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Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 5 marzo 2017, rimontaggio motore

Posted in auto elettriche, Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 6 marzo 2017

buca

Dopo mesi di attesa e di “stasi” ho deciso di cimentarmi nel rimontaggio del motore riparato.

Non che abbia intenzione, almeno per il momento, di risalire in scooter: proprio oggi ho “sorvolato” con l’auto una buca di dimensioni sconsiderate; “sorvolato” nel senso che ci sono passato sopra con l’auto ma non con le ruote; ma se ci fossi finito dentro con lo scooter (o anche con l’auto) non sarebbe stato bello: a occhio e croce la buca, sulla corsia di sorpasso di una strada a scorrimento veloce (uscita 12 del GRA), è larga mezzo metro e profonda 10 centimetri, con bordi frastagliati. Una follia stradale. Non è quella della foto, ma la foto dà comunque un’idea di come siamo messi a Roma…

Penso che si sfascerebbe anche la macchina, se ci finisse dentro! Quindi per ora – e per chissà quanti altri mesi ancora – di andare in giro in scooter non se ne parla. Leggere certi articoli (1, 2, 3, 4) sul Messaggero non rende molto ottimisti sui tempi di risoluzione del problema.

 

Intanto, dicevo, ho rimontato il motore; non è stato per niente facile perchè a quanto pare i buchi delle borchie non corrispondono più coi buchi del cerchione! Sarà dovuto alla riparazione? O a qualche mio errore? Boh, fatto sta che, tira e molla, alla fine sono riuscito ad avvitare su un lato “solo” 17 delle 18 viti del cerchione, l’altra non vuol saperne di entrare; quelle sull’altro lato, anche se un po’ a forza, sono entrate tutto.

Spero che questo non comprometta la tenuta stagna del motore, perchè l’acqua che entra in un motore non è una bella cosa…

Successivamente sono passato al rimontaggio del motore sullo scooter: una fatica disumana, perchè se per smontarlo la gravità mi era di aiuto a tirare giù una ruota da 20 chili, nel rimontarla non mi ha ovviamente aiutato per niente! E senza attrezzi appropriati, mi sono fatto un **** così.

Alla fine ho deciso si smontare la pinza del freno a disco per avere un po’ più di spazio di manovra… ma ci è voluta un’ora solo per aspettare che lo svitol facesse effetto su un bullone incastrato. E tutta una serie di parolacce per far stare dritta la ruota.

Alla fine sono riuscito a montare tutto ma, esausto, non ho collegato anche i fili; lo vedremo nella prossima puntata, se tutto questo sbattimento è servito a qualcosa, o se lo scooter è da buttare.

Nel frattempo mi sto informando sulle auto ibride o “super-elettriche” (cioè con più di 400 km di autonomia) in arrivo, ma partono tutte da prezzi proibitivi di 40.000 euro!

Oppure 10.000 per una “vecchia” Leaf da 150 km di autonomia o una C-zero da 100.

Oppure 5.000-10.000 ipotetici euro per retrofittare una vecchia auto e trasformarla in elettrica da 50-100km.

Certo, se rimettessero gli incentivi e fossero applicabili anche alle elettriche usate….

 

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 7/dic/2016: motore aperto!

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 9 dicembre 2016

Sono riuscito in un’impresa che ritenevo impossibile: smontare un motore brushless da 5 kW senza l’apposito estrattore:

 

L’estrattore in teoria è necessario perchè rotore (=cerchione) e statore (=mozzo) sono magneticamente accoppiati anche a motore spento, e quanto più è potente il motore, tanto più sono grandi e potenti i magneti, quindi è necessaria più forza per estrarre il nucleo dal motore.

Il problema è che un estrattore (“gear puller” in inglese) adatto a un motore da 13 pollici costa sui 50 euro e arriva dalla cina… quindi c’è da aggiungere 50 euro di spedizione e dogana, più due mesi di attesa…

http://www.ebay.com/itm/4-pc-Gear-Puller-3-4-6-8-with-3-jaws-Gear-Bearing-bearing-race-pull-tool-set-/270809046457

Però, in realtà, sul manuale di manutenzione dei motori Quanshun non si parla di estrattori: c’è scritto che per tirare fuori lo statore basta “dare una bella botta al perno contro il pavimento”!

Così ci ho provato.

Prima ho svitato le millemila viti dal lato opposto del cavo, e ho sfilato il disco che copre il motore e contiene un cuscinetto a sfere. Così ho potuto verificare, a malincuore, che il cerchione è un tutt’uno col rotore.

Così, ho svitato anche le altre millemilaviti dalla parte del cavo.

A questo punto ho preso la ruota tenendola per il copertone, e ho iniziato a sbattere a terra il perno dalla parte opposta del cavo.

Dai e dai, lo statore ha iniziato a uscire, ma solo di qualche millimetro, poi i magneti lo richiamavano dentro.

Una botta un po’ più forte e prolungata ha fatto riemergere lo statore, ma stavolta di 3 centimetri buoni: quanto basta per infilare un paletto di legno tra statore e rotore, evitando così che si annullasse il lavoro fatto finora.

Infine, qualche altra bottarella e infine il rotore è uscito fuori!

Ecco quindi la procedura completa:

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Dismounting 5000 W brushless hub motor

 

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Dismounting 5000 W brushless hub motor

Un video che mostra come farlo per il piccolo motore di una bici; per un motore da 5000W serve un po’ più di forza/violenza…:

Ed ecco il risultato:

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Dettaglio sulle due serie (principale e di riserva) di sensori di hall:

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Il copertone non è rimovibile con mezzi casalinghi, serve un’attrezzatura da gommista.

