Помогите с выбором двигателя для подводного аппарата

[kungfucius]

Здравствуйте! Помогите пожалуйста с выбором типа и фирмы двигателя для подводного аппарата. Мощность - 9кВт, частота вращения - 1000 об/мин. Или близкий к этим характеристикам.
Те моторы, которые форумчане ставят в электромобилях по 3000 - 6000 об/мин. Но в авто уже есть коробка передач, а в моем случае судовой редуктор обойдется еще в 1000$, и те редукторы, которые я нашел, рассчитаны: первый - на 3600 об/мин, второй - на 5000 макс. Масса не важна, габариты важны, но пока подойдет любой вариант. Бывают ли моторы постоянного тока с такой частотой вращения? И если бывают, то какой всё же предпочтительней, постоянного или переменного тока? Заранее спасибо всем кто откликнется.

[holevovka]

а можно по подробней про аппарат? 9квт мотор не советую, больше восьми квт нужна регистрация и права, так же если судно тяжелей 200кг
Добавлено 31 Мар 2014 в 22:22да и с такой мощностью далеко не уплывете

[Nickolas]

А какие еще вводные ? На какое напряжение батарея ? Какой момент ? Сколько по времени должно работать устройство ?  Наиболее перспективный вариант асинхронник с контроллером. Славянку можно намотать.

[kungfucius]

а можно по подробней про аппарат? 9квт мотор не советую, больше восьми квт нужна регистрация и права, так же если судно тяжелей 200кг
Добавлено 31 Мар 2014 в 22:22да и с такой мощностью далеко не уплывете

Ну вообще-то уплыву) Я же не с потолка эту цифру взял, есть расчет. Аппарат будет весить около двух тонн. Да и я пока не знаю как он будет оформляться, это же не совсем судно. Есть правила регистра для ПА, надо посмотреть будет, не попадет ли он под них, но вроде не должен, слишком мелкий.
Подробнее:
Макс. скорость 20 км/ч.
Макс. глубина 30 м.
Длина 5,5 м (в первом приближении)
Диаметр 1,1 м (в первом приближении)
Двухместный

[kungfucius]

А какие еще вводные ? На какое напряжение батарея ? Какой момент ? Сколько по времени должно работать устройство ?  Наиболее перспективный вариант асинхронник с контроллером. Славянку можно намотать.

Если он будет выдавать заданную мощность при заданной частоте у него только один момент может быть. По времени рассчитываю на час работы при макс. скорости, но по факту больше будет, потом смена блока батарей, первый блок на зарядку на берегу.
А на сколько большим будет контроллер? Место есть, но оно ограничено, чем компактнее, тем лучше. Длина машинного отсека 2 м, диаметр - от метра до полуметра.

[nikvic]

Длина 5,5 м (в первом приближении)
Диаметр 1,1 м (в первом приближении)

Гм, подлодка таких размеров должна иметь водоизмещение около 4т.

[kungfucius]

Длина 5,5 м (в первом приближении)
Диаметр 1,1 м (в первом приближении)

Гм, подлодка таких размеров должна иметь водоизмещение около 4т.

Ну, вам наверняка лучше знать.
Но, таки да, проверил и получил 2912 кг. 2 т было в одноместном проекте, я перепутал. 

[nikvic]

Длина 5,5 м (в первом приближении)
Диаметр 1,1 м (в первом приближении)

Гм, подлодка таких размеров должна иметь водоизмещение около 4т.

Ну, вам наверняка лучше знать.
Но, таки да, проверил и получил 2912 кг. 2 т было в одноместном проекте, я перепутал.

Это - через объём?

[kungfucius]

Длина 5,5 м (в первом приближении)
Диаметр 1,1 м (в первом приближении)

Гм, подлодка таких размеров должна иметь водоизмещение около 4т.

Ну, вам наверняка лучше знать.
Но, таки да, проверил и получил 2912 кг. 2 т было в одноместном проекте, я перепутал.

Это - через объём?

Да, через объем, для плотности 1000 пока чтобы не заморачиваться. Но он будет на 100 кг легче. Он с положительной плавучестью 100 кг.

[holevovka]

примерные наброски есть? концепция? расположение сидений,аппаратуры?
на какой бюджет расчитываете? да и не страшно? на самопальном аппарате на 30м вглубь
 не слишком ли маленький диаметр?

[kungfucius]

примерные наброски есть? концепция? расположение сидений,аппаратуры?
на какой бюджет расчитываете? да и не страшно? на самопальном аппарате на 30м вглубь
 не слишком ли маленький диаметр?

Бюджет не знаю пока. Я же не знаю ни какой мотор будет, ни какой контроллер. По кол-ву и цене материалов тоже пока ничего сказать нельзя.
Я 5,5 лет учился их проектировать и 3 года работал конструктором. Я прекрасно понимаю какие могут быть последствия косяков. Конечно страшно.
Нет, диаметр не маленький, я же не с потолка его взял. 
Вот наброски (пока совсем общие):

[SolarRay]

 kungfucius, мотор будет охлаждаться водой? (надо будет куда-то девать порядка 2кВт тепла)
Какие требования к шуму?
Интересный проект. Планируется постройка своими силами или какой-то завод?

Судя по наброску, самостоятельно из него не выбраться, нужно что бы кто-то его вылавливал и поднимал из воды?

[SolarRay]

Моторы постоянного тока скорее всего не подойдут, так как у них проблеммы с охлаждением (нужно продувать воздухом.
По обороту и моменту, подходит моторколесо, но его тоже просто так не охладить.

[SolarRay]

Вот этот мотор (в версии с жидкосным охлаждением) может подойти:
http://www.unitemotor.com/en/cp018.htm
хотя он несколько избыточен.

[kungfucius]

 kungfucius, мотор будет охлаждаться водой? (надо будет куда-то девать порядка 2кВт тепла)
Какие требования к шуму?
Интересный проект. Планируется постройка своими силами или какой-то завод?

Судя по наброску, самостоятельно из него не выбраться, нужно что бы кто-то его вылавливал и поднимал из воды?

К шуму никаких. Это же не военная подлодка)
Своими руками. Из стеклопластика его можно и в гараже склеить.
Да. Не выбраться. До берега своим ходом, а на берег его должны вытащить на тележке или салазках. Если с пирса, то нужно мастерить СПУ, это слишком проблемно. Если делать рубку, то сопротивление намного увеличится.
А какой примерно объем воздуха нужен для охлаждения такого мотора? Сильно ли он перегреется в таком объеме за час работы при максимальной мощности?
22 кВт - это слишком много)

[Nickolas]

  Сильно ли он перегреется в таком объеме за час работы при максимальной мощности? 

Если возьмете асинхронник, то реально выйти на 10 % максимальных потерь . Хорошо бы предусмотреть охлаждение забортной водой, тогда двигатель можно использовать в более напряженном режиме.

[nikvic]

  Если возьмете асинхронник, то реально выйти на 10 % максимальных потерь .

Непонятна целесообразность асинхронника для водного движителя. Оно, конечно, дешёвые движки, но весьма дорогие контроллеры.
В воде нет горок и встречного ветра, так что основной режим очень стабилен и позволяет выдавать КПД более 90%.

[dimad63]

http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=19350.0
По параметрам этот подходит .

[Nickolas]

Непонятна целесообразность асинхронника для водного движителя. Оно, конечно, дешёвые движки, но весьма дорогие контроллеры.
 

Именно исходя из специфики аппарата. Не нужно искать дорогой, векторный контроллер. Для данной задачи вполне сгодятся обычные, скалярные контроллеры без энкодера.

[nikvic]

Непонятна целесообразность асинхронника для водного движителя. Оно, конечно, дешёвые движки, но весьма дорогие контроллеры.
 

Именно исходя из специфики аппарата. Не нужно искать дорогой, векторный контроллер. Для данной задачи вполне сгодятся обычные, скалярные контроллеры без энкодера.

В принципе - Ок. Хотя весьма желательно хотя бы "ручное" управление частотой-напряжением...
====
Реально пока не встречал реализации подобных проектов. Слишком много "подводных" камней, начиная с устойчивости самодельного аппарата при изменении внешнего давления...

[Nickolas]

В принципе - Ок. Хотя весьма желательно хотя бы "ручное" управление частотой-напряжением...

У всех пром контроллеров есть входы управление от потенциометра. Цена мотор контроллер в таком варианте гарантированно будет меньше 20 000 р. Кстати со скалярным контроллером "Славянка" будет самое ТО!

[dimad63]

Даже самый простой контроллер на такую мощность будет стоить под 30000  можно на ебэе конечно бу поискать но такие весят много и то на то и получится .
  И это только контроллер.

[Nickolas]

0т 15000 до 20000 р это преобразователи с кучей наворотов, а нужен самый простой. Я 4 года назад покупал преобразователь LENZ на 5 кВт совсем простой, без индикации под DIN рейку, стоил он 200 USD. Конечно я понимаю, инфляция, кризис и т.д.
Если поискать , уверен, что найти можно и китайский.

[dimad63]

Занимаюсь ремонтом станков  .
Постоянно приходится менять сгоревшие .
Они щас хитрые и стали указывать максимально мощность .
  Но в пасторате написано правильно и написано на 3 киловаттный мотор надо ставит 7 киловатный контроллер. Правда 7 он выдаёт не больше 10 с

[SolarRay]

...
1) До берега своим ходом, а на берег его должны вытащить на тележке или салазках.
...
2) Сильно ли он перегреется в таком объеме за час работы при максимальной мощности?
3) 22 кВт - это слишком много)

1. А если батарейка накроется? (это вполне возможный вариант, например, отвалится какой-нибудь контакт или одна ячейка сдохнет и бмска всё выключит). Или контроллер заглючит? (тоже бывает)

2. Представте себе киловаттный обогреватель, герметично закрытый в очень маленькой комнате.

