14.01.2007 в 22:26:19
2Andron55 Похоже на параметры которые способебн выдать шуруповерт.Лучше вольт на 18. Чем выше напряжение тем выше кпд должен быть.
15.01.2007 в 00:05:28
К чему надо стремиться
Американский Segway- выпускается серийно, можно просто купить, стоит как пол-жигулей.
Японский тойотовский позапрошлогодний концепт i-Swing
Ссылки какие попало, что первое вылезло в поисковике.
Пара замечаний по теме.
Мне кажется, что "в лоб" идея такого транспорта реализуема по варианту Solovushka, то есть применить моторчик малой мощности, но оборотистый (сейчас можно поискать и купить где-нибудь на радиорынке в Митино "космический" моторчик оборотов на 20000 в минуту, вольт 27 или 36 постоянки- они чрезвычайно надежны ;) ), необходимый момент для движения "лисапеда" получить с помощью редуктора.
Аргумент- потери при "прямом" приводе в варианте "вентильного" двигателя (то есть когда частота напряжения питания двигателя низкая, соответствует вращению ротора). Банальные активные потери.
Без частотного привода, который почему-то повсеместно используется, но начисто отвергается ником Andron55, низкооборотное (и низковольтное) мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство.
И еще.
Обратимся к приведенному расчету.
Мощность двигателя 236 Вт? (Несколько выше я написал про 200 Вт ;) ) Ток 10 А при 24 В? (кпд 100%? Прикольно)
Теперь прикинем.
Надо проехать 5-10 км со скоростью 10-20 км/ч. То есть батарея должна обеспечивать номинальный ток (а там еще и предусмотрена пятикратная перегрузка, как я понимаю) от 15 мин. до 1 часа.
Известно, что когда пишут емкость батареи 10 Ампер-часов, имеют в виду совсем не то, что она дает ток десять ампер при номинальном напряжении в течение часа, а потом вдруг оказывается разряженной.
Емкость батареи определяют по режиму разряда, например, С10, то есть ЕСЛИ батарею разряжать в течение 10 часов И средний ток, который она даст при среднем напряжении, равном номинальному, составит 1 Ампер, то емкость батареи будет 10 А-ч по режиму разряда С10.
Во время разряда напряжение батареи будет снижаться, следовательно, будет снижаться и ток нагрузки.
Нам же надо обеспечить 10А в течение 1 часа (пусть это будет максимум). То есть батарея должна быть примерно 40 А-ч, чтобы это обеспечить (определяю эмпирически, за счет гелевого электролита, возможно, можно сэкономить, припомним еще пятикратную перегрузку на подъеме). Помним, что это- 24В, то есть по моим прикидкам это будет что-то около 20-25 кг весом. Весьма немало, на её перемещение тоже энергия будет уходить... Да и габариты...
15.01.2007 в 13:39:40
Внутреннее сопротивление современных гелевых свинцовых батарей и характер нагрузки таковы что разрядная характеристика будет не такой крутой. Как пример вам упсы ремонтом которых занимаюсь. И их разрядные характеристики известны мне досконально. УПС апс 1000ВА при нагрузке около максимума (700Вт активной) работает от 2 вкл последов батарей 12В12Ач около 10 мин (практика) разряд хаканичмвается придостиженнии около 20 прцентов от емкости (там все условно конечно- спрогнозировано контроллером по калибр. значениям) Начало разряда 27.6В (буферный режим 13.8*2) окончание 22-23В (зависит от прогноза контроллера ) разрядные токи до 40А и более.
Батареи типа 12В 17Ач еще круче там площадь пластин еще поболее и внутр сопротивление непропорционально ниже. Используются в смарт упс 1400 ВА упс компак и пр. Такой батареей я заводил девятку БЕЗ штатного акб(только летом само собой :) -зимой не пробовал без акб,а прикуривал просто). Не той подсдохшей из времен моего велоката, а современной:) -причем это все китайский Casil у панасоника еще лучше параметры. Похожи на никель-кадмиевые(по характеру разряда те очень пологая кривая). Панасоник и служит лет по 8-10 в буферке касил 2-3-5 от условий зависит. (губит температура). Так что с батареями как раз проблемы нет. Ну упадет ток с 10 до 8 ампер не страшно. Вообще то мне не совсем понятны ваши расчеты - откуда вы берете 40 ач -просто прикидки? Современные батареи нормально дают и 5 кратную перегрузку и огромные разрядные токи (я разряжал и 100 амперами - на гирлянду ламп- это не очень полезно но можно)
Не постоянно, но кратковременно можно. Насчет управления тягой- ШИМом. ресурс - вот тут вопросы- хз все от всего зависит. свинец я рассматриваю как самый доступный и дешевый источник.
Опять же затык именно в конструктиве. те в желании и трудолюбии человека :) А с принципом все в порядке. По моему так эффективнее всего найти высоковольтный движок и запитать его 48 вольтами.
от батарей типа 12В 7 ач(лучше 2 х веток) и располагать удобнее и разрядный ток не такой дикий.
Насчет ссылки спасибо очень интересно! то что это уже есть -это понятно :) Вот нам бы это да еще кустарно и просто но увы :)...
15.01.2007 в 14:15:20
Для ALL.
Приведенный мною расчёт отвечает на условия задачи, поставленной chernooleg-ом. Про КПД машины, а тем более привода в целом там не гу-гу. Методика расчета, составленная Andron-ом55, специально для chernooleg-а и всех участников форума, позволяет определить необходимые параметры машины под условия конкретной задачи. Условия задачи каждый художник может менять, исходя из собственных соображений ума, состояния здоровья, настроения и т.д. Важно, что полученные в результате расчёта, по приведенной методике, параметры машины – будут использоваться для дальнейшего расчёта КОНСТРУКТИВА реальной машины, где нужно будет определить её КПД, перегрузочную способность по току и температуре, количество пар полюсов, количество пазов, диаметр провода и число витков в пазе, индукцию магнитов в замкнутом магнитном контуре и т.д.
Методика, предложенная уважаемым Burrdozel-ом, цитирую:
«Мне кажется, что "в лоб" идея такого транспорта реализуема по варианту Solovushka, то есть применить моторчик малой мощности, но оборотистый (сейчас можно поискать и купить где-нибудь на радиорынке в Митино "космический" моторчик оборотов на 20000 в минуту, вольт 27 или 36 постоянки- они чрезвычайно надежны ), необходимый момент для движения "лисапеда" получить с помощью редуктора».
Напомню ещё раз, что мощность машины определяется следующим образом:
(Pм = ω * M), где ω – круговая частота вращения вала, отвечающая за скорость езды,
M – момент на валу, который адекватен механическому сопротивлению нагрузки.
Во время движения ω и M могут изменяться, поэтому будет изменяться и мощность. Но мы должны определиться с величиной максимальной мощности, развиваемой нашей машиной. Ведь мощность – это есть скалярная величина, характеризующая способность (производительность) «чёрного ящика» изрыгнуть или проглотить определённое количество энергии за единицу времени.
Уважаемым Burrdozel, если вы решите для себя эту задачу, условия которой поставил chernooleg (суммарный вес мужика и телеги 100кг, угол подъёма 10 градусов, линейная скорость движения 25км/час), то получите конкретную мощность машины. И уверяю вас: будете вы применять редуктор или нет - конкретная мощность машины, без учёта КПД редуктора, не изменится ни на «микруху». И при условии, что бортовое напряжение питания рано 24В, ток, потребляемый двигателем, будет одинаков, что при редукторе, что без него! То есть, если вы поставите высокооборотистый (20000об/мин) двигатель, снизите обороты с помощью редуктора для достижения линейной скорости 25км/час и необходимого адекватного момента, то мощность «скоростного» двигателя будет такой же, что и тихоходного. Вспомним, что редуктор в механике – есть аналог трансформатора в электрике. Господа, мощность, потребляемая от источника (без учёта потерь), равна мощности потребляемой нагрузкой, и наоборот!
И ещё, уважаемым Burrdozel, откуда вы взяли что, цитирую вас: «Без частотного привода, который почему-то повсеместно используется, но начисто отвергается ником Andron55, низкооборотное (и низковольтное) мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство».
Отвечаю.
Мне помнится, что этот выскочка, этот бумагомаратель - Andron55, уже как-то упоминал в своём посыле №11: «Для плавного изменения момента (тяговый вариант) или частоты вращения вала можно использовать ШИМ или «токовый коридор».
Значит, он что-то об этом слышал.
