Имя пользователя:

Пароль:

{ LOG_ME_IN_SHORT }

Форум о веломобилях и лигерадах

Изготовление велотехники своими руками



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Маховичный накопитель.
Номер сообщения:#1  СообщениеДобавлено: Вс окт 01 2006 18:31 
Не в сети
Trike builder
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вт авг 30 2005 20:12
Сообщения: 409
Откуда: Москва\Медведково
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 15 раз.
Давно в моей голове эта идея.Но вот волей случая подвернулся мне механизм подходящий.Это двух-килловатная электро болгарка.И пора бы уже начинать делать ,но в силу некоторых объективных причин изготовление откладывается на конец октября-начало ноября.А пока хочу спросить Ваше мнение.Сделать думаю сначала самый элементарнейший накопитель.Примерная схема такова:в приводную цепь, будет врезана пара звездочек находящихся на одной оси.У них будет возможность вращатся отдельно друг от друга и вместе.С "левой" звездочкой будет соединен вал болгарки и цепь от педалей.С "правой" заднее колесо.Естественно там будут обгонные муфты(трещетки) ,где надо.Но вот какое передаточное отношение делать?Если в редукторе болгарки оно 1 к 4.То есть как Вы считаете с какой скоростью лучше раскручивать маховик и какой массы???

_________________
http://radion.name/ Ничего непонимаю,ничего незнаю,ничего неумею... +7(926)323-0559 Радион
Во время спора в Интернете Ваш оппонент приводит неопровержимые доказательства своей точки зрения? Не отчаивайтесь. До*битесь до его орфографии.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#2  СообщениеДобавлено: Вс окт 01 2006 21:09 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб сен 30 2006 23:06
Сообщения: 294
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Я думаю, что лучше этим вобще не заниматься, если планируется ставить потом такую штуку на веломобиль.
Были разработки маховиков, занимался этим Гулиа, в сети много информации про его супермаховики. Вобщем, после изучения того, что мне попадалось по данной теме, я подвел следующие итоги:
маховик как накопитель имеет следующие минусы: его необходимо заряжать - расскручивать, для этого к нему нужно подводить энергию от внешних источников; у него ощутимый саморазряд; масса маховичного накопителя приближается к массе аккамуляторов только у супер маховиков при одинаковой запасаемой энергии; есть некоторые сложности с отбором мощности, точнее сложности с изменяемым отбором мощности; это офигенный гироскоп.

Если вас это нисколько не смущает, то советую подойти к вопросу постройки накопителя комплексно. Для начала определите потребности в энергии и мощности. Например вы планируете использовать его, как вспомагательный источник энергии. Положим, что вам бы хотелось, чтобы ваш накопитель давал вам дополнительно 150 Вт течение часа. Потери в передачах и пр. будем считать в пределах 50 Вт*час (для примера), тогда к маховику необходимо подвести энергию 200 Вт*часов, соответственно вашей болгаркой он будет заряжаться 6 минут. Далее, чем выше скорость вращения маховика тем лучше, с точки зрения его массы. На компактность маховика влияет плотость его материала, чем она больше, тем маховик компактней. Увлекаться скоростью особо не стоит, а то прийдется еще и кожух масивный делать, чтобы сделать его безопасным. Или же сразу лучше делать супермаховик. Из условия его максимальной скорости вращения определится передаточное отношение и потребная масса. Следует ответственно подойти к подшипникам, поверхности маховика и балансировке. При этом стремисться следует к магнитным подвесам в вакууме. Отдельно советую предварительно продумать схему отбора мощности от маховика. Если вы собираетесь делать это через генератор, а потом питать электродвигатель, то система почти не выдерживает критики, намного проще и эффективней аккумулятор - электродвигатель.

Ну вот. Наверняка будут и другие проблемы, о которых вы нам расскажите, если все же решите построить маховичный накопитель.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#3  СообщениеДобавлено: Пн окт 02 2006 16:47 
Не в сети
Trike builder
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вт авг 30 2005 20:12
Сообщения: 409
Откуда: Москва\Медведково
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 15 раз.
Я думаю сделать довольно таки простой накопитель.У Гулиа рассматриваются в основном супермаховики.А мне нужно что-бы он поддерживал равномерную скорость с горы-в гору.Тоесть немного запасал и немного отдавал(по количеству энергии),в интервале времени не более пяти минут.Это максимальный интервал времени,так-как где я планирую кататься подъемы преодолеваются по времени минуты две максимум, и это на педалях.Размер самого маховика будет не больше 400мм по диаметру.Сам маховик думаю сделать из стали.Если предположить что максимальные обороты вала каретки будут 100 в минуту,то при звездочках 50 к 10 на входном валу накопителя будет 500.А сам маховик (отношение 4 к 1 в редукторе)раскрутится до 2000.Этого надеюсь будет достаточно так как большие скорости-большие проблемы.