 

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 1/dic/2016: Pausa invernale obbligatoria

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, hardware, scooter elettrici by jumpjack on 1 dicembre 2016

In questi giorni stavo pensando di mettere a riposo lo scooter per i mesi invernali, sia perchè mi sono rotto di congelarmi e ammalarmi tutti gli inverni, sia perchè ormai è diventato estremamente pericoloso circolare di notte in giro per Roma in scooter: lo stato delle strade, da pietoso che era, è diventato da terzo mondo, con buche così profonde da trapassare non uno ma anche 2 o 3 strati di asfalto e riasfaltatura.

Un’alternativa sarebbe stata uscire dall’ufficio non più tardi delle 16.30, per avere almeno quel quarto d’ora di luce per vedere dove metto le ruote.

Ma comunque ci ha pensato il Comune di Roma a risolvere il problema: alla fine una buca l’ho beccata in pieno; quando l’ho vista ho fatto solo in tempo a dire PORCO e già ci ero dentro. Non andavo veloce, forse a 60 all’ora, ma la buca era profonda e frastagliata, e mi ha schiantato il cerchione posteriore.

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Sfortunatamente quel giorno era il primo della prevista sequenza di giorni ultrafreddi, per cui mi sono ritrovato in mezzo alla strada col sole al tramonto e una temperatura di 6°C in calo….

Spinto lo scooter a piedi fino al bar più “vicino”… cioè in cima a una salita lunga 1 km (fortunatamente il motore funziona ancora), sono rimasto lì solo un’oretta ad aspettare che arrivassero i vigili, che molto simpaticamente mi hanno detto che forse il Comune rimborserà le spese di riparazione ai miei EREDI…

Accanto al bar c’era un gommista, ma quando ha visto il motoruota elettrico è andato nel panico e mi ha mandato via… Così mi sono trovato a dover decidere se spendere (altri) 80 euro di motosoccorso (dopo quelli spesi per il guasto alla centralina l’anno scorso) o farmela a piedi; visto che almeno il motore funziona ancora, si trattava “solo” di una passeggiata di 4 o 5 km; essendo solo le 18.30, potevo essere a casa per cena….

Così mi sono incamminato. Alle 20.30 ero “felicemente” a casa, a riflettere sull’accaduto.

 

E veniamo al “gioco di Pollyanna”, cioè a trovare tutti i lati positivi di questa storia:

–          è successo a ritorno da lavoro; se avessi bucato all’andata, avrei perso una giornata di lavoro

–          non mi sono spiaccicato nell’incidente, invece mi sono potuto comodamente fermare e accostare

–          è successo a “non troppa” distanza da casa: un’ora di camminata

–          il motore funziona ancora, quindi invece di camminare stavo (bene o male) seduto

–          era da 3 mesi che studiavo come cambiare il copertone ormai consunto; una rottura di scatole che però si è trasformata in fortuna, perchè così sono potuto tornare a casa in sella allo scooter (anche se a passo d’uomo) senza timore di rovinare il copertone sgonfio: tanto lo devo comunque buttare. Però durante il viaggio non si scaldava neanche, e arrivato a casa appare esteriormente ancora sano (pensavo sarebbe arrivato ridotto a brandelli)

–          è successo all’inizio dell’inverno: così non rosico per essere obbligato a non usare lo scooter, anzi meglio così mi risparmio un po’ di freddo

 

Adesso però inizia la nuova caccia: dopo la caccia alla centralina, la caccia multipla a:

–          gommista competente

–          specifiche del motore

–          istruzioni di smontaggio

 

Per adesso ho scoperto che il motore è un Quan Shun QS60V500805040

20161201_185215.jpg

Però questa Quan Shun sembra avere ben 5 siti diversi (http://www.qsmotor.cn/, http://www.cnqsmotor.com/en/, http://www.tzquanshun.com/en/  , www.qs-motor.com/, www.qsmotor.com/) forse uno clone clandestino dell’altro, boh? Ho scritto a tutti, mi è arrivata solo una risposta, totalmente inutile:

I think it is 13 inch hub motor (style B) as below link.

http://www.qsmotor.com/product/13-8000w-motor-b/

The voltage is 60V and the power is 4500W. You should double check with your seller for these information.

Regarding the damage rim, you can check with local motorcycle repair shop if they can repair it. You need to replace a new motor if they can’t repair the default wheel.

 

Si potrebbe riassumere in “Che ne so? Arrangiati”.

Il motore sembra essere lui… ma sul sito scrivono che possono stampigliare sull’involucro del motore tutto quello che vuole il cliente, a richiesta! Come se cioè non lo decidessero loro in base a cosa c’è DENTRO l’involucro!

Anche sul mio c’è scritto “Super Power Motor”.

Non sono ancora riuscito a capire il significato di tutti i numeri/lettere del codice, ma più o meno:

  • QS = Quan Shun
  • 60V = tensione
  • 500 = 5000W
  • 80 = 80 ampere
  • 5040 = ?

Altra stampigliatura che ho trovato:

20161201_185146.jpg

110320 85222

Visto che il motore potrebbe essere un “V2”, è che lo scooter (venduto come Ecojumbo 5000 ma il cui nome originale è HRBJ183) è del 2011 e venduto come capace di andare a 90 all’ora, la spiegazione trovata qui potrebbe calzare:

  • 110320 = fabbricato il 20/03/2011
  • 85222 = Velocità 85 km/h, numero di serie 222

La differenza tra i modelli V1, V2 e V3 di uno stesso motore dovrebbe essere:

  • V1: sensori di hall  con connettori normali, supporto in ferro, efficienza 84-86%
  • V2: doppia sensoristica di hall (principale e riserva) con connettori a tenuta stagna, supporto in alluminio, maggiore robustezza, efficienza 86-88%
  • V3:  maggiore robustezza, fili più spessi, corrente più alta, coppia maggiore a parità di potenza, efficienza  88-92%.

