Эксплуатация лодочных электромоторов с шим

Тоже разглядываю этот контроллер. Фирму посоветовали на электротранспорт.ру, где пытался выбрать lifepo4. Порылся на сайте Pololu и нашел подходящий 18V25.

Понравился, в первую очередь, размерами – хочу поместить в голову Watersnake T18 (15A). Ну и реверс у него одним движением, управление на выбор (ручка, джойстик, радио). Дальше пока не вникал, вижу массу настроек, скачал софт и руководства.

Но в процессе обсуждения на электротранспорте у одного из формумчан со стажем возникло предположение, что я «с ума спятил», так как в лодочный электромотор нужно ставить любой кондовый ШИМ.

У Вас уже есть опыт общения с контроллером от Pololu. Какие у него еще очевидные достоинства?

Прозевал появление отдельной ветки про ШИМ! Надо было сразу сюда.

Знаю о хороших ШИМах, собираемых под заказ уважаемыми форумчанами, но заинтересовался готовыми решениями, может и зря …

В контроллере от Pololu помимо реверса можно устанавливать максимальную и стартовую скорость в процентах от максимальной, напряжение разряда АКБ, частоту ШИМ, температуру минимальную и максимальную нагрева силовых транзисторов. Для лодочных электромоторов с током потребления до 30А я считаю, что это лучший выбор. Многие форумчане пугают, что контроллер может не выдержать при клине из-за наматывания водорослей на винт. Это наверное возможно, если по водорослям гонять на максимальной скорости, тогда будет и максимальный ток заклинивания. Я за 5 лет эксплуатации мотора Minn-Kota среди водорослей плавал на первой или второй скорости и при наматывании водорослей или сетей на винт ничего с мотором не случилось. А вот стоило проплыть на максимальной скорости минут 20 по открытой воде, так сразу подгорел минусовой контакт на переключателе скоростей. Все конструкции в которых первоначально предусмотрены радиаторы для охлаждения силовых транзисторов имеют КПД ниже из-за потерь на их нагрев, даже если их ставят по 2-3 и более штук. В конечном итоге каждый выбирает сам какой ШИМ ему использовать исходя из условий и потребностей эксплуатации.

Я сделал выбор на Pololu в основном из-за возможности реверса без механических переключателей и возможности управления им различными способами дистанционно не только скоростью, но и в паре с другим контроллером и направлением. А тот велосипедист наверное лодочный электромотор и в глаза не видел и не знает об их многообразии.

Автор Тема: Электромотор для лодки (Прочитано 67836 раз)

Собрал все по моему проекту лодочного электромотора.

Тут внешний вид и описание моего варианта лодочного мотора Flover 33T.

Схема и описание ШИМ контроллера управления мотором.

Тестирование.

Провел первый выход на новом ШИМ и новом лифер 60а/ч АКБ.

Результатами очень доволен.

Был достаточно сильный порывистый втер переменной силы и направления волны переодически с небольшими барашками озеро большое длина маршрута 2км маршрут кольцевой измерения скорости и пути программа RunKeeper по жпс.

Ток и ампер часы мерил ватт метром.

Прошел по километру на токах 5, 10, 15, 20, 25, 27(при полном включении шим) ампер.

Напряжение под нагрузкой начальное 13.27в конечное 12.47в потрачено 23.5 а/ч(отклонение измеренного и расчетного составило 10% расчетное 21.5)

Лодка Мурена 3 мотор АКБ 120кг рулевой.

Замеры делал на километр чтобы уменьшить разброс из за ветра направления и ошибки жпс.

таблица по токам и средним скоростям полученным в конкретных условиях с конкретной лодкой мотором винтом и тд.

Ток был установлен с ошибкой не более 10% и немного гулял в такт с изменениями нагрузки.