_________________
http://radion.name/ Ничего непонимаю,ничего незнаю,ничего неумею... +7(926)323-0559 Радион
Во время спора в Интернете Ваш оппонент приводит неопровержимые доказательства своей точки зрения? Не отчаивайтесь. До*битесь до его орфографии.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#4  СообщениеДобавлено: Пн окт 02 2006 23:03 
Не в сети
Trike builder
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вт авг 30 2005 20:12
Сообщения: 409
Откуда: Москва\Медведково
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 15 раз.
Это здесь будет к месту:
http://video.google.com/videoplay?docid ... heel&hl=en

http://www.officepages.com/photo/thumbn ... p?album=44

_________________
http://radion.name/ Ничего непонимаю,ничего незнаю,ничего неумею... +7(926)323-0559 Радион
Во время спора в Интернете Ваш оппонент приводит неопровержимые доказательства своей точки зрения? Не отчаивайтесь. До*битесь до его орфографии.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#5  СообщениеДобавлено: Вт окт 24 2006 01:00 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт окт 19 2006 21:04
Сообщения: 54
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 3 раз.
yurez писал(а):
маховик как накопитель имеет следующие минусы: его необходимо заряжать - расскручивать, для этого к нему нужно подводить энергию от внешних источников;

Ну так а как же ещё, разве есть энергоаккумуляторы, которые не надо было бы заряжать? :)
Цитата:
у него ощутимый саморазряд;

Если рассматривать устройство как основное хранилище энергии, с заряда которого должны совершаться все поездки, в т.ч. с длительными стоянками, то наверное ощутимый. Если же это вспомогательное средство для хранения энергии, запасаемой на спусках и торможениях, до ближайшего подъёма или разгона до примерно той же скорости, то практически неощутимый. Опять же, если говорить о человеке как запасе энергии, так у человека тоже большой саморазряд - около 100 Вт постоянно улетает, а всё равно ничего не поделаешь. А т.к. устройство предполагается применять на транспорте с человеком в качестве двигателя, на порядок меньшие потери маховика погоды не сделают (хотя, конечно, не очень удобно, когда невозможно запасти энергию на длительный срок). На самом деле, по крайней мере для вакуумированного маховика, вполне реальное время хранения минут 20, скажем, без катастрофических потерь. Это на обычных, правда, хороших, подшипниках. Собственно, см. центрифуги, какой у них выбег. У невакуумированных центрифуг выбег, конечно, намного меньше. Желательно делать всё-таки вакуумированный маховик.
Цитата:
масса маховичного накопителя приближается к массе аккамуляторов только у супер маховиков при одинаковой запасаемой энергии;

Масса - массой, но КПД электрохимических аккумуляторов очень плох, настолько, что использовать для велосипеда их очень мало смысла - если они позволят вернуть только 40 процентов, то затраты на их перевозку на себе могут не окупиться. Кроме того, у них очень малый ток и заряда, и разряда, т.е. время заряда-разряда - это часы, а при велосипедном применении с временем заряда не более 1-2 минут, на самом деле возможно будет использовать только около 1% ёмкости. Поэтому химические аккумуляторы в этом деле маховику не конкурент. С КПД, я слышал, довольно неплохи дела у "продвинутых" конденсаторов. И их, наряду с маховичными, пробовали в своё время применять, скажем, на экспериментальных дизель-поездах с дизелем пониженной мощности. Хотяв нашей стране, во всяком случае, собственно поездов вроде как построено не было, но работы вели всерьёз, то есть, там было на что смотреть. А условия работы дизель-поезда в целом довольно похожи на велосипедные, в соответствующем масштабе.
Цитата:
есть некоторые сложности с отбором мощности, точнее сложности с изменяемым отбором мощности; это офигенный гироскоп.

Гироскоп - да, это большая проблема для всех видов транспорта (кроме некоторых специальных, вроде того двухколёсного автомобиля, для которых гироскоп вообще необходим заведомо). Именно поэтому высок интерес к продвинутым конденсаторам. Но впрочем, обе проблемы разом можно решить, если подвесить маховик в кардан, а энергию передавать через контакты электрически.
Цитата:

Из условия его максимальной скорости вращения определится передаточное отношение и потребная масса.

