4 Quadranten Controller mit Thrige Titan

Startbeitrag von lespoir-tri am 17.06.2011 19:26

Hallo, ich hoffe mir kann jemand helfen, wie Verschalte ich einen 4 Quadranten Controller mit Thrige Titan? nIm Elweb habe ich gelesen das dies möglich ist.

Besten Dank

Antworten:

Hallo Sven,
relativ einfach,wenn Du die Wechsel Schütze weiterbenutzt und auf die auf die Reku verzichtest.

Wenn Du auf die Schütze verzichten willst wird es etwas "sportlicher".
Sowas habe ich mal gemacht,aber inzwischen habe ich die Compoundwicklungen durch Serienfeldwicklungen ersetzt.

Hast Du den 4qd oder was hast Du am Haken.

Bernd M
SN 3xxxx

von Bernd_M - am 17.06.2011 20:47
Hallo Bernd.

hab einen gebrauchten 4 Quadranten von Kelly bekommen und möchte gern das Wendeschütz rausschmeissen da es letzten Winter probleme gemacht hat.

von lespoir-tri - am 17.06.2011 21:05
Also der "harte" Weg.

Ich beschreibe es wie ich es gemacht habe.
-Die Ankerwicklung ist an den Ausgang des Controllers angeschlossen worden.
-Das Serienfeld ist in der Plusleitung (noch vor den Controller).
Wichtig ist hier die Freilaufdiode.
-ich hatte das Compoundfeld mit einen Mosfet (oder ähnliches) über die "Motorbremsausgang" des Controllers geschaltet.Statt Mosfet ist das Schalten mit Relay plus Diode wahrscheinlich sicherer.

Der Nachteil dieser Schaltung ist,das die Feldwicklung relativ wenig Ampere abbekommt.

Reku:
solange die die Compundspule "Saft" hat,wird gebremst,aber es wird kein Strom zurück in die Batterie gespeist.Die Bremswirkung kann man etwas mit den "Speedwiderstand" beeinflussen oder wenn die Steuerung das unterstützt.
Ich hatte darum die Compundspule an der "Motorbremse" angeschlossen,damit ich,wenn ich komplett vom Gas gehe,"segel" kann.....

In der Bilderbank war, glaube ich noch mein alter Schaltplan,aber ich habe zur Zeit kein Zugriff.

Bernd M

von Bernd_M - am 17.06.2011 22:51
Hallo Bernd, ein Schaltplan wäre echt nicht verkehrt, wo muss die Freilaufdiode genau rein?

Was hälst Du von der ersten Schaltung?.Sollte doch funktionieren, oder?
[www.4qd.co.uk]



von lespoir-tri - am 18.06.2011 05:43
Hallo Sven,
die Schaltung ist gut.....aber das Problem ist das Du min. 4 Hochstromdioden brauchst.
Ich habe damals keine passenden gefunden,(aber wieleicht kennt sich jemand besser aus. )
Das ist der Grund warum ich die untere Schaltung verwendet habe.

Die Schaltung mit den Gleichrichter (Dioden) wäre eventuell eine alternative für die Compoundspule.

ohne Gewähr
[www.elweb.de]

Bernd M

von Bernd_M - am 18.06.2011 15:20
Na mal sehen, ich habe ein paar Dioden bestellt und werde das ganze mal ausprobieren. Mir erscheint diese Schaltung als die vernünftigste.



von lespoir-tri - am 18.06.2011 17:23
Hallo Sven,
wenn es klappt,kannst Du ja mal sagen welche Dioden Du benutzt hast.

Bernd M

von Bernd_M - am 18.06.2011 19:27
mach ich

VG Sven

von lespoir-tri - am 18.06.2011 20:14
Hallo,

hier wie der 4QD in meinem CityEL verbaut wurde.

Schaltplan 4QD im CityEL

WICHTIG:

Die Diode D1 muss eingebaut werden und muss viel Strom können sonst ist der 4QD gleich mal defekt.

Für scharfe Bergfahrten (hier in Vlbg. geht es gern mal 15min scharf aufwärts) muss der 4QD gekühlt werden (großer Kühlkörper anbringen) ebenso die Diode D1.

