Động cơ phía ngoài chạy bằng pin lithium. Đề án, mô tả

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Thợ điện

Động cơ phía ngoài chạy bằng pin lithium. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Xe máy điện

Trên mặt nước, ngày càng có thể gặp những người câu cá sử dụng động cơ điện phía ngoài trên thuyền của họ. So với động cơ xăng, chúng có một số ưu điểm: thiết kế rất đơn giản, bật tắt tức thời, hầu như không gây tiếng ồn và không thải các sản phẩm phụ vào nước. Nhược điểm lớn nhất của động cơ điện là cần phải có nguồn điện - pin, khối lượng của nó (thường là axit chì) lớn hơn nhiều lần so với khối lượng của chính động cơ. Điều này đặc biệt bất tiện khi câu cá từ thuyền cao su, nơi cần đặt một cục pin nặng ở đâu đó. Không tạo tiện nghi và dây kết nối.

Đồng thời, có những loại pin có cường độ năng lượng tương đương nhưng có khối lượng thấp hơn đáng kể so với pin axit-chì. Chúng bao gồm các loại pin lithium khác nhau. Phần sau đây mô tả một động cơ điện phía ngoài cỡ nhỏ chạy bằng nguồn lithium đặt trực tiếp trên nó. Một sơ đồ cần thiết cho hoạt động của động cơ điện và nguồn điện của thiết bị điện tử được đưa ra. Các thông số khác nhau của toàn bộ động cơ phía ngoài cũng được đo.

Với mục đích này, một động cơ phía ngoài Sevylor SBM12 hai tốc độ 18 volt đã được sử dụng, trọng lượng của nó (không có pin) là khoảng 2,5 kg (động cơ tương tự cũng được sản xuất dưới nhãn hiệu Aqua Marina T 18). Ở tốc độ cao hơn, năng lượng pin được cung cấp trực tiếp cho động cơ và ở tốc độ thấp hơn, thông qua một điện trở bổ sung. Trong trường hợp thứ hai, như các phép đo đã chỉ ra, một phần ba năng lượng tiêu thụ từ pin sẽ làm nóng điện trở, tức là bị lãng phí. Theo hộ chiếu động cơ, dòng điện tiêu thụ ở tốc độ cao hơn đạt 14,7 A và ở tốc độ thấp hơn - 7 A. Trong trường hợp này, trong trường hợp đầu tiên, động cơ phải phát triển lực neo là 8,1 kgf, và trong trường hợp thứ hai - 3,6kgf. Theo các phép đo, ở điện áp nguồn 11 V, động cơ đã tạo ra một lực khoảng 2,5 kgf ở tốc độ thấp hơn, gần với giá trị đã khai báo.

Ở phiên bản gốc, nguồn điện là một cục pin bao gồm ba cục pin mắc nối tiếp, mỗi cục lần lượt bao gồm hai cục pin lithium-ion IMR 26650 (KeepPower) được mắc song song với dung lượng 5200 mAh.

Như bạn đã biết, pin lithium là nguồn năng lượng rất "nhẹ nhàng": đối với mỗi loại, điện áp tối đa được đặt để pin có thể được sạc và điện áp tối thiểu khi xả. Đối với pin lithium-ion, các giá trị này trên mỗi ô lần lượt là 4,1 và 2,9 ... 3,2 V. Ngoài ra, bạn cần đảm bảo rằng nhiệt độ của pin không vượt quá 50 ... 60 ^оC.

Tất cả các pin được đặt trong một băng cassette, khối lượng của động cơ phía ngoài với nguồn năng lượng như vậy được lắp trong thân là 3,9 kg. Khi thử nghiệm, động cơ điện được lắp đặt trong bể chứa đầy nước và hoạt động với cánh quạt ban đầu ở tốc độ thấp hơn. Để tự động ngắt kết nối pin khi điện áp giảm xuống mức thấp hơn cho phép, một thiết bị điện tử đã được sử dụng, được lắp ráp theo sơ đồ dưới đây. Trước khi tắt máy, động cơ hoạt động liên tục trong một tiếng rưỡi. Đồng thời, mức tiêu thụ hiện tại giảm từ 7,5 xuống 5,3 A.

Các thử nghiệm cho thấy vấn đề sau. Các phép đo cho thấy điện trở trong của toàn bộ nguồn điện tích điện là 210 mΩ. Ở mức 7,5A, công suất tiêu thụ trong pin xấp xỉ 12W. Ở trong hộp kín, nó nóng lên khá mạnh: sau khoảng một giờ hoạt động liên tục, nhiệt độ của nó lên tới 50 ^оC và tiếp tục tăng. Hai chiếc quạt mini một watt được sử dụng để làm mát nó, giúp loại bỏ vấn đề này. Đồng thời, thiết kế của vỏ máy phải hơi phức tạp để bảo vệ pin và thiết bị điện tử khỏi sự xâm nhập của nước, nhưng đồng thời đảm bảo luồng không khí.

