Схема детского электромобиля с двумя двигателями

Схемы управления электромобилем или электромобиль своими руками

Все чаще мировые автопроизводители обращают свое внимание на автомобили с электрическим приводом. Если раньше это были лишь небольшие городские авто, то сейчас на электрическом приводе строятся настоящие суперкары с несколькими сотнями «электрических» лошадиных сил под капотом. В статье рассмотрим основные принципы управления и устройства электромобиля.

Основой для всех электромобилей служат аккумуляторные батареи (батареи устанавливаются даже в машинах с гибридным приводом) и электрический двигатель. Естественно, что для управления современными электронными системами необходим микроконтроллер, который в зависимости от сигналов задания и управления регулирует скорость вращения электродвигателя. Для задания скорости автомобиля с электрическим приводом, в простейшем случае применяется потенциометр.

Схема детского электромобиля с двумя двигателями

К электрической части машины также предъявляются определенные требования. Во-первых, это мощность и количество приводных электродвигателей. Здесь возможно несколько вариантов реализации. Самая простая схема – один электродвигатель мощностью в 5…10 кВт. Самый сложный вариант – по одному электродвигатели на каждое колесо. Подобная конструкция уже давно применяется на самосвалах большой грузоподъемности. Во-вторых, исходя из применяемого количества электродвигателей и с учетом потребляемой ими мощности, необходимо выбрать количество аккумуляторных батарей. При этом стоит учитывать, что чем больше батарей будет установлено в автомобиль, тем тяжелее он окажется, что отрицательно скажется на динамике и дальности езды автомобиля. При чересчур малом заряде аккумуляторов дальность поездок также будет ограничена.

Некоторые умельцы переделывают уже серийные авто с двигателем внутреннего сгорания и устанавливают в них электродвигатели. Сделать электромобиль своими руками, пусть и не с самыми выдающимися характеристиками, под силу каждому. Сейчас же попробуем разобрать, наверное, самую сложную часть электромобиля - систему управления на микроконтроллере.

Возможность управления электромобилем – основная задача, которую обеспечивает микроконтроллер. Если электродвигатель напрямую подключить к электродвигателю, то он будет вращаться практически на максимальных оборотах (скорость вращения определяется нагрузкой). Вариант с реостатным управлением электромобилем (аналогичная технология применяется в городском электрифицированном транспорте старых образцов) рассматривать не будем, так как потери в этом случае слишком велики.

Лучшим вариантом для управления скоростью вращения электромобиля, сделанного своими руками, будет управление с помощью изменения напряжения питания электродвигателя. Для этого необходимо собрать достаточно простую схему на базе микроконтроллера.

Схема детского электромобиля с двумя двигателями

Помимо микроконтроллера схема содержит импульсный генератор для задания частоты вращения, переменный резистор и силовую часть (формирует напряжение на электродвигателе).

Схема детского электромобиля с двумя двигателями

Выше приведены две принципиальные схемы системы управления электромобилем. Принципы действия этих схем похожи, однако построены они на различной элементной базе. Если нет желания изготавливать схему самостоятельно, то возможно купить уже готовый преобразователь.

Всего комментариев: 0

Cхема электромобиля: какая она и с чем ее едят?

Классическая схема электромобиля включает в себя высоковольтную аккумуляторную батарею, электродвигатель и устройство управления (контроллер). Электродвигатель может быть либо монотипный, либо для каждого ведущего колеса отдельно. Устройство управления предназначено для управления энергией АКБ и подачи ее к электродвигателю.

Схема детского электромобиля с двумя двигателями

При разработке первой схемы электродвигателя считалось, что это будет последняя схема, а сам автомобиль будет предельно прост по сравнению с автомобилями, оснащенными ДВС. Считалось, что модернизации электромобилей сведутся лишь к усовершенствованию АКБ и электродвигателя. Однако, при создании трехзвенной схемы электромобиля возникли проблемы с устройством управления.