Ток___ср/скор на км__время на км__а/ч на километр

5 а___ 3.16 км/ч_____ 18.99мин_____ 1.58а/ч

10а___ 3.99 км/ч_____ 15.01мин_____ 2.5а/ч

15а___ 4.54 км/ч_____ 13.22мин_____ 3.3а/ч

20а___ 5.07 км/ч_____ 11.80мин_____ 3.9а/ч

25а___ 5.18 км/ч_____ 11.58мин_____ 4.8а/ч

27а___ 5.00 км/ч_____ 12.00мин_____ 5.4а/ч

Что интересно ощущения повышения скорости при увеличении тока каждый раз присутствовало(но измерением не подтвердилось).

Результаты выложены как есть без коррекции.

Температура 20 градусов.

Нагрев ШИМ еле заметный в районе силовых элементов на токах 25-27а.

Есть куча фоток ватт метра, погоды снимки экрана программы со средними скоростями.

В резуль тате выявлен один недостаток слишком легко вращается потенциометр регулировки при случайном касании сдвигается.

Единственное не проверил заклин мотора водоросли не выросли.

Ниже фото с испытания.

Последняя это экран программы с расчетом средних скоростей по километрам.

Электромотор с электронным управлением

Переделал я свой стандартный электромотор MotorGuide под электронное управление. Скажу сразу, идея эта не моя и далеко не новая. Еще лет пять-шесть назад слышал о подобных переделках.

В принципе, цель ставилась одна - уменьшить вес аккумулятора. По результатам рыбалок на Sportboat220 и Adventure T270 c загрузкой

130-140 кг пришел к мнению, что батареи емкостью в 45-55 А/ч для одной рыбалки хватит с головой . Это пожалуй главное.

Ниже, немного информации из двух частей – в первой общие сведения, вторая описывает конструктивные особенности мотора.

Часть 1. Общие сведения

====================

Для лодочных электромоторов, щеточных, управляемых напряжением постоянного тока характерно следующее:

1. Частота вращения мотора линейно зависит от приложенного напряжения. Чем выше напряжение, тем выше частота вращения. (Все до разумного предела, понятно, для 12В моторов - это где-то 13 В)

2. Потребляемый мотором ток зависит от нагрузки и в момент заклинивания ротора (при номинальном напряжении) он будет максимальным. Если взять к примеру мотор с тягой в 30 фунтов, то при напряжении 12 В, без нагрузки (винт крутится в воздухе) он потребляет чуть болше 2 А, а установленный на загруженной лодке, при встречном ветре будет тянуть все 30 А.

3. Смена полярности изменяет направление вращения двигателем.

Это касалось самого мотора. Нам же нужно регулировать напряжения, чтобы изменять частоту вращения мотора и как следствие скорость движения лодки. Эту функцию выполняет регулятор напряжения. Они бывают двух типов:

1. Линейные.

2. Импульсные.

Линейные регуляторы напряжения

Вот здесь - [ [Ссылки только членам профсоюза. ] есть интересная статья по испытаниям 30 lb стандартного электромотора. В том моторе установлен линейный регулятор напряжения, как и в любом другом с фиксированной ругулировкой скоростей. Eсли в спецификации на мотор указано количество скоростей, то в таком моторе установлен линейный регулятор напряжения. Схема линейного регулятора простая: последовательно с батареей В включаются резисторы. Переключателем S в зависимости от скорости 1-5 коммутируется нужный резистор. Чем больше номинал резистора, тем меньше скорость: первый самый большой, ну и далее по нисходящей. Пятая скорость коммутируется напрямую.

Что из себя представляют резисторы в современных лодочных электромоторах видно на фотках - несколько бобинок трансформаторного провода.

А теперь посчитайте, согласно вышеприведенной статьи какое напряжение падает на резисторах и сколько остается мотору. Ток для разных скоростей, автор привел в таблице (6А, 9А, 12А, 15А, 30А), а напряжение батареи можем принять 12 В, сопротивление обмоток двигателя определить по 5-й скорости. Далее считается мощность и КПД регулятора в целом. У меня получилось КПД регулятора:

1 ск. - 20%

2 ск. - 30,1%

3 ск. - 39,6%

4 ск. - 50 %

5 ск. - 100%

Если есть электромотор под рукой, то можна померять сопротивление в силовой цепи (на клемах подключения к аккумулятору) для различных скоростей. У меня было:

1 ск. - 1,4 Ом

2 ск. - 0,93 Ом

4 ск. - 0,5 Ом

5 ск. - 0,22 Ом

-1 ск. - 0,7Ом

-2 ск. - 0,22 Ом

Здесь, 5ск - сопротивление обмотки мотора по постоянному току.

