Projekty DIY   http://a-project.110mb.com  - andrzej doniczka


Projekty urządzeń DIY (Do It Yourself) mojego autorstwa.    Strona utworzona: 01.12.2007   Copyright 2007 © www.andrzejdoniczka.net


<--- Powrót do strony głównej

Założenia podstawowe:
- Baza konstrukcji-rower górski AUTHOR, koła 26"
- Prędkosc max. v=7.5 m/s (27 km/h)
- Masa całkowita (rower+kierowca+akumulatory) m=115 kg
- Zasięg-100 km
- Rower elektryczny musi zachować funkcjonalność roweru tradycyjnego (napęd hybrydowy)

rower elektryczny - silnik Ze względu na dostępność i niską cenę wybrano komutatorowy silnik prądu stałego typ: MY1016 o mocy Pn=250W (300W)
(obrazek obok), produkowany przez chińczykow z :www.unitemotor.com

Parametry silnika @ Un=24V
Warunki pracy Moment(Nm) Obroty (1/min) Moc mech.(W) Prąd (A) Sprawność (%)
praca luzem 0.03 3320 9.39 1.91 20.49
max.sprawność 0.61 2932 188.86 9.64 81.42
nominalne 0.87 2767 250.82 12.93 80.52
max.moment 1.10 2610 302.0 16.08 77.90

Obliczenia mocy napędu
Moc napędu to moc potrzebna na pokonanie całkowitych oporów ruchu roweru przy zadanej predkości
Całkowite opory ruchu to suma sił tarcia (łożyska+koła), i siły oporu aerodynamicznego

Siła tarcia tocznego: T=u*(N/R);  u-wsp.tarcia tocznego; N-siła nacisku N=mg; R-promień toczony
Siła oporu aerodynamicznego: Fn=Cx*[(p*v²)2]*S;  Cx-wsp.Cx; p-gestość powietrza 1.168(kg/m³) @ T=25'C,P=100kPa; v=predkość; S=powierzchnia czołowa
Moc napedu: P=(Tl+Tk+Fn)*v
-------------------------------------------------
W obliczeniach sił tarcia zakładamy że mamy 2 koła i 2 łożyska w kołach (odkrywcze!:),a masa całkowita rozkłada sie po połowie
Wsp.tarcia tocznego łozysk: ul=0.01E-3m; Wsp.tarcia tocznego kół: ul=6E-3m; promień kulki łożyska: Rl=2E-3m; Promień koła: Rk=0.33m
Siła tarcia tocznego obu łożysk: Tl=2*[0.01E-3*(57.5*9.81)/2E-3]= 5.64N
Siła tarcia tocznego obu kół: Tk=2*[6E-3*(57.5*9.81)/0.33]=20.51N
-------------------------------------------------
Założony współczynnik Cx=0.5; Powierzchnia czołowa: S=0.8m²(1.6x0.5)
Siła oporu aerodynamicznego: Fn=0.5*(1.168*7.5²)/2*0.8=13.14N

Całkowite opory ruchu: Fc=5.64+20.51+13.14=39.29N
Moc napędu: P=39.29*7.5=294.4W
Zatem wybrany silnik pracujący z mocą znamionową jest w stanie nadać rowerowi zadaną prędkość
Łatwe przeliczenia mocy napędu w funkcji różnych parametrów umożliwia ten ARKUSZ
Dla takiej prędkości zostanie dobrane przełożenie

Parametry przełożenia silnik-koło  (V=Vmax,P=Pn,U=Un)
Obwód koła: 2.08 m, Vmax=7.5 m/s -> Obroty koła: 3.60 obr/s
Obroty silnika: 2767 obr/min = 46.11 obr/s
--------------------------------------------------
Przełożenie: n=12.80

Założenia i funkcje konstrukcji układu sterowania:
- Układ sterowania zbudowany na bazie mikroprocesora jednoukładowego PIC12F675 firmy MICROCHIP
- Regulacja mocy - PWM Modulacja szerokości impulsu (Ton/Toff=var, f=const)
- Kluczowanie mocy - pojedynczy tranzystor MOSFET z diodą rewersyjną
- Ograniczenie mocy przy wzroście temperatury silnika i przekroczeniu prądu maksymalnego
- Sterowanie wentylatorem chłodzenia silnika

Schematy układu sterowania silnikiem - kliknij TUTAJ
Opis układu sterowania silnikiem - kliknij TUTAJ
Algorytm sterownika - kliknij TUTAJ
Kod źródłowy procesora e-rower.asm (można otworzyć w Win Notatniku)

Parametry zasilania w funkcji zasięgu
Zasięg: 100 km, Vmax=27 km/h, -> t=3.7h
In=16.0A @Pn=300W -> 16.0A x 3.7h = 59.2Ah
---------------------------------------------------
Zasilanie: 2 akumulatory Pb 12V/60Ah łączone szeregowo
Niestety to będzie za duże i za ciężkie. Zakładając że będą aku 2 x 12V/36Ah zasięg wyniesie 60 km
Konstrukcja mechaniczna
...wkrótce
aktualizacja: 04.11.2007