Praticamente il motore dell’Ecojumbo potrebbe essere un “QS13-02 (273)“, cioè la versione 5000W di questo (o questo?)

Confronto tra i dati di uno stesso modello ma di varie potenze:

Corrente nominale, Corrente di picco, Lunghezza magneti, Numero poli, RPM a vuoto, Coppia (Nm), velocità, tensione, sezione cavi

  • 2000W: 30A, 80A, 28mm, 23 (typo?), 850 rpm, 170 Nm, 70 km/h, 72V, 8mm2
  • 4000W:  67A, 80A, 40mm, 28, 1000rpm, 185 Nm, 90 km/h, 72V, 10mm2
  • 7000W: 114A, 140A, 60mm, 28, 1440rpm, 200 Nm, 115 km/h, 72V, 16mm2

 

Catalogo motori:

http://www.tzquanshun.com/upfile/2016/01/20160113095142_134.pdf

Molto interessante la tabella a pagina 13, che mostra come tutti i motori QS supportino almeno tensioni tra 48 e 72V, ed eventualmente fino a 144: significa che l’Ecojumbo potrebbe essere convertito senza problemi a 48V, cosa che comporterebbe l’enorme vantaggio di trovare sul mercato molti più pezzi di ricambio (centraline e batterie), che a 60V sono invece rarissimi.

Di contro, un motore a 48V non può andare a più di 65 km/h e richiede più corrente a parità di potenza; cioè, inviare 5000W  al motore significa inviargli 100A se è a 48V oppure 80 se è a 60V.

 

In questo thread la Quan Shun presenta vari modelli dei suoi motori:

https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=31&t=65972

 

Ecomission mi ha anticipato che il cerchione è un tutt’uno con il motore e non si può staccare, ma spero che si sbaglino. Il motore nuovo costerebbe sui 400 euro.

Ho chiamato un “cerchionista” di Via Dell’Omo, ma anche lui è andato nel panico quando gli ho detto del motore elettrico. Però mi ha dato il numero di uno che “forse ci capisce”.

 

Questa è la buca infame:

20161202_165357.jpg 20161202_165338.jpg

 

Purtroppo non sono riuscito a fare una foto che renda l’idea della profondità, comunque  quel righello è lungo 30 cm…

 

Però mi è appena venuto in mente che, facendo abbastanza foto da varie angolazioni (almeno 12) potrei ricostruire la buca in 3d sul computer! 🙂 Potrebbe essere una cretinata interessante da fare…

Sempre se non hanno già tappato la buca, sono passati ben 5 giorni e entro 30 devo andare a ritirare la denuncia.

 

 

 

Diario elettrico Ecojumbo – 20/2/2016: il risveglio!

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 22 febbraio 2016

Sono ormai diversi mesi che il mio povero Ecojumbo 5000 è fermo: dopo una prima rottura della centralina originale (agosto 2015), anche una seconda centralina provvisoria (quella dello Zem Star 45) si è rotta (ottobre 2015). La prima si era fusa per il troppo calore, la seconda è affogata nella pioggia… (alla faccia del silicone che si vedeva fuoriuscire dalle fessure).

Se però il primo guasto si era limitato alla centralina, il secondo si era esteso al motore; e ho quindi passato questi 4 mesi un po’ a cercare di capire come diagnosticare il guasto, un po’ a studiare un modo per aggiustarlo, e un po’ a deprimermi pensando alle spese da sostenere (un motore da 5 kW costa 500 euro).

Fortunatamente è poi giunto in mio aiuto Tennico, utente del forum Energeticambiente, una delle poche persone in Italia che può vantare una certa esperienza in riparazione di scooter elettrici.

Così, ho scoperto che per mia ENORME fortuna il motore Ecojumbo ha dei sensori di hall ridondanti: cioè, ha due gruppi indipendenti di 3 sensori di hall ciascuno! Quindi c’era una discreta probabilità che solo uno si fosse bruciato.

Così, ho cercato su internet schemi elettrici e istruzioni per il test dei sensori di hall.

Purtroppo, nessun test o circuito ha dato i risultati sperati: i sensori di hall sembravano proprio tutti defunti!

EDIT: Forse ho usato una tensione troppo bassa: i sensori lavorano a 5.0V, ma per evitare di bruciare anche gli ultimi rimasti li ho alimentati, per prudenza, con una celletta al litio carica a 4.1V, pensando che al massimo i Led si accendessero un po’ meno; i circuiti che ho trovato indicano invece di usare batterie da 6 o addirittura 9V! 9V rispetto a 5 mi sembrano decisamente tanti… ma con i vecchi sensori qualche prova potrò farla…
Però qualche prova l’ho fatta con l’alimentazione originale da 5V, con gli stessi risultati nulli. Forse le resistenze di limitazione sui LED sono talmente grosse (1K, ma non avevo i 560K indicati sugli schemi) che neanche i 5V bastano? Ma questi sensori che corrente massima tollerano? Impossibile saperlo senza datashheet! Troppe incognite! Per questo avevo lasciato perdere…

Un ultimo barlume di speranza era che non fossero effettivamente tutti guasti, ma fossi io a non saperli testare… E a quel punto è intervenuto di nuovo Tennico: anziché limitarsi a testarli con tester e circuiti vari, ha deciso per un test diretto: connettere direttamente alla centralina il secondo gruppo di sensori, senza circuiti di test intermedi; e, nonostante i collegamenti volanti basati su morsetti a coccodrillo (per non parlare dei fili da 2 mm^2 sulle fasi, quando ci vorrebbero da 25 mm^2…), l’esperimento ha funzionato! Il motore ha finalmente girato, dopo mesi di stasi!

