Самодельный электросамокат из стартера

Сборка электросамоката своими руками

Сегодня на рынке есть достаточно большое количество заводских электросамокатов и выбрать можно на любой вкус и кошелёк.

Но любой товар как известно рассчитан под усреднённого покупателя.

Один складной и лёгкий, но медленно едет и не стартует с места.

Второй прекрасно стартует и разгоняется, но слишком тяжёл.

Что делать, если хочется самокат именно под свои запросы ?

Варианта два – либо брать заводской и дорабатывать, либо собирать аппарат самому с нуля.

Оба варианта имеют право на жизнь и каким путём пойти – личный выбор каждого.

Я же постараюсь обрисовать каким образом комплектуется набор элементов для самостоятельной сборки.

Главный элемент собираемого самоката это «база».

Базы самокатов условно делятся на подвиды:

Микро – с колёсами до 8 дюймов,

Мини – колёса 8-10 дюймов,

Миди – 12-16 дюймовые,

Макси – от 20 дюймов и больше.

Немного особняком стоят самокаты с широкой, не велосипедной резиной. Рино, Эво, Скрузер и их клоны тоже числятся самокатами, хотя по мощности двигателей и внешнему виду они явно ближе к мотороллерам и скутерам.

Итак база, именно от неё следует начинать плясать.

От выбора базы зависят итоговые ходовые качества электросамоката.

На что в первую очередь следует обратить внимание ?

Размерность колёс, литые или надувные, наличие подвески, место для удобного расположения акб и ширина дропаутов для установки мотор-колеса.

Если в вашем городе зеркальный асфальт который каждый вечер моют шампунем то 5.5 дюймов вам вполне подойдёт.

Если плитка и трещины в асфальте — 8 дюймов это минимум и очень желательна пневматика.

Если ваш асфальт последние лет 10 не знал ремонта – ниже 12 дюймов даже и не смотрите.

Хотите ехать на скорости 40 с хвостиком и не бояться полететь кубарем на неожиданной ямке ? От 16 дюймов и выше.

Подвеска частично снижает удары от неровности на маленьких колёсах, но правило «колесо может переехать препятствие не выше половины своего диаметра» никуда не денется.

Расположение акб. Варианты – в деке, в рулевой стойке, на руле в сумке или кейсе, на багажнике, в рюкзаке.

Некоторые самокаты имеют полость в деке, которая позволяет использовать её для упаковки туда сборки аккумуляторов.

Плюсы – низкий центр тяжести, внешний вид. Минусы – бывает необходима дополнительная защита акб от ударов о выступы дорожного полотна.

В рулевой стойке можно расположить акб, если она состоит из нескольких труб и между ними есть свободное пространcтво. Плюсы – акб ощутимо не влияет на развесовку самоката, при изготовлении облицовки самокат не боится падений. Минусы – трудоёмкость работ.

Также некоторые самокаты имеют крепления для бутылки на рулевой стойке, куда можно прикрутить кейс или акб в «бутылке». Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – мешает при езде, при падении можно отломить крепления.

На руле в кейсе можно расположить акб. Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – ухудшение развесовки, более ощутимые удары в переднее колесо. При падении есть вероятность разбить корпус.

На руле в сумке как правило делаются акб для маленьких и складных самокатов. Сумка для фототехники достаточная для небольшого акб и не привлекает к себе внимания. Плюсы – простота монтажа, Минусы – риск повреждения акб при падении.

Аккумулятор на багажнике сзади – популярное решение первых электровелосипедов. Для самокатов малоактуально, за счет отсутствия багажника на большинстве из них. Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – изменение развесовки, ощутимые удары в заднее колесо.

Также возможно и катание с аккумулятором в рюкзаке и проводом с разъёмом на сам самокат. Плюсы – возможность утеплить акб для использования в зимний период. Облегчение самоката, за счёт чего ощутимо повышается манёвренность и раположенность к активному катанию с прыжками. Минусы – заболевания позвоночника от постоянной нагрузки (зависит от веса акб), изменение развесовки на сторону мотор-колеса.

Это расстояние между посадочными местами в передней или задней вилке самоката.

От выбранной категории базы будет зависеть и посадочный размер мотор-колеса самоката.

Для моделей микро и мини стандарт мотор-колёс 45 или 65 мм. Для того что больше — 100 мм.

Велосипедные мк под переднее колесо как раз также имеют стандарт 100мм.

Бывают мк 110, с тормозным диском, но реже.

135мм это уже велосипедный размер заднего колеса, под шестерни с одной стороны.

Электрическая часть электросамоката довольно проста, 4 пункта – аккумулятор, контроллер, мотор и органы управления.

Раньше аккумуляторы ставились свинцовые, тяжёлые, с низким ресурсом 300-400 циклов и малыми токами заряда-разряда.

