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.

jaki napęd do pojazdu o masie 400 kg

gucho 16 Nov 2013 14:17 1902 8
Tespol
  • #1
    gucho
    Level 9  
    Witam,

    Jestem w trakcie projektowania dosyć dużego pojazdu elektrycznego i niestety mam lekki problem z doborem odpowiednich napędów. Będę bardzo wdzięczny za wszelkie porady.

    Napęd 4x4 każdy silnik zasila osobne koło.

    Masa pojazdu:
    m ≈ 300 - 400 kg.

    Wymagany moment na wale każdej z przekładni:
    M ≈ 100 Nm

    Minimalna prędkość jaką każdy motoreduktor musi utrzymać przy podanym momencie:
    n ≈ 90 obr/min

    Bardzo ważna jest dla mnie możliwość dokładnego sterowania i utrzymywania stałej prędkości kół (przy zmiennym obciążeniu).

    Dla moich wymagań myślę, że każdy z silników powinien mieć około 1kW.

    Rozważałem silniki Dunkenmotoren:
    http://www.dunkermotoren.com/default.asp?id=10&lang=2
    Silnikami tymi można sterować cyfrowo co znacznie rozwiązuje problem. Niestety najmocniejsze mają 500 W i po wyjściu z reduktora byłoby tylko 37 obr/min.

    Znalazłem również coś takiego:
    http://www.cpmotors.eu/en/

    Byłbym bardzo wdzięczny za propozycję rozsądnego układu spełniającego opisane wymagania. Może niekoniecznie silnik BLDC?

    Pozdrawiam
  • Tespol
  • #2
    Rzuuf
    Level 43  
    Witam!
    Kiedy dawno temu chodziłem do szkoły, to był taki przedmiot: fizyka (dziś już bardzo niemodny, sale uniwersyteckie na tym kierunku świecą pustkami).
    Na jednej z lekcji nauczyciel napisał na tablicy wzór:

    P=M*Ω,

    gdzie P= moc w Watach, M=moment w Niutonometrach, a Ω=prędkość obrotowa w radianach na sekundę.
    Wstawiając do wzoru Twoje dane: M=100Nm i Ω=2*Pi*90/60 otrzymujemy:
    P=100*2*Pi*90/60 = 942W.

    Uwzględniając sprawność silnika 85%, jego moc nominalna powinna być 1108W.
  • #3
    gucho
    Level 9  
    Witam,

    Dziękuję za odpowiedź ale niestety nie jest mi ona pomocna. Podając moment i prędkość nie używałem znaku "=" tylko "≈". Podając moc napisałem "około 1kW" (wstawienie sprawności 85% też stanowi przybliżenie). Proszę mi wierzyć, że potrafię takie trywialne obliczenia wykonać;)

    Będę bardzo wdzięczny za propozycję napędów.

    Pozdrawiam
  • Tespol
  • #4
    Rzuuf
    Level 43  
    Wierzę, że potrafisz, niemniej na to Forum trafia również sporo osób, dla których fizyka jest bardziej egzotyczna, niż nieregularności składniowe Suahili (dowód: jedyny Nobel za fizykę dla Polaka/Polki był w 1903, a świętych i błogosławionych - czyniących cuda zaprzeczające nauce - mamy znacznie więcej).
    Prawdopodobnie jedynym rozwiązaniem są motoreduktory, ew. z czujnikami obrotów/położenia wału silnika.
    Wydaje mi się, że ten link może być przydatny: http://www.stmpolska.pl/industrial-heavy-duty.php .
  • #5
    gucho
    Level 9  
    Rozumiem. Czyli propozycją jest silnik indukcyjny z enkoderem inkrementalnym zasilany z falownika + reduktor.

    To rozwiązanie jest na pewno dobre w przemysłowych zastosowaniach stacjonarnych ale jak to się sprawdzi przy pojeździe sterowanym radiowo i zasilanym z akumulatora?

    Silnik BLDC wydaje mi się lepszy ale niestety Maxon, Dunkenmotoren mają max ok. 500 W. Same silniki BLDC o takich mocach i nawet parę razy większych można jednak znaleźć. Niestety nie wiem jak tu wygląda kompatybilność z przekładniami i kwestia pomiaru prędkości i sterowania...

    Czy któryś z forumowiczów spotkał się kiedyś z motoreduktorem o mocy ok. 1000W w rozwiązaniu mobilnym z możliwością łatwego sterowania prędkością (trzeba zgrywać ze sobą wszystkie koła)?
  • #6
    Rzuuf
    Level 43  
    gucho wrote:
    kwestia pomiaru prędkości
    - przy BLDC jest prosta, korzystasz z sygnału komutacji.
    O dopasowanie przekładni pytaj w STM Polska, oferują i motoreduktory i same przekładnie.
    A przy takim dużym (400 kilo) wózku rozwiązanie stacjonarne nie różni się od mobilnego.
    W tej wadze zmieścisz akumulatory na 3 godziny jazdy ...
  • #7
    gucho
    Level 9  
    Pojazd ma mi służyć do badań a nie do zabawy. myślę, że gdybym sobie dokładnie rozplanował, to w kilka dni robiąc pomiary po 1-2h powinienem się z wszystkim wyrobić.

    Głównym problemem jest brak odpowiednio lekkiego i prostego w sterowaniu i zasilaniu akumulatorami silnika. Jedyne BLDC z ok. 1kW jakie znalazłem są dedykowane do e-rowerów/e-taczek itp. i obudowa raczej nie umożliwia montażu przekładni. Takie przemysłowe silniki indukcyjne są znacznie większe i cięższe. Czy są jeszcze jakieś inne alternatywy do BLDC?
  • #9
    gucho
    Level 9  
    Silniki szczotkowe są zazwyczaj znacznie większe i cięższe od BLDC - chyba, że też by były na neodymach... Zaciekawiły mnie za to silniki modelarskie. Np. taki: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__47..._Brushless_Outrunner_Motor_EU_Warehouse_.html
    Ma prawie 8 kW i waży 2 kg. To daje 4 kW/kg!

    Poszukałem trochę i zauważyłem, że bardzo popularny jest silnik Turnigy C80100 który to ludzie wykorzystują do napędzania rowerów i hulajnogi. Sprawność jest podobno na tyle duża, że nic się nie stapia, przynajmniej przy ciągłej mocy 5kW - ja zresztą i tak potrzebuję znacznie mniej. Do takiej obudowy jakąś flanszę by się już dało dorobić żeby dorzucić motoreduktor. Niestety są problemy z dostępnością tego właśnie silnika...

    edit: znalazłem nawet silnik ważący 0,67 kg i mający moc 5 sek 7,1kW, a ciągłą 5,4kW! Czyli niesamowity moim zdaniem stosunek 8 kW/kg !Ciągłej mocy (http://www.scorpionsystem.com/catalog/discontinued/motor/hk-50/hk_5035_500/).