequenza, ma vorrei sapere perchè no.


Grazie della spiegazione sulle perdite in commutazione, ma siccome non ho trovato nessun datasheet di esc con le perdite in commutazione ho fatto l'esempio con quello che ho trovato (peraltro è un decimo la resistenza rispetto a quella che usate negli esempi). Ma usiamo i conti: 10 V, 100 A, fanno 1 kW. Le perdite sono 54 W...

E poi, a cosa mi serve sapere la corrente assorbita in cc, se poi il dato di targa dell'esc è la corrente ca?

Sono io quello che pontifica?

[Naraj]

Originalmente inviato da ElNonino

La resistenza interna di 0,005 Ohm lo esc la ha solo quando è in ON la dissipazione nei (MOS)FET di potenza la si ha nelle transizioni da OFF -> ON -> OFF è li che si vede l'efficienza.


Mi sa che devi rivedere qualche concetto sui tempi di salita e discesa.

Confesso che non ho mai studiato le transizioni dei mosfet ma mi basavo solo su semplici calcoli elettrici.
Il mio calcolo si basava sulla resistenza interna di un esc in regime continuo e non transitorio.
Quindi, se la dissipazione non è continua ma solo nella conduzione dei mosfet (ON), nel periodo OFF non ho dissipazione, e quindi devo togliere dal calcolo la parte di tempo nel quale non ho dissipazione.
Ecco il motivo della mia affermazione di una potenza di dissipazione minore in un'esc in regime OFF - ON - OFF.
Vi sembra un calcolo troppo semplicistico?

Naraj.

[saxo8v]

forse un po', perchè il grosso della dissipazione si ha davvero in commutazione, il resto è trascurabile. Il discorso induttivo, più che aumentare le perdite, stressa i componenti con le sovratensioni.

[max_ferra]

Originalmente inviato da saxo8v

ma infatti! Siccome, da diverse persone della cui competenza non ho ragione di dubitare, è stato riferito che una misura seria si deve fare a monte dell'esc vorrei sapere come mai, tutto qui.
Chi ha aperto il 3d aveva una pinza e chiedeva se andava bene per sapere quanta corrente assorbe un motore, per me si se ci arriva in frequenza, ma vorrei sapere perchè no.

Allora: i brushless che usiamo noi sono BLDC, o meglio vengono pilotati tutti dall'ESC come fossero brushless dc trifase, quindi A MANETTA la corrente che passa in ogni fase DOVREBBE essere un'onda quadra composta (positiva per 120° elettrici, nulla per 60°, negativa per 120°, nulla per altri 60°). Dico dovrebbe perché tra distorsioni della FEM (poco trapezoidale), imprecisioni o disallineamenti dell'anticipo e balle varie il risultato è solitamente "poco squadrato".
Cosa legga la sonda di corrente esclusiva AC non saprei: ammetto di aver sempre e solo usate sonde di tipo hall, per multimetri e per oscilloscopi, buone da DC a decine/centinaia di kHz.
Una sonda AC per multimetri, o multimetri con sonda AC integrata, dovrebbe dare il valore efficace della corrente, per cui per una indicazione di massima potrebbe andar bene ma sfido chiunque a stimare A PRIORI l'errore di misura.

Capisco il non voler spaccare il capello in quattro, ma che te ne fai di una QUALSIASI misura se non hai idea dell'errore di lettura che stai commettendo?

E poi, a cosa mi serve sapere la corrente assorbita in cc, se poi il dato di targa dell'esc è la corrente ca?

Il valore di corrente dichiarato dal costruttore è quello di ingresso o di uscita?
La domanda andrebbe fatta al costruttore.
La corrente dichiarata è continua e a mio avviso si riferisce all'ingresso, io stesso l'ho sempre dichiarata cosi' specificando "input current"...

Sono io quello che pontifica?

Non mi riferivo a te.

[max_ferra]

Originalmente inviato da saxo8v

forse un po', perchè il grosso della dissipazione si ha davvero in commutazione, il resto è trascurabile. Il discorso induttivo, più che aumentare le perdite, stressa i componenti con le sovratensioni.

Se si va a manetta, il grosso della commutazione riguarda il cambio di fase ed è di tipo "soft switching" quindi il grosso della dissipazione è per conduzione.
Se si parzializza compare anche la commutazione a frequenza PWM sulla singola fase che è di tipo hard switching induttiva ed è tutt'altro che trascurabile.
Soprattutto quando si parzializza poco il totale tra commutazione e conduzione facilmente supera la potenza dissipata a manetta.

Max

[saxo8v]

meno male! non mi ci vedevo col pastorale!

Al post 8 ho allegato la foto di una corrente di un bl con l'oscilloscopio. Non è quadra e non lo può essere per via delle induttanze del motore. Non ho mai collegato le prese voltmetriche per pigrizia, ma sono curioso di vedere se è quadra (non credo, ma non ho mai verificato) a vuoto.

Anche se non usasse la pwm al massimo, sono così tanti i giri al minuto che comunque ne fa tante commutazioni.

Sei sicuro di usare sonde Hall in alternata? L'effetto hall si manifesta in cc o, forse, quando il campo è in fase con la corrente, ma uno è dello strumento e l'altra è l'ente da misurare, quindi è difficile sincronizzarle (sempre se funzionasse in alternata). Non è che usi strumenti con la parte hall e la classica rugosky?

Gli strumenti seri hanno la classe, quindi l'errore lo si conosce.

Se la corrente dicharata fosse continua sarebbe la soluzione al problema, vorrebbe dire che è quella a monte! Io però non ho mai trovato questa indicazione. Tu dove l'hai trovata?