Современные электросамокаты ездят на разновидностях литиевых акб – литий-ион, литий-полимер, литий-железофосфат.

Рассмотрим разницу в них.

Литий-полимерные (LiPo) акб имеют выгодную стоимость, высокие токи заряда и разряда, ресурс в 500-800 циклов.

Но пожароопасны. Не рекомендую применять их.

Литий-ион (LiIon) – 500-1000 циклов, малый вес, зависимость от температуры.

Вообще ионок есть три подвида, в зависимости от типа химии. У одних выше ёмкость, но больше внутреннее сопротивление, другие высокотоковые, но ёмкостью не блещут.

Требуют защиты от механических повреждений при применении на самокатах.Бывали случаи возгорания ионок от ударов при падении.

Литий-железофосфат (LiFePo4) – Примерно вдвое тяжелее ионок, дороже. Выдают и принимают большие токи, ресурс 2000 циклов.

Не пожароопасен, довольно стоек к механическим деформациям. Можно разряжать при минусовых температурах.

Привод колеса самоката от внешнего мотора ремнём или цепью еще встречается, но уже явно проигрывает позиции мотор-колёсам.

Мотор-колесо лучший выбор мотора для самосборного электросамоката.

Они бывают двух типов – редукторные и прямого привода. Разберем разницу, плюсы и минусы каждого типа.

Легче чем мк прямого привода той-же мощности, лучше кпд на малых скоростях. Отличный накат, за счёт наличия фривила, что очень полезно при использовании самоката на ножной тяге. Есть изнашивающиеся детали – шестерни, когда-нибудь они потребуют замены. Шум — редуктор подвывает при работе. Невозможность рекуперативного торможения. Немного лучший потенциал форсирования, за счет больших оборотов вращения.

Прямой привод (DD).

Тяжелее редукторников, накат хуже из-за зубцового эффекта. Изнашивающихся деталей кроме подшипников в таких мк нет. Малошумные, а при использовании синусного контроллера могут быть вообще бесшумными. Имеют возможность использовать торможение рекуперацией. Оправдывают себя при использовании самоката в местности с большими перепадами высот и как средство экономии тормозных колодок. При установке мк на мини и микро самокаты бывает что рекуперация – единственный адекватный тормоз на борту.

Контроллер это мозги нашего самоката, от его выбора будет зависеть тяга в горки, способ старта и динамика разгона. Выбор контроллера должен быть сделан по параметрам мотора. Например мотор-колесо имеет параметры: 48V 350W, что это значит ?

Номинальное напряжение мотор-колеса 48 вольт. Никто не запрещает подавать на него меньше, но при этом будет ниже его мощность. Никто не запрещает подавать на него больше, но при этом важно не перегреть мк вкачиваемой мощностью.

Это номинальная мощность данного мк. Как показывает практика номинальную мощность можно форсировать в 1.5-2 раза у DD и в 2-2.5 у редукторников. Для выбора контроллера переведём ватты в амперы – 350/48= 7.3 ампера. На 7.3 ампера оно конечно ехать будет, но довольно печально, поэтому форсируем его до 12-15 ампер для прямого привода и 15-18 для редукторника. На эти токи нам и будет нужно искать контроллер под такое мк.

1 – выключатель питания.

Силовое питание как правило подключено на контроллер напрямую и не разрывается при простое. Выключатель питания отключает слаботочную часть контроллера, подающую напряжение на схему управления. Так как токи там небольшие можно использовать практически любую подходящую кнопку с фиксацией.

Представляет собой ручку газа мотоциклетного типа, или половинчатую или курок газа. Я настойчиво рекомендую выбирать именно курок, так как его легко отпустить в экстренной ситуации, а ручку человек инстинктивно обхватывает плотнее, чтобы удержаться. Имеет по меньшей мере три провода – плюс 5 вольт, земля и выходной сигнал.

3 – Тормозные ручки.

На электросамокаты устанавливаются тормозные ручки с встроенными концевиками, для отключения мотора при нажатии тормоза. Если контроллер имеет активированный режим торможения рекуперацией – он также будет включаться при нажатии любой тормозной ручки. Бывают с встроенными кнопками, с герконами и с датчиками холла. Подключение – масса, выходной сигнал. Для датчиков холла дополнительно подключается + 5 вольт. Иногда для того чтобы не менять штатные ручки устанавливаются отдельные модули с герконами или датчиками холла. Крепятся они на трос, или на корпус ручек.

Итак мы разобрались с общим устройством электрики.

Рассмотрим примеры сборки.

В данном проекте использована база Yedoo Ox,

ячейки акб литий-железофосфат

и мк прямого привода, диаметром 12 дюймов.

