Мотор-колесо для гусеницы, разработаем?

[Max_Snowbike]

Коллеги, приветствую. Прошу помочь советами или ссылками.

Задался целью разработать специфичное мотор-колесо для использования в малогабаритном гусеничном шасси. Делал в прошлом году вот такой электрический сноускутер.  Изначально была идея сделать максимально компактный гусеничный самокат, чтобы скалыдвался в легковушку, поэтому отказался от внешнего двигателя в пользу мотор-колеса.



Экспериментировал с различными комплектующими, и перебрал несколько распространенных мотор-колес, которые можно купить в РФ. Начинал с 650 ватных и до 2 квт моторов. Пробовал и редукторные и дд моторы, конечно у каждого свои особенности. Но в целом результаты тестов паказывают, что мощности ниже 2 кВт не хватает для адекватной эксплуатации, сильно греется и горя тдатчики хола. Мало того, что снег структура сложная и очень разнообразная, имеет много вариаций, так еще и само гусеничное шасси съедает больше энерегии на вращение даже на холостом ходу.
 
В общем начал искать более специфичные моторы.

Поскольку более менее мощные мотор-колеса в основном делают либо для велосипедов либо для квадроциклов специфика конструкции как правила проявляется в том, что для увеличения мощности увеличивают диаметр мотора.  Это в общем то логично. Но в нашем случае со сноускутером, где движитель не колесо а гусеница увеличение диаметра потянет за собой смещение центра тяжести вверх, т.к. в моей конструкции человек стоит сверху гусеничного модуля.



Плюс у гусениц представленных на рынке есть особенность, как правило на широких гусеницах есть два ряда зацепления, и использование одного мотор-колеса затруднено, слишком сложную механику нужно реализовать. Пробовал сделать шасси с двумя мотор-колесами для широкой гусеницы, но сразу сложности с синхронизацией моторов. Для синхронизации мощных моторов нужен свой контроллер, т.к. на рынке нашел максимум 17Амперный контроллер, и то крайней дефицитный.  На тесты делал независимое управление для каждого мотора. Тест показали, что надежность такой конструкции низкая. В случае если один мотор начинал отставать то второй принимал на себя всю нагрузку и начинал быстрее грется. В итоге опять же горели датчики хола.



В итоге пришел к выводу, что именно для гусеничного шасси есть смысл попробовать сделать собственный прототип МК вытянутый в длину а не в диаметре. Это позволит не только мощность увеличить но и упростить механику (зацепление гусеницы). Понимаю, что процесс не простой и уж точно не дешевый, но в полне реальный, да и цель уже поставлена и первые шаги уже сделаны.  Понимаю, что в серию такой мотор может так и не пойти, но тесты сноускутера показали, что использование МК для гусеницы избавляет от ряда проблем, таких как смазочные материалы и трущиеся детали конструкции и изгибающие нагрузки на раму. А значит при должном качестве реализации актуальность применения мотор-колес в гусеничных шасси может быть высокая.



Первые поиски в сети полезных ресурсов о разработке мотор-колеса не приводят к успеху.  Попадаются либо ссылка на "интернет цыганей DoYouNowа" либо на студенческие работы.  Статьей про самоделки тоже нет, в основном из разряда "как прокачать МК".  Тут на форуме как ни странно тоже не смог найти что-то полезное.

Может быть тут уже где то обсуждалось или вам попадались хорошие статьи или научные работы на тему (в том числе иностранные). Буду крайне благодарен за любые полезные наводки или конструктивные мысли.  А может быть и готовый мотор такой вам уже попадался в продаже ))  Если получится начать разработку буду держать вас в курсе и выкладывать новости тут.

[Alex75]

При использовании двух МК вам надо жёстко закрепить их роторы в определённом положении, а обмотки подключить параллельно к одному контроллеру. Датчики холла подключить только от одного из двух моторов. В вашей конструкции на фото надо убрать промежуточные дропы-опоры осей МК(те, что между моторами), оси моторов объединить в одну общую ось. Поверх оси роторы моторов закрепить между собой через боковые крышки с помощью сварной конструкции(из тонких труб диаметром,например, 20мм или профильных труб 20х20мм) похожей на беличью клетку.

Я бы использовал редукторные МК типа MAC. Они легче, мощнее, форсируются... Заменил бы шестерни в планетарках с пластика на цветмет. Поменял бы местами статор-ротор: т.е центральная ось вращается, а всё остальное стоит. Два MAC-а по бокам снегоката осями-валами вовнутрь, на оси крепится бобина с приводными звёздами гусениц. Валы двигателей  жёстко закреплены между собой через бобину, питаются от одного контроллера. Корпуса моторов плоские, наверное даже спрячутся по бокам под гусеницы. При форсаже моторов(перегрузке по мощности) можно даже чупасос организовать.

[MaF]

Вроде есть широкое МК в природе,от пересамокатов Ситикоко
ссылка
но правда киловатт всего номинал.
Но зато широкое)

[edw123]

Коллеги, приветствую. Прошу помочь советами или ссылками.

Моторы для фэтов поменьше диаметром. Только на меньшем диаметре и гусеница большее сопротивление даёт. Опять же можно 4шт мотора поставить - цена Вас, я так понял, не пугает - эксклюзивная ниша. Можно и контроллеры модернизировать под температурную обратную связь, чтобы не горели моторы.

[Blik86]

Буду крайне благодарен за любые полезные наводки или конструктивные мысли.

Озвучьте какими контроллерами крутите? Можно попробовать управлять не ручкой газа, а ПАСом что в случае использования полного привода позволяет равномернее вливать в моторы мощность.
Что бы редукторные моторы равномернее нагружались имеет смысл заварить фривил, тогда при рассенхроне второй мотор не будет крутиться в холостую.
Синхронизировать моторы можно соединив механически, с редукторными это сложно в реализации... но для самокатов ДД моторы народ  сращивает.

[Max_Snowbike]

Вроде есть широкое МК в природе,от пересамокатов Ситикоко
ссылка
но правда киловатт всего номинал.
Но зато широкое)

Есть не только на 1 но и на 2 кВт. Тестирую уже )) Но ширины всеравно не хватает на организацию нормальной механики на широкой гусенице.  Вот такой мотор бы в два раза пошире, это была бы песня ))
Добавлено 14 Июн 2019 в 10:32

При использовании двух МК вам надо жёстко закрепить их роторы в определённом положении, а обмотки подключить параллельно к одному контроллеру. Датчики холла подключить только от одного из двух моторов. В вашей конструкции на фото надо убрать промежуточные дропы-опоры осей МК(те, что между моторами), оси моторов объединить в одну общую ось. Поверх оси роторы моторов закрепить между собой через боковые крышки с помощью сварной конструкции(из тонких труб диаметром,например, 20мм или профильных труб 20х20мм) похожей на беличью клетку.

Может и получится, но куда девать провод от одного мотора, который направлен между моторами?
Добавлено 14 Июн 2019 в 10:33

Моторы для фэтов поменьше диаметром. Только на меньшем диаметре и гусеница большее сопротивление даёт. Опять же можно 4шт мотора поставить - цена Вас, я так понял, не пугает - эксклюзивная ниша. Можно и контроллеры модернизировать под температурную обратную связь, чтобы не горели моторы.

4 мотора точно не вариант. Два то не можем адекватно синхронизировать )) По цене конечно есть ограничения)) Как раз используем фэтовские двиги.

[Max_Snowbike]

Озвучьте какими контроллерами крутите? Можно попробовать управлять не ручкой газа, а ПАСом что в случае использования полного привода позволяет равномернее вливать в моторы мощность.
Что бы редукторные моторы равномернее нагружались имеет смысл заварить фривил, тогда при рассенхроне второй мотор не будет крутиться в холостую.
Синхронизировать моторы можно соединив механически, с редукторными это сложно в реализации... но для самокатов ДД моторы народ  сращивает.

Если заварить фривил то тогда при отключении одного мотора же вся констуркция просто встанет?  Это в целом никак не решает проблему.

А есть ссылка со сращиваением ДД моторов? В плане разработки в общем то пока не очень принципиально редукторное будет или ДД.

Контроллеры кютенг в основном, но пробовал и келли и даже русские какие-то. В общем то с контроллерами все понятно, совершенно точно в моторе не хватает мяса.

