home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Info-Mac 4 / Info_Mac IV CD-ROM (Pacific HiTech Inc.)(August 1994).iso / Applications / EVDesign 1.1 / MiscInfo / Motors.Txt < prev    next >
Text File  |  1994-05-20  |  11KB  |  276 lines
  1. ----------------------------------------------------------------------------
  2. ----------------------------------------------------------------------------
  3.  
  4. Miscellaneous motor info gleaned from the EV mailing list on the Internet
  5. Thanks to all who contribute to that group!
  6.  
  7. ----------------------------------------------------------------------------
  8. ----------------------------------------------------------------------------
  9.  
  10. Date: Wed, 10 Nov 1993 09:44:00 BST
  11. From:compton@afrc.ac.uk
  12. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  13. Subject: Re: motors
  14.  
  15.         Yes there was some talk of a pancake motor, I have talked to the
  16. designer and the motor is available for use now.
  17.         The motor was designed by one Cedric Lynch and is a re-interpretation
  18. of a printed circuit motor. It is currently availably in only one size
  19. approx 8" dia. and about 4" thick weight is 24 lb but this may be lowered to
  20. 20 lb power output is approx 8kw continuous at 4000 rpm with 20Kw peak,
  21. current built to order cost is 750 pounds sterling.
  22.         Four of these motors were fitted to a hydroplane to take the
  23. electric world water-speed record at 65 knots (driven by the Countess of Arran)
  24.         The motor is used with a transmission, Cedric has an enclosed motorbike
  25. (using mountain bike parts for light weight) which using car starter batteries
  26. approx 36Ah (six off) travelled non-stop from London to Birmingham.
  27.         If anyone wants more info, best phone me.
  28.  
  29.                 582 760986  (home) 6pm - 11.30pm
  30.                 582 763133  (work, SLOW swithcboard, plus its a big site
  31.                                 I could be anyware!)
  32.  
  33.                 Paul Compton
  34.                         Rothamsted Experimental Station
  35.                          Worlds oldest agricultural research station
  36.                           150th Aniversary year.
  37.  
  38. ----------------------------------------------------------------------------
  39.  
  40. Date: Wed, 10 Nov 1993 10:10:43 U
  41. From: Kevin Scoles <Kevin_Scoles@CBIS.ECE.DREXEL.EDU>
  42. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  43. Subject: Re: motors
  44.  
  45.         Reply to:   RE>motors
  46. There is a short mention and figure of such a motor (a flat one in the wheel
  47. itself) in the IEEE Spectrum, Vol. 29, No. 11, November '92. The motor was in a
  48. Tepco "Iza" concept car. Each of the permanent-magnet brushless dc motors
  49. developed a max of 42.5 kg-m torque. The motors were rated at 25kW each, and
  50. consumed 56 Wh/km at a constant speed of 40 km/h.
  51.  
  52. BTW, this issue of Spectrum has four articles on EV's,
  53.     Electric Vehicles: why now?
  54.     Pursuing efficiency
  55.     Archtecting the system
  56.     The great battery barrier.
  57.  
  58. Interesting reading
  59.  
  60. Kevin Scoles
  61. Electrical & Computer Engineering
  62. Drexel University
  63. and SunDragon Race Team
  64.  
  65. ----------------------------------------------------------------------------
  66.  
  67. Date: Mon, 28 Feb 1994 20:17:33 -0800
  68. From: Don Rodes <drodes@IGC.APC.ORG>
  69. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  70. Subject: New GE Drive System
  71.  
  72. Amanda Mesler, EVS Automotive Market Manager for General Electric
  73. DC Motors, announced plans to market GEUs new state of the art
  74. shunt motor automotive control system with on-board diagnostics
  75. through their Master Distributor for North America, Pro Electric
  76. Vehicles (ProEVTM).
  77.  
  78. The system is an integrated package including a shunt wound motor
  79. rated at 50 peak horsepower, fully enclosed IGBT based controller,
  80. dash display meter, and an accelerator control box. Standard
  81. features such as variable regenerative braking, input voltage
  82. range of 72-144VDV, on-board diagnostics, battery state of charge
  83. indication, and hour meter are incorporated into the system, which
  84. has been in development for over 3 years.