3. Много не мало. (:
Мне не попадались более слабые моторы с похожими характеристиками и уже готовым кожухом для водяного охлаждения. Конечно, его самостоятельное изготовление, гораздо проще чем изготовление корпуса подлодки.
 Если водяное охлаждение делать самостоятельно, то можно посмотреть на автомобильные мотор колёса, по характеристикам, они точно подходят, и крепление тоже удобное. Как вариант можно наделать в крышках дырок и целиком поместить в герметичную маслянную ванну примыкающую непосредственно к дейдвуду.

[SolarRay]

100 литровой ёмкости с маслом должно с запасом хватить (будет нагреваться за один полный заплыв на 30-50 градусов), а если учесть что часть тепла будет отводится через дейдвуд и вал, то нагрев будет ещё меньше или даже совсем незаметен.
Добавлено 10 Апр 2014 в 14:15Например вот такое мотор колесо (его мощности и момента, хватит с большим запасом):
http://kellycontroller.com/car-hub-motor-72v-7kw-p-711.html
ось с проводами неподвижна, а весь остальной корпус вращается.

[AS2]

Вот хороший проект....
Не обычный Водный скутер Дельфин.
правда мотор нужен совсем не слабый.

[DED]

Очень интересный и несколько непривычный подход предложили два закордонных умельца.
ROV Thrusters - Part 3 - Testing Props
ROV Thrusters - Part 4
ROV Hull Components - Part 2
Там же есть еще другие серии.
Они строят небольшую подлодку для видео съемок. Но подход у них к проекту капитальный. Все происходит в каком-то курятнике, но у них есть в наличии любые станки с ЧПУ, стенды для экспериментирования, барокамера и пр.
Они предлагают использовать обычные безколлекторные модельные двигатели. Двигатели работают непосредственно в воде в режиме водометов.
Предварительно все обмотки заливаются эпоксидкой. Там в видео все подробно описано.
Так вот, модельные движки есть на кВт-ы.
Если их выполнить в импеллерном (водометном) варианте, то можно сделать очень компактные наружные варианты  движителей.
Для начала можно попробовать взять готовый вариант http://rconline.ru/modules/newbb/viewtopic.php?post_id=8295&topic_id=802
Кстати по этому пути лучше модернизировать буксировщики для аквалангистов. Литий + импеллерный водомет= компактный буксировщик.

[DED]

Вот, например более 5кВт!!! http://www.hornet-rc.ru/shop/motor_esc/SK-400008-08/ В пиковом режиме до 10л.с.!
Такой запас мощности будет полезен для кратковременных рывков в экстренных ситуациях.
В крейсерском режиме движения мощности требуются в разы меньше.
Этот движек после небольшой дополнительной обработки может находиться непосредственно в воде. При этом будут самые лучшие условия отвода тепла от обмоток.

[Сергей М]

Интересный проект!
Лодка планируется герметичной или нет?
Если да то как планируете пополнять поглощенный кислород и удалять выделенный углекислый газ?
Регенеративное вещество , думаю не подойдет, для сверх малой лодки.
Краткий экскурс: При заливе водой регенеративного вещества - выделяется щелочь. При заливе поглотителя, он перестает поглощать углекислый газ.
Остается поглотитель.
Кислорода тратит человек , примерно 1 литр в минуту, примерно столько же выделяет углекислого газа.
За 1 час , два человека скушают 120 литров кислорода, и нужно примерно пару килограмм поглотителя.

[TRO]

Вот, например более 5кВт!!! http://www.hornet-rc.ru/shop/motor_esc/SK-400008-08/ В пиковом режиме до 10л.с.!

30 килооборотов, миксер же получится а не движитель. Если его поставить на лодочку в десяток килограмм, то разогнавшись набегающая вода еще сможет поддваливать образующийся вакуум, а подлодка на двоих это тормоз еще тот, будет молотить вакуумный пузырь на месте.

[Silvaticus]

Electric motor A30K016 не подойдет?

[Сергей М]

Интересная подборка о сверх малых подводных лодках.
http://diveright.ru/viewtopic.php?p=50433&highlight=%EC%E8%ED%E8+%EF%EE%E4%EB%EE%E4%EA%E8#50433

Там есть и о лодке из канализационных труб.
http://svpressa.ru/world/photo/68846/1#f
http://www.rasse1.com/2013/06/03/podvodnaya-lodka-18-letnego-dzhastina-bekermana/
http://inhabitat.com/eighteen-year-old-builds-one-man-submarine-out-of-drainpipe/ken-and-justin-beckerman-3/?extend=1

[Сергей М]

Вот лодка, правда с бенз движком
https://www.youtube.com/watch?v=Ij-BG4teeY8