Я бы сказал так, что скорее по массе маховика определяется его допустимая скорость вращения, и далее уже его потребительские характеристики, именно в таком порядке. Объясню почему: маховик рвётся, как правило, на 3 части. Т.е. масса одного осколка примерно равна половине массы маховика. Исходя из этой массы определяется его, скажем так, поражающая способность при разных скоростях, вернее, способность пробить кожух заданной толщины и, опять же, веса. Понятно, что чем больше осколок, тем при меньшей скорости он сможет пробить одинаковый кожух. Кожух обязательно должен быть рассчитан на возможность разрыва маховика при рабочей скорости, каков бы ни был запас прочности - всегда может иметь место скрытый дефект, трещина, которая сведёт на нет любой запас прочности.
Цитата:
Следует ответственно подойти к подшипникам, поверхности маховика и балансировке. При этом стремисться следует к магнитным подвесам в вакууме.

В вакууме - да, однозначно, сопротивление воздуха реально очень велико. Магитный подвес - скорее нет, чем да. Это имеет шанс оказаться неоправданно тяжёлым и дорогим, а смысла при хранении энергии в течение не более получаса - практически не вижу.
Цитата:

Отдельно советую предварительно продумать схему отбора мощности от маховика. Если вы собираетесь делать это через генератор, а потом питать электродвигатель, то система почти не выдерживает критики, намного проще и эффективней аккумулятор - электродвигатель.

Нет, уж аккумулятор точно не эффективнее. Чем же настолько не нравится электропередача? Да, у неё не 100% КПД, но и у механических передач с плавно изменяемым в широких пределах отношением - тоже далеко не 100%. А у самого аккумулятора, без учёта КПД двигателя, уже КПД хорошо если 50%, а то и меньше. Потом, если смотреть по мощности и способности принять/отдать мощность.
Когда велосипед массой 150 кг тормозит со скорости 50 км/ч (14 м/с) с ускорением 2,5 м/с/с (что я бы принял за минимально приемлемые расчётные характеристики для служебного торможения с использованием энергоаккумулятора), то в начале торможения развивается мгновенная мощность 5,25 кВт, а общая энергия составляет 14,7 кДж. Если аккумулятор, скажем, 12-вольтовый, то 5,25 кВт - это ток заряда 375 А. Даже если аккумулятор с временем заряда 3 ч, то он должен будет иметь ёмкость около 1100 А*ч. Не страшно ещё? Он не тяжелее велосипеда с ездоком вместе окажется вообще? А вот электродвигатель маховика, равно как и тяговый, имеет возможность кратковременных очень значительных перегрузок (хотя при этом несколько снижается их КПД).
А главное, что в любом случае только электропривод позволяет во-первых, вакуумировать маховик, не устраивая каких-то сложных передач, а во-вторых, не делать механических передач с высокими отношениями, которые также имеют плохой КПД, даже при фиксированном отношении. Другое дело, что электропривод потребует, видимо, довольно сложных силовых электронных схем - инверторы всякие, преобразователи. Просто у меня есть сомнения, что удастся применить двигатель постоянного тока или коллекторный, типа как в пылесосе, в условиях вакуумированного блока маховика, а тогда значит, двигатель должен быть вентильный. Хотя, может быть, наоборот, будет проще. Вроде бы, с электрической дугой при пониженном давлении воздуха проблем меньше, или наоборот?

Добавлено спустя 15 минут 53 секунды:

А если делать механический привод от педалей на маховик, и не очень высокоскоростной, то я бы всё же предпочёл электропередачу от маховика на колёса. В идеале вообще маховик же является и ротором тягового генератора. Правда, в таком случае надо будет минут 4-5 раскручивать педали до рабочего каденса, прежде чем трогаться с места. Ну и конечно, обгонная муфта, чтобы можно было вращать педали медленнее или не вращать вообще.
А как можно вставить обгонную муфту при прямой передаче на колёса, чтобы всё было хорошо, я себе вообще не представляю. Вот, к примеру, проходишь спуск, а внизу вдруг требуется остановиться. Ну или вообще, при движении требуется остановиться. Очевидно, перед торможением надо будет как-то вручную отключить маховик от колёс, иначе и затормозить будет трудно, и запас энергии потеряется. Потом, при прямой передаче при накоплении энергии на спуске скорость всё равно будет ощутимо подниматься.

