Gtlab Forum
Тематический => Негитарная электроника => Тема начата: smex03 от Мая 25, 2012, 04:44:53 pm
-
Кто нибуть мастерит в русле електро-механики? :D Есть желание помучаться и попробовать собрать мотор-колесо к велосипеду мощностью на 1кВт. Интересуют любые подсказки и советы в этом русле :)
В инете перелопатил уйму материала, в том числе смотрел на образци китайского производства.
Хочу так же применить неодимовые магниты.
Очень понравилось видео с ютуба: разработки мотор-колеса Шкондина.
Заценить можно: http://www.youtube.com/watch?v=2drRFmMqzxQ
-
Кто нибуть мастерит в русле електро-механики? :D Есть желание помучаться и попробовать собрать мотор-колесо к велосипеду мощностью на 1кВт. Интересуют любые подсказки и советы в этом русле :)
В инете перелопатил уйму материала, в том числе смотрел на образци китайского производства.
Хочу так же применить неодимовые магниты.
На 1кВт???? Чтобы под 150км/ч гонять?
-
Наблюдатель
да не, что бы вел был резвым, а то видел как на 250 и 500вт- вел еле тянет- слабая тяга очень :) А чуть под горку так это вообще-ппц-тухнет китаец сразу.
-
Ну здесь скорей дело в недостатке крутящего момента на низах. У человеческих ног мощность грубо говоря, пол-лошади, 370Вт. Не скажу, что велосипедист медленно разгоняется....
-
Если бы можно было придумать что бы пустить передачу через звездочку что бы уменьшить усилие- то тогда бы в принципе увеличение мощности не обязательно. Но как это осуществить? пустить передачу самого мотор колеса через звездочку большего диаметра... :-? Только тогда появляется куча новых трущихся деталей, и как-то это все нужно увязать с самим колесом...
Тогда это наверное уже не будет мотор-колесо а скорее ел-двигатель с цепным приводом что чревато своими последствиями..Это будет уже совсем инная концепция привода велосипеда.
А хочется все таки замутить именно мотор-колесо. Нравится из-за простоты.
-
А чем продаваемые устраивают? К ним и контроллер сразу можно прикупить.
-
советую посмотреть на то, как такие велосипеды строят на dyr4ik.ru
http://www.dyr4ik.ru/forum/viewtopic.php?t=666
...
оттуда дали ссылку на еще более тематический форум:
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?board=33.0
-
А чем питать мотор мощностью 1кВт? Вес аккумуляторных батарей сведёт на нет резвость на старте... Если конечно нужно проехать не 300м с одного заряда...
-
А чем питать мотор мощностью 1кВт? Вес аккумуляторных батарей сведёт на нет резвость на старте... Если конечно нужно проехать не 300м с одного заряда...
Главное - резво со старта уйти. А дальше можно и педалями накрутить!
;D
-
А хочется все таки замутить именно мотор-колесо. Нравится из-за простоты.
У Лунохода - того, который по луне бегал - как раз были мотор-колёса. А в них - как раз шестерёнки. Планетарные.
И ничего - бегал за милую душу...
ХИНТ: шестерёнки легко взять от электроинструмента - на митьке, в ларьке с запчастями для электроинструмента их всяких просто как гуталина, на гуталинной фабрике...
ХИНТ2: колёса выбирай диаметром поменьше - передачка поменьше потребуется, а если без передачи - то тянуть сильней будет. Всё равно такому велику по лесу бегать не суждено - электропривод пока только для асфальта годится...
ХИНТ3: и вообще - переходи на самокат! Видел тут мужика на электросамокате - шибко так нёсся ;)
Я сначала не врубился - чего это он ногой не дергает? А потом присмотрелся - и увидел под площадкой самоката довольно увесистую коробку. Тогда и дошло - что это электрокат ::)
-
А чем питать мотор мощностью 1кВт? Вес аккумуляторных батарей сведёт на нет резвость на старте... Если конечно нужно проехать не 300м с одного заряда...
Если не пожлобится, то питать lifepo4 аккумов. ПО сравнению с тем же свинцом денег стоит огого, но на порядок легче и меньше при тех же емкостях, да и зарядный/разрядный ток у них сильно больше свинца.