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“Ovviamente” non ha girato come si deve: con una combinazione di fasi girava all’indietro, con un’altra girava a scatti, con un’altra girava in avanti assorbendo un’enormità di corrente… Purtroppo ci sono altre 33 combinazioni possibili per fasi e sensori, e solo 2 di esse fanno girare il motore in avanti con i giusti assorbimenti di corrente! Sarei quindi dovuto di nuovo ricorrere all’enorme tabellone di test già usato con la centralina dello Zem, e armarmi di pazienza… oppure sperare nella buona sorte, che mi faccia incappare per caso nella giusta combinazione facendone solo altre 3 o 4. Tanto, non ci sono combinazioni che possano rovinare motore o centralina (a patto ovviamente di non mettere l’acceleratore al 100% per 10 minuti con la connessione sbagliata!)

La fortuna è stata dalla mia parte: dopo solo una decina di test, non proprio a caso ma approssimativamente guidati dalla procedura qui sotto, sono riuscito a trovare la combinazione giusta.

  1. Motore bloccato –> invertire due fasi
  2. Movimento a scatti –> scorrere le fasi
  3. Movimento fluido –> verificare senso di rotazione
  4. Rotazione sbagliata –> invertire due sensori e due fasi  e ricominciare

E’ stato così emozionante vedere il motore finalmente girare di nuovo a tutta velocità, che ho tenuto l’acceleratore a palla per 2 minuti, giusto per vedere il motore girare… 🙂 …e anche per verificare se i cavi di potenza scaldano: nonostante lo spessore ridicolo, non sono diventati neanche tiepidi, quindi il collegamento è quello giusto (in caso di coincidenza non del tutto esatta tra sensori e cavi di potenza, un  motore brushless gira, ma assorbe un’enormità di corrente).

Questa volta, per evitare sia problemi di calore che di pioggia, adesso ho montato la centralina “esternamente ma al chiuso”; cioè, nel sottosella, che però è senza fondo, e mezza di fuori. In questo modo si dovrebbe garantire il necessario ricambio d’aria (una centralina da 5000W con 95% di efficienza produce 250W di calore) ma allo stesso tempo riparo dalla pioggia, anche se in teoria la centralina è a prova di pioggia grazie ai 20 euro in più (oltre ai 600 base) che ho pagato per farla impermeabilizzare.

Vari fusibili sia sulle fasi che sui segnali proteggono la centralina da ulteriori eventi sfortunati, insieme a un poderoso contattore da molte centinaia di ampere e a una resistenza di precarico, sperando così che questa volta lo scooter abbia una vita lunga e prospera! 🙂

Al momento non so ancora quanta corrente assorbono i sensori di hall, e quindi che fusibile ci dovrei mettere; vedrò se è possibile misurarla col tester, o se la misura interferisce troppo e impedisce al motore di girare.

Ecco la giusta sequenza dei collegamenti dei sensori di hall di riserva tra scooter e centralina Kelly KEB72801. Purtroppo non posso invece sapere la giusta sequenza dei sensori principali , essendosi bruciati.

Scooter – centralina:

  • 1  Rosso – rosso
  • 2  xxx – blu/C  (v. figura)
  • 3  xxx – giallo/A  (v. figura)
  • 4  xxx – verde/B  (v. figura)
  • 5  Nero – nero

Il connettore originale del secondo gruppo di sensori di hall; purtroppo i colori non sono ben decifrabili per colpa del flash:

Connettore secondario hall, lato scooter

Connettore secondario hall, lato scooter

 

 

 

Altre immagini utili come riferimento:

Ecco infine l’interno del motore; purtroppo non è visibile l’ordine dei colori della serie di sensori di hall di riserva, ma solo quello dei sensori principali:

 

 

Questo è il collegamento originale tra scooter e centralina originale (hall primari):

I collegamenti definitivi per i cavi di potenza (fasi) sono invece:

Sinistra = scooter, destra = Centralina:

  • verde –  blu
  • blu –  giallo/verde
  • giallo –  grigio chiaro

NOTE

  1. In caso di collegamenti errati dei sensori di hall e delle fasi, il motore NON si brucia, se si ha l’accortezza di accelerare solo il minimo necessario per vedere se il motore gira “bene” (cioè non vibra, non resta fermo e non gira a retromarcia).
  2. Con UNA combinazione il motore gira in avanti, ma  fa scaldare moltissimo i cavi di potenza anche se gira pianissimo: ovviamente NON è la combinazione giusta!

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Sarebbe davvero interessante riuscire a capire la logica secondo cui certe combinazioni fanno girare il motore al contrario, altre non lo fanno girare per niente, altre ancora lo fanno girare faticosamente o a scatti…. ma non riesco a trovare nessun documento, pagina, post o forum che contenga questa informazione!

Però dalla procedura sopra riportata forse si può intuire qualcosa, perchè:

 

  1. Il passo 1 sembra dire che se l’ordine delle fasi è opposto all’ordine previsto per gli hall, il motore resta fermo… cosa che sembra logica.
  2. Il passo 2 potrebbe significare che se l’ordine di fasi e hall è giusto ma non esattamente “collimato” tra fasi e hall, la rotazione avviene ma non nel modo ottimale: probabilmente perchè ogni avvolgimento dello statore viene, sì, energizzato nella giusta sequenza, ma non al momento giusto, cioè non quando il magnete del rotore è nella posizione prevista per avere il massimo rendimento; e quindi il motore vibra e/o scalda. Probabilmente il motore in questo caso neanche parte, se non si trova già nella posizione giusta.
  3. L’ultimo passo equivale a invertire l’ordine di entrambe le sequenze (hall e fasi), che comporta, secondo quella procedura, l’inversione del senso di rotazione.