  85.  
  86. The greatest advantage of the shunt wound system is the ability to
  87. easily control the available 250 amps of regenerative current
  88. capacity of the system. This allows a significant amount of energy
  89. to flow back into the batteries as the vehicle is decelerating or
  90. descending a hill. The additional feature of controlled field
  91. weakening allows the motor to operate more efficiently and at
  92. higher speeds under varying load conditions.
  93.  
  94. The system was developed, field proven, and is currently in use in
  95. electric mini-vans, the first zero emissions vehicles (ZEV)
  96. produced by a big three auto maker to be certified for sale in
  97. California under the 1998 CARB mandates.
  98.  
  99. Pro Electric Vehicles (Pro EVTM) will be responsible for sales,
  100. distribution, service, and technical training relating to both
  101. GEUs new shunt motor system and their familiar industry work
  102. horse, the EVT-15 series motor control system, which has similar
  103. diagnostic and battery state of charge indication features.
  104. Interested parties should contact Pro Electric Vehicles, 11852
  105. Eddy Ranch Road., Penn Valley, CA 95946, Tel (916) 432-5244, Fax
  106. (916) 432-5233.
  107.  
  108. ----------------------------------------------------------------------------
  109.  
  110. Date: Mon, 28 Feb 1994 12:05:30 PST
  111. From: schaefer, chris <chris.schaefer@supermac.com>
  112. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  113. Subject: Re: Electic Motors
  114.  
  115. > Subject: Electic Motors
  116. > Author:  Electric Vehicle Discussion List <EV@SJSUVM1.BITNET>
  117. > Date:    2/28/94  10:04 AM
  118. >
  119. > Good Day.....
  120. >
  121. > I've been doing some work on "Right Sizing" the motor and batteries and
  122. > came up with some interesting numbers.
  123. >
  124. >
  125. > Assume you have a motor and batteries which are "Right Sized" for pickup
  126. truck.
  127. >
  128. > >From the book "Build Your Own Electic Vehicle", I got two equations for
  129. > a series motor.
  130. >
  131. > (1)  T=K*I^2
  132.  
  133. While I enjoyed Bob's book much, I found that this equation just didn't add up
  134. from an EMPIRICAL STANDPOINT on series wound motors.   Yes, the field strength
  135. is dependant on I, and the torque should be I in the armature times the field
  136. strength which is the I ^2.  However, if you look at the charts published by
  137. Advanced D.C.  you will find a remarkably LINEAR ( ie I ) relationship between
  138. torque and current.  It's as though these motors behave more like permanent
  139. magnet motors than series wound.   I suspect that there is some magnetic
  140. saturation taking place which limits the field strength such that at very LOW
  141. currents you get an I^2 relationship, but that once you hit satuaration you get
  142. a simple I relationship.  I plan on talking to Advanced D.C. at pheonix about
  143. this issue because clear the theory and the practice don't seem to be adding
  144. up.  Perhaps someone knows these numbers better than I......
  145.  
  146. If we approach motors from a black box perspective, you get a DIFFERENT
  147. theorectical equation which is simply this.
  148. Power in = Volts * Amps.
  149. Power Out = Torque * RPM.
  150.    so,
  151. Torque * RPM  = (efficiency )  * Volts * Amps.
  152.  
  153. I prefer to use this when calculating since the laws of thermodynamics haven't
  154. yet been violated. ( unless we're on to something with these motors :-) )
  155.  
  156. >
  157. >   and
  158. >
  159. > (2)  S=(V-IR)/KI
  160. >
  161. >   where T is torque
  162. >         I is current
  163. >         V is terminal voltage
  164. >         R is internal resistance of motor
  165. >         S is Speed of motor (RPM)
  166. >         K is a constant which is related to the motor characteristics
  167. >           NOTE: the K in 1 & 2 may not be equal but are related.
  168. >
  169. > Assume T' = T/2 (my EV should weigh halve as much, so I should only need half
  170. >                  the torque).
  171. >        I' = I/2 (the 12 volt batteries have half the current available).
  172. >        S,R,K,V held constant.
  173. >
  174. > (1') T/4 = K*(I/2)^2
  175. >
  176. >      T'/2 = K * I'^2  NOTE: halve the current and I quarter the torque.
