Подобрать для самоката с колесом 16" редукторный мотор

[s1y]

Задача: подобрать для самоката с колесом 16" редукторный мотор.
Желаемые характеристики:
- вес агрегата с ездоком порядка 120 кг,
- макс. скорость - 40 км/ч,
- комфортная скорость езды - 25-30 км/ч.

Какой мощности и вольтажа двигатель порекомендуете?

[12uu21]

Начните с выбора батарейки.... подумайте, на какую батарейку максимально хватит денег!
А уже потом, под вашу батрейку можно будет подобрать моторчик..... это будет в 100 раз проще.... скорее всего, выбирать придется из двух ))

[s1y]

Батарею будут собирать из элементов 18650, поэтому тут ограничений особых нет.

[12uu21]

В этом основное ограничение и есть ))
Задумайтесь, почему вокруг вас электромобили не ездят... думаете, все они себе подходящий электромотор не могут подобрать?
Или, к примеру, контроллера хорошего нет.... или что-то ещё?

А то, может, единственная причина отсутствия электромобилей .... это элементы 18650 )))
Не хватает у людей денег, которые нужны на батарейку из этих элементов под их хотелку......

[s1y]

Почему, ездят. Им просто нужно возить целую тонну, поэтому батареек набирается ещё на тонну, и вот уже нужно возить две тонны, и так далее.
С электровелосипедами проще, а с электросамокатами ещё проще. Они легче и им не нужны скорости больше 50-60 км/ч.

Ну, хорошо.
Возьмём мотор на 48 В и 350 Вт. Нужно набрать напряжение 48 В и рабочую силу тока.

Напряжение одной батарейки 3,7 В. Значит, надо последовательно соединить 48 / 3,7 = 13 штук.

По спецификации аккумуляторов ICR18650 26F, разрядку лучше вести током не более 1 С, или 2,6 А, поскольку иначе мы получим менее 90% от его ёмкости. 350 Вт = 350 ВА, 350 / 48 = 7,3 А.

7,3 / 2,6 = 2,8, то есть, нам надо 3 сборки по 13 акк соединить параллельно, 13s3p. Получаем 39 аккум.

Ёмкость 39 аккумуляторов составляет 2,6 * 39 = 101,4 Ач. Вес = 1,8 кг.

Те же расчёты для мотора 350 Вт и 36 В.
36 / 3,7 = 10 акк последовательно.

350 / 36 = 9,7; 9,7 / 2,6 = 3,7, или 4 сборки по 10 штук. 10s4p. 40 аккумуляторов, ёмкость 2,6 * 40 = 104 Ач.

Стоимость на Али – порядка 6100 р.

[12uu21]

Эти расчёты были бы верны, если бы в "хотелках" не была указана максималка в 40 и комфортная в 25... то есть, у него ещё и тяга должна быть?!

Тогда, сразу же напрашивается батарейка 20s7p .... из которых 20s для максималки в 40..... и 7p для комфорта на 25 ))
С такой батарейкой абсолютно любое мотор-колесо на 16" со встроенным термометром подойдёт в указанное ТЗ.... и вопрос отпадёт сам собой))

Спойлер

Но, проблема в том, что вы как-то по-другому считаете..... у вас вся магия из батарейки перемещается в колесо... и в итоге 40 км/ч оно будет ехать только под большую и затяжную горку..... А "комфорт" будет достаточно спорным для любого владельца 7p....

[s1y]

Хорошо, а как вы считали необходимое количество аккум для тяги?

[12uu21]

О-оооо.... это легко!
"Комфорт" это такая штука, которую проще всего померить специальным прибором под названием жопомер - берем любой самокат, ставим на него этот прибор... ну, и контроллер с переключателем тока..... переключая ток и измеряя "комфорт" быстро приходим к тому, что максимальный комфорт достигается на 60 амперах.... почему-то)
Ну, или от 40 до 60 точно....
Далее берем спецификацию на ячейки 26Н и выкидываем в помойку, потому что есть ячейки для электроинструента... у них электрод гораздо больше, а емкость соответственно меньше ... там же электрод место занимает.....
В мануале к ним обычно пишут про токи 3С - 5С и иногда даже 10С .... ох, ну мы примерно представляем, что они будут греться как сардельки на гриле и хорошенько всё прикинув мы выбираем без волшебства.... то есть 3С.