Da vari ragionamenti visibili qui sotto, sembrerebbe che invertire due lettere equivalga a invertire l’ordine di una sequenza; quindi nel passo 3 si invertirebbe l’ordine di entrambe le sequenze (hall e fasi), il che sarebbe coerente con l’inversione del verso di rotazione.

Quindi la suddetta procedura si potrebbe forse così “integrare” con delle spiegazioni:

  1. Motore bloccato –> invertire due fasi (invertire l’ordine della sequenza delle fasi, in modo che sia lo stesso di quello dei sensori; oppure invertire l’ordine dei sensori, allo stesso scopo)
  2. Movimento a scatti –> scorrere le fasi  (far coincidere temporalmente l’attivazione dei sensori con l’attivazione degli avvolgimenti)
  3. Movimento fluido –> verificare senso di rotazione
  4. Rotazione sbagliata –> invertire due sensori e due fasi  e ricominciare (invertire sia l’ordine delle fasi che dei sensori, cioè invertire il senso di rotazione del motore)

 

 

Se ho la sequenza  ABC, posso  ripeterla e scriverla come  ABCABCABCABCABC, o ABCaBCAbCABcabc, ma raggruppando a partire da B o C invece che da A risulta che può essere identificata in tutto in 3 modi(in grassetto qui sopra): ABC,  BCA e CAB indicano lo stesso ordine (le lettere sottolineate “scorrono verso sinistra”, e quella che “esce” da sinistra rientra da destra).
Se ora scambio A con B ottengo  l’ordine bacbACBaCBAcBAC, che nella notazione a 3 lettere ha 3 identificativi equivalenti (v. grassetti): ACB, CBA e BAC ; se si osservano bene le sequenze e si confrontano con le precedenti 3, si vede che si ottengono semplicemente scambiando due coppie di lettere. Solo che poi la sequenza non inizierà più da A, ma da B o da C: è come se ci fosse una traslazione.
Quindi:
scambiare A con B nella sequenza iniziale è la stessa cosa che scambiare C con B o A con C, e in più effettuare una traslazione: scambiare C con B equivale a spostarsi a sinistra di una posizione, mentre scambiare A con B equivale a spostarsi a destra.

Cablaggi dell’acceleratore:
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Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 20/9/2015: primo viaggio dell’Ecojumbo 1500

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 21 settembre 2015

Dopo innumereveoli tentativi e combinazioni, anche più dei 36 previsti a causa di varie sviste ed omissioni, alla fine sono riuscito a trovare la combinazione giusta di sensori di hall e cavi di potenza; per l’esattezza, ne ho trovate tre (come previsto vedendo il foglio precompilato di un altro motore); in tutti e tre i casi non riesco ad avere corrente assorbita nulla con motore a vuoto, come invece dovrebbe essere, ma non riesco a scendere sotto gli 11A; che comunque sono molto meno dei 30-40 a vuoto in caso di collegamento a fasi sbagliate!

E comunque, la combinazione trovata è giusta: la centralina scalda comunque, ma non scotta nemmeno dopo una salita di un chilometro, e i cavi sono appena tiepidi, mentre con la combinazione precedente, errata, diventava tutto così bollente da non poter essere toccato dopo soli 500 metri in pianura!

Il collaudo è stato il viaggio fino al luogo del raduno, distante 13 km, percorsi senza problemi di surriscaldamento.

Ovviamente, con una centralina da 1500 W montata su uno scooter da 200 kg invece che 100, anche avere un motore da 5000W non serve a molto: la potenza massima sviluppata è comunque 1500W. E’ però interessante notare che la velocità che riesco a raggiungere è la stessa che raggiungevo con l’altro scooter, lo Zem Star 45: massimo 55 km/h, misurati dal “radar stradale”. Questo significa che l‘area frontale dei due scooter e l’attrito delle ruote, combinati insieme, sono ben poco diversi nei due casi; quello che influisce sulla velocità massima, infatti, è solo l’attrito (di aria e ruote).

Diverso il discorso per l’accelerazione e le salite: qui quello che conta è il rapporto potenza/peso... che adesso è drammatico: sullo Zem avevo 1500W per 100 kg, quindi 15W/kg, mentre ora ho solo 7,5W/kg (contro i 25 dell’Ecojumbo con centralina giusta); basti considerare che 10W/kg è la potenza delle vecchie minicar al piombo come la Birò o la Startlab Open Street, “note” per i tempi biblici necessari per raggiungere i 50 km/h (qualcosa come trenta secondi o giù di lì, contro i 6 di una moderna minicar elettrica al litio come Twizy o Icaro, che hanno 30 W/kg).

E infatti anche il mio “Ecojumbo 1500” ha tempi biblici per prendere velocità; non li ho ancora misurati, ma partire ad un incrocio adesso è diventato imbarazzante…. Forse dovrei attivare il limitatore di velocità della centralina, che però fornisce uno sprint molto pià alto in partenza: sulla “versione 2.0” dello Zem infatti avevo collegato il limitatore a un pulsante che faceva da “turbo“: lo innestavo quando dovevo fare partenze impegnative o salite gravose, poi lo troglievo per poter superare i 45 km/h. Mettendolo anche sull’Ecojumbo, però, non vorrei rischiare di fondere la centralina… che chissà che tipo di protezioni ha: corrente? temperatura? niente? vai a sapere!