Акб разделён на два пака и размещён в деке и в рулевой стойке.

Контроллер закреплён под рулевой стойкой, там он не мешает и всегда обдувается воздушным потоком.

Привод – задний, это удобное решение для подъёма в горки. Акб снизу защищен пластиной алюкобонда 4мм.

Читать еще:  Станок для производства опилок своими руками

Итоговые характиристики самоката:

Акб 16S3P, 52 вольта 9 ампер-час.

Запас хода — 25 км.

Максимальная скорость — 30кмч.

База — Yedoo Mezeq new.

Акб из пакетов LiFePo4 9 ач.

Собраны в корпусе из алюкобонда, который закреплён на багажнике.

Мотор-колесо 350 ватт, редукторник.

Проводка к мк и акб проведена через трубы рамы.

Итоговые характеристики электросамоката:

Акб — 16S1P 52 вольта 9 амперчас.

Запас хода — 30-35 км.

Максимальная скорость — 36 кмч.

Третий собранный самокат.

База — Yedoo OX new.

Акб из ионок 18650.

Собраны в кейсе.

Кейс зареплён на руле.

Мотор — редукторник в литом ободе 12 дюймов.

Итоговые характеристики:

Акб — 13S5P LiIon 48 вольт 11 амперчас.

Запас хода — 40 км.

Максимальная скорость — 38 кмч.

База — Yedoo City.

Акб — литий ионки 18650, собраны в рулевой стойке.

Снизу установлена защита пластиной алюкобонда 4мм. На ней же стоит и контроллер.

Сверху изготовлен защитный короб из алюкобонда 3мм.

Мотор — редуторник в литом колесе 12 дюймов.

Итоговые характеристики:

Как сделать электросамокат своими руками инструменты и пошаговая инструкция

Все дети мечтают иметь самокат, однако далеко не каждый отец или мать может позволить себе купить его. В этом случае рекомендуется попытаться собрать электросамокат своими руками. Такое устройство будет качественно работать и дарить ребенку множество положительных эмоций.

Электросамокат своими руками — общие принципы и правила

Самостоятельно сделать электросамокат сможет каждый желающий. При этом нужно будет усвоить общепринятые правила его изготовления, а также придерживаться главных принципов работы. В процессе создания средства передвижения следует руководствоваться следующими нормами:

  1. Перед началом работы нужно определиться с базовым приспособлением, на основе которого будет изготавливаться самокат. В большинстве случаев опытные мастера рекомендуют использовать гироскутер, двигатель охлаждения радиатора или шуруповерт. Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор одного из них зависит только от предпочтений изготовителя.
  2. Проще всего сделать самокат из обыкновенного шуруповерта, поэтому всем новичкам советуют осваивать увлекательное дело с применения этого базового устройства.
  3. Чаще всего для передачи крутящего момента используют цепь, т.к. ее просто устанавливать и обслуживать. Среди альтернативных вариантов наиболее популярными являются жесткие передачи, пара шестеренок и фрикционная насадка.
  4. Из двух устанавливаемых колес одно должно быть ведущим. Если выбрать заднее, процесс монтажа станет более простым, а если переднее — самокат будет лучше управляться.
  5. Чтобы сделать электросамокат своими руками, необходимо изготовить прочную раму. Ее советуют делать из обыкновенных стальных труб, толщина которых не превышает 2,5 мм. Если нужно, чтобы самодельное устройство выдерживало нагрузку в 100 и более килограмм, следует выбирать трубы с более толстыми стенками.
  6. Источником питания может быть литиевый аккумулятор либо родная батарея устройства (при изготовлении самоката из шуруповерта). Кроме того, можно использовать элементы питания от различных современных игрушек.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем как приступать к работе, необходимо выполнить несколько подготовительных действий. Первым делом следует составить чертежи будущего изделия и указать на них все необходимые размеры. Кроме того, понадобиться заранее собрать все требуемые материалы и инструменты.

Для работы будут нужны следующие предметы:

  • обычный самокат (можно даже самый дешевый);
  • электродрель или шуруповерт, двигатель которой способен работать от батареи 12V;
  • обгонная муфта от стартера автомобиля;
  • редуктор и ось от болгарки;
  • 3 подшипника для роликового колеса;
  • цепь и звезда от велосипеда;
  • литиевый аккумулятор (2,2 А, 12V);
  • металлические уголки;
  • провода разного сечения;
  • крепежные элементы.