So eine ist in Verwendung:
Diode

Die geht auch
120A / 100V Schottky Diode schraubbar
Diode

Diese wäre Billiger jedoch muss hier für den Anschluss und
die Kühlung etwas gebastelt werden
110V / 100V Schottky Diode
Diode




von Simma D. - am 23.06.2011 13:42
Hallo Daniel,

vielen Dank für Deinen ausführlichen Schaltplan und die Diodenempfehlungen. Ich habe mein El seit gestern fertig, ich habe die Schaltung mit dem Brückengleichrichter gewählt: [www.4qd.co.uk]

Den Brückengleichrichter habe ich aus 20 Stück 45A Dioden gebaut: [cgi.ebay.de]

Fotos des Gleichrichters anbei, funktioniert Spitze!





VG
Sven

von lespoir-tri - am 23.06.2011 20:45
Hallo Sven,
danke für deinen Bericht.
Eigendlich müsste deine Version besser im "Teillast" Bereich sein,weil auch die Feldspule am Tiefsetzer sind.
Ich vermute das bei dir die Reku uneingeschränkt funktioniert,
was wiederum beim 4qd zum veränderten Fahrverhalten füren würde.
Aber Lust hätte ich schon ,das Auszuprobieren.

Bernd m

von Bernd_M - am 24.06.2011 18:20
Irgendwie bin ich zu blöd hier Bilder einzufügen, na egal.
Die Reku funktioniert nicht, kann ja auch nicht, die Erregung fehlt doch, oder hab ich einen Denkfehler?

von lespoir-tri - am 24.06.2011 18:47
Hallo Sven,

Zitat
lespoir-tri
Irgendwie bin ich zu blöd hier Bilder einzufügen, na egal


Du kannst nur auf eine Bild verweisen das auf einem anderen Server gespeichert ist. Im Forum kann kein Bild abgespeichert werden. Dazu wird der LinkZumBildURL in den Tag eingebettet.

Beste Grüße,
Lukas

von lukski1 - am 24.06.2011 19:50
Hallo Sven,

Zitat
lespoir-tri
Die Reku funktioniert nicht, kann ja auch nicht, die Erregung fehlt doch, oder hab ich einen Denkfehler?


Doch das geht sehr gut, wie der 4QD vom Daniel schon bewiesen hat. Nix mehr Bremsen wenn es auch mit mehr als 10% den Hügel hinuntergeht.

Wie das geht steht hier: [www.elweb.info]
Zitat: "Für die Techniker: Der Motor muß beim Rekuperieren kurzfristig kurzgeschlossen werden, damit baut sich ein Feld auf. Nach Öffnen des „Kurzschlußes“ wird die frei werdende Feldenergie über eine Diode an die Batterie abgeleitet. Die Ausführung dieses „Kurzschlusses“ übernimmt die Motorsteuerung. Die Steuerung des Vorgangs erfolgt geschwindigkeitsabhängig nach einer Kennlinie durch die Elektronik der Rekuperation."

Beste Grüße,
Lukas

von lukski1 - am 24.06.2011 19:52
Hallo Bernd,

Zitat
Bernd_M
Eigendlich müsste deine Version besser im "Teillast" Bereich sein,weil auch die Feldspule am Tiefsetzer sind.


Beides ergibt so in etwas dasselbe ab. Sobald der FET abschaltet bildet die Energie im Anker einen Stromkreis über die interne Freilaufdiode des 4QD. Ebenso bildet die Energie im Reihenschluss-Statorfeld über die oben erwähnte wichtige Diode D1 einen Stromkreis. Somit sind Anker und Feld demselben Puls/Pausenverhältnis unterworfen was in etwa zum selben Tiefsetzverhalten führt.

Der Nachteil der Brückengleichrichtungsmethode ist, dass der Strom IMMER (auch im eingeschalteten Zustand der FETs) durch zwei Dioden fliesen muss und an diesen Dioden fällt über den Spannungsabfall eine zusätzliche Verlustleistung ab. (bei 36V werden so ca. 3,5% verschenkt)

Zitat
Bernd_M
Ich vermute das bei dir die Reku uneingeschränkt funktioniert,


Was funktioniert bei deinem 4QD nicht beim Rekuperieren ?

