Samochody z napędem elektrycznym

Zbyszek Kopeć wrote:

Te patenty dotyczące EV: jeden jest zarejestrowany razem z Wyższą Uczelnią, a pozostałe z naukowcem z polskiej Wyższej Uczelni;

Baza danych Urzędu Patentowego RP wiąże Zbigniewa Kopcia tylko z jednym zgłoszeniem. Podczas zgłaszania tych innych wniosków patentowych byłeś incognito czy wystąpiłeś pod innym nazwiskiem?

Zbyszku, dziwię się, po co właściwie do swoich patentów dopisujesz jakieś dodatkowe osoby?

"jankolo:
Ależ jesteś chyba złośliwy i chyba przez to źle szukasz.

Zbyszek Kopeć wrote:

http://3xe-electric-cars.com/index.php
chociaż konkurencja.

A ile to ta firma przerobiła samochodów w latach ubiegłych? Bo jakoś strona firmy na ten temat milczy.

A co do UP:

AVE...

Przytoczony przeze mnie silnik modelarski ma takie parametry nominalne, czyli przy pełnej mocy pod obciążeniem. Przy napięciu zasilania 7,2-11,1V. Cena tego silnika to około 65 złotych. Jedyna wada to wymóg chłodzenia wodą. Dlatego taki dobry stosunek masy do mocy. Ale nawet robiąc taki "duży" silnik zbliżony stosunek masy do mocy powinien być osiągalny z odpowiednim sterownikiem i chłodzeniem. Używanie zatem silników DC klasycznej konstrukcji to czysty masochizm i skrajna głupota ze strony naszego "eksperta"...

Aha, pragnę przypomnieć, iż pierwszy nazwałem Kopcia oszustem i naciągaczem, za co zostałem (jak widać) niesłusznie ostrzeżony. Mógłby któryś moderator być tak uprzejmy i to ostrzeżenie skasować?

Zbyszek Kopeć wrote:

Teraz już nawet prawie wszystkie pociągi (PKP) są elektryczne (pojazdy z napędem elektrycznym, chociaż szynowe), a kiedyś tak z nimi walczono, pomimo że pola ze zbożem się paliły od spalin wychodzących z ówczesnej nieelektrycznej lokomtywy.

Widać również twój brak wiedzy w zakresie kolejnictwa. Nie cała sieć kolejowa w Polsce jest zelektryfikowana, a lokomotywy spalinowe, a właściwie hybrydowe są w ciągłej eksploatacji i szybko nie znikną - są to również wszystkie lokomotywy specjalne, które służą między innymi do budowy torowiska i sieci trakcyjnej! Co więcej, lokomotywa spalinowa ma również elektryczne silniki trakcyjne, zasilane z generatora napędzanego silnikiem wysokoprężnym.
Twoja wiedza na temat pociągów jest taka sama jak na temat konwencjonalnych elektrowni cieplnych - żadna.
Bzdurą jest, że pola zapalały się od spalin (jak spaliny wyrzucane z lokomotywy w górę mogą spaść na pole i zająć zboże? może chodzi ci o lokomotywy opalane węglem?). Owszem, zdarzają się pożary terenów w pobliżu torowiska, ale są one spowodowane iskrami z układu hamulcowego. Po raz kolejny podajesz wyssany z palca argument, nie mający nic wspólnego z prawdą.

kybernetes wrote:

Zbyszek Kopeć, widzę, że chciałbyś cwaniackim skokiem na kasę opatentować przerabianie samochodów na elektryczne, tak aby nikt w Polsce nie mógł tego robić bez opłacenia tobie haraczu?

Dobrze, że nie można mieć patentu na pomysł, o czym nie wiedział autor tegoż wniosku patentowego: wniosek albo został już odrzucony, albo wkrótce zostanie odrzucony.

Urgon wrote:

Aha, pragnę przypomnieć, iż pierwszy nazwałem Kopcia oszustem i naciągaczem, za co zostałem (jak widać) niesłusznie ostrzeżony. Mógłby któryś moderator być tak uprzejmy i to ostrzeżenie skasować?

Czy jesteś pewien, że za takie coś właśnie otrzymałeś ostrzeżenie? Od kogo?

