Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber

Diskutiere Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber im Controller/Regler, Fahrerinformation & Elektronik Forum im Bereich Diskussionen; Ich meinte eigentlich den elektrischen Widerstand in Ohm, die mechanische Größe ist natürlich auch interessant. Das Brücken der Diode ist um...
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R11 ist ein 1608er
Ich meinte eigentlich den elektrischen Widerstand in Ohm, die mechanische Größe ist natürlich auch interessant. Das Brücken der Diode ist um einiges einfacher, als einen Draht an den Prozessorpin zu zaubern ;)

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #23
E

Elias2000

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Es gibt verschiedene pcb´s mit dem Pin belegt/ausgeführt.
Also hat wahrscheinlich der Auftraggeber (Phoebe Liu von Aliexpress) damals entschieden, dass man den
Spare Pin nicht braucht.

Gruß Elias
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #24
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R11 ist bei mir ein 100MOhm Widerstand.
Ah, da war ich wohl blind. 😁 Ob da das UART Signal sauber rüber kommt? Zur Not gegen einen 1k oder so tauschen oder auch ganz brücken…

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #25
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Bin gerade über dieses NCM C7-Bike "gestolpert", das wird auch mit
Das-Kit, X2, Heckmotor mit intelligentem Drehmomentsensor, 36V 250W, 25 km/h
beworben...
Für das Geld, kein schlechtes Angebot, würde ich sagen :)....
Wiederlegt auf jeden Fall die oft geäußerte Behauptung, es gäbe keine günstigen Räder mit Nabenmotor und Drehmomentsensor.....
Leoncycle hat ja seit dem Sommer einen Laden in München, da werde ich wohl mal eine Probefahrt machen ;)!

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #26
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Ah, da war ich wohl blind. 😁 Ob da das UART Signal sauber rüber kommt? Zur Not gegen einen 1k oder so tauschen oder auch ganz brücken…
Hm, ich habe jetzt sowohl Diode, wie auch Widerstand an meinem 12FET neuer Generation gebrückt, aber irgendwie kommen die Daten vom Motor nur korrupt an. Ich habe den UART3-Eingang mit einem USB-UART-Adapter befeuert, da werden die Daten sauber empfangen. Umgekehrt empfange ich mit dem USB-UART-Adapter die Daten vom Motor auch sauber. Da mögen also irgendwie Controller und Motor nicht miteinander. Ggf. ein Timing-Problem?! Ich habe es auch mit einem Spannungsteiler versucht um von 5V auf 3,3V Signalpegel zu kommen, das hilft auch nicht wirklich :unsure: Werde morgen noch mal mit dem Oszi auf das Signal schauen, wenn die Datenleitung zwischen Motor und Controller verbunden ist....
ggf. auch ein Problem des STM-Clones?!

Zur Not werde ich mich wohl wieder mal bei mikrocontroller.net beschimpfen lassen müssen :)

Gruß
hochsitzcola
 
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  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #27
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  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #28
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kann ich mir zum Glück dieses mal sparen. Ein Blick auf das Oszillogramm hat klar gezeigt: da ist irgendwo ein Kondensator im Spiel, der die Kanten glättet. Siehe da, Kondensator C12, auf der Platine direkt neben R11, war der Übeltäter. Ausgelötet, schon geht's :cool:
Jetzt muß ich den Motor erst mal einspeichen und ins Bastelrad bauen, um weiter experimentieren zu können....

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #29
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So, Motor ist eingespeicht und das Rad läuft auf dem Rollentrainer. :cool:
Die Drehmomentabhängige Unterstützung allerdings bisher nur quick and dirty in der Firmware implementiert.
1665931393040.png


Schwarz ist der Motorstrom, Rot das (gefilterte) Drehmomentsignal, grün die Pedalposition. Die habe ich genutzt, um den Motor bei Stillstand der Pedale abzuschalten, durch das Rauschen auf dem Torquesignal bei eingeschalteter PWM geht es bei Pedalstillstand nicht auf Null zurück :-( ....