А по поводу: «мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство», - нужно будет ещё посмотреть. Нагревательная способность двигателя будет зависеть от
того, как мы его посчитаем и изготовим, а так же, как мы им будем управлять и пользовать.
А здесь я с вами частично согласен, цитирую вас:
«Нам же надо обеспечить 10А в течение 1 часа (пусть это будет максимум). То есть батарея должна быть примерно 40 А-ч, чтобы это обеспечить (определяю эмпирически, за счет гелевого электролита, возможно, можно сэкономить, припомним еще пятикратную перегрузку на подъеме). Помним, что это- 24В, то есть по моим прикидкам это будет что-то около 20-25 кг весом. Весьма немало, на её перемещение тоже энергия будет уходить... Да и габариты».
Но практика может показать, что условия работы двигателя будут более покладистыми. Так что, - вскрытие покажет, хотя, можно задаться целью скрупулезного расчёта задачи движения.
С уважением ко всем, Andron55
15.01.2007 в 14:26:50
2Andron55 Андрей я не понял что Вы хотели сказать? Разве кто то спорил с вашим расчетом? Просто насчет кпд уточнил Burrdozel. А так приблизительно все верно. Нас же интересует порядок вот вы нам его и привели :)
15.01.2007 в 14:40:13
Нам не надо огромных токов. Здесь надо именно очень пологую кривую разряда. Чтобы батарея давала 10 А в течение 1 часа и без заметного снижения напряжения (это важно, так как нагрузка у нас- электродвигатель постоянного тока) .
Я пытался понять, сколько она будет ВЕСИТЬ в килограммах. Ведь в таком "лисапеде" каждый килограмм точно на счету. То есть надо выбрать минимально возможную батарею, имеющую такую емкость.
--
А вот если применить повышающее преобразование:
низковольтная батарея -> -> импульсный повышающий преобразователь с функцией регулирования (стабилизирования) выходного напряжения ?
Такая схема позволит использовать всю емкость батареи и не зависеть от снижения её напряжения, то есть в конечном итоге применить аккумулятор поменьше, а размеры и вес такого преобразователя будут совсем небольшие.
15.01.2007 в 14:58:18
Писал- не увидел пост Andron55.
Никакого "противостояния" с моей стороны нет, тем более лично против Вас и Ваших знаний ничего не имею. Если задел в пылу полемики- извините.
Я пытался спорить исключительно со словом "вентильный", как не отражающим суть того, о чем идет речь. Вы позднее подтвердили, что в "вентильном" двигателе частота включения обмоток (плеч) соответствует прохождению полюсов ротора мимо полюсов статора.
Все остальное- приветствуется.
Давайте... это... заканчивать бодаться. Хорошо?
--
Очевидно, что мощность, требуемая для движения и потребляемая от источника (батареи) не изменится от типа и конструкции двигателя. Здесь никаких вопросов быть не может, редуктор даже съест на свои потери ещё некоторую часть. Но мы же говорим о конкретной реализации. При частотном управлении всегда есть возможность снизить подаваемую мощность и очень тонко ею управлять, то есть экономить батарейку, что является приоритетом в таком "лисапеде".
15.01.2007 в 15:29:05
Пересчитаем нашу машину для условия использования её с редуктором, допустим К=10.
максимальная круговая частота вращения вала с учётом редукции, К=10: ω = К*2π*V/ 3.6 2π R = 277.7рад/сек или N = 2651.8 об/мин
максимальный крутящий момент вала машины: M = F*R/К = 170.34*0.25 = 4.258Нм
Максимальная мощность машины:
P = ω * M = 1182.44 Вт
(получился весьма мощный тихоход
способный тянуть на гору с углом в10градусов груз весом в 100кг )
Если учесть то, что вентильные машины способны выдерживать, в течение некоторого времени, многократные (пятикратные) перегрузки, предлагаю пожертвовать крутящим моментом и уменьшить его впять раз, тогда: P = ω * M = 236.32 Вт (M = 0.8516 Нм) (что вполне приемлемо для велосипеда)
Определимся далее: Пусть Е(эдс) имеет размах 24В,тогда: Ке = Е(эдс)/ ω = 24/277.7 = 0.08642(В*сек/рад)
Так как Ке = Км, то максимальный ток обмоток статора: I = M / Km = 0,8516/ 0.08642 = 9.85А
Делаем проверку: Pм = ω * M = 277,7*0.851 = 236.32 Вт (M = 8.51 Нм, ω = 27.77рад/сек) Мощность, потребляемая от источника питания: Ри = U*I = 24*9.84 = 236.16Вт
Итак, вот исходные данные для дальнейшего расчёта конструкции вашей машины с учётом редукции К=10 :
Pм = ω * M = 277,7*0.851 = 236.32 Вт
ω = 2π*V/ 3.6 2π R = 277.7рад/сек или N = 2651.8 об/мин
M = 0.8516 Нм
I = M / Km = 0.851/ 0.0864 = 9.84А
Е(эдс) = 24В
Обратите внимание на ток в обмотках статора. Он не изменился, то есть такой же, как и при ранее приведенном расчёте для тихохода. Напряжение питания тоже не изменилось. Значит, мощность осталась прежней!