Urgon wrote:

Używanie zatem silników DC klasycznej konstrukcji to czysty masochizm i skrajna głupota ze strony naszego "eksperta"...

To jeszcze nie jest takie najgorsze. Głupotą jest demontaż silnika spalinowego i montaż w jego miejsce silnika elektrycznego, pozostawiając skrzynię biegów. Silnik elektryczny nie potrzebuje skrzyni biegów, prędkość jazdy można zmieniać poprzez zmianę prędkości obrotowej silnika od zera do max, co w przypadku silników spalinowych jest niemożliwe (dlatego potrzebujemy skrzyni biegów).
Nawet w lokomotywach spalinowych nikt nie wpadł na to, żeby montować skrzynię biegów - wpadli natomiast na to, żeby silnik spalinowy napędzał prądnicę, a ta silnik elektryczny i całą resztę. Bo tak jest po prostu lepiej pod względem sprawności i możliwości sterowania prędkością lokomotywy.

Natomiast Kolega Zbyszek montuje mechaniczną skrzynię biegów do elektrycznego silnika.

AVE...

Jankolo, faktycznie nie dostałem ostrzeżenia w tym temacie. Albo to było to anulowane przez Artura K...

Co do "geniuszu" przerabiania samochodów spalinowych na elektryczne to już się wypowiadałem. Elektryczne samochody oraz hybrydy mają to do siebie, że są od razu projektowane tak by obniżyć jak najbardziej masę konstrukcji bez poświęcania bezpieczeństwa. W Kopciowych wynalazkach tego brakuje...

Oszustom i naciągaczom należy się "przecistawiać siłom i godnościom osobistom"...

Wymóg chłodzenia wodą to nie problem przy przerabianiu samochodu spalinowego na EV - on ma chłodnicę.
Nie wiem, jak cena 65zł za silnik 300W (6500zł za 30kW) porównuje się z silnikiem ZBYKOPTEK?

Sprawa skrzyni biegów do silnika elektrycznego: on zazwyczaj ma tym wyższą sprawność, im szybciej się kręci
- więc przy bezpośrednim połączeniu będzie miał kiepską sprawność przy ruszaniu - lepszą z przekładnią...

_jta_ wrote:

Nie wiem, jak cena 65zł za silnik 300W (6500zł za 30kW) porównuje się z silnikiem ZBYKOPTEK?

Na stronie www Zbyszka można znaleźć informację:

Quote:

Dane techniczne silnika ZBYKOPTEK (po badaniach, po pomiarach i po eksperymentach):

Parametry nominalne:

14,99kW ; 37Nm ; 220A ; 84V ; ok. 58rpm/1V - ok. 4900rpm

http://www.samochodyelektryczne.pl/

Na innej stronie Zbyszka można znaleźć informację:

Quote:

ZBYKOPTEK najlepszy silnik DC (polepszony z punktu "1" - z modyfikacjami w mojej firmie); ma parametry lepsze od innych wcześniej używanych w moich autach, ale z innymi zaletami, których brakowało w tamtych. ZBYKOPTEK waży ok. 11 kg. Techniczne dane na stronie: www.samochodyelektryczne.pl

- cena 2.999,-zł + 23%VAT = 3.688,77zł (prawie każdą ilość)

http://www.auto_elektryczne.republika.pl/page2458435104eaf03ee260a2.html

_jta_ wrote:

przy bezpośrednim połączeniu będzie miał kiepską sprawność przy ruszaniu - lepszą z przekładnią...

Ale przy jeździe już niekoniecznie. Ogólnie chyba każdy silnik ma kiepską sprawność przy niskich obrotach i znacznym obciążeniu.

Artur k. wrote:

Ogólnie chyba każdy silnik ma kiepską sprawność przy niskich obrotach i znacznym obciążeniu.

