Jak zbudować elektryczny pojazd z przekładnią i agregatem prądotwórczym 20kW?
przekladnia elektryczna
From: Maciej Fabisiak <fabis_at_nospam_it.pw.edu.pl>
Subject: przekladnia elektryczna
Date: Wed, 15 Nov 2000 11:46:59 +0100
dziekuje za wszystkie odpowiedzi dotyczace moich pytan o pradnicach.
rzeczywiscie taka pradnica jest za duza. Silnik elektryczny ma inna
charakterystyke niz silnik spalinowy.
np. moment oddawany na osi wirnika jest najwiekrzy gdy wystepuje prad
zwarcia, przy minimalnym pradzie obciazenia. A moc maksymalna oddawana
wystepuje gdzies w polowie obrotow biegu jalowego.
Zeby w jakims pojezdzie zastosowac przekladnie elektryczna musze miec np:
-silnik elektryczny o mocy 20kw, (jednak oddawal bedzie ok 60% tej mocy)
-agregat pradotworczy ktory bedzie wytwarzal moc wiekrza niz potrzebuje
silnik: czyli np. 20,5 kw (500W zwykle pobieraja inne odbiorniki w
pojezdzie)
Znalazlem w jednejk z ksiazek zestawienie pojazdow elektrycznych (bez
agregatu) i np. Electrovair II firmy GM, wazyl jakies 1,5 tony, mial
silnik 3-fazowy 86kw, napiecie 530V, obroty: 13000 obr/min, Vmax=125mk/h
Inne mialy zwykle silniki pradu stalego, ok 2-3tys. obr/min, np 48-220V
moc: 2-20kw, zwykle po kilka silnikow mniejszych zamiast jednego, np
2x3.75kw, Vmax=50-100km/h
a zasieg, to zalezal juz tylko od pojemnosci akumulatorow.
----------------------
ale gdyby ogromnej masy akumulatorowej zastosowac agregat ktory nabiezaco
by dostarczal energii do silnika?
Agregat musial by jednak wytwarzac moc wiekrza niz moc pobierana przez
silnik. I takie same napiecie na jakie jest dany silnik.
Zwykle w agregatach sa silniki pradu przemiennego, ktory pozniej jest
prostowany do akumulatora. Ale gdy by czesc pradu nie prostowac i zasilac
3-fazowy silnik elektryczny? Tak jest np. w autobusach gdzie swietlowki sa
na prad przemienny.
Pytanie:
1. czy jest jakas mozliwosc aby gdzies dostac/kupic/wykrasc dokumentacje
jakiegos tego typu pojazdu? (wiem, ze w jakims instytucie badawczo
rozwojowym byla zbudowana 'elektryczna' Nysa.)
2. czy wogole jest realne zbudowanie takiego wehikulu, moze taki agregat
wogole by nie wszedl pod maske, oczywiscie po wyjeciu starego silnika wraz
ze skrzynia. Oczywiscie mysle o wiekrzych samochodach jak: Tarpan, Uaz
lub motocykl z koszem (wtedy bez agregatu).
3. Silnik 3-fazowy moze osiagac duze obroty, ale przez dalaczenie
kolenych 3 uzwojen obroty maleja.
-Ale chyba mozna w inny sposob tez regulowac predkosc obrotowa?
-Czy do takiego napedu jest lepiej zastosowac silnik pradu stalego,szeregowy ?
-Im wiekrze napiecie zasilania silnika tym lepiej, np: rzedu 110V?
-Czy nie wystepuje wtedy przypadkiem iskrzenie szczotek w silnikach pradu
stalego?
z gory dziekuje za odpowiedzi,
From: "J.F." <jfox_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: przekladnia elektryczna
Date: Wed, 15 Nov 2000 15:41:04 +0100
Uzytkownik "Maciej Fabisiak" <fabis_at_nospam_it.pw.edu.pl> napisal w wiadomosci
dziekuje za wszystkie odpowiedzi dotyczace moich pytan o pradnicach.
rzeczywiscie taka pradnica jest za duza.
Wcale nie :-)
Zeby w jakims pojezdzie zastosowac przekladnie elektryczna musze
miec np:
-silnik elektryczny o mocy 20kw, (jednak oddawal bedzie ok 60% tej
mocy)
Oj - chyba jednak wiecej tych %.
ale gdyby ogromnej masy akumulatorowej zastosowac agregat ktory
nabiezaco
by dostarczal energii do silnika?
Agregat musial by jednak wytwarzac moc wiekrza niz moc pobierana
przez silnik.
To zwykle nie jest problem - glupi silniczek samochodowy 100KM to jest
75kW mocy
I takie same napiecie na jakie jest dany silnik.
Zwykle w agregatach sa silniki pradu przemiennego, ktory pozniej
jest
prostowany do akumulatora. Ale gdy by czesc pradu nie prostowac i
zasilac
3-fazowy silnik elektryczny? Tak jest np. w autobusach gdzie
swietlowki sa
na prad przemienny.
Alez wcale nie - dawno dawno temu napedzalo sie pradnice pradu stalego
o napieciu
regulowanym wzbudzeniem. To byl najprostszy sposob regulacji
mocy/obrotow/momentu
silnika. Do tego stopnia dobry ze jak byl pod reka prad z elektrowni -
to silnik
pradu zmiennego napedzal pradnice pradu stalego, ktora zasilala
silnik.
A swietlowki zasilane sa z osobnej przetwornicy - to dlatego w PKP tak
piszczy.
Teraz elektronika mocno to zmienila..
2. czy wogole jest realne zbudowanie takiego wehikulu, moze taki
agregat
Lokomotywy dieslowskie tak mialy
wogole by nie wszedl pod maske, oczywiscie po wyjeciu starego
silnika wraz
ze skrzynia. Oczywiscie mysle o wiekrzych samochodach jak: Tarpan,
Uaz
lub motocykl z koszem (wtedy bez agregatu).
Poczytaj lepiej o napedzie hybrydowym samochodow. To wchodzi do
pojazdow
wielkosci Hondy Civic czy Punto. Wraz z agregatem i bateria
akumulatorow zeby
w miescie nie trzeba bylo smrodzic.
Nawiasem mowiac - byc moze warto sie zastanowic nad czym takim.
Benzyna w gore i w gore, a prad ciagle bez akcyzy :-)
3. Silnik 3-fazowy moze osiagac duze obroty, ale przez dalaczenie
kolenych 3 uzwojen obroty maleja.
Silnik wielobiegunowy? to na dobra sprawe nie wiadomo czy to kilka
uzwojen,
czy jedno "rozproszone".
-Ale chyba mozna w inny sposob tez regulowac predkosc obrotowa?
Oczywiscie - regulujac czestotliwosc zasilajaca. Poniewaz prad zmienny
robi elektroniczna przetwornica z pradu stalego z akumulatorow -
wszystko jej jedno jaka czestotliwosc sie zada :-)
-Czy do takiego napedu jest lepiej zastosowac silnik pradu
stalego,szeregowy ?
-Czy nie wystepuje wtedy przypadkiem iskrzenie szczotek w silnikach
pradu stalego?
Otoz to - istnieje, szczotki trzeba czesto wymieniac, wiec lepiej
silnik
pradu zmiennego ...
-Im wiekrze napiecie zasilania silnika tym lepiej, np: rzedu 110V?
Mowimy o mocy rzedu 20kW. Jaki musialby byc prad przy 12V np ?
z gory dziekuje za odpowiedzi,
Czy Ty chcesz to zrobic? Chyba szkoda zachodu - duzo pracy, duzo
eksperymentow - nigdy nie skonczysz. Kup sobie Melexa chwilowo,
mozesz zamocowac z tylu agregat do doladowywania ..
J.
From: "Michał Smolnik" <smolnik_news_at_nospam_go2.pl>
Subject: Re: przekladnia elektryczna
Date: Wed, 15 Nov 2000 19:42:33 +0100
Użytkownik Maciej Fabisiak <fabis_at_nospam_it.pw.edu.pl> w wiadomooci do grup
dyskusyjnych
napisał:Pine.OSF.3.96.1001115110622.21689A-100000_at_nospam_alfa1.it.pw.edu.pl...
ale gdyby ogromnej masy akumulatorowej zastosowac agregat ktory nabiezaco
by dostarczal energii do silnika?
Agregat musial by jednak wytwarzac moc wiekrza niz moc pobierana przez
silnik. I takie same napiecie na jakie jest dany silnik.
I tu się mylisz, przeciez nie jezdzi sie caly czas z maksymalna moca. Mozna
dac agregat o mocy duzo mniejszej i aku. Falownik zasilany z aku, sterowany
przez pedal gazu (moze teraz pradu) reguluje obroty.
Mozna dac silnik pradu zmiennego 1 fazowy, wtedy lepiej zrobic z
akumulatorów napiecie ~220V, radykalnie upraszca to konstrukcje falownika,
ale stosunek masa/moc nie jest rewelacyjny.
Znacznie lepszy jest silnik 3-fazowy. I co najwazniejsze mozna dostac takie
o rozsadnej mocy.
Mysle o mocy ok. 20 - 30 kW, nie bedzie to rewelacyjne, ale przyspieszenie
bedzie znacznie lepsze niz dla silników spalinowych o analogicznej mocy.
Wynika to z krzywej mocy wzgledem predkosci. Zreszta wystarczy popatrzec na
tramwaj. 105N ma 4x41kW = 262KM. Masa własna jednego wozu to 17 ton, z
pasażerami nawet 23 tony (125 miejsc). A przyspieszenie porównywalne z
polonezem, który ma masę jedenastokrotnie mniejszą a moc silnika tylko
pięciokrotnie mniejszą. Dodatkowo tramwaj też nie wykorzystuje mocy
maksymalnej (ma rezystory szeregowe), inaczej stojący ludzie poprzewracaliby
się (czyli jak mówi nasz prof. fizyki - "Zajęliby pozycję o najmniejszej
energii potencjalnej").
3. Silnik 3-fazowy moze osiagac duze obroty, ale przez dalaczenie
kolenych 3 uzwojen obroty maleja.
-Ale chyba mozna w inny sposob tez regulowac predkosc obrotowa?
-Im wiekrze napiecie zasilania silnika tym lepiej, np: rzedu 110V?
Wlasciwie wszystko juz napisalem powyzej
Ja tez przez pewien czas myslalem nad tego typu urzadzeniem, toz to pojazd z
napedem hybrydowym domowej roboty! Niestety nie jestem Adam Slodowy i mój
czas i pieniadze sa ograniczone, tak wiec projekt pozostal w sferze marzen.
Myslalem nawet nad silnikiem do agregatu, który zapewnilby cicha prace i
mniejsze zuzycie paliwa. Moim zdaniem silnik Stirlinga bylby najlepszy
(silnik spalinowy o zewnetrznym spalaniu), ale nie znalazlem o nim zadnych
danych. Wiem tylko, ze firma Philips po wojnie prowadzila prace nad
zastosowaniem tego silnika do napedu agregatów. Jego wada jest to, ze nie da
sie szybko zmieniac predkosci obrotowej, dlatego nie stosowano go w
pojazdach.
--
pozdrawiam
Michal Smolnik
smolnik_at_nospam_go2.pl
From: ladzk_at_nospam_waw.pdi.net (Dariusz K. Ladziak)
Subject: Re: przekladnia elektryczna
Date: Wed, 15 Nov 2000 23:44:54 GMT
On Wed, 15 Nov 2000 19:42:33 +0100, "Michał Smolnik"
<smolnik_news_at_nospam_go2.pl> wrote:
[...]
Ja tez przez pewien czas myslalem nad tego typu urzadzeniem, toz to pojazd z
napedem hybrydowym domowej roboty! Niestety nie jestem Adam Slodowy i mój
czas i pieniadze sa ograniczone, tak wiec projekt pozostal w sferze marzen.
Myslalem nawet nad silnikiem do agregatu, który zapewnilby cicha prace i
mniejsze zuzycie paliwa. Moim zdaniem silnik Stirlinga bylby najlepszy
(silnik spalinowy o zewnetrznym spalaniu), ale nie znalazlem o nim zadnych
danych. Wiem tylko, ze firma Philips po wojnie prowadzila prace nad
zastosowaniem tego silnika do napedu agregatów. Jego wada jest to, ze nie da
sie szybko zmieniac predkosci obrotowej, dlatego nie stosowano go w
pojazdach.
Stosowano, stosowano... Holendrzy chyba zmajstrowali autobus tym
pedzony. Zmiane mocy silnika rozwiazano przez zmiane cisnienia
wewnatrz silnika - gazu roboczego upuszczano lub dodawano. Problem
jedynie w tym ze gazem owym byl wodor (mysle ze hel bylby
skuteczniejszy termodynamicznie tyle ze ma brzydki zwyczaj przez
scianki przenikac) pod cisnieniem rzedu 150 atmosfer. Raz ze sporo i
troche napracowac sie trzeba zeby doladowac gazu do przestrzeni
roboczej, dwa ze wodor na goraco i pod cisnieniem tez ma tendencje do
wnikania w pewne materialy, w tym stal - trzeba wiec uzywac stali
ktore sa jednoczesnie zarowytrzymale (zewnetrzna komora spalania),
odporne na scieranie (ruch tloka), dostatecznie wytrzymale
mechanicznie (cisnienia - a wazyc za duzo nie powinno wiec przekroje
przydaloby sie dac mozliwie male) i na koniec odporne na migracje
wodoru powodujaca tzw. wodorowa kruchosc stali. Dac sie da ale
najtansza taka stal to nie jest...
Jednym slowem - silnik stalej mocy trudno, silnik o zmiennej mocy
jeszcze trudniej... Optymalnym uzyciem silnika Stirlinga jest
napedzanie generatora ladujacego akumulatory buforowe - wowczas nagly
spadek obciazenia elektrycznego skompensowac mozna szybko wymuszajac
wiekszy prad ladowania akumulatorow (chocby zwiekszajac wzbudzenie
pradnicy) aby nie dopuscic do zwiekszenia predkosci obrotowej ponad
dopuszczalna wartosc. Nastepnie mozna zmniejszac moc zmniejszajac
grzanie - ale to wymaga troche czasu. Tak wiec akurat w samochodzie
elektrycznym (ale nie w klasycznym napedzie hybrydowym z jednoczesnym
napedem mechanicznym od silnika spalinowego i elektrycznego a w
ukladzie z "walem elektrycznym" i buforowymi akumulatorami) silnik ten
mialby dosyc korzystne warunki pracy.
--
Darek
From: "Robert Polkowski" <polak_at_nospam_ask-blonie.prv.pl>
Subject: Re: przekladnia elektryczna
Date: Thu, 16 Nov 2000 07:31:33 +0100
Użytkownik Dariusz K. Ladziak <ladzk_at_nospam_waw.pdi.net> w wiadomości do grup
dyskusyjnych napisał:3a131c5c.7713071_at_nospam_news.tpi.pl...
On Wed, 15 Nov 2000 19:42:33 +0100, "Michał Smolnik"
<smolnik_news_at_nospam_go2.pl> wrote:
[...]
Ja tez przez pewien czas myslalem nad tego typu urzadzeniem, toz to
pojazd z
napedem hybrydowym domowej roboty! Niestety nie jestem Adam Slodowy i mój
czas i pieniadze sa ograniczone, tak wiec projekt pozostal w sferze
marzen.
Myslalem nawet nad silnikiem do agregatu, który zapewnilby cicha prace i
mniejsze zuzycie paliwa. Moim zdaniem silnik Stirlinga bylby najlepszy
(silnik spalinowy o zewnetrznym spalaniu), ale nie znalazlem o nim
zadnych
danych. Wiem tylko, ze firma Philips po wojnie prowadzila prace nad
zastosowaniem tego silnika do napedu agregatów. Jego wada jest to, ze nie
da
sie szybko zmieniac predkosci obrotowej, dlatego nie stosowano go w
pojazdach.
,,,,,ciach,,,,,,
grzanie - ale to wymaga troche czasu. Tak wiec akurat w samochodzie
elektrycznym (ale nie w klasycznym napedzie hybrydowym z jednoczesnym
napedem mechanicznym od silnika spalinowego i elektrycznego a w
ukladzie z "walem elektrycznym" i buforowymi akumulatorami) silnik ten
mialby dosyc korzystne warunki pracy.
--
> Darek
Bylo jeszcze dosc ciekawe rozwiazanie napedu ale na "krotka mete".
W pojazdach ladujacych kontenery na statki zeby uniknac
"zasmradzania" przestrzeni ladunkowych pod pokladem zrobili cos
takiego: silnik spalinowy pracuje na terenie i rozpedza kolo zamachowe,
dosc solidnej masy, przy wjezdzie do statku silnik spalinowy off i naped
z kola zamachowego na pompe hydrauliczna i dalej na kola.
Tylko nie wiem czy to sie przyjelo ;) bo widzialem tylko rysunki.
--
Robert Polkowski polak_at_nospam_ask-blonie.prv.pl www.ask-blonie.prv.pl
From: "Grzexs" <grzexs_at_nospam_poczta.fm>
Subject: Re: przekladnia elektryczna
Date: Thu, 16 Nov 2000 12:12:44 +0100
Bylo jeszcze dosc ciekawe rozwiazanie napedu ale na "krotka mete".
W pojazdach ladujacych kontenery na statki zeby uniknac
"zasmradzania" przestrzeni ladunkowych pod pokladem zrobili cos
takiego: silnik spalinowy pracuje na terenie i rozpedza kolo
zamachowe,
dosc solidnej masy, przy wjezdzie do statku silnik spalinowy off i
naped
z kola zamachowego na pompe hydrauliczna i dalej na kola.
Tylko nie wiem czy to sie przyjelo ;) bo widzialem tylko rysunki.
Kiedyś w starym "Młodym Techniku" (1975?) była fotografia pojazdu
"żyrobus" gdzieś ze Szwajcarii (Zurich?) i pokazane w przekroju koło
zamachowe. Miał ten pojazd na dachu trzy patyki, podjeżdżał pod
"szubienicę", podnosił te trzy patyki i trójfazowym silnikiem
popędzało kółko. Brak silnika spalinowego. Pisali, że podczas
hamowania erergia jest odzyskiwana. Więcej nie pamiętam - byłem w
którejś z początkowych klas podstawówki...
Grzexs