Электро мотор в моторе 2 т скутера.

Электро мотор в моторе 2 т скутера.

Давно хотел переделать бензиновый скутер в электрический «малой кровью». С самого начала была мысль использовать авиамодельный регулятор хода и бесколлекторный двигатель подходящей мощности. Преимущества очевидны: модельные регуляторы мощные, относительно дешевы; к электродвигателю подводятся всего три фазных провода (нет необходимости в дополнительных проводах для датчиков положения ротора); известно, что модельные движки плохо стартуют под нагрузкой, но наличие центробежного сцепления в бензиновом скутере обнуляет эту проблему.

Теперь о самом переоборудовании. Систему клиноременной передачи в бензиновом скутере при переделке хотелось сразу исключить по причине громоздкости, наличию большого количества быстро изнашиваемых элементов (передний ведущий шкив с 6-ю роликами внутри, клиновидный ремень, задний ведомый раздвижной шкив и т.д.)и потерь мощности на трение. Т.е. фактически остаётся втулка с частью сцепления (все составные части ведомого шкива удаляются) , свободно вращающаяся на входном валу редуктора с другой частью сцепления. На моем скутере, подлежащем переделке (Suzuky Sepia), диаметр этой втулки 34 мм. Как оказалось, диаметры этих втулок на других японских скутерах (Honda Lead 90,Honda Lead 50)такие же. Вот на эту втулку и надо лепить ротор электродвигателя. И вот тут возникает проблема. Зазор между сцеплением и корпусом редуктора всего около 30 мм. Получается, что туда необходимо установить двигатель длиной по оси вращения всего 30 мм, хотя диаметр этого двигателя может быть около 120 мм. Учитывая коэффициент передачи редуктора ( в моем случае это — 1/13 т.е. на один оборот заднего колеса приходится 13 оборотов входного вала редуктора), наружный диаметр колеса (42 см) и заданную максимальную скорость скутера, можно рассчитать максимальные обороты электродвигателя. Скажем, для скорости 100 км/ч -это около 16000 об/мин. Также учитывая 10 мм на крепление двигателя к корпусу редуктора, воздушные зазоры внутри самого двигателя, получаем что толщина самого статора эл. двигателя должна составлять около 15 мм, ну и, соответственно,  длина редкоземельных магнитов на роторе тоже 15 мм. Сначала у меня возникли сомнения можно ли туда вставить двигатель достаточно большой мощности. Потом я нашел в интернете сайт немецких инженеров-моделистов-моторостроителей.  Информация, выложенная на этом сайте меня обнадёжила. Например, двигатель с толщиной набора статарного железа 20 мм, диаметром 40 мм и с конфигурацией 18N16P способен развивать мощность до 4 квт при 16000 об/мин. Я же раздобыл статарное железо диаметром 72 мм на 18 полюсов. Конечно, это не так рационально по сравнению с возможностью установить двигатель диаметром 120 мм, но что есть то есть. Есть сомнения: сможет ли при таком диаметре статора и таком количестве полюсов данный двигатель развивать нужные обороты. Ясное дело, что при большом напряжении питания он сможет развить обороты больше необходимого, но хотелось бы ограничиться низковольтным напряжением (24 — 48 вольт), так как хорошие аккумуляторы (Lipo, LiFePo4) дорого стоят, а свинцовые тяжелы для того, чтобы составлять из них высоковольтную батарею, да и высоковольтные модельные регуляторы дорого стоят.
Стендовые испытания показали, что даже на 12 V питающего напряжения заднее колесо скутера «шлифует» поверхность, на которой стоит. На 24 в на максимальных оборотах скутер начинает «скакать» на подпорной ножке. Пока не измерял обороты двигателя и колеса, но тестовые заезды на электро-скутере покажут всё. Фото прилагаю.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Подвожу итоги. Идею установки бездатчикового электродвигателя на одной оси вращения с центробежным сцеплением считаю приемлемой. Хотя, при запусках своего первого самодельного двигателя, у меня появилась надежда, что сцепление тоже можно убрать. Т.е. ротор электродвигателя жёстко установить на входной вал редуктора. Считается, что двигатели при бездатчиковом способе управления плохо стартуют под нагрузкой. Но мне не удается удержать руками вал (от 6 до 15 мм в диаметре) при старте двигателя. Видимо большое значение имеет толковая прошивка для контроллера. Поэтому имеет смысл попробовать и такой вариант.
В обоих вариантах после удаления вариатора освобождается пространство, которое можно использовать для установки части батареи и регулятора хода. А если убрать двс, то, я думаю, влезет и вся батарея(Lipo, LiFePo4) с запасом хода около 30-40 км, причем батарея будет защищена ударопрочным герметичным корпусом. Можно подумать над вариантом гибридного скутера. Насадить на вал двс электрогенератор,поставить буферную батарею аккумуляторов небольшой ёмкости или батарею конденсаторов и запитать электродвигатель через регулятор хода. Таким способом можно увеличить моторесурс двс и сократить расход топлива. Я уверен,что и динамические свойства таких электроскутеров будут гараздо лучше бензиновых.
P.S.
Управление электроскутером через модельный регулятор с использованием сервотестера меня не удовлетворило. Для модельного регуля необходима новая прошивка с управляющим сигналом от 0 до 5 в, что пока неосуществимо.  Поэтому хочу попробовать два варианта: бездатчиковое управление с центробежным сцеплением и датчиковое управление двигателем без сцепления, внешний ротор которого можно изготовить из самого «колокола» сцепления, насаженного на входной вал редуктора заднего колеса. По-простому, туда крепится необходимое количество магнитов. Во втором варианте катушки двигателя хочу сделать без магнитного сердечника. Что должно упростить его изготовление — не надо искать подходящий статор. Однозначно он получится высокооборотистым, будет иметь свободный ход(нет точек залипания). Но под вопросом: получится ли в этом случае достичь необходимой мощности.
Работаем дальше…

Статья взята с интернета. http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=17645.0#topmsg

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *