Электро трансмиссия

[Oleg_Pvk]

Всем привет!
Есть идея модернизировать гусеничный вездеход а именно заменить полностью всю трансмиссию электро моторами.
Так как я пока что не достаточно силён в теме электро привода и электро трансмиссии решил обратится к Вам форумчани и выяснить на сколько это реально воплотить в жизнь. Может быть из готовых ну или полу готовых компонетов а частично и кастомных )
И так. Как это мне всё видится:
ДВС становится генератором требуемого напряжения. Пока что будем думать что любого, хоть 600 В ))
На каждую гусеницу свой двигатель и контроллер.
И для связи этого добра некая "приблуда" с функционалом: педаль газа, "селектор" нейтраль\вперёд\назад, рулевое управление - например какой нибудь абсолютный энкодер связанный с рулём гусеничного транспорта. Среднее положение обе гусеницы вперёд на 100% при повороте на лево левая 50% правая 100% проценты в зависимости от угла поворота. Ну тут я думаю все уже поняли примерно как это может работать и что за устройство это примерно.
Собственно если это реализовывать в железе то какие двигатели и контроллеры использовать? Пока что на бюджетные ориентируемся. Я думал например с заднего моста гибридов лексуса, бмв, мерседесов.
На сколько я понял они на 600В и проблема управления это отсутсвие контроллера способного работать с этим напряжение. Точнее они есть но ценник на их... а если брать что-то из автомобиля на котором они стоят то опять же не понятно как эти управлять... Найти бы что-то типа келли но на требуемое напряжение и без перемотки электро двигателя.... Может быть что-то есть на примете?
Касаемо самого генератора. Ну я пока что колхозными мерками буду пользоваться )) на сколько я знаю все электромашины обратимы ну и допустим соединить 1-2 MGR от приуса с двс... например дизельным возможно через редуктор чтобы ДВС и эл.двиг работали в необходимых для них оборотах на выходы по диодному мосту чтобы получить постоянное напряжение (не знаю нужно ли оно вообще) и от него запитать контроллеры электродвигателей гусениц, возможно через кондеснаторную батарею это всё сделать. Такой колхоз будет работать?)
Приблуда для руления\управления эти вездеходом это пожалуй самое просто звено ))
Крутящий момент, обороты, мощность я дополню если кому-то интересно будет по обсуждать на более кокретных цифрах. Сейчас для ориентира скажу что на этом агрегате установлен мотор стоит 120 лс, 153 Нм. трансмиссию посчитаю на днях

Пожалуй чтобы с эти разобраться нужно разбить на несколько блоков. Наверное это будет выглядеть так:
1. Электро моторы привода гусениц
2. Контроллеры электро моторов привода гусениц
3. Источник питания
4. Устройство синхронизации\управления.

 
Понимаю что я сейчас выражаюсь и описываю хуже школьника пожалуй. Прошу прощения
П.с. Наверное я не правильно выбрал раздел для этой темы на форуме. Пожалуйста поправьте меня если не сложно

[apeks]

       У вас есть финансы для выполнения таких работ? Если есть достаточно то сделаете

[Oleg_Pvk]

       У вас есть финансы для выполнения таких работ? Если есть достаточно то сделаете

С финансами вопрос тоже интересен. Мне пока что сложно представить в каком это порядке будет находится.
Если брать запчасти от автомобилей. 2 шт. эл.вигателей с лексуса 30 тр. контроллеры для них неизвестно но допустим как келли 140-160 тр. генератор неизвестно но если обратить MGR приуса то допустим 10 -20 тр. Итого в железо 210 тр примерно. Подъёмно. Интеллектуальную часть же я не могу оценить. По этому итоговую цифру даже ориентировочную сложно представить.
Если же брать какие-то другие комплектующие то может быть как дешевле так и многократно дороже....

Касаемо механики у меня нет вопросов. Любую деталь\узел можно изготовить не у нас так в китае. Я так себе чпу фрезер собирал. А вот касаемо электрической части а ещё более в электронной у меня маловато знаний. Есть некоторые азы программирования мк на си но этого явно мало.
Вот по этому на форум и обратился. Может у кого-то готовое решение уже есть или кто-то в этом же направление уже работает. Форум почитал пока не весь но тем про транспорт в котором электрический привод был только в качестве трансмиссии и отсутствовала батарейка а вместо неё был генератор я пока что не встречал

[apeks]

       Надо полюбому делать гибрид иначе придется делать очень мощный и тяжелый генератор.Лучше акб не большая и не большое генератор чтобы они вместе могли пиковые отрабатывать.

[Oleg_Pvk]

       Надо полюбому делать гибрид иначе придется делать очень мощный и тяжелый генератор.Лучше акб не большая и не большое генератор чтобы они вместе могли пиковые отрабатывать.

Согласен. Нужен гибрит. Я только за. Вы бы какие эл.двигатели использовали для привода гусениц? А чем бы управляли этими эл.двигателями?
Я думаю на счёт автомобильных двигателей с гибридок потому что они обладают большой мощностью и малым весом + у них есть водяное охлаждение что в закрытом корпусе очень важно. Но чем ими управлять  непонятно совершенно.
Если рассмотреть асинхронник типа аир то частотных преобразователей для них сейчас очень много разных. На столько много что я даже не знаю какой лучше подойдёт под эти задачи. Из минусов это пожалуй большая масса и малый пусковой крутящий момент да в целом на сколько я знаю у них момент на оборотах отличных от номинальных стремительно падает. Хотя может это зависит от контроллера?
Второй минус это масса, аир на 50 квт будет весить 350 кг а их два необходимо на привод. Это уже 700 кг. что против приус мотора весом 20-30 кг ахтунг от лексуса и того меньше будет.
Плюс же в том что частотник что управляет асинхронным двигателм можно питать и переменным и постоянным током (да вообще почти любой частотой) у них внутри в любом случае выпрямитель стоит главное чтобы напряжение в нужном диапазоне было.
Мыслю дальше...

[apeks]

             Самое простое колекторники  для них контролеры дешевле стоят.Хорошая акб и не большой генератор и поехал

[biv4]

Привод замыкать по скорости.
На IPMSM генератор ставить инвертор вместо диодного моста.

[Oleg_Pvk]

             Самое простое колекторники  для них контролеры дешевле стоят.Хорошая акб и не большой генератор и поехал

К сожалению я не знаю доступных коллекторных эл.двиг на такую мощность. С контроллерами по проще. Касаемо АКБ - на сколько я понял в электро транспорте это самая большая статья расходов. Но это справедливо для тех кто только на батарейках а не гибрид. Для гибрида наверное самое важное это как быстро могут заряжаться и разряжаться АКБ. А вот какой они должны быть ёмкости... тут что-то я даже не знаю отчего оттолкнуться

Привод замыкать по скорости.
На IPMSM генератор ставить инвертор вместо диодного моста.

Сейчас о каком приводе речь? и в каком смысле замыкать по скорости? Пожалуйста по подробней
Почему на IPMSM инвертор вместо диодного моста? Диоды не будут успевать работать? или не эффективны и КПД маленький? или чтобы стабилизировать выходное напряжение? Может быть у Вас есть на примете такой инвертор?
Извините что много вопросов у гугла пока что не знаю как правильно спросить. Всякий бред на счёт инвертора для генератора IPMSM

[Ринат156]

Доброго Олег
под Ваш проект отлично подошли бы моторы от лифа ,
80квт - 2,3 ,4 или 6шт , 1-2-3 батареии ввб и генератор
Самое важное в этом деле - цена качество ! (доступность деталей и наработок)
нам удалось запустить втой мотор с одним или разными заданиями

в личном подробней как и что
Удачи в проекте
С уважением Ринат

[biv4]

Сейчас о каком приводе речь? и в каком смысле замыкать по скорости? Пожалуйста по подробней

Речь о двух электроприводах правой и левой гусеницы. Они должны отрабатывать заданную скорость, а не крутящий момент. Иначе замучаетесь рулить вашим вездеходом.

Почему на IPMSM инвертор вместо диодного моста? Диоды не будут успевать работать? или не эффективны и КПД маленький? или чтобы стабилизировать выходное напряжение?

Тут два плюса, первый - сможете использовать генератор как стартер, второй - получите больше вырабатываемой мощности.

[kommunist]

Есть идея модернизировать гусеничный вездеход а именно заменить полностью всю трансмиссию электро моторами.

А почему бы вместо ведущего катка гусениц не использовать мотор колесо типа кваньшунь 205 (форсируется до 50кВт) или 273 (до 80кВт)? Итого, 100-160кВт потенциально доступно, причём со стандартными контролёрами от Келли, которые к тому же позволяют как токовое, так и управление скоростью (что очень пригодится в гусеничной схеме). Таким образом, получается полное отсутствие трансмиссии, плюс тяжёлое мотор-колесо (12-25кг) выводится из неподрессоренных масс. Ну и управление проще некуда, опять же полное отсутствие механики в рулёжке: начало отклонения руля - плавное уменьшение газа на соответствующем борту, при дальнейшем отклонении плавное аналоговое нарастание рекуперации на том же борту (Келли прекрасно это делают), и наконец, подключение колодок при полном довороте руля. При наличии генератора батареек достаточно и 10кг, чтобы выдать все 160квт кратковременно, смотрите в сторону автомодельных сверхвысокотоковых, способных разряжаться за 40сек и заряжаться за 10мин. В сумме таковой комплект на мощность в 100-120кВт (2 мотор колеса, 2 контроллёра и высокотоковая малоёмкая батка) встанет в 370т.руб, примерно. Кстати, уверен, без аккумуляторов (на одном генераторе) схема возможна лишь очень маломощная и рискованная для здоровья контроллёров, даже если с мощными кондёрами. Есть наработки и по генератору, если интересно.

[Oleg_Pvk]

А почему бы вместо ведущего катка гусениц не использовать мотор колесо типа кваньшунь 205 (форсируется до 50кВт) или 273 (до 80кВт)? Итого, 100-160кВт потенциально доступно, причём со стандартными контролёрами от Келли, которые к тому же позволяют как токовое, так и управление скоростью (что очень пригодится в гусеничной схеме). Таким образом, получается полное отсутствие трансмиссии, плюс тяжёлое мотор-колесо (12-25кг) выводится из неподрессоренных масс. Ну и управление проще некуда, опять же полное отсутствие механики в рулёжке: начало отклонения руля - плавное уменьшение газа на соответствующем борту, при дальнейшем отклонении плавное аналоговое нарастание рекуперации на том же борту (Келли прекрасно это делают), и наконец, подключение колодок при полном довороте руля. При наличии генератора батареек достаточно и 10кг, чтобы выдать все 160квт кратковременно, смотрите в сторону автомодельных сверхвысокотоковых, способных разряжаться за 40сек и заряжаться за 10мин. В сумме таковой комплект на мощность в 100-120кВт (2 мотор колеса, 2 контроллёра и высокотоковая малоёмкая батка) встанет в 370т.руб, примерно. Кстати, уверен, без аккумуляторов (на одном генераторе) схема возможна лишь очень маломощная и рискованная для здоровья контроллёров, даже если с мощными кондёрами. Есть наработки и по генератору, если интересно.

Благадарю за информацию! Буду изучать этот вариант модернизации )
Очень интересно! Я пока что в стадии напитывания информацией ) С келли я немного сталкивался уже и в принципе они мне понравились а вот на счёт форсирования кваньшунь до таких значений не знал. По ищу информацию

[slav]

Есть идея модернизировать гусеничный вездеход а именно заменить полностью всю трансмиссию электро моторами.

При отказе электропривода одной из гусениц может быть очень опасная ситуация - занос , кувырок и прочие варианты . 

[Oleg_Pvk]

При отказе электропривода одной из гусениц может быть очень опасная ситуация - занос , кувырок и прочие варианты . 

