距離電動割草機開發完成日 還有85天

面對壓力，你是選擇抵抗還是屈服?
面對bugs，你是選擇不理會還是一定要清除殆盡?
面對Warning，你是選擇視而不見還是當成一回事?

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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經過這幾天的反覆測試，我這邊終於把所有的數據確定了

電池供應電壓:36V，但是從24V到48V都可以運作，電壓較高時，可以有較快的轉速
無刷馬達:規格為36V/7200RPM 300W
無刷馬達控制板:額定電壓為36V，可持續輸出9A以上，瞬間(3秒內)還可輸出達30A，這幾天測試時，已經看到瞬間有40A左右的大電流出現，還有一次有89A的大電流通過馬達!!

無刷馬達控制板須有以下保護點:
OV過電壓保護，供電超過55V時，強迫馬達停止
UV低電壓保護，供電低於32V時，強迫馬達停止
OT過熱保護
OC過電流保護

啟動後，三到四秒鐘到達設定的速度。這可以更快，但太快會過於耗電
馬達可以選擇定功率輸出、定轉速輸出或是定扭力輸出
割草時若瞬間被雜草卡住時，可以反轉脫困
智慧型割草模式啟動
很簡便的故障指示
機械式的啟動與保險開關
刀片的轉速可以方便設定

在電池方面，我們保持了諸多的選擇性。如果你要連續割草三小時以上，這就是我們簡稱的Power User，建議就選擇高能量的鋰電池。如果是偶而才除草的假日工作者，那就使用一般的鉛酸電池串連即可，我們會有標準的機箱可配合使用。

如果原來是吃油的割草機，也可以改裝成吃電的割草機

無刷馬達的軸心

 無刷馬達的轉速是可以調整的，而且幾乎沒有噪音


除錯用的顯示器，正式量產時就會被移走，取而代之的是蜂鳴器的聲響



操作割草機的姿勢可以用提的或肩背的都可以

距離電動割草機開發完成日 還有86天

沒有辛苦的耕耘，哪有快樂的收割。
與其抱怨別人無法配合，還不如自己親手下來做做看。
做了，你就會找到對的方法!!
但是對的方法依舊不是最好的方法。
怎麼辦呢? 繼續下去，千萬千萬不能放棄。
不做，那就等死吧!

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過年後的第一天上班，進度還是那麼快外加穩健!!

今天把所有的電路與程式再做一次確認。
割草機的重要參數:轉速、電壓、電流與保護措施都已經寫入記事本中，剩下的就是電路的Re-layout與外部機構的銜接與配合。

再過幾周就可以進行實體的割草測試，這時才是真正的重點了


割草機馬達的重要參數都已經獲得了


無刷控制器所有的接頭都接上了，這代表已經進入最後的階段了，也是最精采的階段!!


馬達與控制器的重要參數已經可以傳到電腦螢幕上，這對除錯或是測試都有加分的效果


其中最重要得當然是轉速、電壓與電流了
















這就是RD開發者最喜歡的部分，
控制程式寫得好不好，內行的瞄一下圖表馬上看出端倪!!
這絕對是真的!!

距離電動割草機開發完成日 還有87天

萬事俱備，只剩下動手和測試。
你會馬上動手修改嗎?
不對 !! 千萬不能猴急。
應該列出所有待辦的事項後，
再行出手才是正確的。


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。
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工作時，我是設計無刷馬達的專業工程師
寫作時，我寫的是無刷馬達的相關應用與實務
休閒時，我用的是電動無刷馬達做成的除草機來除草，那天足足割了兩個小時的草，反而最有療癒且最有成就感了!!

不過,三句不離本行。無刷的割草機300W就已經足夠。

自己割了好幾次草，
也發覺現有電動割草機的缺失。
那就親自下來設計一台Pro級的無刷電動馬達割草機吧!!

這是友廠的電動割草機，後面背的是36V鋰電池

除草真樂!! 可是斬草不除根，春風吹又生

大門口快被藤蔓淹沒了，裡面還有更難對付的箭竹!?

知道別人的缺點再加上自己獨創的特點，

我們的割草機跟我們出版的書一樣，

果然真的跟別人不一樣

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

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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"。

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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

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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。

ADI acquire LT的感想

高明的工程師一定會著手下個世代的新產品.

如同ADI公司的標語：
Ahead of what's possible "在它可能成真之前就行動了"

所以，ADI會收編Linear Technology一點都不意外!!

 新的、更好的產品一定是公司的命脈，
不開發新產品,剩下的選項就是"等死"了。

每年都會參加ADI的科技研討會，補充自己的知識不足