Beste Grüße,
Lukas

von lukski1 - am 24.06.2011 20:13
Hallo Lukas,

es stimmt auf alle Fälle das bei der Brückengleichrichterschaltung Leistung durch die 2 Dioden (ca. 0,7V pro Diode) verloren geht, ich habe mit und ohne den Gleichrichter getestet und habe 1-1,5 km/h unterschied in der Höchstgeschwindigkeit festgestellt. Habe aber trotzdem diese Schaltung gewählt und bin sehr zufrieden.

Zur Reku ich habe keinen 4QD sondern einen Kelly mit Reku und es kommt nicht ein Hauch von Strom zurück am Steuerstromkreis kann ich nichts verkehrt gemacht haben, denn bei tests mit Permanentmagnet-Motoren funktioniert es. Also liegt der Fehler im Motorstromkreis, wie ich den geschalten habe weißt Du ja.

von lespoir-tri - am 24.06.2011 20:35
Hallo Lukas,
meine (alte)und Daniel seine REKU funktionieren anders als die Stoll Version.
Unsere Reku funktionieren über die Compondspule.
Wenn die unabhängig von der Serien/Ankerspule geschaltet wird,kann man wunderbar Bremsen.
Leider verhindert die Diode (parrallel zum Feld) die Rückspeisung in der Batterie.
Das vermute ich jedenfalls ,weil ich damal zwar eine Bremswirkung hinbekommen habe ,aber keine Rückspeisung.
Also Sven,wenn Du die Reku haben möchtest,schalte die Compondwicklung "extern".
Dann kannst Du eventuell auch das Anfahrdrehmoment beeinflussen.

Zitat
Lukas
Anker und Feld demselben Puls/Pausenverhältnis

Das ist bei mir und Daniel gerade nicht der Fall !
Das Feld wird nicht gepulst !
Es fließt immer nur die Amperezahl die der 4qd gerade braucht.

Bernd M,
ohne Compondfeld,als "Flachländer" brauche ich nicht zwingend die Reku.


von Bernd_M - am 25.06.2011 17:48
Eine Grunderregung muss es schon geben. Wenn die Permanentmagneten fehlen, reicht auch ein Compoundstrom. Einmal erregt, versorgt sich der Motor selbst und würde ohne Regelung sogar blockieren, wenn die Regelung nicht schnell genug ist. Manchmal reicht zur Erregung der Restmagnetismus. Das hängt aber von der Durchgangsspannung der Dioden ab. Ist die zu hoch, kann die Reku erst beim Überschreiten einer Geschwindigkeit schlagartig einsetzen, was eine Gefahr darstellen kann. Trick: Mosfets mit einer hohen Durchlassspannung sind sehr als Diodenersatz geeignet, weil diese mit 2 mal 1,5 = 3 Volt weit über der maximalen Feldspannung von ca 1,35 Volt bei 300 Ampere liegt und man die Mosfets als geschaltete Gleichrichter betreiben kann. Mosfets sind nicht nur billiger als Dioden, sondern haben auch sehr viel weniger Spannungsabfall. Ist aber ein wenig Aufwand.
Die Brückenschaltung ist ansonsten schon super, die Regelung ist bei allen Controllern schnell genug, auch beim Curtis. Beim Curtis hätte man den Vorteil, dass der geschaltete Gleichrichter auch die Wendeschütze ersetzt, die schon vile Curtisanen auf dem Gewissen haben, ohne, dass man es ahnt.
Alle Curtisanen besitzen eine Regelung für die Reku!!
Im Rückwärtsgang ist die Compoundspule allerdings falsch gepolt und muss abgeschaltet werden. Reku ist eh dann überflüssig.
Anmerkungen:Man kann mit hohen Strömen schnell etwas zerstören, also zehnmal vorher kontrollieren!!
Zu kontrolliern ist, ob bei niedriger Geschwindigkeit die Feldspule nicht zu hohe Rückschlagspannungen erzeugt. Dann ist über den Mosfet-Brückengleichrichter ein kräftiger Kondensator zu legen (Ultracap?), damit der volle Feldstrom zum Tragen kommt, der sonst von den Substratdioden der Mosfets gekappt wird. Würde gerne beim Basteln mitwirken...als neuerdings Thrigefan.



von Bernd Schlueter - am 26.06.2011 16:06
Hallo zusammen,

dieser Thread ist schon ein paar Jahre alt. Es mag aber den einen oder anderen Nachbauer geben, der für weitere Infos dankbar ist.
In mein El Baujahr 91 mit Thrige Titan baue ich gerade einen 4QD ein um von 36V auf 48V umzurüsten. Dazu habe ich die Schaltung von Daniel Simma nachgebaut.

