Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pojazd typu segway. Budowa.

splawik00 23 May 2009 13:31 12061 17
  • #1
    splawik00
    Level 23  
    Witam. Przymierzam się do budowy pojazdu typu segway. Mam zamiar zastosować 2 silniki na 24V, 350W, 19A po obu stronach.

    Pojazd typu segway. Budowa.

    Pojazd typu segway. Budowa.

    Jego wymiary:
    Długość całkowita-110 mm
    Średnica-100 mm
    Długość korpusu-85 mm
    Obroty-2750obr./min.

    Czy oby 350 Watt to nie za mało?? Konstrukcja myślę, że będzie ważyła około 30-40 kg + człowiek (średnio 80 kg), razem jakieś 120kg. Czy te dwa silniki o łącznej mocy 700 watów dadzą sobie radę?

    Dryga sprawa to zasilanie. Myślałem żeby użyć 4 akumulatorów żelowych 6V, 12Ah.



    Pojazd typu segway. Budowa.

    Wymiary:
    Długość-151 mm
    Szerokość-50 mm
    Wysokość-94 mm
    Waga-2kg

    Czy te akumulatory będą dobre? A czy dobrze wyliczyłem, że będę w stanie jeździć na nich przez ponad godzinę?

    Kolejna rzecz to przekładnia silnika na oś koła. Zębatka silnika ma 11 zębów. Ile zębów musi mieć zębatka na osi koła, żeby przełożenie było dobre, tzn. miało dużą moc i prędkość. Wiem że nie da się mieć tych dwóch rzeczy na raz dużych, ale ten segway ma jeździć i w terenie i na prostej ulicy. Wiadomo, że w terenie liczy się moc, a na ulicy prędkość. Dlatego chcę dobry stosunek mocy do prędkości.

    Ilustracja poniżej.

    Pojazd typu segway. Budowa.


    Dzięki za odpowiedzi.
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • #2
    MirekCz
    Level 35  
    1.Akumulatory żelowe ze względu na mały prąd wyjściowy mogą nie być za dobre. Nie wiem jaki to typ, ale z tego co przeglądałem ich parametry to nie powinny pracować z prądem powyżej 1C (czyli 12A w twoim przypadku). Przy silnikach pobierających kilkadziesiąt A jest to zadecydowanie za mało. Akumulator pracujący z prądami wyższymi niż zakładane będzie się bardzo szybko zużywał i dodatkowo pojemność akumulatora przy takim użytkowaniu będzie dużo mniejsza niż nominalna.

    2.Nie podałeś jaką masz wielkość kół. Zrobię małe założenie - 200mm (20cm).
    Zakładam prędkość docelową rzędu 10km/h czyli ok. 3m/s. z kołami 20cm jeden obrót to średnica*pi=63cm, czyli dla uzyskania prędkości 3m/s potrzebujesz 5obrotów/sekundę=300obrotów/minutę. Z tego wniosek, że przekładnia powinna mieć przełożenie rzędu 5:1-10:1. Czyli jak przy silniku masz 11 zębów to przy kołach coś między 55 a 111 zębów powinno być ok. Ze względów praktycznych spróbowałbym 55 czy nawet jeszcze mniej - ewentualnie pojazd będzie za szybki, ale to można łatwo skorygować ograniczając maksymalne napięcie, moc powinna być wystarczająca.

    Co do silników z tego co kojarzę projekty z netu to używali mocy od 200 do 400W na silnik, więc twoje 350W będzie ok o ile sprawność silnika jest rozsądna.

    3.Co do jazdy ponad godzinę to w dużej mierze zależy od tego jak będziesz jeździł i ile naprawdę mocy będą używać silniki. Raczej trudne do oszacowania bez jakichkolwiek danych. Myślę, że 30min z tego wyciągniesz, godziny raczej nie, ale sporo zależy od sposobu użytkowania.
  • #4
    splawik00
    Level 23  
    Już widziałem ten temat, zresztą przez niego podjąłem decyzję o budowie tego pojazdu. Niestety napisałem już w tamtym temacie, oraz do autora, niestety nie odpowiada.

    Co do średnicy kół. Sam jeszcze nie wiem. Ale chciałbym zastosować takie od taczki(pompowane oczywiście). Chyba, że polecacie jakieś inne?? Chciałbym, żeby były dość duże. Myślę, że około 30-35 cm.

    A jak bardzo spadnie moc pojazdu, kiedy maksymalna prędkość pojazdu wynosiłaby około 30km/h ?

    To jakie akumulatory zastosować najlepiej? Myślałem żeby dać akumulator samochodowy, ale przecież to wielki ciężar w porównaniu do całości.
  • #5
    czesiu
    Level 35  
    Lepiej poszukaj silników z fabryczną przekładnią i o trochę mniejszej mocy. Silnik 250W rozpędza hulajnogę elektryczną do 15km/h. Przewymiarowana moc silników skraca zasięg pojazdu, a przy normalnej jeździe wykorzystujesz niewielką moc.
    Segway to nie rower - pomyślałeś jaka będzie droga hamowania przy masie 120kg i 30km/h? To tak jakbyś jechał rowerem siedząc na kierownicy i miał tylko przedni hamulec.
  • #6
    MirekCz
    Level 35  
    Czesiu:Nie do końca masz rację. Zwróc uwagę na to, że aby zahamować musisz się odchylić do tyłu i tym samym "automatycznie" generuje się całkiem rozsądna siła hamowania.