Переделка обычного самоката в электросамокат

Самодельный электросамокат является хорошей альтернативой дорогостоящему устройству, которое можно купить в специализированных магазинах. Чтобы сэкономить деньги и не снизить качество, необходимо правильно выполнить все предусмотренные действия. Среди них:

  1. Разбирают поломанную электродрель с работающим двигателем.
  2. Аналогично поступают с неработающей болгаркой, оставляя лишь угловой редуктор и ось с ротором.
  3. После этого берут обгонную муфту и устанавливают ее в месте фиксации диска редуктора болгарки.
  4. Затем деталь соединяют со снятым двигателем.
  5. На следующем этапе работы подшипник колеса обычного самоката приваривают к оси от болгарки.
  6. Подшипник надежно фиксируют, чтобы предотвратить его вращение во время работы.
  7. К обгонной муфте подсоединяют ось редуктора двигателя.
  8. К раме самоката надежно прикрепляют литиевый аккумулятор.
  9. К ручке управления подводят кнопку регулятора оборотов двигателя.
  10. От регулятора пускают 4 провода, первая пара которых идет к элементу питания, а вторая — к электродвигателю.
  11. Все места контактов закрывают изоляцией.
  12. Раму самодельного электросамоката красят и оставляют на несколько часов для высыхания нанесенного состава.
  13. Включают двигатель и проверяют работоспособность средства передвижения.

Как сделать электросамокат из шуруповерта?

Самый простой вариант изготовления позволяет самостоятельно сделать самокат из шуруповерта. В этом случае нужно будет взять устройство, двигатель которого работает от аккумулятора. Если нет возможности найти его, заменой может стать мотор из триммера. Все этапы работы выполняются просто и быстро, поэтому готовый электросамокат можно получить уже через несколько часов.

  1. В начале работы берут звезду от велосипеда и проделывают в ней несколько отверстий. Их количество, размер и расположение выбирают, исходя из вида используемых колес.
  2. Из металлической пластины изготавливают ведущую звезду. Если нет возможности самостоятельно вырезать эту деталь, ее можно купить в любом магазине с товарами для велосипедов и мотоциклов.
  3. Купленный или сделанный своими руками элемент конструкции крепят к насадке шуруповерта.
  4. На раме самоката монтируют крепление под используемый электроинструмент.
  5. На звезду примеряют велосипедную цепь, а затем фиксируют ее.
  6. На ручку руля устанавливают механизм из пружины и тросика. Он будет использоваться для включения и выключения двигателя шуруповерта.
  7. Все детали самоката покрывают специальным составом, защищающим металлические детали от коррозии.
  8. Собирают средство передвижения и проводят его испытания.

Все перечисленные действия не требуют наличия навыков подобной работы, поэтому справиться с задачей способен даже новичок.

Процесс самостоятельного изготовления самоката представляет собой трудное мероприятие, которое требует от мастера больших усилий и соблюдения правильной последовательности действий. Если получится избежать ошибок, результатом работы станет качественное средство передвижения, которое понравится не только ребенку, но и взрослому.

Электросамокат своими руками: фото пошаговой сборки

Самодельный электросамокат сделанный своими руками из двигателя электродрели и редуктора от болгарки: фото сборки, а также видео испытаний самоката.

Электросамокаты постепенно входят в нашу повседневную жизнь, на улицах можно встретить такие аппараты не только для детей, но и для взрослых. Да и некоторые обладатели этих устройств, ездят на работу минуя пробки на дорогах, ведь запаса хода такого транспортного средства хватает на 15 — 20 км и заправлять его бензином не нужно.

Промышленные варианты самокатных устройств которые есть в продаже, стоят не дёшево, но для наших народных умельцев построить самокат на электротяге из подручных материалов не проблема и в этой статье мы рассмотрим такую самоделку.

Автор представленной самоделки решил сделать электросамокат своими руками для своих детей и это у него получилось.

Для сборки автор использовал следующие материалы:

  • Обычный самокат китайского производства.
  • Электродрель, работающая от аккумулятора 12V.
  • Ось и редуктор от болгарки.
  • Обгонная муфта «Бендикс» от стартера автомобиля.
  • Подшипники для роликового колеса – 3 шт.
  • Литий-полимерный аккумулятор — 12V и 2,2 А.
  • Провода.
  • Алюминиевые уголки.
  • Болты, гайки, заклёпки.

Далее несколько фото сборки электросамоката с описанием.

Автор разобрал дрель, оставил только двигатель с редуктором. С неработающей болгарки взял угловой редуктор и ось двигателя с ротором.

В своей конструкции автор использовал обгонную муфту от стартера авто. Обгонная муфта устанавливается в место крепления диска редуктора болгарки и соединяется с электродвигателем.

Обгонная муфта здесь нужна, чтобы при отключении двигателя колесо самоката не останавливалось и не тормозило, а продолжало вращение.

Обратите внимание! Бендикс может быть левосторонний или правосторонний, его нужно подбирать в зависимости от направления вращения.