Добавлено спустя 24 минуты 58 секунд:

И ещё одна мысль вслух, правда, дурацкая, но всё же - хотя бы для примерной оценки, на какую величину запаса энергии мы можем рассчитывать. Опыт эксплуатации обыкновенного наземного транспорта показывает, что без особых проблем можно работать с окружной скоростью колёс 100-150 м/с (это и колёса рельсового ВСНТ, и колёса гоночных автомобилей, мотоциклов, и роторы тяговых двигателей обычного подвижного состава, хотя там, в силу их конструкции, скорости уже ближе к пределу их прочности). Если мы хотим, чтобы запас энергии был 30 кДж, то масса рабочей части ротора, т.е. расположенной недалеко от внешнего радиуса, должна быть при этом 30000Дж/5000 Дж/кг = 6 кг. Нерабочая часть будет весить, скорее всего, где-то вполовину того, итого имеем килограммов 10 на ротор. С двигателем для привода тоже проблем нет - для таких оборотов вполне годится что-нибудь от электроинструмента, главное, чтобы была возможность использовать его как генератор, так что желательно использовать всё-таки коллекторный.
А вот что там с велосипедными низкооборотными тяговыми двигателями? Вроде бы, такие промышленно выпускаются для электровелосипедов, хоть они и довольно дорогие? Это чтобы не иметь проблем со всякими 100-кратными механическими передачами...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#6  СообщениеДобавлено: Вт окт 24 2006 14:32 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб сен 30 2006 23:06
Сообщения: 294
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Мне не нравится электрическая передача из-за низкого КПД.
Это только вентильные двигатели способны работать с КПД порядка 90% на расчетном режиме. А от коллеторных вы в лучшем случае добьетесь 85%. В среднем же это будет порядка 80% максимум. Итого суммарный КПД вашей системы в одну сторону 64%. А в обе стороны примерно 41%, не учитывая потерь в маховике, проводниках и т. п. Кстати при перегрузе двигателей резко КПД резко упадет, что тоже необходимо учитывать.
Конечно КПД системы аккумулятор-двигатель/генератор, тоже не фонтан. КПД аккумулятора считаю целесообразным определить точно, т. к. мнения по этому поводу встречаю разные и пока не имею оснований принимать их на веру. Если вы можете дать точную ссылку на КПД аккумуляторов, буду благодарен. Мы в своих расчетах принимали КПД аккумулятора 80% (сюда входят заряд и разряд), поэтому КПД всей системы в обе стороны у нас получалось порядка 51%. Дело в том, что 50% КПД аккумулятора, что-то больно мало. Допустим в аккумулятре мы можем хранить 600 ВТ/ч (автомобильный аккумулятор), это значит, что при разряде/заряде мы должны потерять те же 600 Вт/ч. Куда они деваются? Очевидно только в тепло. А теперь представьте себе, что вы заряжаете/разряжаете аккумулятор на токе равном 10% от его емкости. Это значит, что каждый час вам нужно будет рассеивать энергию 30Вт/ч или 108 кДж. Много это или мало? Нам кажется много, но эксперементальных данных у нас пока нет.
Далее, рекуперация при служебном торможении проблема для аккумуляторов, КПД по всей видимости резко падает. от части её возможно будет решить через продвинутые конденсаторы. Однако это проблема и для двигателей. Например, двигателей суммарной мощностью 1 кВт будет с головой достаточно на велоэлектромобиль. Это значит, что при торможении щетки двигателя испытают прегруз более чем в 5 раз, не много ли? А вот более мощные двигатели будут тяжелее - это проблема.
Мне кажется реальным выходом из данной ситуации может быть только вентильный двигатель, а это совсем не просто.
На более щадящих режимах - например умеренное притормаживание при спуске с горы преимуществ у маховика не вижу, т. к. ток зарядки не будет большим.
Кроме низкого КПД электрической передачи добавьте более высокую массу простого маховичного накопителя, т. к. еще раз повторюсь удельная масса маховика приближается к массе аккумуляторов только у супермаховиков, большим плюсом которых кстати является отсутствие необходимости в массивном защитном кожухе.
На 10 кг кислотный аккумулятор приходится 1,12 МДж энергии. Что означает добавку мощности в 31 Вт в течение 10 часов, или 62 Вт в течение 4 часов, или 124 Вт в течение часа, примерно так. Это не учитывая зарядку в дороге.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#7  СообщениеДобавлено: Ср окт 25 2006 02:42 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт окт 19 2006 21:04
Сообщения: 54
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 3 раз.
yurez писал(а):
Мне не нравится электрическая передача из-за низкого КПД.
Это только вентильные двигатели способны работать с КПД порядка 90% на расчетном режиме. А от коллеторных вы в лучшем случае добьетесь 85%. В среднем же это будет порядка 80% максимум.