Аналогичная ситуация и с механической трансмиссией. Если брать просто отказ. Если брать например ситуацию когда одна гусеница по какой-то причине сама включит полную мощность тут ситуация по страшней. Но тоже не особо. Механические тормоза и аварийный выключатель помогут справится

[Oleg_Pvk]

... мотор колесо типа кваньшунь 205 (форсируется до 50кВт) или 273 (до 80кВт)...

Буду Вам очень благодарен если поделитесь ссылкой на материал по форсированию. Пока что нашёл только до 15 квт номинального

[kommunist]

Буду Вам очень благодарен если поделитесь ссылкой на материал по форсированию. Пока что нашёл только до 15 квт номинального

Я в одной из тем уже производил подобный расчёт, только не вспомню где(
15-20кВт скорее всего действительно предел для использования кваншуня 205 с 50мм магнитами в колесе мота, где обороты сильно ограничены. Однако, ничто не мешает позволить ему раскрутиться до гораздо больших оборотов, тем самым сняв кратно большую мощность. На таких оборотах колеса мот двигался бы под 400км/ч, только вот крутящего момента у кваньшуня не хватит чтобы так разогнаться. А вот ежели мотора два в гусеницах, да ещё и диаметр качения равен самому кваньшуню (примерно 22см), то уже вполне реально крутить его до 3000 об/мин, при одновременном увеличении тяги с таким то малым радиусом ведущего катка-мотора. При заказе кваншуня надо выбрать самую скоростную версию с KV-17,71 (оборот на вольт). Версия мотора -3(экспортная), там поменьше магнитов, а значит меньше потерь на высоких оборотах при перемагничивании железа. Потом переключаем обмотки мотора из звезды в треугольник, и увеличиваем этим его KV до 30,64. Таким образом, при напряжении питания 120в (например с Келли KHB-12801) холостые обороты мотора составят 3676об/мин, под нагрузкой можно расчитывать как минимум на 3000-3300. Что вовсе не закритично для для хорошего железа кваньшуня и кол-ва его магнитов. Частота перемагничивания на вашей максимальной скорости (что понятное дело редко) будет 800Гц. Только контроллёр при заказе тоже нужен с опцией "High speed", не забудьте, иначе выше 2500об/мин он не будет нормально работать. Фазный ток 3-витковый кваньшунь кратковременно переваривает и 400А, а значит 2,5-витковая версия потенциально ещё больше (он и есть с KV-17,71). При переключении в треугольник фазный ток можно ещё увеличить в 1,73 раза, не увеличив нагрев обмоток, то есть 800А фазного, что способен выдавать указанный Келли - самое то. Разумеется придётся сильно увеличить сечение фазных проводов. Естественно придётся заморочиться и с охлаждением, но это уже другая тема и вполне решаемая. Таким образом, батарейный ток думаю будет легко достигать 600А на высоких оборотах, то есть кратковременно можно вкачивать 72кВт. За минусом КПД около 80%, доступная мощность будет до 57кВт. Реальность таковой форсировки предопределяется тем, что мы почти не увеличиваем крутящий момент мотора, то есть однозначно не доводим ток до насыщения железа, но получаем этот момент вместе с многократно бОльшими оборотами, однако, при этом не теряя критично кпд от токов фуко при перемагничивании. Кроме того, сами магниты в аутраннере, на больших оборотах только лучше прижимаются к ротору, минимизируя риск отрыва. С кваньшунем 273 всё также, только используем самый мощный 1000-амперный контроллёр от Келли. То, что указанные контроллёры не синусные, не страшно, учитывая, что преимущественные обороты работы моторов будут раз в 3-5 повыше чем на веле, где синус уже не имеет преимуществ.

[slav]

Если брать например ситуацию когда одна гусеница по какой-то причине сама включит полную мощность тут ситуация по страшней.

Если передача идёт через дифференциал , то такая ситуация исключена . И двигатель лучше выбрать асинхронный в таком случае (один штук ) , из линейки асинхронников(10 квт)  на 14- - об\мин ,50гц и перемотать под нужное напряжение . 

Просто пример : ....Электродвигатель АИР 132 М4 11 кВт*1500 об/мин.

[vampire]

на куаншуне  самое то будет, дешево , даже с батареями, что исключит никому не нужный гибрид