Самодельный двигатель для самоката и контроллер к нему своими руками

[Alexandr8]

Переделал вот такой вот самокат на электро, двигатель и контроллер ручной работы, конструкция простая делается в домашних условиях, все обошлось мне в 110$

Всем желающим собрать такой самокат описание конструкции и схема в статье по ссылке ссылка

Предложения, пожелания, вопросы пишите сюда.

Буду признателен если подскажете где можно недорого заказать зубчатые шкивы и ремни к ним, будет полезно всем собирающим.

Расчет катушки по требуемой мощности (также добавил число фаз) обновлено 03-11-2019
ссылка

UPD 28.06.2020
Наконец то я нашел время и обновил контроллер на более высокое напряжение и провел замеры (все замеры проводились на относительно ровном участке пути 1 км, при фиксированной скорости при моем весе 85кг):


и текущий вид самоката:


Контроллер двигателя полный мост (4х IRFB4110 без радиаторов), регулируемый источник питания (самодельный) преобразующий 24-34 входного напряжения в 25-70 на выходе (кпд >93%) + ручка газа  к нему (самодельная ), маленькая батарея 8S1P 2,5А*ч в сумочке на руле. Общий кпд всей системы (учитывая потери на батарее, проводах, контроллере, двигателе) около 80-85%.

[Иван Сусанин]

Характеристики, пробег?
Видео?

[Alexandr8]

Характеристики, пробег?
Видео?

Характеристики есть в статье с описанием, в двух словах на батарее 10х Samsung INR18650-25R = 87 Вт/час (2,5 А/ч) с нагрузкой (85+8 кг) заряда хватает на 15 км по ровной дороге (средняя скорость 13.4 км/ч на полном заряде и 10.8 км/ч на 10% заряда). С нагрузкой 40 кг средняя скорость 18км/ч и запас хода на 24 км.  Скорость можно поднять увеличив напряжение, а дальность пробега добавлением А/ч (10S1P -> 10S2P, 10S3P)

Видео обзор пока не делал нет времени, семья, дети, работа.. Напишите что вы хотите увидеть в видео, будет время сниму.

[yurgen]

"" Круглая катушка квадратного сечения "" ,

 
Добавлено 24 Окт 2019 в 09:47

Напишите что вы хотите увидеть в видео, буд

Сам двигатель , как он выглядит в натуре , изнутри так сказать


И еще ,
"Как узнать кпд, берем измеренный ток 2,2А знаем что обмотка включена на один такт 0,33 периода то есть ток в обмотке когда она включена  2,2/0,33 = 6,66А (средний), полное сопротивление (активное + реактивное при этом будет 20/6,66 = 3 Ом) а зная сопротивление обмотки 0,39 Ом получаем мощность которая выделяется на обмотке 0,39/3*100 = 13% далее умножаем мощность такта на 13% (6,66*20=133Вт * 0,13 = 17,29Вт за 0,33 периода а  это в пересчете на полный период = 5,7 вт) + второй такт еще 5,7 вт, итого потери 11,4 вт. Итого полезная мощность на валу 88-11,4 = 76,6 вт, что соответствует расчетным данным (для данного веса и скорости программа расчета выдала 75 вт) ""
У вас оригинальная методика определения КПД.

А если КПД определять правильно , тоесть отношение снимаемой с вала механической мощности  к подводимой электрической   , то сколько получается?

[ssilk]

Массо-габаритный макет электромотора...) Для журнала "Юный техник" года эдак 1976 сойдет... Для 21го века, с доступными материалами, инструментами и технологиями - слишком убого, а при наличии за ± те же деньги готовых комплектов для электрификации таких самокатов (без изменения внешнего вида), вообще не нужно... Ну, если только коту совсем уж делать нечего...)
Я бы постеснялся такой материал выкладывать на всеобщее обозрение, технически грамотные люди все еще попадаются в интернетах.

[kor]

Характеристики есть в статье с описанием

  Можете сказать передаточное число вашей ременной передачи и диаметр колеса внешний. Для того чтобы понять какие сейчас номинальные обороты мотора. Сейчас на 21вольтах у вас скорость в движении 12-18км/ч, а какая скорость получается на холостом ходу, при вывешенном колесе?
  Планируете ли измерить механический момент мотора в статике (при неподвижном роторе, заторможенном безменом через рычаг на валу) у вашего мотора при подаче разного фиксированного тока на обмотку ( например 5, 10, 15, 20, 25 А ) в нескольких точках внутри 90 градусного сектора тяги?