Соединил ось от болгарки с колесом самоката, для этого подшипник колеса приварил к оси, также заварил внутри сам подшипник, чтобы он не вращался. Колесо намертво зафиксировано на оси чтобы передавался крутящий момент на колесо.

Ось колеса посажена на два подшипника закреплённых алюминиевыми уголками на раме самоката.

Теперь нужно соединить ось редуктора двигателя с бендиксом.

В оси редуктора двигателя просверлил (перпендикулярно оси) отверстие 3.3 мм, и забил в него кусок сверла.

В самом бендиксе сделал продольный пропил чтобы вошла ось с куском сверла, получилось что-то вроде карданного соединения.

На фото: помощники автора.

На раме закрепил литиево-полимерный аккумулятор.

На руле установил кнопку регулятора оборотов от электродрели, подключается регулятор просто, два провода идут на электродвигатель и ещё два на сам аккумулятор.

Вот так выглядит готовая самоделка.

Дети немедленно приступили к испытаниям самоката с моторчиком.

На этом видео показан электросамокат сделанный автором своими руками.

Двигатель и контроллер для электросамоката своими руками

В этой статье я расскажу как в домашних условиях сделать мощный двигатель для самоката или детского электромобиля с высоким КПД и простой контроллер к нему.

Читать еще:  Асфальтирование своими руками

Первое что вас шокирует это то, что в этом двигателе не будет железа. Не нужно нарезать пластины статора или ротора на лазерном оборудовании, собирать в пакеты и подгонять всю конструкцию к микронной точности. Это обычно мешает обычным людям создавать самим двигатели. Вы удивитесь насколько проста конструкция и не поверите полученным от нее характеристикам.

Обычно вбивая в поиск на ютубе например «электродвигатель своими руками» вы видите катушку и магнит и это вращается и все знают, что да это работает, но кпд там ничтожный и нормальную тягу создать не может. Но, все ошибаются, на самом деле используя правильно катушку и магнит можно сделать мощный двигатель с высоким кпд.

С чего все начиналось. Когда-то просматривая патенты на двигатели я обратил внимание на двигатель из катушки внутри которой вращался длинный магнитный стержень закрепленный на валу, такая конструкция не приобрела распространение по причине низкого кпд из за слабых магнитов которые были в то время и немного неправильной конструкции. Забегая наперед скажу какой должна быть идеальная конструкция двигателя — магнит сферической формы закрепленный на оси полюсами перпендикулярно оси вокруг него располагается круглая катушка квадратного сечения (через нее проходит ось поэтому можно ее разделить на 2 части и разместить ближе к оси) — все — конструкция готова, остается закрепить все в корпусе и получится двухтактный двигатель. Правда найти такой магнит в продаже мне еще не удавалось но если все начнут делать такие двигатели то скоро появятся.

Сейчас в продаже есть магниты цилиндры диаметрально намагниченные с отверстием по оси, они почти идеально подходят (лучше на сейчас нету), стоят они в общем не дешево но все равно дешевле готовых двигателей раза в 2-5, самые крупные внутри катушки с током (15А 100-200 витков) руками не провернуть уже (за магнит не за ось, а за ось и плоскогубцами не провернуть). Первое опасение мое было когда я запускал такой двигатель на самокате — было, не порвет ли он случайно зубчатый ремень при старте. То-есть понимаете что это уже не те игрушечные двигатели с катушкой и магнитом что вы видите на ютубе.

Теперь о КПД, оказалось все очень просто и предсказуемо, когда магнит цилиндр (сфера) повернут полюсами к виткам катушки то сила магнитного поля действует на магнит по касательной то-есть перпендикулярно к радиусу создавая максимальный вращательный момент а когда он повернут полюсами по оси катушки то момент равен нулю а это означает что в таком положении если подать на катушку ток он весь 100% пойдет в нагрев и кпд вращения = 0%, а когда он повернут полюсами к катушке то кпд максимум и зависит от установившегося тока при определенной нагрузке. Например если в этой точке при напряжении питания 10в установился ток 1А то полное сопротивление (активное + реактивное) = 10 Ом и если при этом сопротивление самой обмотки 1 Ом то кпд в той точке 90% (ну и соответственно если сопротивление обмотки 0,1 Ом то кпд 99%). Вывод — обмотка должна быть с как можно меньшим сопротивлением и запитывать ее нужно в тех точках где кпд максимальный их однозначно нельзя запитывать когда магнит повернут вдоль оси или почти вдоль оси так как это 90-100% потери (нагрев). И в этом можно убедится если собрать простой драйвер на 2х ключах (схема в конце статьи) и подать управление от микросхемы с почти любого куллера с 4мы выводами (контроллер управления куллером с встроенным датчиком холла и 2мя выходами которые обычно подключают напрямую к обмоткам). КПД будет на уровне 55% (максимум 72,2% минус потери на сопротивлении зависит от нагрузки на двигатель). Вы уже наверно поняли как нужно повышать КПД, сокращать угол запитки со 180 град до 90 — 45 — 30 — 15, чем меньше тем кпд ближе к 100% но снижается тяга. Где разумный предел, получается при 180 угле потребляем 100 вт отдаем в нагрузку 50-70 вт, если сократить угол до 90 то потребляем 50 вт а отдаем в нагрузку 37 — 44 — (максимум 89,97% — потери) кпд выше но отдаваемая мощность ниже при том же напряжении питания, 120 град (будет аналогично 3хфазному теоретический максимум 86% — потери на активном сопротивлении). Нужен двигатель с большой равномерной тягой и кпд 95%? Запросто — берете 6 магнитов на одну ось со смещением угла катушек или магнитов по 30град получаем 6ти фазный 12 тактный двигатель (аналог 12 цилиндровому двс) с кпд до 97.2% который также можно перепрограммировать на любой другой угол фазы и жертвуя кпд поднимать тягу еще в 2-3 раза при необходимости.