    Prędkość 30km/h jest natomiast bardzo niebezpieczna z innego powodu. Każda wywrotka (a nawet segway, który był dopracowywany przez lata zarówno pod względem czujników jak i oprogramowania, czasami traci równowagę) to generalnie poważna kontuzja (od sporych otarć do złamania kości). Dlatego nie wyobrażam sobie takiego pojazdu (chyba, że będziesz jeździł w kasku i pełnej zbroi z motocrossu czy czymś podobnym).

    Wielkość kół nie ma dużego znaczenia, bo to jest tylko kwestia dobrania przełożenia. Oczywiście zwiększenie kół = duże przełożenie, a proste zrobienie taniej i niezawodnej przekładni o przełożeniu rzędu 20 jest raczej niemożliwe, natomiast ceny gotowych wysokie.
    Moc pojazdu się nie zmieni, zmieni się tylko stosunek momentu maksymalnego do prędkości maksymalnej. Szybszy pojazd będzie wolniej przyspieszał i odwrotnie. Trudno to oszacować nie znając praktycznie żadnych parametrów pojazdu.
    Akumulator samochodowy jest ok, chociaż w momencie wypadku to duże niebezpieczeństwo. Możesz zbudować aku z kilku pakietów modelarskich ni-mh, ale albo będzie bardzo krótki czas działania, albo bardzo wysoka cena. Zaleta to mała waga,rozmiary i względna bezproblemowość takiego rozwiązania.
  • #7
    splawik00
    Level 23  
    Problem w tym, że nie jeździłem nigdy segway'em ani niczym podobnym, więc "nie wiem" co to 30km/h. Ale wcale nie powiedziałem, że będę tyle jeździł. Chciałbym mieć lekki zapas prędkości. Chyba, że to faktycznie dużo jak na segway'a, to wystarczy mi 20-25km/h.

    A jakie akumulatory są zastosowane w tym segway'u poniżej? Wiem tylko tyle, że są to akumulatory: 2szt. 12v 17Ah. Ale chodzi o rodzaj, jakie??

    Pojazd typu segway. Budowa.

    Czy mógłby ktoś opisać całą elektronikę segway'a (połączenia, części, itd.), najlepiej na schemacie z painta czy innego programu. Z góry dzięki.
  • #8
    MirekCz
    Level 35  
    Lol.. wiesz, nie oszukujmy się, ale ty nie masz pojęcia o tym co robisz. Zacznij może od klocków lego albo coś, bo to TY budujesz ten pojazd a nie MY...
    Swoją drogą schemat to akurat tutaj największy pikuś. Najtrudniejszy do napisania jest algorytm, ale przecież tak daleko nawet nie zaszliśmy.

    Ten projekt nie jest dla ciebie. Zacznij od czegoś łatwiejszego.
  • #9
    splawik00
    Level 23  
    I tak już postanowiłem. A za odpowiednie wynagrodzenie to niejeden mi pomoże na elektrodzie. A jeśli nie wyjdzie to trudno. Czekam dalej na odpowiedzi.

    A cała elektronika nie może być bardzo skomplikowana, bo niby gdzie by to było upchane w tym przypadku?

    http://www.youtube.com/watch?v=4ulBRQKCwd4

    I tu też podobno zastosowano ciekawe rozwiązanie.

    http://www.tlb.org/scooter.html
  • #10
    dzik84
    Level 17  
    Wybacz kolego ale jeśli patrzysz na skomplikowanie układu ze względu na jego wielkośc to faktycznie nie jest to projekt dla Ciebie ...
    Poza tym tak jak Mirek juz napisał, sama elektronika takiego pojazdu to tylko jakiś uC, gyro i mostki H do silników, problem polega na oprogramowaniu czegoś takiego tak żeby było względnie stabilne i bezpieczne.
    Tutaj nikt za Ciebie wszystkiego nie zrobi bo nie o to chodzi na forum, a jeśli mówisz o wynagrodzeniu to ja bym zadał pytanie. Co to za satysfakcja zbudowac pojazd który zaprojektował ktoś inny.
  • #12
    dzik84
    Level 17  
    3 kółko z przodu praktycznie eleminuje cały układ utrzymania równowagi, ułatwia sprawę znacząco :)
  • #13
    splawik00
    Level 23  
    No to dodam trzecie koło z przodu pojazdu. Konstrukcję szkieletu już mam mniej więcej wymyśloną .

    Pojazd typu segway. Budowa.

    Dodatkowo trzecie koło z przodu no i oczywiście kierownica.