No i właśnie po to mamy skrzynię aby nie "mulił" przy przyspieszaniu a jednocześnie zbyt duży prąd nie palił nam uzwojeń. Skrzynia do elektryka to nie jest głupi pomysł bo w samochodzie, szczególnie w mieście masz właśnie do czynienia z częstymi przyspieszeniami. Inna sprawa, że skrzynia samochodowa nie jest dostosowana do takiego napędu, każdy silnik (spalinowy również) ma inne charakterystyki a więc i inny zestaw przełożeń. Tym niemniej nawet taka, jak już zostanie opanowana przez kierowcę, sporo daje.

kybernetes wrote:

Skrzynia do elektryka to nie jest głupi pomysł bo w samochodzie, szczególnie w mieście masz właśnie do czynienia z częstymi przyspieszeniami.

Tylko jakoś nikt poza Kopciem skrzyni biegów nie stosuje

Przy dużych obrotach silnik DC wymaga wysokiego napięcia zasilania. Inne elektryczne niekoniecznie.
Ponadto z obrotami rosną straty na prądy wirowe wytwarzane przez ruch przewodników względem pola
magnetycznego (mniejsza o to, czy jest to ruch wirnika w polu magnesu stojana, czy ruch magnesu wirnika
i oddziaływanie jego pola na stojan) - i mogą rosnąć szybciej, niż moc silnika, a co gorsza niewiele zależą
od odbieranej mocy, czyli szybkie obroty przy niewielkiej mocy mogą dawać duże straty i niską sprawność.
No i każdy silnik ma jakiś limit obrotów, czysto mechaniczny, jak się kręci za szybko, to się rozwali, więc
przekładnia obniżająca obroty przy przenoszeniu napędu z silnika na koła to ograniczenie prędkości...

Artur k. wrote:

Tylko jakoś nikt poza Kopciem skrzyni biegów nie stosuje

No cóż, tego to nie wiemy, należałoby sprawdzić. Fabryczne samochody elektryczne jakie znam skrzyń nie mają ale to są nowoczesne konstrukcje z solidnie dopracowanymi napędami i mocnymi silnikami. Tam się wyrzuca części mechaniczne, które można choćby częściowo zastąpić innymi rozwiązaniami technologicznymi a które sporo ważą. Samochody Zbyszka i jego słabiutkie silniki bez skrzyni przypominałyby swoimi własnościami trakcyjnymi skrzyżowanie żółwia ze ślimakiem. Zbyszek powinien tam wrzucać silniki przynajmniej 30 kW aby to miało sens.

Jta, tu majlepiej wypadaja silniki uzywane przy tzw. napedzie bezposrednim.
Plynna regulacja obrotow, znaczna moc przy wolnych obrotach, lekki wirnik zewnetrzny, oraz minimalne straty.

Saskia, moc jest proporcjonalna do obrotów więc przy wolnych nie może być duża, kiedy silnik mały. Toteż wolnoobrotowy silnik to małowydajna i ciężka krowa. A w kołach to tylko wolnoobrotowe wrzucisz, chyba żebyś każdy jeszcze w skomplikowaną przekładnię planetarną wyposażył - ale ile to będzie kosztować? A druga sprawa - jak myślisz, dlaczego nikt takich pojazdów nie produkuje? Ano tu się kłaniają inne własności pojazdu a konkretnie zdolność zawieszenia do tłumienia drgań i na nierównościach. Jaki byś ten silnik nie zrobił to będzie ciężki. A ciężkie koło to fatalna praca zawieszenia. Wiec nikt nawet nie próbuje tego na poważnie tylko montują szybkoobrotowe silniki z reduktorem i mech. różnicowym. Ot co.

Przy niskich obrotach silnik elektryczny ma moc użyteczną proporcjonalną do prądu i do obrotów,
natomiast straty proporcjonalne do kwadratu prądu; a opory ruchu przy wolnej jeździe bywają większe.
Przypuszczam, że powodem rezygnacji ze skrzyni biegów w EV jest wygoda użytkowania i rezygnacja
z dodatkowego ciężaru skrzyni biegów (a może unikanie problemów synchronizacji przy ich zmianie?).
Nie ma skrzyni biegów, to kierowca ma wygodę, nie musi ich przerzucać - a że jadąc powoli "zarzyna"
i silnik, i akumulator, to nikogo nie obchodzi, przecież samochodu nie robi się do "spacerowej" jazdy.