Comunque ovviamente la centralina da 1500 W è una soluzione temporanea: mi serviva per capire se il motore funziona ancora o no. Quindi ora posso passare a comprare la centralina… e a progettare un sistema di raffreddamento! Infatti in questi giorni sto studiando la trasmissione del calore e la dissipazione, e mi pare di capire che attraverso le pareti di plastica di una scatola chiusa di 30x30x20 cm (lo spazio disponibile per la centralina; fore meno) si possono dissipare al massimo 40W;  supponendo che la centralina originale dell’Ecojumbo 5000 abbia un’efficienza del 95% (molto ottimisticamente), significa che dei 5000W che la attraversano, 250W si dissipano in calore! E se non riescono ad uscire dalla pancia dello scooter, che riesce al massimo a lasciar passare 40W (ma forse meno, perchè le plastiche sono doppie e triple…), significa che lentamente ma inesorabilmente la centralina si cuoce piano piano con gli anni….

Può darsi che d’inverno, quando la temperatura esterna è di 5°C, lo scambio termico sia sufficiente (96W), ma i 40°C di quest’estate non sono certo stati un toccasana per la centralina; quindi, la prossima o la monterò all’esterno, o la doterò di un sistema di ventilazione forzata; che peraltro potrebbe avere un duplice scopo: raffreddare la centralina durante il moto, e raffreddare i caricabatterie durante la sosta per la ricarica; due caricabatterie da 60V/4A e 60V/ 5A dissipano  27W complessivi se hanno efficienza del 95%, 54W se del 90% e 81W se dell’85%. Non ho idea di che efficienza abbiano realmente, ma toccandoli con mano so che scaldano parecchio, quasi da scottare, quindi sicuramente una ventilazione forzata è necessaria per tenerli nel sottosella chiuso.

Alla fine della storia, mi sa che doterò il mio Ecojumbo… di un tubo di scarico! 🙂 Ma un tubo di scarico molto particolare, che emette solo aria, la stessa che c’è fuori, solo un po’ più calda. Magari tutti gli scooter avessero un tubo di scarico così! 🙂

 

 

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 19/9/2015: collegamento motore-centralina

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 19 settembre 2015

Sembra che dopotutto dovrò proprio provare tutte e 36 le combinazioni hall/potenza…


https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=16&t=3484

File Excel da compilare:
http://www.endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=69351

Esempio di file già compilato:
https://endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=13172&sid=e15fe9a9601236528d3f9cebc0f13bce

Il discorso che facevo nell’altro post, infatti, alla fine dei conti serve solo a dimostrare che esistono solo 6 combinazioni possibili per i sensori di hall; cambiare il punto di inizio della sequenza, a quanto pare, non equivale a cambiare la posizione dei cavi di potenza.

Il problema nel giocare coi cavi di potenza è che è piuttosto complicato andare ogni volta a svitare e riavvitare i capicorda… però poi mi è venuta un’idea: invece di svitare i capicorda dal morsetto, posso semplicemente sfilare il  contatto dall’interno del connettore anderson, che è a molla, non a vite!

Sperando che nel frattempo, con le prove di oggi, non si sia rovinato il motore (della centralina chi se ne importa, è quella vecchia dello Zem), domani farò le ultime prove…. e chissà che non riesca davvero ad andare al raduno col mio Ecojumbo 1500! 😉

Riporto quindi ancora una volta l’immagine delle 36 combinazioni:

Foglio di log per test connessioni motore brushless a controller

Foglio di log per test connessioni motore brushless a controller

Invece l’immagine col diagramma di flusso che spiega quali connessioni fare credo sia sbagliata, perchè non parla, a differenza di questo foglio, di surriscaldamento in caso di collegamenti sbagliati, mentre per l’appunto a me si surriscalda la centralina.

Comunque eccola:

hall-diagram

Diario elettrico Ecojumbo 5000: 19/9/2015, Ecojumbo 1500…

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 19 settembre 2015

Collegamenti completati. Qualche scambio di fili, e finalmente il motore gira per il verso giusto fluidamente. Quindi ora ho un Ecojumbo 1500…

Però…
ci sono diversi però:
La mia teoria delle fasi non ha funzionato: invece di invertire due fili, per invertire il verso di rotazione e avere un movimento fluido ho dovuto solo traslare gli hall di un posizione.
La combinazione per la retromarcia è:
bvg + BVG  (bvgbvgbvgbvg + BVGBVGBVGBVG)
Cioè, nessuna traslazione e nessuna inversione.

La combinazione per il moto in avanti è invece:
bvg + GBV  (bvgbvgbvgbvg + GBVGBVGBVGBV)

Sono cioè le stesse sequenze, con la sequenza di potenza a destra di una posizione.

Il secondo “però” è il surriscaldamento: durante la marcia, sia la centralina che i cavi di potenza si surriscaldano fino  a scottare dopo nemmeno un chilometro.
Sapevo che con alcune combinazioni di fili le centraline si surriscaldano, ma questa è l’unica combinazione che fa girare il motore in avanti.
Possibile allora che si sia guastato il motore e lui abbia fatto surriscaldare e fondere la vecchia centralina?
Oppure questa si surriscalda perchè è da 1500W collegata a un motore da 5000W? O forse dipende dal peso eccessivo dello scooter rispetto allo zem?
Troppe domande, troppe incognite….