Peratron, планетарную передачу считать надо, да и колхозить ее на коленке весьма затруднительно.
-
планетарную передачу считать надо, да и колхозить ее на коленке весьма затруднительно.
Так я и говорю - взять готовую: в многих электроотвёртках, к примеру, именно планетарки используются.
И вообще - видел за смешные деньги электроотвёртки. Вот взять готовые и делать из них...
-
@ Peratron
При мощности исчисляемой в кВ эти шестерни оближет как ролик из презика... ИМХО
@ Moonlight
Ну, если чел может потратиться на LiFePO4, то он не из тех, кто сам собирает мотовелы на коленках... Я так думаю...
-
Тоже долго был озабочен этой темой. С самого детства. Когда по улице бегали велосипеды с немецким мотор-колесом.
Потом была "Техника - молодежи" с бензосамокатом. Правда там было всего 0,5 л.с.
Когда увидел в Сокольниках самобеглую смарт-штучку, которая управляется буквально интеллектом - угомонился.
Лучше купить. Со временем этого добра будет еще больше.
-
При мощности исчисляемой в кВ эти шестерни оближет как ролик из презика...
Как тут уже было отмечено предыдущим оратором, мощность сильно попутана с вращающим моментом - увеличивать мощность нужды нет, а есть нужда оптимизировать оборот/моментную характеристику, сдвинув тягловое усилие в область малых скоростей...
К слову - какова мощность привода этих двухколёсников, с который американский президент навернулся?
-
2 по 2л.с.
Я себе представлял с ременным приводом. А про неодимовый магнит забудь, лучшие представители имеют температуру кюри около 120 градусов. Разок проедешься и размагнитится. ИМХО стоит обратить внимание на колекторник с паралельным возбуждением.
-
Только неодимовые магниты. Или - самарий-кобальт, если достанешь.
Лет еще 10 тому, делал модельные моторы с такими характеристиками: внешний ротор, диаметр 42 мм, длина (без вала) 40 мм, коэффициент магнитной редукции 1:9, обороты вала - от 0 до 25.000, мощность при напряжении питания 27 вольт - 2,5 кВт. Разумеется, в течение очень ограниченного времени.
Чуть позже делал мотор-головку для суперскоростной фрезы. Обороты до 80-90 тысяч, больше не позволил раскрутить контроллер (не моего изготовления). Длительный режим работы с жидкостным принудительным охлаждением. Диаметр ротора - 62 мм, длина ротора 75 мм, мощность на валу 4,5 кВт. Принцип один и тот же.
В конструкции магнитной системы можно (и нужно) закладывать принцип магнитной редукции, который позволяет в несколько раз увеличить крутящий момент на валу.
Кстати, похоже никто среди тут не знает, что электромоторы, в отличии от ДВС, имеют практически плоскую характеристику крутящего момента, именно поэтому траНвай и троллейбус так резво уходят с места. Это в равной степени относится и к мотор-колесу.
Никаких коллекторных моторов - архаизЬм полный.
Только трехфазный (самое простое управление оборотами и тяглом) синхронный бесколлекторник.
Мощность 1-2 кВт в объеме 1 литра, с принудительной вентиляцией, позволит обеспечить долговременный режим работы.
Одна из последних моих разработок этого типа - сверхтихоходный 9-фазный прямой привод для винилового проигрывателя. Ротор диаметром 300 мм, на нем около 300 ниодимовых магнитов размером 4х5х1 мм, и две статорные секции по 18 зубцов. Диск массой больше пуда левитирует на магнитном подвесе, тоже, кстати, неодимовом.
Но там нужна мощность в режиме разгона/торможения порядка 5 Вт, а в крейсерском режиме всего 5-7 мВт.
Когда-то озадачивался и мотор-колесом, но как-то руки не дошли из-за не большой актуальности.
Так что чужие глаза пугают, а свои руки - делают! ;D
Нужны будут конкретные советы, подсказки, и конструктивные варианты в эскизах - вэлкам в личку.
-
Большое спасибо всем за подсказки и советы, буду переваривать новую подкинутую информацию :) Может таки родится конкретное предложение с вариантом мотора :)
-
Кстати, похоже никто среди тут не знает, что электромоторы, в отличии от ДВС, имеют практически плоскую характеристику крутящего момента, именно поэтому траНвай и троллейбус так резво уходят с места. Это в равной степени относится и к мотор-колесу.
Только при достаточной мощности источника питания. Аккумуляторы, кроме серебрянно-цинковых (может быть, и ошибаюсь), не очень хорошо выглядят в качестве тяговых.
-
Разумеется, если попытаться в качестве тягловой батареи использовать коробку "Крон", соединенных параллельно или последовательно, то ничего хорошего не получится. ;D
Но какое это имеет отношение к электрическим характеристикам моторов?
Никель-кадмий в формфакторе D, и даже А (некоторые), способен отдавать токи до 100 А и более. Боюсь, даже серебро в таких габаритах не способно отдать такие токи. Но утверждать не буду - уже лет 25 не использую их из-за дороговизны, малого срока жизни, сложности в эксплуатации, и абсолютной недоставабельности новых аккумуляторов.
Из новомодных хорошей токоотдачей обладают литий-железные, но уж очень дороги.
Но для мотор-колеса я бы, все-таки, посмотрел в сторону свинцово-кислотных. У них самое оптимальное соотношение цена/емкость/токоотдача. При неизбежных массогабаритных недостатках, они самые простые в обслуживании. И токи стартерных батарей даже от легковых авто достигают килоампера, и более.
А десяток банок гелевых (свинцовых) 12-17 А/часовых аккумуляторов обеспечат 120 вольт питания, при отдаваемом токе в нагрузку 8-10 ампер, что вполне достаточно для движения на электровеНике по городу в течение дня. Ночь - на подзарядку. Масса такой "батарейки" (на вскидку) будет порядка 20-25 кг, что тоже вполне приемлемо.
Кстати, по энергетическим показаниям целесообразно максимально повышать напряжение питания тяговых электромоторов.
Очень не плохие герметичные акку фирмы Cyclon. Стоимость 6-баночной сборки (12 вольт) что-то порядка 12-15 баксов, если брать оптом. Габариты - примерно такие, как у 7 А/час батарейки от бесперебойника, при токоотдаче до 80-100 А. Даташиты по этим батарейкам могу выслать, если понадобится. Там, кстати, даже есть фото электровелика с этими аккумуляторами.
-
полуофф, мне вот это решение симпотично: http://habrahabr.ru/post/142598/
Разгон до 40км/ч за 10 секунд - недурно.
-
40 за 10? моя бабушка ездит быстрее!
[media]http://www.youtube.com/watch?v=leLZZK4llYE[/media]
-
полуофф, мне вот это решение симпотично: http://habrahabr.ru/post/142598/
Разгон до 40км/ч за 10 секунд - недурно.
Интересный конструктив, понравился. Упростить бы немного и избавится от шкивов- думаю будет прикольная система. :)
-
полуофф, мне вот это решение симпотично: http://habrahabr.ru/post/142598/
Разгон до 40км/ч за 10 секунд - недурно.
Сильно переусложненная система.
Можно было вполне сделать в два этапа - доведение крутящего момента до необходимого, а затем передача через цепь на колесо.
На первом этапе, конечно рулит планетарка.
Ну, а в приведенном варианте удивили ремни.
Вернее - их жесткость. Сколько мощности теряется на преодолении этой самой жесткости.
Можно было спокойно разрезать ремень вдоль на 4 части.
(У меня в практике такое было - литейная центробежная машина для корпусов примочек).
Одной части ремня хватило на 7 лет интенсивной эксплуатации.
Неизвестно, на сколько бы еще хватило лет, но теперь эта машина уже валяется в сарае.
-
А на кой хрен разрывать передачу с колеса на двиг? Это же динамический тормоз.
-
40 за 10? моя бабушка ездит быстрее!
Угу, только бабушке стафф обошелся явно не в 270 долларов.
Я уже читал про электровелик у какого-то актера за $110 000. Наверняка, лучше бабкиного.
-
Сильно переусложненная система.