_jta_ wrote:

przy bezpośrednim połączeniu będzie miał kiepską sprawność przy ruszaniu - lepszą z przekładnią...

Ale przy jeździe już niekoniecznie. Ogólnie chyba każdy silnik ma kiepską sprawność przy niskich obrotach i znacznym obciążeniu.[/quote]

kybernetes wrote:

No i właśnie po to mamy skrzynię aby nie "mulił" przy przyspieszaniu a jednocześnie zbyt duży prąd nie palił nam uzwojeń. Skrzynia do elektryka to nie jest głupi pomysł bo w samochodzie, szczególnie w mieście masz właśnie do czynienia z częstymi przyspieszeniami. Inna sprawa, że skrzynia samochodowa nie jest dostosowana do takiego napędu, każdy silnik (spalinowy również) ma inne charakterystyki a więc i inny zestaw przełożeń. Tym niemniej nawet taka, jak już zostanie opanowana przez kierowcę, sporo daje.

Sam rozważałem projekt budowy pojazdu elektrycznego, bez skrzyni biegów taki pojazd ma kiepskie przyśpieszenie (aczkolwiek do zakceptowania w ruchu miejskim), choć im mniejsza prędkość maksymalna tym efekt ten jest mniej zauważalny. Wydłużony czas przyśpieszania pociąga za sobą większą energię potrzebną do rozpędzenia pojazdu do zadanej prędkości, oraz sumaryczną energię potrzebną na pokonanie założonego dystansu. W przypadku ruchu miejskiego wystarczyłyby dwa przełożenia, co znacznie poprawiłoby przyśpieszenie, kosztem niższej o kilka % sprawności układu przeniesienia napędu.
O skrzyniach biegów w autach stricte elektrycznych również nie słyszałem, najczęściej stosuje się silniki tarczowe umieszczone w piastach kół, chociaż rozwiązań może być kilka.

_jta_ wrote:

Ponadto z obrotami rosną straty na prądy wirowe wytwarzane przez ruch przewodników względem pola
magnetycznego (mniejsza o to, czy jest to ruch wirnika w polu magnesu stojana, czy ruch magnesu wirnika
i oddziaływanie jego pola na stojan) - i mogą rosnąć szybciej, niż moc silnika

Straty wiroprądowe w silnikach nie są wcale takie duże i zależą liniowo od prędkości kątowej. Nie od dzisiaj stosuje się pakietowanie blach, a w przypadku maszyn synchronicznych (również maszyn BLDC) strumień magnetyczny w wirniku jest w zasadzie stały (nieduże zmiany strumienia magnetycznego występują w dość niewielkiej objętości wirnika). Dużo gorzej ze stratami Joule'a, które w przytaczanych maszynach są większe od strat wiroprądowych.

_jta_ wrote:

czyli szybkie obroty przy niewielkiej mocy mogą dawać duże straty i niską sprawność

Tak właśnie jest, ale dotyczy to wszystkich maszyn elektrycznych - wystarczy popatrzeć na dowolną charakterystykę sprawności w funkcji obciążenia.

_jta_ wrote:

No i każdy silnik ma jakiś limit obrotów, czysto mechaniczny, jak się kręci za szybko, to się rozwali, więc
przekładnia obniżająca obroty przy przenoszeniu napędu z silnika na koła to ograniczenie prędkości...

W przypadku maszyn BLDC prędkość sięga 30.000obr/min i więcej. W przypadku maszyn klasycznych silników prądu stałego, prędkość obrotowa jest ograniczona (pomijając wytrzymałość mechaniczną) przez możliwość wystąpienia łuku okrężnego na komutatorze i w efekcie uszkodzenia układu komutacyjnego, lub nawet pożaru silnika, z różnym skutkiem następstw takiego pożaru.

_jta_ wrote:

Przy niskich obrotach silnik elektryczny ma moc użyteczną proporcjonalną do prądu i do obrotów

Moc użyteczna to moc na wale: ta zależy od prędkości kątowej i momentu obrotowego. Moment obrotowy zależy właściwie od prądu płynącego przez uzwojenie stojana, więc prądem regulujemy moment obrotowy silnika, który decyduje o silne napędowej pojazdu.