Эскиз ниже показывает конструкцию двигателя и размещение датчиков холла (в примере датчики холла разведены от середины катушки на угол 45 градусов что дает 90 градусов угол запитки обмоток, когда полюса магнита находятся максимально близко к виткам катушки)

Мой двигатель однофазный двухтактный с углом запитки 110 град выдал кпд 87% на скорости 13 км/ч с нагрузкой 92 кг по ровной дороге при этом обмотки заклеенные в закрытом деревянном корпусе за час непрерывной езды нагрелись аж до 41 градуса при среднем потреблении двигателя 88 Вт. Две обмотки по 125 витков в параллель проводом диаметром 0,83 мм, магнит 65 диаметром, 30 высота, внутренний 18 мм ссылка. В сумме меди 260 грамм из расчета на 260 Вт. Мой вес 85 кг (самокат 8кг с двигателем и батареей, легче только из карбона), питание 10х Samsung INR18650-25R = 87 Вт/час (42В максимум с отводом от середины, 2.5 А/ч) мне полного заряда хватает на

15 км по ровной дороге.

Изначально использовался 1 датчик холла (но я уже тогда знал что это большие потери так как делал такие двигатели и раньше), так двигатель на холостом ходу потреблял 42 Вт (1 А на каждую половину батареи, итого 2*21 или 1*42) и за 2 минуты нагревался до 50 градусов (это без нагрузки), установка 2х датчиков холла снизила ток холостого хода в 10 раз! и он составил 100 мА (4,2 Вт) и греться он перестал. На максимальной нагрузке (езда в горку) ток достигал 6 ампер (>250 Вт) и обмотка разогревалась так что больше пары минут нельзя было ездить а после установки 2х датчиков холла и подачи питания на обмотки только в нужные моменты, согласно рисунку выше, полностью решило проблему перегрева (значительно подняло кпд) и ток при заезде на ту же горку упал в 2 раза (130 Вт)

И так магниты с катушками запакованы в корпус, вал (болт М6 100мм на котором гайками с бортиком, зажимные для колес, через шайбу и резиновую прокладку зафиксирован магнит) закреплен в немагнитных стальных подшипниках (это в идеале, но я использовал обычные дешевые стальные но сила магнитного поля такая что крутятся они с трудом, поэтому лучше сразу нержавейку ставить) и самое главное как его теперь запустить. Я использовал самый простой вариант одна катушка и один магнит — самый дешевый вариант и для самоката подходит идеально, естественно так как запитываем только 90 — 120 градусов сектор на такт то остается незаполненные тягой сектора и стартовать такой двигатель будет с толчка, но это же не вентилятор а двигатель для самоката, оттолкнулся, включил двигатель и поехал, все просто. Если же нужен автопуск то минимум нужно делать 2х фазный 4х тактный, такой поставил в детском автомобиле.

Контроллер

Фраза «шим регуляция» у меня ассоциируется с потерями, запитывать нужно постоянным током чтобы избежать потерь переключения на ключах и не греть диоды в ключах, в общем контроллер может работать с кпд 97% и выше если забыть про шим, а скорость лучше регулировать напряжением питания (например у меня в самокате она фиксированная 13 — 18 км/ч в зависимости от веса ездока). Запитка обмотки двумя тактами возможна или мостом но тогда потери всегда на 2х ключах или полумостом с питанием с отводом от средней точки, выбран именно такой вариант так как в 2 раза уменьшает потери на ключах (всегда катушка включена только через 1 ключ). Еще из плюсов такого полумоста то что обратная эдс при отключении катушки сливается через 1 диод в противоположное плечо и потери на диодах тоже в 2 раза меньше то-есть больше энергии вернется в конденсатор / аккумулятор так же и с рекуперации от скатывания с горки. В итоге получаем полумост + драйвер полумоста + схема управления.