Можно было вполне сделать в два этапа - доведение крутящего момента до необходимого, а затем передача через цепь на колесо.
На первом этапе, конечно рулит планетарка.
"Маленькое дело лучше большого безделья" (ц)
"Малчик делал. Ничего, он научится" (ц) Армянская народная мудрость.
-
А на кой хрен разрывать передачу с колеса на двиг? Это же динамический тормоз.
Ну как мне кажется сделано так потому что:
1. Двиг маломощный
2. Двиг высокооборотистый
Пустив передачу через шкивы и большую звездув данном случае, проиграли в скорости но выграли в силе+ при высокооборотистом двиге как уже говорили он меньше жрет електроенергии, что позволяет тащить с собой АКБ небольшой емкости.
Если предположим поставить напрямую передачу от двига к колесу через цепь или ремень то двиг должен быть мощным ват от 250 где-то и выше или соотноршение звездочек на колесе и вале двига очень большое при его высокооборотности х.з. каких размеров =))) + нельзя забывать за его частоту врещения + АКБ мощная что повлечет существенное увеличение в весе всего оборудования на велосипеде.
Если что-то неправильно изложил-поправте. :)
-
Мне даже немного стало интересно.
Если правильно использовать даже маломощный движок, то он с успехом повезет твое тело. ;)
-
Любой двигатель будет "жрать электроэнергии" ровно столько, сколько сам будет "вырабатывать" механической энергии. С учетом КПД такого преобразования.
КПД обычно выше у высоковольтных электрических машин, в т.ч. - у моторов.
Любые механические редукторы (цепные, ременные, петерёнчатые) имеют КПД 0,6-0,85, редко выше. Те, которые показаны на всех приведенных выше ссылках заведомо имеют самый низкий КПД, т.е. до 50% (если не больше) "отжираемой" электроэнергии расходуется впустую.
Выводы:
1) использовать высоковольтный мотор;
2) использовать низкооборотный мотор с магнитной редукцией;
3) привод встраивать в само колесо (отсюда - МОТОР-КОЛЕСО).
Советую вспомнить также детство, в котором наверняка кто-то среди тут "переболел" великами с мотором (ДВС).
Так вот, самые первый советские двигатели для лисапедов (Д-4, Д-5) имели мощность около 1 л.с., и при этом не показывали особой резвости. Более поздние Верховины, и т.д. имели уже коробку передачь, а импортные скутеры даже вариатор. Максимальная мощность моторчика объемом 50 см.куб. обычно составляет 1-2,5 л.с., или 0,7-1,8 кВт. Верхняя цифра относится к высокооборотным форсированным моторам, так что ориентироваться лучше на нижнюю.
Следовательно, можно считать, что для велика с мотор-колесом требуется мотор мощностью 0,7-1,2 кВт. И не важно, на каких оборотах будет развиваться (и отдаваться) эта мощность в нагрузку (на движитель лисапеда).
Ес-сно, лучше, если эта мощность будет отдаваться на рабочих оборотах колеса.
Электромотор такой же мощности, при прочих равных условиях, будет обладать лучшей динамикой разгона, в силу особенностей нагрузочной характеристики (см. мой пост выше).
Посчитать крутящий момент, время разгона и максимальную скорость такого пипилаца сможет каждый, кто изучал физику хотя бы в 6-7 классах средней школы. ;)
А для имеющих высшее техническое образование это вообще как два байта отослать. ;D
Рассчет параметров двигателя несколько сложнее, для этого нужно знать основы ТОЭ и прослушать курс элмаша, но тоже не Бог весть что...
-
Значит у меня вот такие пока вопросы назрели:
Если допустим берем двиг постоянного тока на 27в мощность около 400Вт:
1. Как лучше организовать его питалово: взять одну АКБ с большой емкостью и подключить двиг через умножитель напряжения 12/27в и питать его таким образом или же лучше взять две АКБ по 12В но на половинную емкость и подключить последовательно. Второй вариант думаю лучше будет или как?
2. Какую из простых схем применить для управления оборотами двига постоянного тока? что бы можна было плавно увеличивать обороты.
-
Никаких умножителей - это впустую посеянная энергия!