Na opory ruchu składają się opory toczenia oraz opory aerodynamiczne. Opory toczenia są z grubsza stałe w funkcji prędkości, natomiast opory aerodynamiczne rosną z kwadratem prędkości. Poniżej zamieszczam przebieg oporów ruchu dla przykładowego pojazdu:



Oznacza to, że gdy chcemy ruszyć, to musimy mieć na kołach pewną siłę (wynikającą z całkowitego przełożenia układu napędowego, momentu obrotowego silnika, oraz sprawności przeniesienia układu napędowego). Jeżeli moment na kole jest zbyt mały, to silnik się grzeje, ale pojazd ani drgnie.

Kybernetes wiesz dobrze jak sa uzwajane silniki o wolnych obrotach, 3, 6, 9, 12, itp. liczba c ewek.
Dodaj do tego sterowanie czestotliwoscia i masz silnik o duzej rozpietosci obrotow jak w "direct drive" (naped bezposredni) , a ze masz duza liczbe cewek oraz uzwojone jest jak 3 fazowy silnik to daje ci to przelozenie o ktorym pisales, ale bez zebatek.
Silniki te maja wirnik na zewnatrz wiec moze on byc jednoczesnie bembnem hamulca oraz sluzyc do hamowania z odzyskiem energii.

_jta_ wrote:

Nie ma skrzyni biegów, to kierowca ma wygodę, nie musi ich przerzucać

Jak masz spalinowy z automatyczną skrzynią, to też masz wygodę i nie musisz przerzucać

luke666
Straty wiroprądowe w silnikach nie są wcale takie duże i zależą liniowo od prędkości kątowej.
Straty na prądy wirowe są proporcjonalne do kwadratu prędkości obrotowej - jakby zależały od niej liniowo, to
przy kręceniu się silnika w przeciwną stronę zamiast hamowania byłoby przyspieszanie przez prądy wirowe.

w przypadku maszyn synchronicznych (również maszyn BLDC) strumień magnetyczny w wirniku jest w zasadzie stały
Jeśli jest stały w wirniku, to zmienny w stojanie - inaczej się nie da, skoro są w ruchu względem siebie.

W przypadku maszyn klasycznych silników prądu stałego, prędkość obrotowa jest ograniczona (pomijając
wytrzymałość mechaniczną) przez możliwość wystąpienia łuku okrężnego na komutatorze
A o niebezpieczeństwie łuku okrężnego na komutatorze nie pomyślałem... A tam bywają węglowe szczotki,
choć może w silnikach większej mocy szczotki robi się metalowe? Ale pewnie i one po trochu się rozpylają.
Ale z komutatorem przy dużych obrotach jest jeszcze inny problem: drgania szczotek, przerywanie kontaktu.

A opory toczenia maleją ze wzrostem prędkości, przynajmniej przy małych prędkościach jazdy - następuje
poślizg gumy po podłożu, większy jak jest na to więcej czasu, co zwiększa straty energii na długość drogi.
Ja akurat jeździłem dużo na rowerze i miałem dość okazji do wypróbowania, że ciężej jest jechać powoli...

saskia - Przy dużej ilości biegunów jest mniej miejsca na cewki i magnesy, a to zwiększa straty.

Witam Panów,

a propos budowy silnika elektrycznego i przekładni do takiego silnika, czy ktoś z kolegów wie , jaka jest konstrukcyjna różnica pomiędzy silnikiem elektrycznym do pracy hybrydowej, a silnikiem do ciągłej pracy w trybie EV...?? Mam na myśli parametry użytych materiałów, jeśli takie różnice w ogóle występują, ponieważ silnik elektryczny w hybrydzie również wykonuje pracę ciągłą tyle, że ograniczoną do ok. 45 km/h.

Co masz na myśli pisząc "parametry materiałów"?