  177. >
  178. > (2') 2S = (V -2(I/2)R)/K(I/2)
  179. >
  180. >      2S = (V -2I'R)/KI' NOTE: halve the current and I almost double the speed.
  181. >                               the -2I'R should slow things down a bit.
  182. >
  183. > Now if we exchange speed for torque we can get T' @ S,I' but we have to use
  184. > a reducer gear to do it.
  185. >
  186. > One conclusion that I get from this is that you may not want to use the same
  187. > motor on a Truck as you would on a subcompact. The second conclusion
  188. > (and the one I like the least) is that series dc motors need matched current
  189. > and Voltage to work well, and that it works better at high current, so high
  190. > voltage is needed as well.
  191. >
  192. > Have fun....
  193. >
  194. > Bob....
  195.  
  196. ----------------------------------------------------------------------------
  197.  
  198. Date: Wed, 30 Mar 1994 13:01:58 PST
  199. From: schaefer, chris <chris.schaefer@supermac.com>
  200. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  201. Subject: Re: Electric Motors
  202.  
  203. Bob Wrote---->
  204. > Good Day.....
  205. >
  206. > I've been doing some thinking on "Right Sizing" the motor and batteries and
  207. > came up with some interesting ideas.
  208. >
  209. > Assume you have a motor and batteries which are "Right Sized" for pickup
  210. truck.
  211. >
  212. > Assume you could split the battery pack in two equal battery packs and switch
  213. > them between parallel and series configurations (a DTDP relay/switch or
  214. > possibly three semiconductor devices (SCR? or MOSFET?) will do the job)
  215. >
  216. > (1)  T=K*I^2
  217. >
  218. >   and
  219. >
  220. > (2)  S=(V-IR)/KI
  221. >
  222.  
  223. I believe that I recognize these two equations from Bob Brandt's book.
  224. However.  I've come to believe that equation (1) is INCORRECT.  I know that if
  225. you think about two fields operating against each other that I^2 seems right,
  226. but if you actually LOOK at the curves published by, say, Advanced D.C.,
  227. Torque is proportional to current much like a permanent magnet motor....  I may
  228. be wrong, but perhaps the field is becoming saturated.....   Anybody have any
  229. ideas?
  230. -Chris-
  231. #define  email   'chris.schaefer@supermac.com'
  232. #include <std.disclaimer>
  233.  
  234. ----------------------------------------------------------------------------
  235.  
  236. Date: Fri, 8 Apr 1994 11:28:20 -0600
  237. From: Bob Jackson <bobj@HPBS669.BOI.HP.COM>
  238. To: Multiple recipients of list EV <EV%SJSUVM1.BITNET@cmsa.Berkeley.EDU>
  239. Subject: Re: DC Motors
  240.  
  241. >Good Day.....
  242.  
  243. >I used the tabular data I found for the 9" Adv. DC motor to create the
  244. >some (hopefully) interesting data.  I can't explain it, but maybe if
  245. >someone has Adv. DC phone number I can ask them about it....
  246. >
  247. >results: T can be approximated by              kI^1.5
  248. >                                  -----------------------------------
  249. >                                  eff of the motor(parameters unknown)
  250. >
  251.  
  252. I think I can explain it now......
  253.  
  254. T = K*Phi*I
  255.  
  256. for LOW current Phi is equal to K'I so T = KI^2
  257. but as current increases the Air Gap Magnitisism cause
  258. Phi(high I) < Phi(low I)  I will guess that
  259. (hand waving on)
  260. Phi = K'I^n where n = 0.5 +/- n' where n' is < 0.1 and may be a function of I
  261.  
  262. This explains why the eff term improved the results because it took into
  263. account the air gap problems.
  264. (hand waving off)
  265.  
  266. I'm going to rework my numbers over the weekend and maybe I'll have some thing
  267. useful to share.  One thing really puzzles me is why is the air gap point so
  268. low?  I wonder what the engineering trade offs were that would allow a air
  269. gap point at about 100 amps (whine).
  270.  
  271. Have a good one...
  272. Bob
  273.  
  274. ----------------------------------------------------------------------------
  275.  
  276.