Anmerkung: Im Schaltplan ist ein Fehler: Bei mir lief der Motor nach dem Aufbau rückwärts. Erst ein Verpolen des Ankers lies in vorwärts laufen (also M+ -> A2, M- -> A1 anschliessen).
Für D1 habe ich vier Fast Recovery Silizium Dioden 60A(DigiKey #DSEI 60-06A) parallel geschaltet.
Die Compoundwicklung habe ich zunächst nicht angeschlossen (eine Baustelle nach der anderen).

Die Leitungen zum alten Curtis habe ich getrennt und einen Stecker dazwischen gelötet. So kann ich den Curtis jederzeit als Fallback wieder anklemmen. Im ersten Schritt habe ich alle Leitungen identifiziert und beschriftet. Das erleichtert die spätere Fehlersuche enorm.

Zunächst wollte der 4QD nicht starten. Der Grund war, dass ihm der Widerstandswert des Gaspedals nicht gefiel. Das Gaspedal ist ein Poti mit drei Anschlüssen. Bei meinem El gehen nur zwei davcon auf einen serienmäßigen Stecker. der dritte Anschluss geht über eine Lüsterklemme und ein offenbar nachgerüstetes Kabel irgendwohin. Diesen Anschluss habe ich per zusätzlichen Kabel nach hinten zum 4QD geleitet. Der 4QD will beim Einschalten am Pin Poti Center Null Volt sehen. Wird das Gaspedal gedrückt, dann muss die Spannung an diesem Pin ansteigen.

Ein weiteres Problem war der Rückwärtsgang. Die originale Leitung Rückwärts liefert 40V wenn der Rückwärtsgang eingeschaltet ist. Nach 4QD-Anleitung sollen hier aber nur 12V anliegen. Daraufhin habe ich eine extra Leitung in's Cockpit gelegt und einen Schalter installiert. Der neue Schalter verbindet die Pins 12V und Reverse des 6-poligen 4QD-Anschlusses wie im 4QD-Manual beschrieben. Damit funktioniert der Rückwärtsgang problemlos.

Bei den ersten Probefahrten schaltete sich immer wieder der 4QD ab. Der 12V Ausgang des 4QD fällt dann auf Null Volt. Ein Aus- und wieder Einschalten per Zündschlüssel erweckte den 4QD sofort wieder zum Leben. Daraufhin habe ich alle Regler des 4QD auf Maximum gestellt (Acceleration, Deacceleration, Gain, ...). Dadurch spricht der Motor deutlich schneller an und der 4QD schaltet sich nicht mehr ab.

Dann habe ich richtig Gas gegeben. Nach ca 1km Fahrt gab es erste Leistungseinbrüche. Zwei Minuten später war die Leistung dann ganz weg. Die Kondensatoren im 4QD waren warm und das Kühlblech heiss. Anscheinend sind mehrere MOSFETs durchgebrannt.
Die Dioden wurden jedoch überhaupt nicht warm.

Jetzt baue ich erstmal den Curtis wieder ein und bestelle Ersatz MOSFETs um den 4QD zu reparieren. Danach probiere ich die Schaltung mit Brückengleichrichter aus (http://www.4qd.co.uk/serv/appnotes/serwnd.html). Allerdings möchte ich dafür Leistungs MOSFETs verwenden.

Kann es sein, das die Verwendung von Silizium Dioden anstatt Shottkey so einen großen Unterschied ausmacht?

von Gregor Rebel - am 08.12.2015 10:11
Kurz JA!!!

von thegray - am 08.12.2015 11:53
wie willst Du den Mosfet-Brückengleichrichter-Ersatz ansteuern? Mit OPVs, die das Spannungsvorzeichen detektieren und ihrerseits ihre Versorgung über DCDC-Module erhalten?
Diese Schaltung würde mich auch interessieren!
Andererseits würde es mich auch reizen, die ganze Leistungselektronik nebst ggf Ansteuerung so effizient neu zu planen, daß man sie mit möglichst wenig Mosfets in das Curtis-Gehäuse reinbekommt.
Viele Grüße, Lars

von laase - am 10.12.2015 07:26
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