Спойлер

Без волшебства 1С=2.0, значит 40А /3С = 13.3 и, следовательно, 13.3 / 2 = 6.65 .... но, округлить-то нужно до 7! Мы же не будем спецификацию нарушать..... решили если честные 3С, так на том и стоять будем ))

Вот... видите, как всё просто... а вы ещё сомневались, что основная проблема электротранспорта в ячейках 18650 скрыта..... Будто, проблема в медном проводе или массе магнита.... нет! Увы!
Именно что проблемы совсем с другого от мотора конца )))

[s1y]

Жаль, что ваш витиеватый стиль изложения не очень сочетается с моим восприятием. Однако я вроде бы сумел разобраться.

Вы говорите, что мотору в 350 Вт для того, чтобы не просто крутиться в воздухе, а вести мою тушку вперёд, необходимо потребление тока хотя бы в 40 А. Соответственно, при отдаче тока аккумуляторами по 6 А каждый их нужно параллельно поставить 7 штук.
Ладно. Тогда у меня следующие вопросы:

1. Откуда всё же взята цифра в 40 А? Я понимаю, обобщением опытных фактов, но можно ли её как-то подсчитать? У меня техническое образование, и хотя я уже достаточно много всего забыл, это интересный вопрос. Хотелось бы разобраться.

2. 20х7 =140 элементов, это, конечно, перебор. Не столько из-за стоимости проекта, сколько из-за того, что их просто физически некуда воткнуть в самокате. Если уменьшить "хотелки" до средней скорости в 20 км/ч и максимальной кратковременной в 30 км/ч, как изменится конфигурация батареи?

3. На что же тогда влияет вольтаж мотора – 36 В или 48 В?

[12uu21]

Ну, если у вас правда есть техническое образование... то забудьте про ватты! Они, вероятно, связаны либо с налогами (потому что трудно измерить и методики витиеваты), либо с температурным режимом и чем-нибудь долговременным .....

Отбросив ватты, и имея образование, всё что хотелось выразить через ватты, в крайнем случае придется выразить через их "составляющие" - амперы и вольты... это вас не пугает?

Тогда, ответы на ваши вопросы выглядят так:
1. Скорее всего эта цифра будет связана с моментом на валу электродвигателя.... будет иметься простой график связи амперов и ньютонов*метр на валу.... и скорее всего на цифре 40 ампер на графике будет что-то особенное....

2. Ну, редукторное 16" колесо..... хм.... тогда 14s3p хватит.....

3. Вольтаж влияет на максимальную скорость ... для электрических колес должен быть секретный график, на котором отмечена связь их оборотов с напряжением... и, в силу условия изложенного в настоящем пункте, скорее всего, для всех мотор колес они должны быть очень-очень похожими....

[zelen50]

переключая ток и измеряя "комфорт" быстро приходим к тому, что максимальный комфорт достигается на 60 амперах.... почему-то)
Ну, или от 40 до 60 точно....

Можно узнать откуда такие неадекватные цифры? Например мой "жопомер" показывает что максимальный комфорт наступает на  батарейном токе 9 А и скорости 18 - 20 км/час, на одном самокате, и батарейном токе 15 А  и скорости 18 - 20 км/час на другом самокате.

Получается самокаты разные, двигатели разные, батарейки разные, токи отличаются аж на 30% а конфорт  "жопомера", мать его, одинаков.
Так что, Вы извините меня, тут полную херню несёте. Привязали определённый контроллер к определённому колесу и делаете выводы, обобщая их на произвольные двигатели и контроллеры.

[zelen50]

Откуда всё же взята цифра в 40 А? Я понимаю, обобщением опытных фактов, но можно ли её как-то подсчитать? У меня техническое образование, и хотя я уже достаточно много всего забыл, это интересный вопрос. Хотелось бы разобраться.

Даю ссылки на описание и математику управления BLCD мотора:
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/AVR495.htm  -  простейший вектор - используется в "элитных" контроллерах.
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/AVR494.htm  -  простейший  ШИМ   - используется в 90% контроллеров самокатов.

