距離電動割草機開發完成日 還有88天

電機馬達最重要的公式之一:
RPM=Kv * VOLT
馬達轉速由加入的電壓決定。也可以說成 供應電壓決定了馬達的轉速

我每天都在寫報告，順便就把這裡當成報告的輸出地點了，歡迎大家前來看看工程師是如何把一項新產品，從無到有開發出來的。

由於部分內容牽涉到公司的商業機密，部分開發的內容將會進行改寫或保留，但故事的整體性與完整性是不變的。

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快過農曆新年了，我們先確定一下各種電壓供應下，割草機馬達輸出的最高轉速。

這個轉速值確定後，我們就約略可以知道最大的扭力值。進一步就可以算出馬達的Kv值來。馬達的Kv值幾乎是固定的，它在馬達被設計出來時就決定了，主要是跟無刷馬達內的繞線與轉子上的永久磁鐵有關。

由於割草機上的電池電壓會隨著工作時間的加長，進而慢慢往下降低。馬達控制器也會隨時監看電壓值，以便控制最終的割草機轉速。由於無刷馬達的換相控制是採用所謂的電子換相控制。

這也就是說，割草機的最大轉速會跟著電池電壓而變動。我們挑的割草機高速馬達經過測試後發現，在20V時還是可以轉動，但是轉速降到4300RPM左右。在這較低轉速下，還是可以割草，只是此時割草的力道較弱而已!!

理論上，最高轉速以下的任一個轉速都是可以達到的，這也是我們常聽到的"變頻"控制。不過，還是有控制器與馬達允許最大電流的限制。實際上還有許多條件限制存在，以免造成馬達相關零件的損換。

關於無刷馬達的專有名詞請參考旗威科技 2016年初版的專業書籍 "BLDC馬達控制實務"一書

供電36V時，馬達轉速:7698RPM















供電38V時，馬達轉速:8121RPM















供電40V時，馬達轉速:8618RPM















供電34V時，馬達轉速:7269RPM
















供電32V時，馬達轉速:6915RPM















供電30V時，馬達轉速:6489RPM















供電28V時，馬達轉速:6072RPM (Sorry,DVM接頭突然鬆脫，所以沒量到電壓值)















供電26V時，馬達轉速:5627RPM


供電24V時，馬達轉速:5204RPM















供電22V時，馬達轉速:4777 RPM
















供電20V時，馬達轉速:4393RPM

以上就是我們實驗後，得到的相關轉速資料，有人推算出實際的Kv值嗎?

我們將保留 一台電動割草機 以特別優惠價給在今年過年時期間(1/28-2/4)回答得最好的人。請回答在本部落格，並留下您個人的Email。

謝謝 感恩

距離電動割草機開發完成日 還有89天

電動割草機的罩門就在"電池"。

我每天都在寫報告，順便就把這裡當成報告的輸出地點了，歡迎大家前來看看工程師是如何把一項新產品，從無到有開發出來的。

由於部分內容牽涉到公司的商業機密，部分開發的內容將會進行改寫或隱瞞，但故事的整體性與完整性是不變的。

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電動割草機的真正罩門就在"電池"。若整組割草機售價太貴，那一定是電池貴過頭了!!

傳統的二行程引擎割草機，如果不考慮油煙汙染和噪音，其實是滿好用的。一旦換成電動馬達來帶，要配多少的電池才夠?

假設每次割草要花二個小時，如果我們選的馬達是36V 300W的高速無刷馬達。若一直都在額定的300W下運轉，兩個小時就要300Wx2H=600WH的電力。若電池是36V的鋰電池，則所需要的電池容量約是600WH/36V=17AH的規格才行。

再假設兩個小時的忙碌割草運轉中，並不是所有時間都是100%滿載的，所以可以把電池容量再打個90%，最後的電池容量就是15AH。

可是，PRO職業級的割草人士就不能這樣計算了。他們每次割草就一次四個小時。初估的電池容量就要30AH，這一定會造成電池組過重的問題，最好的解決方式就是每兩小時休息時就更換電池，這樣背負的重量也可以減少許多。

我們的規劃是這樣的:
職業級的割草人士(Power User):提供15AH-20AH的鋰電池組。專業用的一定比較貴!!而且一次要買兩組才方便更換電池。

一般的業餘割草人士:提供13AH-15AH的電池組。一次就割滿兩小時，休息充電後可以再割兩小時。

假日農夫割草:提供三組串連(36V)的鉛酸電池組，此電池一定要選有深度循環功能的電池，每個電池容量有5AH-7AH即可，接線不要接錯就可以供電給無刷的割草機使用。這類的使用者割草量較小，所以預估電池約可以撐一個小時左右，而且電池的花費較少，也比較合乎消費的原則。三個電池就擺在地上，有需要時才移動。

電池是會老化的，以上的計算都是理想值，還是要做實測才行。

今天就先驗證一下，在標準的36V供電電壓下，我們選用的台製無刷馬達可以加速到7000RPM以上嗎?配合我們自己的馬達控制器是可行的，而且在3秒以內就可以超過7500RPM。這裡的測試並未實際加載，所以結果僅供參考，還是要把馬達安裝到割草機上，才可做最後的驗證。

先用端子台做馬達的hall與UVW接線



馬達配合控制器，加上36V的電壓，軸心立刻轉到7000RPM以上

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過年期間本BLOG也會休息幾天。但是，我們的腦筋還是繼續運轉，創意依然源源不絕，有空還是會寫稿的，敬請期待

距離電動割草機開發完成日 還有90天

我每天都在寫報告，順便就把這裡當成報告的輸出地點了，
歡迎大家前來看看工程師是如何把一項新產品，從無到有開發出來的。

由於部分內容牽涉到公司的商業機密，部分開發的內容將會進行改寫或
隱瞞，但故事的整體性與完整性是不變的。


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每隔幾個星期，我會和太太到鄉下除草。順便整理一下環境。而除草的
工具就是這台電動除草機。當初是在台中跟同行買的，含稅的話應該是
新台幣21000元，其中最貴的應該就是鋰電池了。

每次割完草，我都會想一下:這台割草機還是哪些地方可以改進?慢慢地
整個開發雛型形成了。直到某一天，碰到另一位除草達人王大，我特地
把我的電動除草機借給他使用，他也用得不亦樂乎!! 不過，在操作過程
中還是發現部分的缺失。總之，結論是我們可以一起來作開發。

打鐵就要趁熱，我又拿了年終獎金去買了兩台割草機與所有的附件，準
備今年春季就把我自己理想的電動除草機開發出來。

真的還是假的 ?
絕對是真的。

我們打算用90天的時間，打造一台Pro級的電動割草機
以下就是我現在收集到的零組件。

300W 7000RPM的無刷馬達

新的割草機兩台，照片只show一台，另一台尚未開封





敝公司低壓(DC24V-36V)無刷馬達控制器試作品


專用的開發記事本也準備好了，就等上頭的命令下達後，就開始動手動腦了。


去年這個時候正準備出新書，忙了約半年的時間，終於把"無刷馬達控制實務"這本書生出來，好累!!

下面這張照片是我的書架與眾多心愛的工具書們。