Вообще-то как раз на расчётном режиме КПД самый низкий (кроме вообще кратковременных режимов). То есть, при максимальном токе. На частичных режимах, которые составляют львиную долю времени работы привода, КПД выше, чем на собственно расчётном режиме. Речь идёт, конечно, о КПД чисто электрической части, с механической частью потерь ситуация противоположна, но механические потери они будут в любом случае, особенно при чисто механической передаче с плавно изменяемым отношением, или при механической передаче с просто большим отношением. Скажем, про вариатор то же самое можно сказать, что там процентов 80 будет, не больше. Вообще же, КПД электродвигателя будет тем ниже, чем легче мы хотим сделать двигатель. Так что, как всегда, нужно считать, когда будет оптимум по потерям за счёт КПД двигателя, плюс затратам на перевозку собственно массы двигателя и на разгоны его вращающихся масс. У меня стойкое ощущение, что таковой оптимум будет при массе тягового двигателя во всяком случае более 10 кг (а вот с маховичным двигателем как раз проще - там масса невелика, т.к. обороты заданы оборотами маховика, без редукторов, а на высокие обороты двигатели лёгкие, КПД действительно будет не лучший, но всё равно больше, чем у аккумулятора).
Так что КПД системы зависит в основном от того, насколько тяжёлой мы позволим себе её сделать. С аккумулятором, кстати, тоже...
На тепловозах, например, КПД тягового генератора около 95%, ТЭДов около 91%. Это на расчётном режиме. У ТЭД КПД оказался таким низким, поскольку они сильно стеснены по габаритам и в некоторой степени по массе, поскольку не полностью подрессорены, и поэтому там и высокие обороты, и большая токовая нагрузка на сечение проводников, что компенсируется более высокими температурами, выдерживаемыми изоляцией, и очень интенсивной вентиляцией. Обороты типичного тягового генератора тепловоза минимальные 300, максимальные 750-1100 об./мин, типичных тепловозных ТЭДов 1800-2300 об./мин. Что такое расчётный режим на тепловозах? Это минимальная скорость, на которой тепловоз может развивать максимальную мощность длительно без перегрева электрических машин. Т.е. для отечественных грузовых тепловозов это 20-25 км/ч при полной мощности, для пассажирских 45-50 км/ч при полной мощности. На равнинных ж.д. участках такие режимы в принципе очень редки - грузовые поезда ходят обычно на 60-90 км/ч, пассажирские на ... тоже 60-90... Правда, я несколько недоговариваю, на самом деле по мере разгона ток падает, напряжение растёт, и в какой-то момент генератор оказывается неспособен дальше повышать напряжение, тогда включаются ступени ослабления возбуждения, и передача по току и напряжение почти что возвращается к тому же расчётному режиму, с его высокими потерями. Но если бы число ступеней ослабления поля было больше, этого бы не было. Некоторые машинисты, кстати, специально для экономии топлива и уменьшения нагрева электрических машин вручную выключают переходы, если идут не на полной мощности, и переходы фактически не требуются.
Цитата:

Итого суммарный КПД вашей системы в одну сторону 64%. А в обе стороны примерно 41%, не учитывая потерь в маховике, проводниках и т. п. Кстати при перегрузе двигателей резко КПД резко упадет, что тоже необходимо учитывать.
А вот перегруза быть просто не должно. Вместо перегруза - как раз то, что называется расчётным режимом. На веломобиле машины маленькие, не то что на тепловозе. На тепловозе перегрузка по току допускается, если в полтора раза, то не более 6 секунд! Маленький двигатель, при меньшей тепловой инерции, при самом небольшом перегрузе, за секунды успеет сгореть.
Цитата:
Цитата:
Конечно КПД системы аккумулятор-двигатель/генератор, тоже не фонтан. КПД аккумулятора считаю целесообразным определить точно, т. к. мнения по этому поводу встречаю разные и пока не имею оснований принимать их на веру. Если вы можете дать точную ссылку на КПД аккумуляторов, буду благодарен. Мы в своих расчетах принимали КПД аккумулятора 80% (сюда входят заряд и разряд), поэтому КПД всей системы в обе стороны у нас получалось порядка 51%.
Автомобильный аккумулятор заряжается при примерно 14 В, при разряде малым током даёт 12В (как говорилось уже в другой теме об этом же, viewtopic.php?t=30&postdays=0&postorder=asc&start=0
у того же автомобильного аккумулятора на 60А*ч, который уже весит, увы, до чёрта, малым током можно считать 3-4 А, не больше, т.е. 36-48 Вт выходной мощности, что несерьёзно). При пиковой нагрузке при пуске двигателя напряжение падает примерно в 2 раза, до 6В. Уже разрядка малой нагрузкой даёт т.о. КПД около 80%, при условии, что возврат тока 100%. Но ведь и возврат тока не 100%, а тоже 0,7-0,8. Опять же, при пиковой нагрузке не только напряжение будет меньше, чем 12В, а ещё и возврат тока будет меньше, чем те же 80%. А про то, что происходит с аккумуляторами на морозе, даже не большом, наверное, не стоит даже напоминать. Выходит, что зимой, во вполне ещё ездовую погоду для веломобиля, придётся тратить постоянно пару десятков ватт, как минимум, на поддержание температуры аккумулятора, чтобы его КПД оставался хотя бы те же 60% - не странно ли? А ещё перед стартом - полчаса крутить педали только на прогрев того аккумулятора.
Опять же, зарядка автомобильных аккумуляторов рассчитана на 10 часов, т.е. ток 6А, 84 Вт поглощаемой мощности при рекуперации, больше нельзя даже кратковременными наскоками, батарея просто испортится. По всему выходит, что на веломобиль придётся ставить не менее 10 таких легковых аккумуляторных батарей. Это страшный вес, в такой вес можно уложить довольно неплохой маховичный аккумулятор энергии, вместе с электроприводом его самого и колёс. Да, его общая энергетическая ёмкость будет намного меньше, наверное, чем у аккумуляторов, но у электрических аккумуляторов в реальной эксплуатации не будет использоваться и 1% их теоретической емкости, ведь торможение занимает единицы или десятки секунд, а не 36000 (т.е. 10 часов, при допустимом зарядном токе). Т.е. здесь нам нужен такой аппарат, который можно полностью зарядить/разрядить за десятки секунд, а не за часы - электрохимический аккумулятор в таких условиях оказывается, к сожалению, на 99,9% мёртвым весом, и притом очень большим...
Цитата:
Дело в том, что 50% КПД аккумулятора, что-то больно мало. Допустим в аккумулятре мы можем хранить 600 ВТ/ч (автомобильный аккумулятор), это значит, что при разряде/заряде мы должны потерять те же 600 Вт/ч. Куда они деваются? Очевидно только в тепло. А теперь представьте себе, что вы заряжаете/разряжаете аккумулятор на токе равном 10% от его емкости. Это значит, что каждый час вам нужно будет рассеивать энергию 30Вт/ч или 108 кДж. Много это или мало? Нам кажется много, но эксперементальных данных у нас пока нет.
А что же, по-Вашему, греет эту многокилограммовую бандуру при зарядке? Мне кажется, 30 Вт на такую здоровенную хреновину - не так много. При помощи 30 Вт и чайник не вскипятить по-нормальному, а аккумулятор - предмет сильно больше, да и греется достаточно. Потом, есть такой аспект, что аккумулятор этот продолжает потреблять ток зарядки и после того, как полностью заряжен. И при разрядке он потом греется тоже, на самом деле, если включены сильные потребители... Вроде пресловутых автомобильных фар, для разогрева батареи в холодную погоду.
Цитата:
Далее, рекуперация при служебном торможении проблема для аккумуляторов, КПД по всей видимости резко падает. от части её возможно будет решить через продвинутые конденсаторы. Однако это проблема и для двигателей. Например, двигателей суммарной мощностью 1 кВт будет с головой достаточно на велоэлектромобиль. Это значит, что при торможении щетки двигателя испытают прегруз более чем в 5 раз, не много ли? А вот более мощные двигатели будут тяжелее - это проблема.

Имхо, скажем, поставить 4 двигателя по 1200 Вт - не проблема. У меня вот на даче электропила цепная, 1100 Вт коллекторный двигатель однофазный. Вполне подъёмного веса ручной инструмент. А двигатели постоянного тока, если их делали именно специально под постоянный ток, даже заметно легче, чем однофазные коллекторные. 8 таких двигателей на веломобиле, конечно, будут ощутимы по весу, да, но не фатально, это вполне подъёмный вес даже руками. Другое дело, что такие лёгкие двигатели могут иметь слишком низкий КПД.
Цитата:
Мне кажется реальным выходом из данной ситуации может быть только вентильный двигатель, а это совсем не просто.

Не просто - только если пытаться самому делать для него систему управления. В принципе, такие системы же есть. Только на самом деле, как показывает опыт ж.д., это мало чего даст, кроме облегчения с частотой смены щёток :) Довольно малозаметное облегчение самого мотора компенсируется, на самом деле даже с лихвой, весом силовой электроники его системы управления. Так что просто мало смысла. А чем он вообще лучше коллекторного-то? У него лучше способность к перегрузке в смысле отсуствия коммутации? Так что толку, за секунды он успеет перегреться и сгореть чисто от перегрева. Всё равно с перегрузками не надо связываться...
Цитата:
На более щадящих режимах - например умеренное притормаживание при спуске с горы преимуществ у маховика не вижу, т. к. ток зарядки не будет большим.