[12uu21]

Я ему уровень абстракции повышал-повышал... он уже почти всё понял... и тут на тебе вдруг!
Пришёл человек с двумя разными самокатами на колесах 16-ти дюймовых.... и закрыл тему ))

Фотки-то двух ваших самокатов есть ?? Или "как всегда"....... есть один нюанс?

[zelen50]

Фотки-то двух ваших самокатов есть ??

Вы сначала марку и вес редукторного мотора, который позволит взять в себя без дыма ток 40 - 60 А хотя бы в течении минуты при 50 Вольтах назовите.
Да и ресурсе шестерёнок сразу скажите, сколько они ходят при батарейном токе 60А.

[12uu21]

Ну-уууу, что то мне подсказывает, что под токам 40-60 А мы понимаем ускорение тушки в 120 кг, что бы тушка понимала, что ускоряет её как на Гелендвагене... то есть, "комфортно" и потом будет не обидно на Форуме об этом написать ....  но 1 минута такого ускорения... это уже космос, нужно отстреливать третью ступень... и падать на землю, ахахахахаха !!!

Так что, 40-60 ампер нужно иметь под рукой всегда... 3-5 секунд вполне хватит для ЧСВ, а максимум это 10-15 секунд .... то есть, любой редукторник весом 4-5 кг. это выдержит!
А если с датчиком температуры, то любой 3 кг. хаб будет работать с такими токами, только не допускать перегрева. Про шестеренки сомнения вообще не пойму - что ли можете предъявить фотки самолично укатанных шестерен?!
Обычно о шестеренках пекутся те, кто и 500 км. в год не проезжает..... потому что, если шестерни проедут 1000 км.... то менять придётся уже не только их ))

[vip69]

Ну-уууу, что то мне подсказывает, что под токам 40-60 А мы понимаем ускорение тушки в 120 кг, что бы тушка понимала, что ускоряет её как на Гелендвагене... то есть, "комфортно"...

а вы уверены, что комфорт определяется тем, что вы описали в этом предложении?
Просто вот для примера "самокат"-велосипед шринкер - 350вт 36в 12" редукторник с батарейкой 10ач вполне возит тушку 100+ со скоростью 20+ и через 10-12км скорость падает на 2-3кмч
если точнее - должен возить, т.к. мой шринкер, купленный б/у ездит 15кмч по пока не понятным причинам (независимо от массы ездока). Но у нормальных людей он ездит 20+ и полагаю, что и меня повезёт с той же скоростью. Почему мой едет только 15 - пока не разбирался.
А самокат куга с левачной батарейкой 6+ ач везёт те же 100+ около 13-15км со скоростью 24-26кмч  и после пробега 12км скорость падает до 20кмч. До упора не разряжаел, но 14км оно меня довозоло и батарейка была ещё не на нуле.
А редукторник...- привёл пример шринкера.
Это я все к тому - что заумь заумью, а исходных данных как бы не хватает (необходимый пробег), но 10s4p скорее всего сможет транспортировать ездока 100-120кг на расстояние 15+ со скоростью 20+
Имхо.

[Alex1967]

. у них электрод гораздо больше, а емкость соответственно меньше ... там же электрод место занимает.....

Про какой электрод идет речь? В 18650 две полосы медной фольги, разделенные пленкой-сепаратором и свернутые как конденсатор.  Неоднократно разбирал для изучения устройства. Какой большой электрод?

[Volshebnik]

[user]vip69[/user],  В принципе я в основном согласен с [user]12uu21[/user],  поскольку если взять для простоты расчетов обычного человека весом 80кг, то человек весом 120 ровно в полтора раза больше, а законы физики почему то для всех одинаковы поэтому если обычному человеку хватит контроллера на 25А, то во втором уже как раз понадобится 35-40А чтобы в обоих случаях ускорение было примерно одинаково, так что 60 конечно немного перебор, а вот 40 в самый раз,  с 14S в принципе согласен, в крайнем случае 16S, если колесо тяговое, а это было бы оптимальным, ну и действительно 6-7Р как минимум