Только чистые батареи. Поскольку в даной задаче не требуется плавная регулировка скорости - то достаточно просто переключать секции батарей (последовательно/параллельно), дабы выравнивать степень разряда.
2. Какую из простых схем применить для управления оборотами двига постоянного тока? что бы можна было плавно увеличивать обороты.
Начни с простейшего контактора - трамваи ездят, и ничего.
Этого хватит для начальных экспериментов - а о регуляторе можно будет подумать на следующих этапах...
-
Peratron
ок, понял, заметано :)
-
Всё-таки неравнодушен к этой теме.
Несмотря на наличие гаджетов, приветствую DIY начинания.
Как на мой взгляд - электродвижок с планетаркой, дальше - примерно 1/5 через цепь.
Естественно, электроуправление - как сказал Ператрон.
-
Uncle_Cherry
какие будут мысли по поводу того- где и з чего можно выдрать подходящую а главное небольших размеров планетарку? :) в автопроме это все большущее и тяжеленное. Что-то бы из вояковских штуковин подыскать- у них явно-что-то подобное имелось в производстве. По крайней мере малые редуктора к небольшим ел. двигам постоянного тока проскакивали на барахолке, я видел раньше.
З.ы. ел. двиг постоянного тока для експериментов мне один человек обещал найти и подогнать где-то через недельку. :)
-
На тачке планетарный редуктор встречается у уменьшенного электростартера белорусского производства.
-
Uncle_Cherry
какие будут мысли по поводу того- где и з чего можно выдрать подходящую а главное небольших размеров планетарку? :) в автопроме это все большущее и тяжеленное.
Ищи в Китае. Гугль тебе в помощь ;)
У меня есть парочка мелких, подобранных со свалки, но до этой мощности они не дотягиваают... :(
-
З.ы. ел. двиг постоянного тока для експериментов мне один человек обещал найти и подогнать где-то через недельку.
У меня есть движок постоянного тока от дисковода советского компьютера (когда они занимали по нескольку комнат).
Там что-то около пол-киловатта.
Мне он достался по наследству, когда я десять лет назад покупал квартиру.
Не нашел лучшего применения, как поставить его на наждак. Работает прекрасно.
-
Если допустим берем двиг постоянного тока на 27в мощность около 400Вт...
То сразу берем ТРИ 12-вольтовые батареи, и делаем тривиальный ШИМ-регулятор на 555-м таймере, с любым мощным импортным полевиком (с током стока 15-20 А) на его выходе - это решит все проблемы с регулировкой и скорости, и мощности.
Но я бы настоятельно рекомендовал все же посмотреть в сторону трехфазных машин переменного тока.
P.S. Контактор?! Бррр... :-/
Видимо, уважаемый Ператнон думает, что трамвайный контактор ограничивается только ручкой в кабине вагоновожатого. Ан нет, под брюхом траНвая есть специальный отсек, напичканный мощными балластными сопротивлениями, которые успешно перерабатывают "лишнее" электричество в джоулево тепло...
-
Только ШИМ.
Не нужны никакие редукторы, контакторы, вариаторы.
Нужно только задать удобную характеристику регулировки.
ЗЫ. Извиняюсь, может неточно выразился.
Редуктор (планетарка + цепь) просто необходим для тягового рывка со старта. Ну а дальше - снижение мощности электроникой...
-
По поводу ШИМ, я так понимаю имеется ввиду эта схема:
(https://guitartonelab.ru/proxy.php?request=http%3A%2F%2Fimglink.ru%2Fthumbnails%2F10-06-12%2F39a1a8dd074aaea48c2a5d260d06eedf.jpg&hash=ec2d18e1487ea04df8a468d73932fca180b1be8d) (http://imglink.ru/show-image.php?id=05ca34eb25c7c42679b1ead62f6f7168)
Valentinych
Почему 3-и 12в батареи нужны? :-?
-
Потому, что на двух батарейках 27-вольтовый мотор отдаст не 400 ватт, а в лучшем случае - 250.
36 вольт для такого мотора не слишком большой перегруз, тем более, с учетом многочисленных электрических потерь, которые избежать наверняка не удастся.