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Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 18/9/2015: mie teorie su come collegare un motore brushless al controller…

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 18 settembre 2015

Siccome sono pigro, non mi va di provare 36 combinazioni di fili diversi; anche perchè fare le cose a casaccio non mi piace. Così ho deciso di studiare bene la faccenda… e sono arrivato a questa terribile figura!

brushless phases connections to controller

Studio delle fasi di un motore brushless

Lo so, sembra un delirio letterario… 🙂 ma in realtà è un’immagine che semplifica la vita.
Spiego:
i gruppi (1) e (2) sono “sequenze equivalenti”: cioè, se colleghiamo i cavi A, B e C del motore a un banco di 3 morsetti, è vero che possiamo farlo in 6 modi diversi, ma è anche vero che stiamo parlando di 3 lettere in sequenza circolare! Quindi dire ABC o dire BCA è la stessa identica cosa, come si vede ripetendo la sequenza 4 volte:
ABC.ABC.ABC.ABC

In questa sequenza fatta di gruppi di ABC sono infatti  in realtà contenuti anche gruppi di BCA:
ABC.ABC.ABC.ABC

E anche di CAB:
ABC.ABC.ABC.ABC

Questo vuol dire che ci sono solo due sequenze realmente possibili per le 3 fasi, che possiamo chiamare ABC e ACB, e sono indicate con le file di lettere maiuscole nella figura. Per passare da una sequenza all’altra, basta invertire due lettere qualunqe; infatti, nel caso della figura si passa da una sequenza all’altra scambiando la B con la C, ma il risultato è identico se scambio B con A o A con C:

B con A:

  • ABC.ABC.ABC.ABC
  • BAC.BAC.BAC.BAC –> è la sequenza ACB

A con C:

  • ABC.ABC.ABC.ABC
  • CBA.CBA.CBA.CBA  –> è la sequenza ACB

Perchè sono possibili due sequenze? perchè il motore può girare solo in due versi, orario e antiorario.

Quindi:

Per invertire il senso di rotazione di un motore brushless, scambiare due fili qualunque del connettore di hall.

Ma veniamo al secondo problema; abbiamo due gruppi di fili, quelli di potenza e quelli di segnale, e ognuno può avere solo due sequenze, ABC o ACB. Come accoppiamo questi due gruppi?

Esistono solo 3 modi: aA, aB e aC, che si ottengono facendo scorrere la sequenza di segnale lungo la sequenza di potenza; cioè, si può accoppiare

  • a con A, b con B e c con C, oppure
  • a con B, b con C e c con A, oppure
  • a con C, b con A e c con B

Se l’accoppiamento è sbagliato, l’elettrocalamita dello statore attira il rotore nel momento sbagliato, causando probabilmente un’inutile dispendio energetico, che in termini pratici si traduce nel surriscaldamento dei cavi di potenza segnalato dalle persone che hanno provato tutte e 36 le combinazioni possibili, nonchè in un movimento non fluido del motore; praticamente, il motore risulta non sincronizzato con la centralina.

Per rimediare, basta “traslare” la sequenza di segnale (abcabc…) lungo la sequenza di potenza (ABCABC…), formando le 3 combinazioni suddette. Ma, in termini pratici, questa traslazione non si può fare, perchè i morsetti sono 3, non tremila… quindi si possono traslare solo due fili, mentre il terzo “uscirà fuori” dalla morsettiera… e dovrà rientrare da dietro.

Quindi:

Per far muovere fluidamente un motore brushless, provare i 3 accoppiamenti fase/potenza aA, aB e aC: con uno dei due il movimento è fluido, con gli altri è assente o irregolare.

Questa è la teoria.

Domani , sperimentazione pratica.

  • AVVISO 1: non operare mai gli scambi di fili quando la batteria è attaccata!
  • AVVISO 2: non scambiare mai i fili rosso e nero dell’alimentazione con quelli delle fasi!

Diario elettrico Ecojumbo 5000 – 17/9/2015, prova motori e schemi collegamento controller/motore (fasi e hall)

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 18 settembre 2015

NOTA: per i cablaggi definitivi Ecojumbo-Kelly vedi: https://jumpjack.wordpress.com/2016/02/22/diario-elettrico-ecojumbo-2022016-il-risveglio/

Oggi nuovo test; purtroppo ho solo un’oretta a disposizione prima che faccia buio (l’autunno si avvicina), ma in fondo si tratta, in teoria, solo di attaccare 5 fili e due spinotti.

Attacco le 3 fasi giallo-blu-verde della centralina ai cavi giallo-blu-verde del motore.

Attacco i cavi rosso-blu della centralina ai cavi rosso-blu della batteria.

Attacco il connettore delle fasi (nero-giallo-blu-verde-rosso) dello scooter al connettore delle fasi del motore.

Attacco il connettore dell’acceleratore (nero-verde-rosso) alla centralina.

Accendo lo scooter.

Non fuma niente. Non puzza niente. Non brucia niente. E’ già un buon segno… 🙂

Giro l’acceleratore…. non succede niente.

Ricontrollo i collegamenti, serro bene i morsetti, riprovo, niente.

Piano B: restano due fili della centralina non collegati… perché non so dove collegarli! Potrebbero essere l’attivazione della centralina dal quadro, o la sicurezza-freni, che ne so? Non c’è documentazione, né del cablaggio dello scooter né di quello della centralina. Però i due fili hanno connettori complementari, cioè fatti apposta per essere inseriti uno dentro l’altro. Boh? Proviamo?

Proviamo.

Connetto.

Accelero.

Niente da fare, tutto fermo (però anche stavolta non fuma niente, almeno…)

E adesso.