Кроме того, несовершенной стала аккумуляторная батарея, точнее процесс ее зарядки. В результате пришлось жертвовать главным плюсом электромобилей – экологичностью. Чтобы сохранить экологические показатели пришлось вносить изменения в классическую схему электромобиля, а точнее искать новый тип источника тока. Были опробованы солнечные батареи, щелочные аккумуляторы и даже топливные элементы. Они предназначены для того, чтобы превратить энергию химической реакции в электрическую энергию. Топливные элементы имеют сравнительно небольшие габаритные размеры и вес, что позволило уменьшить габаритные размеры и самих электромобилей. Однако, такой тип энергии не нашел широкого применения из-за своей высокой стоимости.

Шло время – схемы электромобилей совершенствовались. Было решено установить на электромобиль обычный двигатель внутреннего сгорания. Однако работать двигатель будет не на ходовую часть, как в обычном автомобиле, а на мощный электрогенератор. Данный генератор через устройство управления, коробку передач и электродвигатель связан с ходовой частью электромобиля. Кроме того, возможна и немного усовершенствованная схема электромобиля данной модификации, когда на трансмиссию будут действовать два двигателя – электрический и внутреннего сгорания. В результате стремление уменьшить габаритные размеры электромобиля потерпело фиаско. Новая схема электромобиля не только имела большие габаритные размеры, но была сложной по сравнению с первой схемой электромобиля. Однако она позволила получить несколько режимов работы двигателя.

Схема детского электромобиля с двумя двигателями

  • Во-первых, так как двигатель работает на генератор, последний получает три режима работы – холостой ход, режим средней и полной нагрузки. Кроме того, двигатель внутреннего сгорания может работать в стационарном режиме, то есть с постоянной частотой вращения коленчатого вала. Это позволило добиться не только снижению расхода топлива, но и заметному улучшению экологической составляющей показателей электромобиля.
  • Во-вторых, двигатель внутреннего сгорания работает не только на ходовую часть автомобиля, но и на зарядку аккумуляторной батареи, что убрало необходимость зарядки батареи на специализированных станциях, так как заряд идет от генератора. В таком случае автомобиль даже режиме города может работать от аккумуляторной батареи.
  • При этом даже при торможении будет происходить рекуперация энергии, то есть возвращение части энергии. Теперь водителю нет необходимости волноваться о том, доедет ли автомобиль до зарядной станции. В любой момент он может перевести работу электромобиля из режима электродвигателя в режим двигателя внутреннего сгорания.

    Учитывая все ошибки изменения схем электромобилей, в настоящее время применяется именно последняя схема. Применительно к данной схеме, современные автомобили принято называть не электромобилями, а гибридами.

    Похожие записи

    Управление ходовой частью детского электромобиля

    В настоящее время на рынке представлены различные детские электромобили, с разным соотношением цена/качество, с разными габаритными размерами и пр. Однако они весьма дороги и не всегда удовлетворяют всем требовани­ям покупателя. В этой статье будет рассказано о том, как можно доработать электропривод такого автомобиля.

    Сформулируем основные требования к детскому элект­ромобилю:

  • электромобиль предназначен для обучения правилам дорожного движения, а также получения начальных на­выков вождения с соблюдением правил дорожного дви­жения для детей 5-9 лет, на специально оборудованных площадках:
  • скорость движения фиксированная - 10. 15 км/ч:
  • время непрерывной работы - 5 ч:
  • возможность движения передним или задним ходом:
  • возможность небольшого изменения скорости движения:
  • безопасность:
  • комфорт и удобство.
  • Автор обращает внимание только на схемотехнику и электронные компоненты и не будет останавливаться на кон­струкции, как составных частей электромобиля, так и на конструкции самого автомобиля.

    Управление ходовой частью

    Ходовая часть выполнена на базе комплектующих, кото­рые поставляет НПФ «Электропривод» (г. Санкт-Петербург). Это функционально законченный привод шагового двигателя, который включает в себя: шаговый двигатель с редуктором FL86STH65-2808AG и блок управления SMSD-4.2. В нем уже реализованы необходимые функции для ходовой части: вра­щение вала шагового двигателя с заданием направления вращения (реверс): изменение скорости вращения вала и пр. Причем шаговый двигатель может поставляться с разными редукторами, что значительно упрощает разработку ходовой части. В табл.1 приведены технические характеристики ша­говых двигателей с редукторами серии FL86STH65-2808AG.