[edw123]

4 мотора точно не вариант. Два то не можем адекватно синхронизировать

Синхронизировать - это что Вы имеете ввиду? Они и так синхронизированы через гусеницу, с другой стороны - зачем их вообще как-то синхронизировать?  Подали ток в режиме ограничения и поехали. Нагрузка на разные моторы будет немного разная, в зависимости от небольших отличий в рпм и мгновенной нагрузке - ну так это нормально, в авто дифференциал как раз для этого.

[i]

Интересная у Вас задачка.
"Удлинить=умощнить"  проще всего, на мой взгляд, моторы ДД. Взять из 2 (3 или4) мотора,  посадить их на одну самодельную ось и связать роторы цилиндром с зацепами. Синхронизация будет жесткая, определенная на момент сборки, значит будет достаточно одного комплекта холов (остальные можно оставить как резерв) и одного контроллера.
Слесарных, токарных работ будет много, но гораздо меньше, чем делать мотор с нуля... хотя и это возможно (не с нуля, а с 0.5  ), например взяв из доноров магниты и железо, спакетировать их, намотать одну обмотку... и опять один комплект холлов и контроллер.
Как провернуть такое с редукторниками я не представляю.

[on4ip]

Интересная у Вас задачка.
"Удлинить=умощнить"  проще всего, на мой взгляд, моторы ДД. Взять из 2 (3 или4) мотора,  посадить их на одну самодельную ось и связать роторы цилиндром с зацепами. Синхронизация будет жесткая, определенная на момент сборки, значит будет достаточно одного комплекта холов (остальные можно оставить как резерв) и одного контроллера.
Слесарных, токарных работ будет много, но гораздо меньше, чем делать мотор с нуля... хотя и это возможно (не с нуля, а с 0.5  ), например взяв из доноров магниты и железо, спакетировать их, намотать одну обмотку... и опять один комплект холлов и контроллер.
Как провернуть такое с редукторниками я не представляю.

Только вот надо чтоб магнитные системы всех моторов были выставлены в одно положение, тогда можно использовать одни холлы.
Можно мотор вообще свой делать например под задачу, но это если есть деньги.

[zzrr]

Просто не надо использовать цевочное зацепление, а перейти на беличью клетку. И мотор вполне себе одна крошка справится.
Типа такого, только вместо диска - кромотор.

[rzaviy]

А как вы собираетесь бороться с оборотами.?

[Blik86]

ссылка

А есть ссылка со сращиваением ДД моторов?

Смысл примерно такой ссылка , попадались и более колхозные варианты и более замороченные с объединением статорного железа.

Контроллеры кютенг в основном, но пробовал и келли и даже русские какие-то. В общем то с контроллерами все понятно, совершенно точно в моторе не хватает мяса.

Нужно два одинаковых с возможностью токового управления, тогда даже при разной фактической скорости моторы будут равномерно нагружены и острой необходимости соединять моторы не будет.

[Blik86]

Это в целом никак не решает проблему.

Если у редукторных колес рассинхрон... значит одно из них крутится в холостую так как в редукторе есть фривил. В значительной степени этого можно избежать если управление идет не скоростью, а током/мощностью.

[edw123]

Если у редукторных колес рассинхрон... значит одно из них крутится в холостую так как в редукторе есть фривил. В значительной степени этого можно избежать если управление идет не скоростью, а током/мощностью.

Это возможно только на хх и при заметном отличии рпм, а даже при незначительной нагрузке и одинаковых рпм обороты выше фривильных - фантастика. Поэтому будет нормальное небольшое постоянное перераспределение токов/мощностей. То, что горят холлы - это какой-то криминал, так моторы перегрузить - надо сильно захотеть или вообще про это не подумать, кмк. Что же там с магнитами тогда?

Вообще конструктив очень стрёмный - охлаждение практически = 0, ток резать надо очень и очень сильно.

[Blik86]

Это возможно только на хх и при заметном отличии рпм

Это возможно при отличающихся контроллерах/настройках.

[edw123]

Это возможно при отличающихся контроллерах/настройках.

В смысле? При специально (случайно) подобранных неправильных настройках и неподходящих сильно разных контроллерах? Ну можно попробовать такое предположить, только зачем?

[Blik86]

Ну можно попробовать такое предположить, только зачем?

Когда ТС говорит что рассинхрон есть, зачем предполагать что его нет?