Gruß
hochsitzcola

1665931624406.png
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #30
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Fazit nach der ersten Probefahrt auf meiner "Standard"-Testrunde: Ich habe den Eindruck, daß das Drehmomentsignal schon bei einem Vergleichsweise geringem Drehmoment auf Vollausschlag geht, und dieser Vollausschlag auch nicht 127 ist, wie ich erwartet hätte. Um das genau zu wissen, muß ich aber noch ein Bluetooth-Modul anbauen, damit ich die Daten während der Fahrt loggen kann. Ich werde mir auch noch mal direkt die einzelnen Bytes vom Motor ausgeben lassen, vielleicht ergibt sich noch eine neue Erkenntnis, welche Info in welchem Byte steckt.

Auf jeden Fall super clean, so ein System. Ein Kabel zum Akku, eins zum Motor, da war's. Wenn man noch einen Akku-integrierten Controller nimmt, ist es sogar nur noch ein Kabel :cool:

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #31
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Jetzt habe ich eine Probefahrt mitgeloggt.
Passt soweit, es tut auf den ersten Blick was es soll, wheeltime ist die Dauer einer Radumdrehung also umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit.

1666208830212.png


Aber irgendwie ist die Ausgabe des Drehmomentes noch merkwürdig. Hier habe ich im Stand versucht, unterschiedlich stark in die Pedale zu treten, der Drehmomentwert ändert sich nicht wirklich zuverlässig. Da muß ich noch mal direkt in den Byte-Stream schauen und meinen Auswertealgorithmus noch mal optimieren....
1666209272953.png


Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #32
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Da muß ich noch mal direkt in den Byte-Stream schauen
Ah, die Torqueinformation scheint ein 16bit Wert zu sein. Ich hatte ja das 0xFF 0x00 für eine Start- bzw. Stopp-Sequenz gehalten, das 0x00 ist aber wohl das HighByte vom Torque. Jetzt muß ich meinen Algorithmus erst mal umstricken...

Gruß
hochsitzcola
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #33
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So, mit 16Bit Auswertung im Stand auf die waagerechte Pedale gestellt kommt jetzt sowas für das Torquesignal raus.
Zum Schluß mit meinen vollen 80kg und etwas wippen.

1666371142318.png


Sobald die PWM anspringt, ist der UART Datensatz vom Motor aber sehr oft korrupt und es kommt zu Checksum-Fehlern.
Leider kommt es manchmal noch dazu zu Fehlauswertungen bei denen die Checksumme anscheinend passt und die Bytes trotzdem durcheinandergewürfelt sind. :unsure:

Das muß ich entweder hardwaretechnisch besser in den Griff bekommen, oder unplausible Werte in der Software aussortieren...

Gruß
hochsitzcola

1666371699129.png
 
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Nach ein paar Optimierungen sieht es jetzt gut aus. Spannungsteiler von 5V auf 3,3V für das UART Signal vom Motor. End of Frame Erkennung nur noch über das 0xFF, ignorieren von unplausiblen Werten für wheeltime und torque, Neusyncronisierung des Streams bei Checksumfehler. Der kommt noch vor, aber selten, wenn da ab und zu mal ein Frame verschluckt wird, ist das nicht tragisch.

Hier ein Plot meiner Standard-Testrunde. Wie man sieht, bin ich die Steigung hochgeprügelt, ähnliche Geschwindigkeit wie in der Ebene, der Motor schiebt schon gut. :cool: Leider mit einem in meinen Ohren penetranten Surren, ich bin halt komplett lautlose Direktläufer gewöhnt. Aber auch der Shengyi Getriebemotor in meinem Fischer ist deutlich leiser.
1666454085987.png


Dann habe ich noch das Ausgangssignal bei verschiedenen Übersetzungen geloggt. Mit einer Kofferwaage 5 - 10 - 15 - 20 - 25 - 30kg bei blockiertem Hinterrad auf die waagerechte Pedale mit 170mm Kurbellänge gebracht. Hab die Zähne von Blättern und Ritzeln nicht gezählt, sieht aber plausibel aus.

1666454556735.png


Fazit: Tut was es soll, ist so nur für den "Otto-Normal-Umbauer" nicht zu gebrauchen, solang man keinen passenden Controller dazukaufen kann. Für mich wäre ein leiseres Getriebe auf jeden Fall Pflicht. Auch habe ich keine Temperaturinformation im Stream identifizieren können. Vielleicht versteckt es sich noch irgendwo. Da müsste ich den Motor doch noch auseinanderbauen und schauen, ob da ein Thermistor verbaut ist. Dann könnte ich dem Motor eine hohe Temperatur vorgaukeln und schauen, was sich im Byte-Stream tut....
Mit KCLamber habe ich zwar ein paar Mails hin- und hergeschrieben, die wollten aber nur wissen, warum mich solche Details interessieren. Die angefragten Infos zum UART-Protokoll haben sie nicht rausgerückt...