Ало! Гараж! Кто-то стучит! - Сидите, я сам открою…
С уважением, Andron55.
P.S. Написал, а потом - тоже заметил. Уважаемый Burrdozel, «Никакого "противостояния" с моей стороны нет, тем более лично против Вас и Ваших знаний ничего не имею». И не нужно Вам извиняться. Я лично верю вам априори, но оставляю за собой право чуточку сомневаться.
С уважением, Andron55.
16.01.2007 в 11:31:29
Для ALL.
Цитата:
«А вот если применить повышающее преобразование:
низковольтная батарея -> -> импульсный повышающий преобразователь с функцией регулирования (стабилизирования) выходного напряжения ?
Такая схема позволит использовать всю емкость батареи и не зависеть от снижения её напряжения, то есть в конечном итоге применить аккумулятор поменьше, а размеры и вес такого преобразователя будут совсем небольшие».
Я бы с такой идеей согласился, но при условии, что мы имеем подходящий по мощности двигатель, но требующий звена постоянного напряжения (питания) гораздо больше чем имеющееся бортовое. Действительно, с помощью нехитрой «повышалки» можно выкачать из батарейки всю кровь до последней капли, что так же возможно и при использовании низковольтного двигателя и низковольтного преобразователя. А если «повышалку» снабдить функцией авторегулирования, то есть, дать ей возможность изменять выходные параметры согласно заданию (ручке «газа»), то тогда всё будет весьма шикарно: мы имеем в «повышалке» встроенный ПИД-регулятор, ШИМ-формирователь, а для двигателя – тривиальный коммутатор. Вот только «повышалка», какой бы хорошей мы её не сотворили, сожрёт часть энергии на свои меркантильные потребности так же, как и в случае работы прямого управления низковольтным двигателем, где также имеются встроенный ПИД-регулятор, ШИМ-формирователь, совмещённый с коммутатором. Есть ещё третий и самый прожорливый вариант: умная «повышалка», стабилизирующая выходное напряжение плюс не менее продвинутый блок управления двигателем. Тогда КПД «повышалки», умноженное на КПД блока управления двигателем, даст нам не очень утешительный результат. А если мы учтём ещё и КПД двигателя, то совсем грустно станет. В результате таких неутешительных рассуждений можно прийти к выводу, что нам не удастся «в конечном итоге применить аккумулятор поменьше». Не то, зорко следящий за постами модератор скажет нам:
«Поздравляю Вас, наконец-то нашелся герой, победивший энтропию!!! Слава изобретателю Вечного Двигателя»!
К пьедесталу, на котором стоит новоиспечённый изобретатель, подносят древний свиток.
В нём, на санскрите, четко и разборчиво написано: «От титанов прошлого будущему гению человечества предназначается… (С уведомлением)». Далее по тексту следует секретная информация в коде, познать который может только виновник торжества.
Невдалеке от места чествования героя скромно стоит стайка учёных, среди которых можно узнать Ньютона, Лейбница, Максвелла, Фарадея, Архимеда и многих других.
Всем хочется пожать руку нашего героя.
Сам Господь Бог вручил личный подарок лауреату и со словами: « Я так и знал, что это будешь ты», скромно раскланялся и попросил начинать без него. (Был срочный звонок из небесной канцелярии).
Вокруг поют сводные хоры. Ими добросовестно руководит Solovushka. Звучит гимн «Glory to the inventor»
Громче всех, выпучив глаза, рвёт глотку Andron55. Проходя мимо, лауреат по дружески похлопывает Andron-на55 по плечу: «Молодец! Так держать»!