Phiên bản cuối cùng sử dụng pin lithium polymer. Nó có điện trở trong thấp hơn nhiều, do đó, ngay cả khi hoạt động liên tục trong thời gian dài trong hộp kín, không cần làm mát cưỡng bức. Ngoài ra, để loại bỏ tổn thất năng lượng xảy ra trong động cơ ban đầu khi hoạt động ở tốc độ thấp hơn, chế độ cấp nguồn xung đã được sử dụng. Trong số những thứ khác, điều này cho phép bạn điều chỉnh trơn tru công suất của động cơ phía ngoài và theo đó là tốc độ của thuyền.

Nguồn điện là pin Turnigy Multistar 14,8V. Công suất của nó là 16 Ah, trọng lượng - 1,3 kg. Đối với pin lithium polymer, điện áp tối đa khi sạc là 4,2 V trên mỗi ô và điện áp tối thiểu khi xả là 3...3,3 V. Pin bao gồm bốn ô và tổng điện áp ở trạng thái được sạc là 16,8 V. Các phép đo cho thấy rằng điện trở trong trong trường hợp này là 8 mΩ, do đó, ngay cả ở dòng điện 10 A, công suất tiêu thụ trong pin sẽ nhỏ hơn một watt.

Mạch điều khiển động cơ phía ngoài được hiển thị trong hình. 1. Tự động tắt pin khi điện áp của nó giảm xuống mức tối thiểu cho phép được thực hiện bởi bộ kích hoạt Schmitt được lắp ráp trên các bóng bán dẫn VT1 và VT2. Mức này (trong trường hợp của chúng tôi là 13 V) được đặt bằng điện trở tông đơ R2. Lưu ý rằng để cài đặt chính xác, bạn nên sử dụng cái gọi là tông đơ nhiều vòng (có bánh răng sâu).

Cơm. 1. Mạch điều khiển động cơ phía ngoài (click để phóng to)

Khi nhấn nhanh nút SB2, bóng bán dẫn VT1 sẽ mở và VT2 sẽ đóng. Điều này dẫn đến việc mở bóng bán dẫn VT3. Do đó, rơle K1, được bao gồm trong mạch thu của bóng bán dẫn này, được kích hoạt. Các tiếp điểm của nó hoạt động khi đoản mạch và cho phép chuyển đổi DC với công suất lên tới 16 A ở điện áp lên tới 24 V.

Trên bộ tạo xung hình chữ nhật, được lắp ráp trên các phần tử của vi mạch DD1, điện áp cung cấp được cung cấp hơi trễ do sự hiện diện của tụ điện C2 và điện trở R14 tương đối lớn. Độ trễ cho phép bạn sử dụng nút công suất thấp để khởi động động cơ. Các xung điện áp từ đầu ra của phần tử DD1.3 định kỳ mở bóng bán dẫn V74, trong mạch xả mà động cơ M1 được kết nối. Đảo ngược của nó được thực hiện bởi công tắc SA1. Khi điện áp cung cấp giảm xuống mức cài đặt thấp hơn (khi pin xả), bóng bán dẫn W1 đóng lại và toàn bộ thiết bị hoạt động theo hướng ngược lại: các tiếp điểm rơle mở và nguồn điện bị ngắt. Để tắt động cơ đang chạy ở điện áp cao hơn, hãy sử dụng nút SB1.

Với xếp hạng của các bộ phận được chỉ ra trong sơ đồ, tốc độ lặp lại xung là khoảng 50 Hz. Thời lượng của các xung điện áp cấp cho động cơ được điều chỉnh bởi biến trở R6. Các giá trị của điện trở R8 và R9 được chọn sao cho khi pin được sạc đầy, dòng điện trung bình chạy qua động cơ điện có thể thay đổi trơn tru từ khoảng 5 đến 9 A.

Các chi tiết của thiết bị được gắn trên một tấm sợi thủy tinh có kích thước 138x47 mm. Transistor V74 được gắn trên một tản nhiệt nhỏ. Công suất tiêu tán bởi nó không vượt quá một watt.

Trên hình. Hình 2 cho thấy sự phụ thuộc của điện áp của ắc quy và nhiệt độ của nó vào thời gian hoạt động liên tục ở công suất cực đại của động cơ điện. Một biểu đồ về sự phụ thuộc của dòng điện tiêu thụ bởi nó vào thời gian cũng được đưa ra. Bản thân động cơ với chân vịt ban đầu đã được cố định trong bồn nước. Từ hình có thể thấy rằng điện áp của pin khi được xả sẽ giảm khá trơn tru xuống giá trị xấp xỉ 14,3 V, sau đó nó giảm mạnh. Điện áp giảm nhanh khi đạt đến mức thấp hơn có thể chấp nhận được là điển hình đối với pin lithium polymer. Nhiệt độ tối đa của nguồn điện trong trường hợp kín sau hai giờ hoạt động liên tục không vượt quá 45...46 ^оC. Đồng thời, như các nghiên cứu đã chỉ ra, bộ tản nhiệt của bóng bán dẫn VT4 và rơle K1 nằm bên cạnh pin đã góp phần đáng kể vào việc sưởi ấm.

Động cơ gắn ngoài chạy bằng pin Lithium
Cơm. 2. Sự phụ thuộc của điện áp và nhiệt độ của ắc quy vào thời gian hoạt động liên tục

Pin cùng với bảng điều khiển động cơ được đặt trong hộp duralumin kín trên động cơ phía ngoài. Nắp hộp được làm dạng mở, có thể tháo pin dễ dàng. Hình vẽ chung của động cơ được thể hiện trong hình. 3 (nó cũng có thể được sử dụng để đánh giá kích thước của nó). Khối lượng của động cơ cùng với pin là khoảng 4,4 kg.

Động cơ gắn ngoài chạy bằng pin Lithium
Cơm. 3. Tổng quan về động cơ

Các cuộc thử nghiệm động cơ trên thuyền được thực hiện trên hồ trong sự vắng vẻ. Tổng tải trọng của xuồng cao su đôi JAM 220 T xấp xỉ 100 kg. Tốc độ của nó với pin được sạc đầy và công suất động cơ tối đa là 4,5 km / h. Động cơ làm việc liên tục trong 2 giờ 20 phút thì dừng lại. Ở công suất tối thiểu, những con số này lần lượt là 3,6 km/h và 3 giờ 45 phút.

Như vậy, từ dữ liệu trên, có thể thấy rằng pin lithium-polymer có thể được sử dụng thành công để tạo ra các động cơ điện phía ngoài dễ sử dụng và trọng lượng thấp với nguồn điện được đặt trực tiếp trên động cơ.

Tác giả: A. Gavrilov

Xem các bài viết khác razdela Xe máy điện.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Chất độc từ không khí ô nhiễm xâm nhập vào não 22.09.2016

Vào tháng 2008 năm nay, Tổ chức Y tế Thế giới đã công bố một báo cáo cho biết rằng từ năm 2013 đến năm 8. mức độ ô nhiễm không khí với các hạt mịn sunfat, nitrat và cacbon đen tăng XNUMX%. Những hạt này xâm nhập sâu vào phổi và hệ thống tim mạch của một người và gây hại cho sức khỏe.

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Anh từ Đại học Lancaster đã chỉ ra rằng các hạt từ không khí cũng xâm nhập vào não. Các nhà nghiên cứu đã phân tích các mẫu mô não của 29 người sống và chết ở Thành phố Mexico, một trong những thành phố ô nhiễm nhất thế giới, và 8 người sống và chết ở Manchester, và tìm thấy trong các mẫu cầu nano magnetit - một loại khoáng chất từ lớp của oxit - có đường kính 200 nanomet. Các hạt magnetite có thể hình thành tự nhiên trong não với số lượng nhỏ, nhưng chúng thường có hình dạng bất thường với các góc nhọn.

Các hạt do các nhà khoa học phát hiện khác với các hạt tự nhiên. Có nhiều loại hơn và chúng có hình tròn với bề mặt nhẵn, đó là dấu hiệu cho thấy nguồn gốc của chúng trong điều kiện nhiệt độ cao - ví dụ, trong động cơ ô tô hoặc trong hệ thống phanh. Ngoài ra, các hạt tinh thể nằm trên bề mặt của chúng, xuất hiện do phản ứng với bạch kim trong bộ chuyển đổi xúc tác. Đối với mỗi hạt magnetite tự nhiên trong não, có khoảng 100 hạt từ không khí ô nhiễm.

Các nhà khoa học cho rằng oxit sắt, khi tích tụ trong não, có thể góp phần vào sự phát triển của các bệnh thoái hóa thần kinh, vì các hạt tương tự trước đây đã được tìm thấy trong các mảng amyloid trong não xuất hiện trong bệnh Alzheimer. Tuy nhiên, vẫn chưa có mối liên hệ trực tiếp nào và cần phải nghiên cứu thêm về nhu cầu tẩy não để loại bỏ magnetite. Hơn nữa, để ngăn ngừa bệnh Alzheimer, bạn có thể bắt đầu với một chế độ ăn uống lành mạnh và lối sống năng động, cũng như bỏ thuốc lá.

Tin tức thú vị khác:

▪ Vận động viên bị tổn hại bởi bất kỳ cú đánh nào vào đầu

▪ Robot nghe Honda

▪ Pin Hitachi Zosen bền

▪ Khóa cửa LeTV X1 với ID khuôn mặt 3D

▪ Bê tông xây dựng trên sao Hỏa

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của người xây dựng trang web, chủ nhà. Lựa chọn bài viết

▪ bài báo của Trứng không có giá trị gì. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Công nhân được phép đi xe đạp quanh nhà máy ở đâu? đáp án chi tiết

▪ bài Bốc xếp xe phễu. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài báo Muối nhựa-mangan (mangan resinate). Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên

▪ bài viết Transistor hiệu ứng trường công suất thấp KP214A9. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web