Gruß
hochsitzcola
 
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onemintyulep

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Mit KCLamber habe ich zwar ein paar Mails hin- und hergeschrieben, die wollten aber nur wissen, warum mich solche Details interessieren.
Hast du auch mal gefragt, welcher Controller da "dazugehört"?
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #36
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welcher Controller da "dazugehört"?
Nein, auf die Idee bin ich gar nicht gekommen. Kclamber stellt ja nur Sensoren her. Phoebe Liu hatte mir damals geschrieben, dass sie selber nur einen Mustercontroller für den Motor haben und nur weitere bestellen, wenn sie größere Mengen von dem Motor verkaufen...

Gruß
hochsitzcola
 
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Skurrril. Wenn man deine Untersuchung ausklammert ist die Sensorik in dem Motor ja quasi nutzlos :)
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #38
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Da müsste ich den Motor doch noch auseinanderbauen
Hab ich jetzt gemacht, bin aber bzgl. des Temperatursignals nicht schlauer geworden. Einen direkt an die Wicklungen geklebten Temperatursensor habe ich nicht gefunden. Ggf. ist einer auf der Platine. Ich habe den Bereich mit dem Heissluftföhn auf äusserliche 80-90°C aufgeheizt, es hat sich aber nichts am Bytestream geändert, außer daß der Nullpunkt vom Drehmomentsignal leicht weggedriftet ist.
Wenn der Temperaturfühler irgendwo in den Tiefen unter dem Kassettenfreilaufkörper versteckt ist, kann es natürlich auch sein, daß ich nicht geduldig genug war.
In der Spezifikation ist ein Temperaturbereich für den Sensor angegeben. Könnte also noch sein, daß z.B. die oberen 6 bits vom Drehmoment HiByte ab 65°C eine Temperaturinformation tragen :unsure:
1666537057082.png


Dafür gibt es jetzt ein paar Fotos von den Innereien. 10 Polpaare, einstufiges, gerade verzahntes Planetengetriebe. Den Kassetten-Freilauf habe ich nicht demontiert, die erkennbaren Kabel zum Drehmomentsensor waren mir zu filigran, da war mir das Risiko zu groß, etwas abzureißen.
An 36V bei 28 Zoll Rad dreht der Motor im Leerlauf auf 36km/h hoch. Im Parameter Wheeltime steckt irgendwie noch der Faktor 2, es sind also Millisekunden für eine halbe Radumdrehung.

Gruß
hochsitzcola

1666535867276.png
1666535953718.png
1666536008201.png

1666536085612.png
 
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didi28

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Puma, GMAC, AKM
Den Kassetten-Freilauf habe ich nicht demontiert, die erkennbaren Kabel zum Drehmomentsensor waren mir zu filigran, da war mir das Risiko zu groß, etwas abzureißen.
Kannst Du Bilder von der Kabelführung machen?
 
  • Analyse Getriebenabenmotor mit integriertem Drehmomentsensor von Kclamber Beitrag #40
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Das Kabel wird seitlich herausgeführt. Die Unterlegscheibe der Mutter hat extra eine halbrunde Nut, um ein Einklemmen des Kabels zu vermeiden. Interessanterweise war die Nasenscheibe für die Drehmomentabstützung original so montiert, daß die Nase auf der gleichen Seite war, auf der auch der Kabelabgang ist. So hätte die Nase das Kabel in die halbrunde Nut gequetscht. Das war mir zu eng, darum habe ich die Nasenscheibe um 180° gedreht, das Ausfallende meines Bastelrades ist zum Glück lang genug.
In die Achse ist stirnseitig eine Madenschraube eingedreht. Ob die den Durchmesser des Achsgewindes stabilisieren soll, oder verhindern, daß jemand auf die Idee kommt, das Kabel durch Achse und Mutter zu führen, ist mir nicht recht klar. Um die Nasenscheibe zu drehen, musste ich die Madenschraube auf jeden Fall entfernen :)

Gruß
hochsitzcola

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