    Для увеличения крутящего момента можно применить два (три) подобных шаговых двигателя с необходимыми ре­дукторами. Рассмотрим ходовую часть на базе одного FL86STH65-2808AG. Принципиальная схема ходовой части показана на рис.1 .

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Блок управления SMSD-4.2 предназначен для управления работой шаговых двигателей с максимальным током пита­ния каждой из фаз двигателя не более 4,2 А по заданной программе.

    Основные функции SMSD-4.2:

  • запись управляющей программы в блок с помощью ПК и выдача кодов управляющей программы в ПК
  • управление работой ШД в режиме контроллера по про­грамме, хранящейся в памяти блока, установка скорости, режима дробления шага, величины перемещения, направ­ления вращения вала ШД, получение ASCII команд от ПК и управление ШД по сложному алгоритму (програм­ма записывается в энергонезависимую память блока)
  • работа в режиме драйвера с набором стандартных логи­ческих сигналов уровня ТТЛ «ШАГ», «НАПРАВЛЕНИЕ» или задание двухфазного квадратурного сигнала «ШАГ» - две фазы А и В, сдвинутые на 90° друг относительно друга
  • работа в ручном режиме - управление ШД с помощью потенциометра (задание скорости) и дополнительных сиг­налов «РЕВЕРС» и «АВАРИЯ»
  • синхронизация работы с другими блоками и устройствами:
  • имеется три дополнительных входа для приема сигналов от внешних устройств (датчиков) и один дополнительный выход для подачи сигналов внешним устройствам
  • возможность синхронизации работы нескольких блоков управления ШД
  • программное управление внутренним реле
  • работа с компьютером или в автономном режиме
  • функция поиска нулевой точки по отдельному датчику, позволяющая вернуть исполнительный механизм в исход­ное положение.
  • Основные технические характеристики блока управле­ния SMSD-4.2 приведены в табл.2 .

    На первой машине мы покатались два сезона (сейчас она пылится в гараже). По началу она казалась такая красивая, теперь же трезво оценив её вид, мы ужасаемся. Сын вырос, у него поменялся взгляд на эстетическую сторону машины, может какие еще причины, но машина-1 уже не подходила, а кататься хочется…Денег у родителей как обычно нет (нет мы не жадные, просто цены опять выросли). Короче, пора делать машину-2. Все тяготы создания автомобиля-2 можно почитать на сайте http://izh.2126.ru/forum/index.php/topic,15127.0.html Было несколько нюансов: 1. Машина должна быть максимально большая и мощная и одновременно входить в обычный лифт, проходить в двери обычной квартиры и быть легкой. 2. Потреблять мало энергии. 3. Быть красивой. 4. Другие несовместимые между собой требования. 5. Суммарная мощность двигателей – не менее 180 ватт. 6. Имея опыт машины-1 было решено – тормоза ОБЯЗАТЕЛЬНО. 7. Плавный «газ», т.е. нужна была электронная схема регулировки двигателей. 8. Колеса надувные.