    Nie wiem tylko jak sterować silnikami. Całość będzie jeździła tak jak czołg(prawy silnik szybciej skręt w lewo i odwrotnie). Może wiecie czym można regulować pracę silników. Myślałem, żeby dać dwie manetki od skutera elektrycznego po 2 stronach kierownicy. Ale nie wiem czy będę miał pełen zakres 0-100% mocy. Czy byłby to dobry pomysł?
  • #14
    mak_u
    Level 11  
    Witam!
    Zacznę od tego ze sam bawię się w budowę skutera i roweru elektrycznego i też korzystam z silników 24v 350 watt. Taki silnik przy gwałtownym ruszeniu potrafi pobrać nie 19 ale 35 amper. Montując dwie sztuki na pewno będziesz miał zapas mocy mechanicznej ale nie elektrycznej. Pomyślmy: 4 sztuki aku każdy 6v i 12ah. Razem to bateria 12ah 24v. Przy obrotach nominalnych silnika każdy z nich będzie pobierał 19 amper. czyli razem 38 amper. Jeżeli z akumulatora żelowego pobierzesz prąd równy jego pojemności to zazwyczaj jego pojemność w tym momencie wynosi 1/2 pojemności nominalnej. W Twoim przypadku ten prąd będzie ponad 3 razy większy, przy ruszaniu jeszcze więcej. Zabijesz te akumulatory. Proponuje użyci silników 250 lub nawet 180 watt. Zwiększ również pojemność aku. Co do sterownia użyj regulatora pwm. Możesz mieć problem z wysterowaniem każdego silnika z osobna i nie wiadomo jak będzie się to sprawdzać na zakrętach. Lepiej po prostu 3- przednie koło zrób skrętne. Co do przekładni proponuje 1:5 lub 1:6 czyli na kole 55 lub 66 zębów. Jako regulacji prędkości użyj popularny sterownik od skutera wraz z manetką. Gdybyś użył 2 silników 180 watt to nie trzeba by było nawet przerabiać sterownika 350 watt.
  • #15
    splawik00
    Level 23  
    Z akumulatorów żelowych zrezygnowałem i chyba słusznie. Myślę czy nie zastosować aku z samochodu. Ciężki ale pojemny. A czy 180W na pewno wystarczy? Nie chciałbym kupić i póżniej rzucić w kąt bo nie dadzą rady pociągnąć 120 kg.
  • #16
    mak_u
    Level 11  
    Co do silników myślę, że powinny dać rade 360 watt to już całkiem sporo. Zależy co chcesz robić tym pojazdem bo jak jeździć po górach to wiadomo, że nie da rady. Na płaskiej nawierzchni powinno być ok. Znajomy miał kiedyś skuter elektryczny z silnikiem 180 watt. Sam ważył 110 kg do tego skuter 20kg i silnik bez problemu dawał rade. Grunt to dobre przełożenie tak jak pisałem wcześniej np 1:6. Przy starszych skuterach o mocy 250 watt są zębatki po 80 zębów. Mając na osi silnika 11 to miałbyś jeszcze większe przełożenie. Co do akumulatora to mówisz, że samochodowy? Pamiętaj, że potrzebujesz 24v a nie 12! Jeden akumulator samochodowy to za mało. Można by zrobić przetwornice no ale jest to nie opłacalne ze względu na niską sprawność i duże straty. Zamiast tego proponuje użyć 2 mniejszych akumulatorów. Jeśli np chciałeś użyć 40 czy 60Ah z auta to załatw sobie 2x20 czy 2x33Ah i połącz je szeregowo. Taka pojemność zapewni ci już przyzwoity zasięg
    Pozdrawiam.
  • #17
    Nerzhuls
    Level 13  
    Ewentualnie pomyśl o przekładniach planetarnych. Obniżają znacząco prędkość, ale za to dają ogromną moc (znajdziesz takie we wkrętarkach aku).

    Co do regulacji prędkości obu kół. Można zastosować Łożyska Czujnikowe. Jest to zwykłe łożysko, ale w środku posiada czujniki. Do takiego łożyska dochodzą 4 kabelki. 2 to napięcie 0 i +12V, a na 2 pozostałych pojawiają się impulsy ok 6-12 V. W zależności w jakiej kolejności pojawi Ci się impuls czy A-B, czy B-A to wiesz w którą stronę się kręci. A częstotliwość impulsów to szybkość obrotowa silnika. Teraz to tylko sprząc przez uC i badanie obu łożysk. Przy znaczących różnicach od łożysk uC musi ograniczać prąd któregoś silnika tak by go zwolnić do tego wolniejszego.

    Ewentualnie popatrz za falownikami. Które z prądu stałego z Aku dadzą niskonapięciowy prąd przemienny. A silniki prądu przemiennego są o niebo wydajniejsze i o wiele mniej prądu jedzą.
  • #18
    mak_u
    Level 11  
    Zgadzam się z kolegą Nerzhuls jeżeli chodzi o silniki prądu zmiennego. Natomiast odradzam to rozwiązanie ze względu na konieczność zastosowania falownika który powiększy koszty, wagę i pobierze więcej niż odda bo spora część mocy będzie uciekać na grzanie.