Будет, будет. Уж не 84 ватта, как то, на что способна легковая автомобильная АБ. У меня лично и на велосипеде-то умеренных притормаживаний на спуске с горы просто не бывает. Если там разгоняешься умеренно, так я и не торможу. Торможу - это когда скорость на спуске за 50 зашкаливает, или если в группе - на кого-то накатываться начинаю, там в этих случаях торможение тоже достаточно мощное. Или спуск 10%, скорость 25 км/ч - это тоже уже почти 700 Вт на торможении. Совершенно типичная ситуация. А торможения мощностью 84 Вт - это если и актуально, то требует предвидения дорожной обстановки на несколько минут, и знания препятствий на несколько километров вперёд, чтобы знать, когда и для чего начинать тормозить. Как на железной дороге. То есть, и на ж.д. на самом деле удельные мощности торможения гораздо больше даже в обычной жизни. Или только для каких-то очень специфических ситуаций, типа движения по затяжному, но не крутому спуску, когда надо не то чтобы тормозить, но остаются какие лишние силы. В общем, для чего-то такого очень медленного, на десятки минут и часы времени. Я же имею в виду в первую очередь такие задачи, как накопление энергии от педалей за время ожидания на светофоре для быстрого старта, потом сохранение энергии при торможении к очередному светофору. Или там, когда на велосипеде через толпу едешь по тротуару - в разрывах толпы скорость до 30, потом полное служебное торможение, и протискиваешься на 4 км/ч, снова разрыв, и снова спурт... Вот чтобы при этом поменьше энергии терялось, да и среднюю скорость можно повысить за счёт более интенсивного разгона.
Цитата:
Кроме низкого КПД электрической передачи добавьте более высокую массу простого маховичного накопителя, т. к. еще раз повторюсь удельная масса маховика приближается к массе аккумуляторов только у супермаховиков, большим плюсом которых кстати является отсутствие необходимости в массивном защитном кожухе.
На 10 кг кислотный аккумулятор приходится 1,12 МДж энергии. Что означает добавку мощности в 31 Вт в течение 10 часов, или 62 Вт в течение 4 часов, или 124 Вт в течение часа, примерно так. Это не учитывая зарядку в дороге.