 

[Alexandr8]

  Можете сказать передаточное число вашей ременной передачи и диаметр колеса внешний. Для того чтобы понять какие сейчас номинальные обороты мотора. Сейчас на 21вольтах у вас скорость в движении 12-18км/ч, а какая скорость получается на холостом ходу, при вывешенном колесе?
  Планируете ли измерить статический момент у вашего мотора при подаче разного фиксированного тока на обмотку ( например 5, 10, 15, 20, 25 А ) в нескольких точках внутри 90 градусного сектора тяги?

Передаточное число с 23 мм на 72 мм (~3.1)

статический момент не планировал измерять, а что это даст? могу попробовать если это о чем то скажет но не факт что сегодня у меня на это будет время

[Alexandr8]

"" Круглая катушка квадратного сечения "" ,

 
Добавлено 24 Окт 2019 в 09:47Сам двигатель , как он выглядит в натуре , изнутри так сказать


И еще ,
"Как узнать кпд, берем измеренный ток 2,2А знаем что обмотка включена на один такт 0,33 периода то есть ток в обмотке когда она включена  2,2/0,33 = 6,66А (средний), полное сопротивление (активное + реактивное при этом будет 20/6,66 = 3 Ом) а зная сопротивление обмотки 0,39 Ом получаем мощность которая выделяется на обмотке 0,39/3*100 = 13% далее умножаем мощность такта на 13% (6,66*20=133Вт * 0,13 = 17,29Вт за 0,33 периода а  это в пересчете на полный период = 5,7 вт) + второй такт еще 5,7 вт, итого потери 11,4 вт. Итого полезная мощность на валу 88-11,4 = 76,6 вт, что соответствует расчетным данным (для данного веса и скорости программа расчета выдала 75 вт) ""
У вас оригинальная методика определения КПД.

А если КПД определять правильно , тоесть отношение снимаемой с вала механической мощности  к подводимой электрической   , то сколько получается?

Сам двигатель , как он выглядит в натуре , изнутри так сказать -  это есть в статье и фото правда сверху видно только 1 катушку и магнит и схематический чертеж как катушки вокруг магнита расположены

а по поводу кпд, есть определенная затраченная мощность все что не ушло в нагрев - механическая мощность, у меня нет оборудования для замера механической мощности, но можно замерять нагрев и по нему видно что там не более 10-12 вт превращается в тепло, хочу провести опыт такой подавать фиксированную мощность на обмотку и замерять как растет температура обмотки со временем и какая максимальная температура при определенной мощности, тогда можно будет достаточно точно знать по температуре обмотки сколько Вт потери. Максимум она нагревалась до 41 градуса за час катания со средним расходом 88 вт, при том что нет отвода тепла, деревянный корпус закрытый а теплопроводность дерева низкая. До этого питание было 2х16в и максимальная температура 39 градусов, на 25% поднял напряжение а максимальная температура выросла всего на 2 градуса. Так что запас по мощности там хороший можно поднимать напряжение еще.

[kor]

Передаточное число с 23 мм на 72 мм (~3.1)
Статический момент не планировал измерять, а что это даст? могу попробовать если это о чем то скажет но не факт что сегодня

  Спасибо, еще внешний наружный диаметр заднего колеса какой?
Про момент в статике, это не к спеху. Что даст: совместно с сопротивлением обмотки (измерить или просчитать) можно будет примерно посчитать потери в меди, кпд, оптимальный момент нагрузки, мощность, увидеть загибается ли прямая зависимость момент-ток от величины тока и при каком его значении, сравнить с моторами стандартной конструкции и таким-же размером ротора.

[Alexandr8]

  Спасибо, еще внешний наружный диаметр заднего колеса какой?

200мм

[495]

 Если поставить Диоды Шотки паралельно транзисторам , то через них будет сливаться энергия из катушки . Нагрев транзисторов .
 Стабилитрон и биполярный npn транзистор могут защитить от противо-ЭДС , заодно защитят батарею от перезаряда . Транзистор будет работать в линейном режиме со всеми вытекающими последствиями .
 Остаётся сделать тросиковый привод на перемещение Холлов в качестве газа "КПД-момент" , что бы вся конструкция была в одном стиле . Аналоговые Холлы и компаратор - это не соответствует общему замыслу . 
Существуют пластмассовые подшипники , их можно найти у любителей парусного спорта , даже вихревых токов не будет .
 Покрасить в оранжевый цвет и написать "острожно Гаусс" .
У двигателистов есть одна народная примета : чем короче линии магнитного поля в воздухе , тем лучше двигатель . Я буду рад , если здесь примета не сработает .