Схема управления

Использование одного датчика хола не дает возможность управлять углом в котором запитывается обмотка, поэтому нужно минимум 2 датчика расположенные таким образом чтоб получать включение обмоток в нужном диапазоне, проще всего сделать угол 90 град (для этого нужно разнести датчики на 45 градусов от витков катушки в обе стороны) тогда пары датчиков хватит на 4 такта (используем только 2 из них для однофазного) . Каждый датчик возвращает 2 позиции которые означают видит ли он северный или южный полюс, так вот когда оба видят северный включаем один ключ, когда оба видят южный второй, при использовании микросхем от куллера — реализуется логикой 2или-не, на входы двух логических элементов подается питание через сопротивления на выходах при этом 0, микросхемы куллера коммутируют входы логических элементов на ноль, когда оба входа на нуле на выходе 1 — включается 1 ключ, и так же когда на втором логическом элементе оба входа на нуле включается другой ключ. Все просто. Учитывайте при выборе микросхемы драйвера куллера (датчик холла) что они есть с защитой от остановки и без, для двигателя поддержки как у меня на самокате лучше использовать с защитой он запустится только при начале езды, но для двигателя который должен стартовать сам нужно выбирать без защиты и делать ее если необходима другим способом (защита от перегрузки по току например).

Читать еще:  Как поднять дачный домик своими руками

Микросхем логики у меня не было потому заменил транзисторами. Схема подключения драйвера мосфетов по даташиту.

Отладка двигателя

Хочу отметить важные моменты которые уберегут детали контроллера от случайного выжигания. Дело в том что обратная эдс с катушки очень коварная штука, она может спалить всю электронику и драйвер и микросхемы с датчиком холла. Для предотвращения таких ситуаций обязательно должны стоять конденсаторы по входу питания в которые сливается обратная эдс с катушки (через защитные диоды в мосфетах) при случайном отключении батареи, минимум 1000 мкф 50В с низким esr. Также для предотвращения попадания выбросов высокого напряжения на выход драйвера через обратную емкость мосфета, обязательно в цепи затвор исток должен стоять стабилитрон на 13-15В (что ниже допустимого напряжения затвора 20В но выше управляющего напряжения с драйвера 12В).

При первом включении обмотку лучше подключать через сопротивление ограничивающее максимальный ток (10-50 Ом), переворотом датчиков холла добиваемся вращения в нужную сторону. Также перемещая датчики можно найти позиции где потребление на холостом ходу будет минимальным и работа двигателя тихой. Сильно уменьшать угол запитки не стоит ( 20.10.2019 Изменена: 04.11.2019 0 6

Электросамокат из шуруповёрта.

В интернете много всякого интересного видео, и просматривая в очередной раз ролики на ютубе, я наткнулся на обзор электросамоката RAZOR. Мне стало интересно на сколько этот вид транспорта популярен. Побродив по интернету, оказалось, что это весьма распространённая вещь. Позже отдыхая на Азовском море в городе Ейск, я воочию увидел промышленный китайский электросамокат с широкими колесами с тормозными дисками. Видимо те, у которых большие аккумуляторы и заряда хватает на 40км. Меня поразила мощная рама. Эдакий маленький мопед ))))). Цена самокатов подкупает. От 12000 за самокат с мощностью электромотора 350Вт. Но на этом я не остановился и нашёл несколько статей самодельных электросамокатов. Идея самодельного электросамоката из шуруповёрта мне очень понравилась и я решил создать свой собственный самокат из фанеры. А шуруповёрт применил какой то австрийский. Это была аккумуляторная дрель– шуруповёрт с ударом и 24В аккумулятором. Мне она досталась даром. Было конечно страшно вначале, меня посещали сомнения, хватит ли мощности двигателей, что бы везти мои 78кг живого веса ))), но их оказалось на столько много, что я не могу удержать самокат даже упираясь в асфальт, колёса начинают буксовать.

Начал я изготовление этого чуда с оценки размеров самоката на глаз, расставляя детские игрушки дочурки на полу. Затем определился с размерами колёс будущего самоката. На сколько я помню 140мм в диаметре.
Сбегал в магазин «Всё для сада и огорода» и купил 2 колеса за 180 рублей каждое. Затем склеил несколько листов формата А4 для разметки деталей в реальном масштабе. На нём я разложил колёса, начертил основание и изобразил весь самокат в профиль, в натуральную величину. Потом с неё я переносил изображения отдельных деталей на другие листы и наклеивал их на фанеру. И прям по ним вырезал детали.