Вот-вот. Я же уже приводил цифру, что для единичного разгона-торможения с разумной скорости вполне хватает простого маховика массой 10 кг. Можно хоть мотоциклетное колесо в вакуумированной камере подвесить. Если бы не вакуум, так массивный кожух тоже был бы не обязателен - случаи разрыва автомобильных или мотоциклетных шин просто от оборотов колеса - большая редкость, если не сказать больше. Удобнее и намного дешевле, конечно, специально сделанный маховик массой 10 кг. Да, там только 30 кДж, зато их можно использовать в реальном движении при любом разгоне-торможении, а не только для частичной помощи в преодолении некого тягуна. То есть, для серьёзного тягуна даже вовсе нельзя использовать, т.к. 30 кДж обеспечат 150-килограммовому экипажу подъём только на 20 м, это такой средненький подъёмчик равнинной местности, но основную массу спусков-подъёмов как раз покрывает, тем более, что на спуске едва ли 30% энергии может быть запасено в принципе, остальное всё равно улетит в воздушное сопротивление...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#8  СообщениеДобавлено: Ср окт 25 2006 12:38 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб сен 30 2006 23:06
Сообщения: 294
Откуда: Харьков
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Говоря расчетный режим я имел в виду рабочий режим, для которго характеристики оптимальны. Для маленьких электрических машин, коими являются наши двигатели КПД в лучшем случае будет именно таким, как я сказал, я на этот счет общался со специалистами, которые их проектируют.
Я сначала собирался установить на свой эвомобиль двигатели сумарной мощностью 5 кВт. но затем отказался от этой идеи в пользу меньшего веса, оказалост что и 1 КВт будет вполне достаточно.
Что касается аккумуляторов, то пока у меня не будет каких либо достоверных данных буду считать нападки на него необоснованными. К тому же никто не мешает мне поставить в цепи в качестве буфера суперконденсатор.
Далее 41% КПД системы с маховиком это максимум. что у вас получится. Если вы сомневаетесь в этом, предлагаю вам построить такую штуку и замерить КПД системы, буду очень рад если у вас получится больше и лучше.
Я же в свою очередь скоро постараюсь построить систему с аккумулятором и также замерить КПД.
Вот тогда все станет ясно и мне и вам и всем остальным.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#9  СообщениеДобавлено: Ср окт 25 2006 14:06 
Не в сети
Активно интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт окт 19 2006 21:04
Сообщения: 54
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 3 раз.
Да, насчёт мощности, я тоже думаю, на самом деле, что больше 1-1,5 кВт не стоит брать двигатель. Только тут ведь какая штука - что, собственно, считать паспортной мощностью двигателя. Если произведение максимально допустимого длительного тока на максимально допустимое напряжение - то маловато будет, в реальности мощность будет в 2-2,5 раза меньше, т.к. максимальный ток будет при более низком напряжении, а максимальное напряжение при более низком токе. Так что если брать мощность, написанную на табличке двигателя, подразумевающую питание постоянным напряжением, то цифру нужно делить на 2... То есть, я бы брал двигатель мощностью 2 кВт. Тем более, что в самом деле, чем более мощный двигатель, тем меньше будут в нём электрические потери при наиболее частых режимах (в разумных пределах - трамвайный ТЭД ставить, конечно, очевидный перебор).
Да, ещё такой момент - на веломобильном ТЭД ни в коем случае не должно быть никакого собственного вентилятора на валу, т.к. это дурной тон, который как раз приведёт к гигантским механическим потерям совершенно не по делу (самый большой воздушный поток и расходуемая на него мощность - при максимальной скорости, когда ток (чаще всего) минимален или вообще равен нулю, зато при низкой скорости, когда ток как раз максимален, у самовентилируемого движка поток совершенно никакой - а это значит, что чтобы он не сгорал, у самовентилируемых машин приходится делать буквально на порядок гипертрофированные вентиляторы - вот вам и КПД). Заодно и шум сильно снизится, если вентиляция будет отдельным вентилятором.
Проблема скорее в весе двигателей. Если по-хорошему, то нормальные двигатели на 2 кВт будут весить 160 кг, ну, в лучшем случае 120 кг. И тогда можно иметь КПД на преимущественных режимах этак 85-90%. Но очень большой вес. Если брать меньший вес, то и КПД меньше.
Это ведь, причём, не зависит от того, какой используется аккумулятор, если собственно тяговый привод электрический. А с точки зрения КПД и общего удобства, имхо, лучше всего суперконденсатор как таковой, без аккумулятора. У маховика кроме всего прочего ещё проблемы с подвесом, а значит, и занимаемым местом - фактически, такой шарик диаметром полметра - где на веломобиле лишнее место под него?
Да, а кстати, а чем плоха будет гидростатическая передача к маховику?
Кстати, а каков, интересно, КПД тех самых электровелосипедных мотор-колёс?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#10  СообщениеДобавлено: Сб дек 09 2006 11:41 
Не в сети
Интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт дек 07 2006 17:43
Сообщения: 38
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Кто-нибудь занимался расчетами маховика на веломобиль? Какой примерно диаметр и масса, а также скорость вращения маховика потребуется для веломобиля массой двухместного веломобиля общей массой с пассажирами 210 кг для преодоления расстояния 30 км на крейсерской скорости 45 км/ч? :roll:
Допустим маховик массой 10 кг, с диаметром 500 мм до какой скорости надо расскрутиь, чтобы решить вышеуказанную задачу?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#11  СообщениеДобавлено: Пн дек 11 2006 14:33 
Не в сети
Ветеран словесных баталий

Зарегистрирован: Чт июл 20 2006 12:30
Сообщения: 4824
Откуда: Моск. обл.
Благодарил (а): 193 раз.
Поблагодарили: 869 раз.
Имя: Дмитрий
Гулиа занимался, и даже целую книжку написал: "В поисках энергетической капсулы." Только он там рассматривал обычный автомобиль, проехать надо было 100км, скорость кажется 50 кмч, точно не помню, но это легко пересчитать.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#12  СообщениеДобавлено: Пн дек 11 2006 16:48 
Не в сети
Интересующийся
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Чт дек 07 2006 17:43
Сообщения: 38
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 1 раз.
Стало быть невнимательно читал, надо еще раз посмотреть.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#13  СообщениеДобавлено: Вт янв 23 2007 02:40 
Современные бесколлекторники работают на 50000 об/мин. есть и быстрее. тоесть можно маховик соединять на прямую с двигателем-генератором.

[off]У меня пока нет планов делать маховик[/off]


Вернуться к началу
  
 
 Заголовок сообщения:
Номер сообщения:#14  СообщениеДобавлено: Сб фев 10 2007 22:31 
Не в сети
Trike builder
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Вт авг 30 2005 20:12
Сообщения: 409
Откуда: Москва\Медведково
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 15 раз.
22 минуты ,ребята прогрессируют понемногу
http://video.google.com/videoplay?docid ... heel&hl=en

_________________
http://radion.name/ Ничего непонимаю,ничего незнаю,ничего неумею... +7(926)323-0559 Радион
Во время спора в Интернете Ваш оппонент приводит неопровержимые доказательства своей точки зрения? Не отчаивайтесь. До*битесь до его орфографии.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
. Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB
[ Time : 0.106s | 18 Queries | GZIP : On ]