    Сначала были приобретены колеса. Колеса от обычной садовой тележки. Выбирались на вид, размер и ВЕС. Был сегодня на рынке и купил колеса для машины диаметра - 350 мм ширина - 80 мм вес - примерно 600 гр одно (т.е. на удивление легкое. что и нужно) два подшипника. За 4 штуки просили 2000 руб. отдали за 1800. ну просто нет слов. и эта зеленое создание (в смысле жаба). Ох. Чем больше дети, тем дороже игрушки. Теперь о грустном вскрыл колеса (которые купил за 450 руб за шт. ), посмотрел подшипники. Нет слов от негодования огромный люфт, некачественное железо (обычным гвоздем можно сделать глубокую царапину ), шумят при движении. отстой полный, а не подшипники придется тратиться и покупать 8 новых подшипников. А это дополнительные рублей 250. Да уж, Китайские подшипники это. ну короче не ожидал такого. Купил 8 подшипников 204 для колес, 4 - 101 для подвески, 3 - 100 для тормозов - всего отдал 290 руб. Подшипники удовлетворили - люфта нет и гвоздем не царапаются. Затем выбирались двигатели. Учитывая все накопленные знания и окружающую обстановку в сфере наличия на рынке двигателей, остановились на двигателях системы охлаждения от легкового автомобиля.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    250 ваттные (очень заманчивые по мощности) от УАЗа или «Волги» не подошли по двум причинам. 1. дорого ( 1000 руб. штука). 2. потребляемый ток – довольно таки большой.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Остались 110 ваттные от ВАЗа, их то и купили по 450 руб. за шт.

    После покупки двигателей стал вопрос, а как же будет передаваться крутящий момент на колеса?

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    После многочисленных экспериментов было решено, что резиновой лентой вырезанной из камеры легкового автомобиля.И потому бы на заводе у токаря были заказаны шкивы на колеса и на двигателя.Согласно отданному мной чертежу.Токарь МОНСТРАНУЛ и из листа железа с помощью станка и горелки сотворил вот такие шкивы.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Хочу предупредить тех, кто будет повторять мои деяния. Как оказалось, для плоскоременной передачи нужны БОЧКООБРАЗНЫЕ шкивы, иначе ремень выползает наружу со шкивов…переделывать я ничего не хотел да и несобирался и вышел из этой ситуации разрезав один широки ремень на 4 тонких

    Что же делать с регулировкой оборотов двигателя, я не знал,но мои коллеги ( ser16 )по автоклубу ИЖ-2126 (http://izh.2126.ru ) подогнали замечательнейший вариант фирмы МАСТЕР_КИТ! http://www.masterkit.ru/main/set.php?num=306 ,а уж как его приспособить я придумаю. Заказал Регулятор яркости ламп накаливания 12 В/50 A - NM4511. попросили 250 руб. обещали привезти в течение двух недель максимум. Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Этот регулятор работает в импульсном режиме, точно такой же режим на шуруповертах. Получил комплект управления двигателями. первые впечатления - И эта сопля будет управлять двигателями в 600 Ватт. Вот пока не сделаю и не убедюсь - не поверю.

    Правда по советам наших ИЖевских гуру с http://izh.2126.ru ( B.Mike ), схема всего автомобиля была доработана под использование в качестве регулятора двигателей, добавленные некоторые элементы. Силовой транзистор был посажен на радиатор от процессора.

    Руль….нужен был маленький руль…где его взять?

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Всякие думки думали, но пришлось сходить на авторынок раскошелиться на500 руб. на настоящий спортивный руль от настоящего автомобиля.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Теперь об важном – тормоза. сначала задумывались дисковые от велосипедов, но их цена 1400 за один комплект . а так было бы вообще шикарно пришлось искать более дешевый вариант… и он был увиден на заводском 4-х колесном взрослом велосипеде - колеса тормозятся простым прижиманием планки к резине колеса сверху.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Теперь надо докупить фанеры, болтов еще, радиодеталей, датчиков… ну очень еще много всего и мелкого…А некоторое в нашем городе вообще не найдешь – приходится заказывать.Сварить педали…,купить краски, работы, жуть короче.

    Схема детского электромобиля с двумя двигателями

    Но зато уже можно варить раму!

    Источники:
    ukrelektrik.com, hybroid.ru, meandr.org, www.merakules.narod.ru


    25 ноября 2017 года

    Комментариев пока нет!
    Ваше имя *
    Ваш Email *

    Сумма цифр справа: код подтверждения

    Популярное:

  • Детский электромобиль из шуруповерта (5)
  • Бизнес прокат детских электромобилей (3)
  • Ремонт детских электромобилей в спб (3)
  • Установка мотор колеса на переднюю вилку (3)
  • Запчасти для электромобилей детских спб (3)
  • Моторчик для электромобиля детского (2)

  • 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