По периметру места торжества, без всякого источника питания, наяривает круги chernooleg на недавно построенном Perpetuum mobile,. Знамя с надписью «Через Тернии к Звёздам», приделанное к его агрегату, развивается не за ветром, а против него, что лишний раз подтверждает победу человеческого разума над секретами природы!
Хоры поют патетическую коду. Начинается межгалактическое представление…
Glory! Glory! Glory!
(All rights are protected.)
С уважением ко всем, Andron55.
PS Уважаемые зрители, напоминаем вам, что события, имена героев, ники, время и место были вымышлены авторами фильма. Все совпадения совершенно случайны, люди и животные, погибшие в кадре, остались живы и невредимы. Сейчас они находятся на отдыхе, где-то в Океании, подальше от назойливой прессы и поклонников, совершенно инкогнито. Адрес: Океания, ул. Ленина, дом барачного типа №6, что в сосновом бору.
16.01.2007 в 13:31:21
У всякого "минуса" есть и "плюсы".
Иначе говоря, если мы платим уменьшением кпд, мы должны понимать- за что.
Даже если, например, примитивно регулировать напряжение в нагрузке (любой) последовательно включенным здоровенным реостатом, обогревающим мировое пространство, снижение тока при введении (увеличении) сопротивления реостата несколько уменьшает наши слезы. Они есть, но меньше.
В случае двукратного преобразования (батарея НН ->"повышалка"-> стабилизированное ВН -> инвертор -> двигатель) мы, безусловно, создаем систему перемножения кпд. Даже если для импульсных преобразователей взять его величину 0,9 (что жирновато), то на выходе получим уже 0,81, да еще умножим на кпд двигателя- совсем станет плохо.
Однако. Садясь в автомобиль, мы не плачем над кпд 0,1-0,35 в зависимости от режима движения. Плачем, конечно, но так, чисто теоретически. Нам надо ехать и мы едем.
И в случае с лисапедом оцениваем критерии:
20.01.2007 в 00:37:37
Хотелось бы вернуться к теме мотор-колеса. К сожалению, я проживаю в Украине, в том смысле, что у нас пока такое
20.01.2007 в 01:07:33
Deniss написал : уже можно купить мотор колесо за $150 (двигатель вентильный на 350Вт) контроллер к нему за $50, аккумулятор и регулятор "газа" на руль.
Ко всему этому нужно добавить еще и велосипед. Тогда уж проще купить готовый электротранспорт и не мучиться со сборкой "неопределенной" конструкции. Хотя последняя ссылочка интересная. Мотор-колесо (и вообще безколлекторный двигатель) интересует в плане его самостоятельного изготовления, ну и если заработает то пригодится для езды на дачу например. (Лучше день потерять, зато потом за пять минут долететь)
20.01.2007 в 01:58:22
Я акцентировал внимание, что нахожусь в Украине, а перслать мотор, по моему проще чем, готовый велосимед (да и цена его до штуки зелени доходит). Кроме того, зачем повторять традиционный велосипед. Вот напимер как шведы с этими моторами поступают
На Приус денег еще не скоро заработаю, а что такое электротяга хочется попробовать уже сегодня.
21.01.2007 в 01:01:47
Deniss написал : Хотелось бы вернуться к теме мотор-колеса.
Я сам велосипедист... и наблюдаю за этой темой с интересом. А как за вы собираетесь крепить обод?я так понимаю, что стандартные спицы не подойдут, к сожалению... обрезать их и нарезать резьбу? и, кстати более подробные ттх вам известны? если да, то оч хочется на них взглянуть. заранее спасибо.
21.01.2007 в 14:26:11
А как за вы собираетесь крепить обод?я так понимаю, что стандартные спицы не подойдут, к сожалению... обрезать их и нарезать резьбу? и, кстати более подробные ттх вам известны? если да, то оч хочется на них взглянуть. заранее спасибо.
Вопрос риторический. Естественно, обрезать и нарезать. А если применить спицы для колес малого диаметра, то и обрезать не нужно. Обода и резина отдельно продаются... Главное, что таким образом самостоятельное изготовление мотор-колеса - реально. Конструктивные размеры колеса можно посмотреть тута
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.
Присоединяйтесь к самому крупному DIY сообществу