Witam,

elektronik, specjalizujący się w napędach elektrycznych stwierdził, że silnik do pracy hybrydowej będzie posiadał inną konstrukcję niż silnik dla typowego EV, użyte będą inne materiały, np. inne będzie uzwojenie obliczone na inne napięcia i inne parametry, które przy długotrwałej pracy silnika w trybie ciągłym nie zdają egzaminu.
I właśnie o to chciałem zapytać, ponieważ na forach zagranicznych można znaleźć wiele przeróbek hybryd na pełny napęd elektryczny.
Czy rzeczywiście sam silnik się nie nadaje do takiej pracy, czy jest to kwestia parametrów osprzętu elektronicznego ?

Silniki elektryczne bywają konstruowane tak, że mogą pracować kilka, najwyżej kilkanaście minut - a potem
mieć przerwę dłuższą od czasu, przez jaki pracowały - bo mają niewystarczające chłodzenie. Nadają się
do pojazdu hybrydowego, w którym są używane sporadycznie, ale nie do EV, bo tam szybko się przegrzeją.
Chyba, ten EV ma być do przejażdżki turystycznej - kilka km jazdy, a potem postój na zwiedzanie obiektu.

ProfessIQ wrote:

np. inne będzie uzwojenie obliczone na inne napięcia i inne parametry, które przy długotrwałej pracy silnika w trybie ciągłym nie zdają egzaminu.

Podstawowa sprawa to temperatura pracy silnika oraz warunki chłodzenia.
Silniki z magnesami trwałymi mają temperaturę ograniczoną przeważnie do 80°C, ze względu na opadanie charakterystyki odmagnesowania - przemieszcza się punkt pracy magnesu. Klasyczne konstrukcje są bardziej odporne na wysoką temperaturę, zależeć ona będzie głównie od maksymalnej temperatury pracy izolacji (zazwyczaj 140-200°C), łożysk.
W przypadku silników przystosowanych do pracy ciągłej S1 (czyli takiej, podczas której przyrost temperatury jest ustalony) w okolicy mocy znamionowej, trzeba zagwarantować odpowiednią wentylację maszyny: duże przewietrzniki i ożebrowany korpus silnika, często wykonany ze stopów aluminium. Trzeba także przyjąć mniejszą gęstość prądu, np. zamiast 10A/mm² zmniejsza się ją do 6A/mm², co pociąga za sobą konieczność stosowania drutu nawojowego większej średnicy, co pociąga za sobą zmianę projektu całego silnika (większe żłobki, ew. dłuższy stojan itp.). W przypadku samochodów hybrydowych, można tam stosować silniki elektryczne przystosowane do pracy okresowej lub nieokresowej, często chłodzone wodą (również akumulatory Litowo-Jonowe są często chłodzone wodą, można wykorzystać wspólną instalację), przez co można stosować silniki o korzystnym stosunku mocy do masy.

Bardzo dziękuję za profesjonalne wyjaśnienie.
Tylko czy dobrze rozumiem, nie ma możliwości zastosowania silnika elektrycznego z pełnej hybrydy do pracy nieokresowej gdzie chłodzenie jest za pomocą oleju i wody, co pozwala odbierać temperaturę podczas gwałtownego przyspieszania ..?
Czyli taki silnik ma zbyt słabe chłodzenie mimo wszystko i ma zbyt wysoką gęstość prądu aby móc pracować w trybie ciągłym. Czy tak ??
Czy np. taki silnik asynchroniczny AC z magnesami neodymowymi Lexusa chłodzony wodą, o zakresie prędkości do kilkunastu tysięcy obrotów i zasilaniu rzędu 650 V, w szczycie osiągającym moc dobrze ponad 100 KW, może pracować tylko do tej prędkości rzędu 50 km/h ?

A to musiałbyś poszukać danych silnika, które podaje jego producent. Uzwojenia silnika grzeją się od prądu,
więc prąd przy pracy ciągłej powinien być mniejszy, to daje mniejszy moment siły; rdzeń elektromagnesu
grzeje się od szybkich zmian pola magnetycznego - więc pewnie do pracy ciągłej trzeba spowolnić obroty.

Czy to znaczy, że jest szansa na zaadaptowanie takiego silnika do pracy w trybie ciagłym, np. po zmianach w sterowniku mocy PCU ??

Mam dane silnika, np. tutaj http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=/947393-XILNlP/947393.pdf
ale nie wiem czego konkretnie mam szukać...

Pozdrawiam.