А резвости явно добавится.
Схема близка к тому, что нужно.
Следует предусмотреть для нее питание не 12 вольт, а максимум того, что допустимо для 555-й, и для ШИМ-ключа - повышенное напряжение импульсов положительно скажется на скорости управления, и снизит потери переключения.
Кроме того, я бы пересчитал времязадающие элементы для того, чтобы частота ШИМ была порядка 5-10 кГц, а скважность выходных импульсов изменялась в максимально широком диапазоне, и предусмотрел дополнительный механический выключатель в цепи затвора силового ключа, связанный в "ручкой газа", для исключения "капельной" разрядки батареи при минимальных нагрузках - этого приведенная схема ШИМ-регулятора не обеспечивает.
И дополнительный совет: поменяйте тип силового ключа на противоположный, мотор посадите на общую, а не на плюсовую шину, ключ поднимите вверх. Тогда R3 будет запирать силовой ключ, а не открывать его. Это тоже положительно скажется на работе регулятора в целом.
Я бы, так же, разорвал цепь питания регулятора и силовую цепь. Силу, включая R3, и цепь питания/управления мотором, посадил непосредственно на "+" батареи, а 555-ю запитал через отдельный стабилизатор вольт на 20-25. В итоге питание мотора по "-" (масса) можно подать по металлической раме велика, а "+" хорошим медным проводом сечением не меньше 6-10 квадрат. Транзистор ключа обязательно снабдить радиатором, не смотря на то, что потери на нем, при грамотно построенных затворных цепях, не должны быть большими.
-
Ко всему прочему, ШИМ нужен, чтобы банки дохли равномерно. Если передачи переключать через число банок, то одни будут загнаны больше других, и откинут копыта раньше, из-за износа и кривой зарядки. (Сори за фамильярность, не хочу чувствовать себя как на работе).
-
приволокли мне двиг и тумлерок мощный в придачу. Чуть позже отфотаю. :D Займуся пока схемкой ШИМа. :)
Valentinych
спасибо вам за содержательные советы! :)
-
Как говорил когда-то Хазанов:
- Хрен ли думать, все давно придумано - залез в мешок и попрыгал! (с)
Сейчас вышел в магазин, и по пути увидел игрушку - детский квадрацикл.
Аккумулятор, движок, навскидку - ватт на 100. Дальше обычно - ременная передача примерно 1:10, потом цепная, на заднюю ось.
Едет мальчик лет шести, роет специально по буеракам. На особо трудных препятствиях возвращается, и повторяет, чтобы получить удовольствие от тягового усилия.
-
Моторы у всех аккумуляторных шуруповертов - исключительно синхронные. У асинхронников нет постоянных магнитов в роторе - там обычное беличье колесо, и крутящий момент возникает именно из-за взаимного "проскальзывания" МДС ротора и статора.
Бесколлекторники - по сути своей не могут быть асинхронными, т.к. у них вращение магнитного поля статора (а не наоборот!) задается положением ротора, и однозначно синхронно. Частота вращения регулируется изменением усилия, т.е. скоростью прохождения ротором одного углового шага от предыдущего скачка фазы (фаз) напряжения, питающего статор, до следующего..
По поводу 1 кВт (1,36 л.с.) - это не мало. Это просто нужно уметь приготовить! ;D
И хотя мощности много не бывает, для первой попытки целая лошадь - за глаза!
-
А что за шуруповерт с синхронным движком? Ни разу такого не видал. Обычно стоит коллекторник и его применение там оправдано тяжелыми условиями пуска.
-
http://toolguyd.com/makita-brushless-hammer-drill-impact-driver-rotary-hammer/
-
Я писал не о коллекторных моторах, которые, разумеется, так же применяются в электроинструменте, а о тех, которые называются brushless motors.
Это - подкласс синхронных электрических машин, сродни шаговым двигателям.
Переменное напряжение, обычно трехфазное, генерируется контроллером с мощными выходными ключами, работающими в ШИМ-режиме.
В русскоязычном варианте такие моторы иногда называют вентильными, от вентильных преобразователей DC/AC, которые использовались для питания таких машин еще в середине прошлого века.