Резюме:

+ Просто и дешево.

- Моторы с линейными регуляторами имеют низкий КПД. Производители, кстати скромно молчат об этом, но в тоже время рекомендуют использовать для таких моторов аккумулятор емкостью как минимум 105 а/ч.

Импульсные регуляторы напряжения

Если взглянуть на сайты MinnKota, MotorGuide, то в линейке продуктов в основном преобладают моторы с плавной (непрерывной) регулировкой скорости, т.е здесь уже стоят импульсные регуляторы напряжения.

Главным отличием импульсного от линейного регулятора является отсутствие каких либо сопротивлений в силовой цепи протекания тока. Последовательно с батареей включен электронный ключ (это может быть чопер, полумост, мост со всем необходимым обвесом), который коммутирует напряжение на обмотки двигателя в соответствии с управляющим напряжением u(t). В идеале в закрытом состоянии ключ имеет бесконечное сопротивление (не пропускает ток), а в открытом нулевое: на практике это чуть меньше 1 мОм. Как правило управляющее напряжение подается с частотой F = 20. 30 кГц. Среднее значение напряжения на обмотках двигателя определяется по формуле

Um = Ub*tp/T.

Um - напряжение на моторе

Ub - напряжение батареи

tp - длительность импульса (время открытого состояния ключа)

T = 1/F - период следования импульсов.

Отношение D = tp/T (duty cycle) принято выражать в процентах.

Итого получаем Um = D*Ub.

То есть все управление сводится к изменению длительности импульса на периоде Т. Отсюда и название PWM (pulse width modulation) или ШИМ (широтно-импульсная модуляция).

Уменьшаем длительность импульса открытия ключа, уменьшается напряжение на обмотках коллектора мотора.

Резюме:

+ Высокий КПД, функциональное масштабирование.

- Стоимость регулятора значительно выше.

Источники:
www.rusfishing.ru, electrotransport.ru, www.fishing.kiev.ua

Следующие:


17 декабря 2018 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Дешевый электромобиль в россии (117)
  • Самодельное мотор колесо из прямого привода стиралки (91)
  • Электромобили детские схемы электрические (69)
  • Мотор колесо для самоката своими руками (64)
  • Не работает детский электромобиль причины (62)
  • Как сделать детский электромобиль своими руками (46)

  • Надавно добавленные материалы:

    Bmw x5 детский электромобиль

    Лицензионный детский электромобиль M 2762 (MP4) EBR-1 BMW X5, белый - оборудован встроенным планшетом, также есть разъёмы для подключения внешних устройств, что делает

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw z4

    Доставка в Мариуполь из другого городаДетский электромобиль BMW Z4 белый, Rastar (?81800/1) В этой детской версии элитного автомобиля все, как

    Читать далее

    Bmw x6 jj258 электромобиль

    Детский электромобиль JJ 258 R-1 джип BMW X6 белый - дизайн этого превосходного детского электромобиля сделан в стиле джипа компании

    Читать далее

    Детские электромобили bmw x6

    Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет на радиоуправлении Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет предназначен для детей от 2-до 8

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw х6

    Также у нас вы можете приобрести запасной редуктор для электромобиля BMW x6 JJ 258 - редуктор

    Читать далее

    Детский аккумуляторный электромобиль bmw

    Каталог детских электромобилей BMW находится по адресу – http://hybroid.ru/kidselectriccars/bmwДетские электромобили с аккумуляторной батареей вряд ли можно назвать детской игрушкой. Это скорее

    Читать далее

    Детский электромобиль джип bmw

    Детский электромобиль JJ 258 R-4 джип BMW X6 синий - детский электромобиль имеет обтекаемый корпус с изящными изгибами, яркие

    Читать далее