Non resta che il Piano QC. Questione di Culo:

I fili che avanzano sulla centralina hanno lo stesso colore di quelli che avanzano sullo scooter. Forse basta fare una connessione diretta. Cosa potrebbe succedere? Sono fili piccoli, non di potenza, non dovrebbero essere in grado di fare grossi danni se collegati a cavolo… Tutti gli schemi elettrici di centraline che ho visto hanno un ingresso-freni, che le disabilita quando appunto si frena; è molto probabile che siano questi due fili. Quindi la centralina non manda segnali allo scooter, li LEGGE dallo scooter, e se vede i freni nella posizione giusta, si accende; quindi, in teoria, se sbaglio questo collegamento, al massimo danneggio la centralina, non lo scooter; e la centralina “è gratis”, è quella del mio vecchio scooter, lo Zem Star 45; è sacrificabile.

Vabbè, qui si sta facendo buio, ho già dovuto accendere la lampada portatile e appenderla al manubrio, per riuscire a vedere cosa sto facendo, e non è che sia comodissimo. Sacrifichiamo! O la va… o si spacca… la centralina.

Prendo due cavetti con morsetti a coccodrillo, collego il filo verde-giallo (“high braking level” sull’etichetta della centralina dell’Ecojumbo) dello scooter e lo collego all’omologo della centralina; collego poi il rosso (“controller unlock” sull’etichetta) dello scooter e lo collego all’omologo della centralina.

Accendo lo scooter.

Giro l’acceleratore…

Sento il motore girare! (E’ troppo buio per vederlo) E sento che risponde alle variazioni dell’acceleratore.

Fammi fare un po’ di luce… ehi gira… ma gira AL CONTRARIO!! 🙂 E i fili si russicaldano in pochi secondi!

Niente di male, però, era una situazione previste: da diverse guide che ho letto risulta che, delle 36 combinazioni possibili tra sensori di hall e cavi di potenza, con alcune il motore non gira, con alcune gira male, con alcune gira al contrario, e solo con 1 su 36 gira bene e nel verso giusto.

Mi aspetta un’altra lunga giornata di prove…. Spero di riuscire a trovare la combinazione giusta prima del raduno di domenica… tra 2 giorni! :-/

Schema delle prove da effettuare:

Forse bastano meno di 36 test, forse basta tenere fermi i fili dei sensori di hall e cambiare le posizioni dei cavi di potenza…. o forse tocca fare tutto questo:


https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=16&t=3484

File Excel da compilare:
http://www.endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=69351

Esempio di file già compilato:
https://endless-sphere.com/forums/download/file.php?id=13172&sid=e15fe9a9601236528d3f9cebc0f13bce

Da notare che io ho messo tutti i fili in corrispondenza dei colori giusti: verde con verde, giallo con giallo, blu con blu, ma moltissimi utenti riportano che è “normale” che i colori di una centralina non corrispondano coi colori di un motore; sostanzialmente, nelle centraline cinesi i colori vengono scelti a vanvera, quindi è frequentissimo dover provare tutti i collegamenti a caso finchè non si trova quello giusto.

Che noia.

Foto dei fili della  centralina originale dell’Ecojumbo 5000:

wpid-20150916_230259.jpg

Etichetta centralina:

wpid-20150916_225932.jpg

I fili “blu-white” e “purple” io non li trovo sulla centralina… Forse sono sullo scooter, non collegati?

Diario elettrico ecojumbo 5000 – 16/9/2015, sbrogliamatasse e test sensori di hall

Posted in Diario elettrico Ecojumbo 5000, scooter elettrici by jumpjack on 16 settembre 2015

Ieri ho controllato le fasi del motore: ho  cortocircuitato a coppie i cavi di potenza, e sento il motore fare gli “scattini” quando lo giro a mano, quindi magneti e avvolgimenti dovrebbero essere a posto.

Ho trovato un semplice schema elettrico di un testa-hall a led, che fa accendere un led in corrispondenza di ogni hall man mano che il motore viene girato a mano; magari costruisco quello… o magari collego direttamente la centralina dello zem e vediamo come va! 🙂

Per ogni singolo hall, lo schema del circuito è:

O, visto in pratica:

Dovrebbe bastare metterne 3 in parallelo per vedere i 3 led accendersi in sequenza man mano che il motore gira.

Ho trovato questo schema:

Hall Sensor Tester

https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=16&t=3484#p82465

Comunque, intanto ho fatto il Grande Passo.
L’avevo sempre evitato con cura, proprio per non dover impazzire con fasi, sensori di hall e quant’altro, quindi quando smanettavo dentro lo scooter non ho mai manomesso le connessioni dei 5 cavi di potenza, se non un’unica volta per collegare solo i due cavi della batteria nuova al litio.
Oggi invece mi sono messo a sbrogliare il groviglio di cavi che si è venuto a creare spostando roba di qua e di là per 6 mesi senza mai scollegare i cavi… (avete presente il groviglio che vi si crea dietro il PC? Ecco, io ce l’avevo nello scooter…).
Ho esaminato scrupolosamente tutte le connessioni, non c’è traccia di bruciature, fusioni o cortocircuiti di alcun genere.
In compenso, mi sono accorto di una cosa bizzarra: sullo scooter ci sono due blocchi di morsetti di potenza, uno da 3+3 e uno da 2+2; ovvio, direte voi: su quello 2+2 si collegano la batteria e la centralina, su quello 3+3 si collegano fasi della centralina e fasi del motore…
Macchè: in quello 2+2 c’era il positivo della batteria e della centralina… e i cavi verdi di motore e centralina!
Su quello 3+3 c’erano le altre due fasi e le masse.
Bell’accrocco.
Bah.