[Alexandr8]

Если поставить Диоды Шотки паралельно транзисторам , то через них будет сливаться энергия из катушки . Нагрев транзисторов .
 Стабилитрон и биполярный npn транзистор могут защитить от противо-ЭДС , заодно защитят батарею от перезаряда . Транзистор будет работать в линейном режиме со всеми вытекающими последствиями .
 Остаётся сделать тросиковый привод на перемещение Холлов в качестве газа "КПД-момент" , что бы вся конструкция была в одном стиле . Аналоговые Холлы и компаратор - это не соответствует общему замыслу . 
Существуют пластмассовые подшипники , их можно найти у любителей парусного спорта , даже вихревых токов не будет .
 Покрасить в оранжевый цвет и написать "острожно Гаусс" .
У двигателистов есть одна народная примета : чем короче линии магнитного поля в воздухе , тем лучше двигатель . Я буду рад если здесь примета не сработает .

диоды шотки (+), уменьшат потери (чуть-чуть радиатор и так холодный но пол вата можно выиграть)  удорожат и усложнят конструкцию, я старался использовать минимум деталей

стабилитроны на затворах есть, тарнзистор если ставить в цепь затвора переведет в линейный режим и так можно спалить мосфет

тросиковый привод на перемещение Холлов - тогда уже лучше сделать больше датчиков холла и управлять програмно

аналоговые холы очень сложно тюнить

пластмассовые подшипники скорее всего не выдержать большие динамические нагрузки, давно хотел купить попробовать но это только из заграницы заказывать у нас не продают

а по поводу линий магнитного поля да они стараются сомкнутся с южного до северного полюса кратчайшим путем а там на пути витки катушки расположены, на те что ближе к поверхности магнита поле действует сильнее, так что сильно толстые катушки лучше не мотать, а на сколько далеко поле распространяется от поверхности магнита и какой оно силы можно посчитать тут

ссылка

можно сравнить как далеко распространяется магнитное поле от поверхности магнита при разных его размерах. Так вот например если магнит 30 мм диам и 3 мм толщина то сила на расстоянии уже 2 мм 1200 гаус, а это значит нужен очень маленький зазор в который нада уложить витки катушки. Но если взять магнит толщиной 30 мм то та же сила будет  уже на расстоянии от поверхности 20мм а в этот зазор (2-20мм) уже поместится много витков, то-есть чем мощнее нужен двигатель тем больше нужно витков и более толстым проводом и чтоб они все попали в сильное поле нужен крупный магнит

[SkeptiK]

за 110 баксов это ужоснах

[Alexandr8]

за 110 баксов это ужоснах

ну акумы дорогие там только и магнит, акумы дешевле только подделка с этим ничего не поделать, ну секономить 20 баксов можно но прослужат мало, а магнит уверен что можно и на меньшем сделать и в 2 раза дешевле только тогда пердачу уже делать не 1 к 3 а 1 к 8-10, и двигатель будет поменьше и полегче и дешевле.. но это мой следующий проект..

[495]

стабилитроны на затворах есть, тарнзистор если ставить в цепь затвора переведет в линейный режим и так можно спалить мосфет

Я не про затворы , а про + и - от батареи . Мощный стабилитрон на питание  .

[SkeptiK]

87 Вт/час (2,5 А/ч) с нагрузкой (85+8 кг) заряда хватает на 15 км

ага

[Alexandr8]

ага

ну вы же смотрели какая скорость? (10-13км/ч) программа расчета показывает что в теории со 100% кпд нужно 76 Вт для перемещения по прямой с такой скоростью (13 км/ч, или 68Вт для 10 км/ч) и весом, так что 87 ват/час с учетом потерь 13% никакой фантастики тут нету, если ехать со скоростью 20 км/ч то уже нужно 120 Вт + потери это 133 Вт примерно

[ssilk]

программа расчета показывает

Амперметр подтверждает? Другими словами, интересно, что показывают реальные приборы, а не какие то там программы...

но это мой следующий проект..

Дуюновы в роду были?