Ещё в моей конструкции присутствует брус 40х50. Он служит для усиления площадки на которой стоит человек. Так как самокат изготовлен из слоёной фанеры толщиной 8мм, а площадка весьма длинная и вес на нее приходится приличный. Да к тому же она лежит плашмя, то без усиления она сломается даже под младенцем. Она и по сей день немного прогибается по краям. В планах это устранить, но на момент написания статьи, это только планы. Брус испытывался на прочность варварским способом. Отрезал мне нужную длину, одним краем положил на порог ванной комнаты, а другой на пол. Получилось 2 точки опоры по бокам. Середина полностью висела в воздухе. Брал свою маленькую дочку и мы вместе с ней прыгали как могли на середине бруса. Он не только выдержал, но даже и не захрустел.

Руль изготовлен из трубки предположительно титанового происхождения, так как такой прочностью алюминий и дюраль не обладают.
С торца рукоятки под правую руку расположен переменный резистор отвечающий за скорость самоката.

Сзади к резистору подпаяна маленькая плата с микросхемой к561ла7. Это у меня самопальный шим на ней реализован и находится всё это прям в руле. А вот силовой транзистор я применил IGBT на 60А, так как полевики IRFZ44Z в количестве 3 штук у меня вышли из строя сразу )))). Вы наверное подумаете, что я забыл параллельно мотору поставить диод от обратных бросков тока, но вы ошибётесь, если так подумаете. Я могу только догадываться, что транзисторы вышибло из–за прямых бросков напряжения, так как эти полевики всего на 40 вольт рассчитаны. Током их пробить сложно, я их запараллелил. А вот IGBT стоял у меня хорошо, он ведь на 600В рассчитан. Но однажды погазовав на песке его пробило. Я сначала был в недоумении, как же это случилось? Неужели он не выдержал по току? Но всё оказалось банальней. У меня двигатель ничем не защищен, а защитный диод припаян к его выводам. И тут я заметил, что эта гадина отвалилась одной ножкой от двигла. Решил не только переместить его на плату (для большей надёжности, что бы больше не отваливался), но и управление переделать на кнопочное. Ведь как показала практика, крутить газ во время движения не удобно, это ведь не мотоцикл. Хотя может я просто неудобную газульку сделал. Зато кнопочное оригинальней и функциональней, прикручу к ней динамическое торможение. А в перспективе и бортовой компьютер сотворить. Ведь МК уже будет стоять на готове. Да да, именно ему будет поручено управлять IGBT транзистором опираясь на сигналы с кнопок. А ещё закрывать транзистор перед тем как включить реле динамического торможения. Хочу реле применить автомобильное, у них достаточно высокий ток коммутации и они доступные.

Вообще я занимаюсь программированием только PIC микроконтроллеров, но давно хотел попробовать свои силы в AVR. Вот и пришла в голову мысль применить AT90S1200 валяющийся у меня без дела. Тем более это уже старинный предмет. Но на момент написания статьи, это только планы. Пока опишу всё что сейчас есть.

Аккумуляторы я купил один в один с источником бесперебойного питания на 7А/Ч и 12В. Две штуки мне обошлись в 1400р.
Аккумуляторы эти гелевые. В своё время я много начитался про них перед покупкой. Главным критерием выбора было то, что их можно без опасения вредных паров заряжать дома. Мой самодельный зарядник для автомобильного аккумулятора оказался кстати, ведь он ещё и автоматический, а гелевые аккумы страх как не любят перезаряда. Заряжаю я их током 500мА. С полностью заряженным аккумуляторами я ни разу не катался. Но предположительно их хватит на 40 минут интенсивной езды. По километражу тоже конкретного ничего не скажу, но он явно меньше чем хотелось бы ))). Километров 10 это предел. Жаль у меня смартфон умер, хоть по GPS проверить как быстро он едет.

Во время катания я заметил, что на переднее колесо приходятся очень большие удары даже от маленьких неровностей на дороге. Видимо это от того, что приходится стоять ближе к рулю, так как сзади много места занимают аккумуляторы. Вот и захотелось мне их переместить в перёд, пусть тусуются там, а вес ездока почти весь приходится на заднее колесо. Благо я купил колёса с запасом по прочности и 100кг на колесо это его номинальная нагрузка. По сравнению с передним, заднее колесо спокойно преодолевает препятствия и крепится в моей конструкции намного жестче.

Ну а теперь не много фоток и видео:

Процесс сборки

Примерка и изготовление

А вот и испытание. Правда снимаю мальца который попросил у меня прокатиться, но он видимо боится быстро ехать, так что до максимальной скорости он так и не разогнался:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector