Время временной нетрудоспособности надо проводить с пользой для дела. Лежишь в кровати, градусник подмышкой держишь, а голова о ДачЖелДоре думает))) И вот одной из глубоких мыслей стал анализ полученного при испытаниях Пчёлки результата и дальнейших шагов.
Начнём с анализа.
Результаты испытаний в цифрах.
В прошлом или позапрошлом году прошли испытания ходовой рамы Пчёлки и вылезли несколько проблем. Я о них знал заранее, но… думал прокатит, а не прокатило)))
Проблема первая — ШИМ-регулятор стоит без запаса по силе тока. В момент покупки об этой особенности регуляторов мало кто знал, а сейчас производители частенько дополняю описания обращая внимание на необходимый запас. По этой рекомендации Шим должен быть мощнее мотора на процентов 40-к, если так применимо сказать к силе тока.
В моём случае запаса нет, от слова совсем. И это было наглядно видно на испытаниях — когда мы замкнули цепь на прямую акб-мотор сила тяги на моторе повысилась и там, где на шиме ходовая рама вставала, на прямом подключении прошла. Не сказать, что прошла легко, но прошла.
Как говорят метеорологи — по теплоощущениям процентов 20-ть на шиме мы точно тогда потеряли)
Проблема вторая — сечение тяговых проводов. По уму надо бы миллиметров 7 квадратных, а лучше 8-мь. А у меня было 2.5))) К чему это привело? Я тут посчитал потери на онлайн калькуляторе и вот, что вышло — при условии 12 В 42 А 20 градусов потеря на сечении 2,5 квадрата равна примерно 0,57 В, а при сечении 6 квадратов 0,24 В.
Много это или мало? Ну если разбить всю мощность на двенадцать вольт, то получается следующая картина — на один вольт приходится около 42 Вт мощности мотора. При потери 0,57 вольт мы теряем в ваттах почти 24 единицы.
Проблема третья — передаточное число редуктора. Он, в моём случае, двухступенчатый — первая ступень понижение 1 к 11,6, а вторая ступень наоборот была с повышением 1 к 1,3. В результате сила тяги повышалась на, примерно, 8.5 раз.
В результате, если суммировать всё вышесказанное, мотор работал ватт на 400 максимум и при этом после редуктора имел силу тяги в 3400 Вт. Запомним эту цифру)
Работа над ошибками.
Начнём с конца — вторая ступень редуктора переделана на понижение 1 к 1,3. В результате обе ступени редуктора имеют общее понижение 1 к 15.
Провод заменён на сечение в 6 квадратов. При 12-ти вольтах потеря на нём составит 0,24 вольта или, преобразовывая единицу напряжения на прилагающуюся на неё мощность, 10 Вт. Считай, половину уже отыграли.
А ведь можно отыграть и больше, надо только повысить напряжение в два раза, до 24 вольт. При таком раскладе исходные данные будут следующими — напряжение 24 вольта, сила тока 25 ампер (при моторе в 500 Вт), температуру оставим 20 градусов — потеря составит 0,15 вольта. При условии, что теперь на один вольт приходится около 21 ватта потеря составит 3,15 ватта.
Вспоминаем цифру с испытаний — 24 ватта и сравниваем с расчётной — 3,15 Ватта. Экономия в 7,6 раза! Одобряем)
Но! Нужен новый мотор. Тут вопрос решается просто — Алиэкспресс нам в помощь)
Регулирование оборотов — вместо предыдущего ШИМ-регулятора не имеющего запаса заказан новый — 40А номинальный ток, 60А в пиках. При моторе мощностью 500 ватт и напряжении 24 вольта сила тока составит 21 А (производитель моторов пишет 25А, поверим ему на слово). Запас, как видно, двукратный.
В результате, если суммировать все переделки, то мы должны получить мощность мотора в 497 Вт (- потеря на проводе). При редукторе 1 к 15 сила тяги должна увеличится до 7455 Вт.
Вспоминаем предыдущую цифру в 3400 Вт и видим прирост 2.2 раза.
Кстати, по итогу испытаний тяги в 3400 Вт хватило на движение в подъём ходовой рамы с машинистом (это килограмм так около 200-т), плюс Мушка (а там мы преодолеваем сопротивление цепной передачи переходящей в качение рычага и вес в 60 кг), плюс рама грузовой вагонетки с Вышибаечем на борту (а это 100 кг и 120 кг соответственно). Итого около полу тонны веса!
Я же рассчитывал, что Пчёлка будет работать в тандеме с грузовой вагонеткой и общий вес поезда не должен превышать 1 тонны (вес Пчёлки 200 кг, машинист 100 кг, груз в дрезине 200 кг, вагонетка 150 кг, груз в вагонетке 350 кг). Если 500 кг взятого тогда веса помножить на прибавку в 2,2 раза по тяги получается, расчётно, 1100 кг. Это по расчётам, а на практике выйдет тонна)
Курс на повышение.
Всё, конечно, хорошо, да только есть одно но — вся проводка у меня была сделана на 12-ть вольт))) И пошли раздумья…
Понятно, что моторная часть переходит на 24 вольта однозначно. Плюс к ней включение «зажигания» с защитой от дурака и кнопкой сброса схемы в ноль. Что остаётся: освещение салона и боковое на разгрузки, фары, габариты, сигнал, дополнительные схемы (рация, зарядка по юсб, магнитола).
Вариант первый — поставить понижающий преобразователь с 24 вольт на 12-ть.
Вариант второй — полностью перейти на 24 вольта. Но как?
Из всего доп оборудования элементарно переводятся на нужное напряжение все осветительные приборы — светодиоды 24 вольта в помощь. Сигнал работает в режиме пол секунды, можно его не считать или дополнить сопротивлением, или дополнить защиой по температуре, дабы не сгорел. Доп схемы — рация и зарядка юсб работают через понижающие преобразователи, а те, в свою очередь, работают от напряжения 30 вольт.
Вот только магнитола… А зачем она мне в Пчёлке, если есть смартфон с кучей музыки на сд-карте? Надо к нему только усилитель добавить простенький с питанием от нужного напряжения. А на Алишке этого добра полно)))
В результате было принято решение полностью перейти на 24 вольта.
В ближайшее время предстоит поездка на радиорынок за новыми комплектующими и заказ компонентов на Али. А старые компоненты… есть одна мыслишка, но не сейчас)))
