Tasavirtamoottorin paras hyöltysuhde?
optimistx
tehoisen tasavirtamoottorin hyötysuhde ohjaimineen ja vaihteineen päivineen.
Yritän pistää polkupyörääni akuilla ja/tai ultrakondensaattoreilla
(esim.http://www.maxwell.com/ultracapacitors/products/MC_series_cells.html)
ja/tai aurinkokennoilla käyvän apumoottorin. Pitäisi voida ladata
ultrakondensaattoria alamäessä ja liikeennevaloon jarrutettaessa hyvällä
hyötysuhteella.
Polkupyöräni pyörän läpimitta voisi olla n. 60 cm, eli kehä n. 2 m. Jos ajan
jopa 10 - 15 m/s (krhöm), niin kierroksia olisi 300 - 450 k/minuutti.
Harjattomat tasasähkömoottorit näyttävät pyörivän tyypillisesti n. 3000 k/
min, joten pitäisi vaihteella tms pienentää nopeus 1:10 , mutta
planeettavaihteet näyttävät ottavan energiasta luokkaa 10 % (joku
kirjoitteli jossain jolloinkin, että saattaa olla 97 % hyötysuhteellakin
toimivia, mutta missähän lie ...). Näille moottoreille tässä teholuokassa
ilman vaihdetta olen nähnyt myyntiesitteissä lukuja 97-98 % hyötysuhde
parhaimmillaan.(ilman ohjauksen viemää tehoa?).
Toisaalta on sitten napamoottoreita, joista polkupyörissä käytettävät
näyttävät pääsevän vain 70-80 % hyötysuhteeseen parhaimmillaan, minkä syytä
ihmettelen kauhiasti. Aurinkoauton 'Aurora' räätälöity 1.8 kW
tasasähkömoottori ilman ohjaimen hukkaa pääsi luokkaan 98 % hyötysuhde
(ilman laakerihäviötä), ajonopeus yli 100 km/h :
http://www.tip.csiro.au/Machines/success/sc.html ja tarkka selostus
moottorista http://www.tip.csiro.au/Machines/papers/iwscem/index.html
Onkos jokin luonnonlaki tms, joka estää tekemästä 98 % hyötysuhteella
toimivan 250 W polkupyörän napamoottorin? Luulisi nim. , että kopsaamalla
Auroran periaatteita sopivasti homma onnistuisi. Vai huonontaako tehon
pienentäminen hyötysuhdettakin radikaalisti?
Homman hyötysuhteeseen tuijottaminen voi tuntua hullulta, mutta jos olisi
olemassa pankki, joka veloittaa 30 % omalle tilille tallettamisesta (=
ultrakondensaattoriin moottorilla lataamisesta) ja sitten vielä röyhkeyden
huipuksi veloittaa 30 % nostonkin yheydessä, niin on ehkä samoissa
tunnelmissa kuin minä nyt. (100 eurosta siis jäi käteen 49 e). Voihan nenä,
nyt ehkä joku pankiiri sai idean... ;-)
Jos nuo napamoottorit ovat mahdottomia, mistä osoitteista saisi sitten
moottorin ja vaihteen kokonaishyötysuhteella 95 % (tai x %) ? Ohjaiminen
viemä teho? Kiitos asioiden tuntijoille etukäteen.
--
Eu-määräykset kyllä vaativat, että polkupyörän apumoottorin täytyy kytkeytyä
pois päältä 25 km/h vauhdissa, mutta ehkäpä yritän rekisteröidä sen
skooteriksi, jos homma valmistuu ...
Pekka Miettinen
> Huh, etsin ja etsin netistä selkeää tietoa, miten hyvä voisi olla n 250 W
> tehoisen tasavirtamoottorin hyötysuhde ohjaimineen ja vaihteineen päivineen.
PWM:llä tai hakkurilla pitäisi päästä kohtuulliseen hyötysuhteeseen,
mutta nuo 98% hyötysuhteet kannattaa unohtaa, jos tietoa pitää täältä
etsiä.
> Pitäisi voida ladata
> ultrakondensaattoria alamäessä ja liikeennevaloon jarrutettaessa hyvällä
> hyötysuhteella.
Ei taida maksaa vaivaa, kun edes kaupallisissa laitteissa ei noita
kondensaattoreita taideta käyttää. Massaa pitäisi olla enemmän, jos
tuosta haluaisi todellista hyötyä. Ennakoivalla ajolla saat helpommin
säästettyä energiaa.
> Jos ajan
> jopa 10 - 15 m/s (krhöm)
Lain mukaan moottori pitää kytkeytyä pois käytöstä 25km/h nopeudessa tai
kyseessä on mopo.
T: Pekka
Hannu Koskenvaara
> Onkos jokin luonnonlaki tms, joka estää tekemästä 98 % hyötysuhteella
> toimivan 250 W polkupyörän napamoottorin? Luulisi nim. , että kopsaamalla
> Auroran periaatteita sopivasti homma onnistuisi. Vai huonontaako tehon
> pienentäminen hyötysuhdettakin radikaalisti?
Ei sitä luonnonlait sanele, vaan talouden lait. Jos autonmoottori maksaa
pari tonnia, se ei välttämättä tee autoa sietämättömän kalliiksi.
Senhintaista sähköfillaria ei sen sijaan kukaan osta. Asentamalla hieman
isomman akun, toimintasäde tulee samaksi.
Hitaasti pyörivät hyvähyötysuhteiset moottorit ovat myös isoja ja
painavia. Sekään ei ole mikään etu pyöräilykäytössä.
> Homman hyötysuhteeseen tuijottaminen voi tuntua hullulta, mutta jos olisi
> olemassa pankki, joka veloittaa 30 % omalle tilille tallettamisesta (=
> ultrakondensaattoriin moottorilla lataamisesta) ja sitten vielä röyhkeyden
> huipuksi veloittaa 30 % nostonkin yheydessä, niin on ehkä samoissa
> tunnelmissa kuin minä nyt. (100 eurosta siis jäi käteen 49 e). Voihan nenä,
> nyt ehkä joku pankiiri sai idean... ;-)
Henkilökohtaiset periaatteet sopivat huonosti yhteen teknisen
suunnittelun kanssa. Ainakin pitää olla valmis maksamaan kymmenkertainen
rahallinen hinta mitättömästä parannuksesta. Omaan käyttöön se voi olla
perusteltua, mutta jos suunnittelet kaupallista tuotetta, sitten on
syytä olla kiinnostunut myös tuotantokustannuksista.
> Jos nuo napamoottorit ovat mahdottomia, mistä osoitteista saisi sitten
> moottorin ja vaihteen kokonaishyötysuhteella 95 % (tai x %) ? Ohjaiminen
> viemä teho? Kiitos asioiden tuntijoille etukäteen.
Tuo olisi suunnilleen 97,5 moottorille ja 97,5 vaihteelle. Voi olla kova
vaatimus tuon teholuokan kaupallisille tuotteille. Yksiportainen
hammaspyörävälitys voi tietääkseni päästä tuohon hyötysuhteeseen, jos
rattaat ovat hyvälaatuisia ja voitelu suunniteltu hyötysuhten ehdoilla
(mikä ei todennäköisesti ole sama asia kuin huollon helppouden tai
kestoiän mukaan optimoitu voitelu).
Hannu Koskenvaara
optimistx
...
>. Jos autonmoottori
> maksaa pari tonnia, se ei välttämättä tee autoa sietämättömän
> kalliiksi. Senhintaista sähköfillaria ei sen sijaan kukaan osta.
Kiitos rakentavasta vastauksesta :)
Teen pelkästään omaan käyttöön. Sähköfillarin hinta 2000 e (Helkama/Tunturi)
saapi
mennä kyllä pelkkään moottoriin, jos hyötysuhde on korkea.
> Asentamalla hieman isomman akun, toimintasäde tulee samaksi.
Totta, mutta ideana on käyttää lihasten, aurinkokennojen ja tuulen energiaa
hyväksi. Vähän
kuin pisaralla pisimmälle kisoissa.
>
> Hitaasti pyörivät hyvähyötysuhteiset moottorit ovat myös isoja ja
> painavia. Sekään ei ole mikään etu pyöräilykäytössä.
esim. jopa 7-10 kg saa painaa
> Henkilökohtaiset periaatteet sopivat huonosti yhteen teknisen
> suunnittelun kanssa. Ainakin pitää olla valmis maksamaan
> kymmenkertainen rahallinen hinta mitättömästä parannuksesta. Omaan
> käyttöön se voi olla perusteltua, mutta jos suunnittelet kaupallista
> tuotetta, sitten on syytä olla kiinnostunut myös
> tuotantokustannuksista.
Joo, kaupallisen suunnittelun osalta olemme prikulleen samaa mieltä.
Mutta yritän tehdä pyöräilystä vielä kivampaa itselleni, joten siinä sallin
tunteiden mellastaa :)
> Tuo olisi suunnilleen 97,5 moottorille ja 97,5 vaihteelle. Voi olla
> kova vaatimus tuon teholuokan kaupallisille tuotteille. Yksiportainen
> hammaspyörävälitys voi tietääkseni päästä tuohon hyötysuhteeseen, jos
> rattaat ovat hyvälaatuisia ja voitelu suunniteltu hyötysuhten ehdoilla
> (mikä ei todennäköisesti ole sama asia kuin huollon helppouden tai
> kestoiän mukaan optimoitu voitelu).
Googlailin tuntikaupalla, löytyi kyllä moottori 2600 kierrosta minuutissa
360W,
mutta vaihde 1 : 9.33 sen perässä ottanee tehosta ainakin 10 % pois (?):
http://www.cyclone-tw.com/dc24.htm
Näyttää siltä, että vaihteille ei ole juurikaan kerrottu hyötysuhteita, vaan
oppaissa
kerrotaan otaksumaan 90 % hyötysuhde per vaihe ('stage'). Tuo pudotus 1:9.33
voisi kai
onnistua yhdellä vaiheella. Huh, menee mekaniikan puolelle.
>
> Hannu Koskenvaara
optimistx
...
> PWM:llä tai hakkurilla pitäisi päästä kohtuulliseen hyötysuhteeseen,
> mutta nuo 98% hyötysuhteet kannattaa unohtaa, jos tietoa pitää täältä
> etsiä.
Kiitos tiedosta. Paljonkohan on 'kohtuullinen' numeroina? 97%?
... jos tietoa pitää täältä etsiä --- miten muuten tuo vaikuttaa
hyötysuhteeseen?
Onko se parempi, jos ei tarvitse täältä etsiä? :)
> Ei taida maksaa vaivaa, kun edes kaupallisissa laitteissa ei noita
> kondensaattoreita taideta käyttää. Massaa pitäisi olla enemmän, jos
> tuosta haluaisi todellista hyötyä.
Massaa enempi? Kyllähän voi lastata kiviä tarakalle. Mutta miten se auttaisi
hyötysuhteeseen?
> Ennakoivalla ajolla saat helpommin
> säästettyä energiaa.
Kyllä, ja vielä enempi säästyy, jos ei lähde matkalle ollenkaan.
...
> Lain mukaan moottori pitää kytkeytyä pois käytöstä 25km/h nopeudessa
> tai kyseessä on mopo.
>
> T: Pekka
Niinpä, sitten on kyseessä mopo, siitähän olimme yhtä mieltä jo alun perin.
---
Pahoittelen tahallista kirpeyttäni, mutta en voi mitään, kun on vähän huono
aamu ja olen
tainnut alunperin syntyäkin tämmöiseksi. Mutta ehkä seuraavassa elämässä
sitten ...
Toni Arte
> optimistx wrote:
>
>> Huh, etsin ja etsin netistä selkeää tietoa, miten hyvä voisi olla n 250 W
>> tehoisen tasavirtamoottorin hyötysuhde ohjaimineen ja vaihteineen päivineen.
>
> PWM:llä tai hakkurilla pitäisi päästä kohtuulliseen hyötysuhteeseen,
> mutta nuo 98% hyötysuhteet kannattaa unohtaa, jos tietoa pitää täältä
> etsiä.
Sähkölennokkiharrastajat käyttävät nykyään melkein pelkästään
harjattomia tasavirtamoottoreita, eikä tuo 250W ole mitenkään
ihmeellisen suuri teho (tuon teholuokan moottoreita saa jo painoluokassa
70g, mutta ne kiertävät sitten luokkaa 1000-1500 rpm per voltti
syöttöjännitettä). Isompia moottoreita saa pienemmilläkin kierrosvakioilla.
Mutta tuo hyötysuhde, näillä pienillä moottoreilla saa olla tyytyväinen
jos päästään yli 75% hyötysuhteeseen toimintaalueella, maksimi saattaa
olla jopa jonkun verran yli 80%. Halpismoottoreilla saa tyytyä luokkaan 60%.
Katso vaikka www.powercroco.de
--
Toni
optimistx
> olla jopa jonkun verran yli 80%. Halpismoottoreilla saa tyytyä
> luokkaan 60%.
>
> Katso vaikka www.powercroco.de
Suurkiitos vinkistä! Onpa hämmästyttävää, että noinkin hyvällä
hyötysuhteella (jopa 86 %) toimivia moottoreita rakennellaan lähes
kotikonstein. Missähän olisi valmis moottori 250W-500W teholuokassa
kierrosnopeudella 300-450 kpm (paino sivuseikka) ja paras hyötysuhde, ja
olisiko selkeästi parempaa hyötysuhdetta saatavissa itse tekemällä verkon
tarjoamin tiedoin ja materiaalein? Ehkä tuota mainitsemaasi sivustoa ja sen
ohjelmistoja penkomalla asia ratkennee, vaikka tuntuvat tuon sivuston
ihmiset keskittyneen teho/paino - suhteen maksimointiin. Kilowatteja
muutamasta sadasta grammasta, vautsi!
Toni Arte
Tuo keskittyy varsin voimakkaasti sähkölennokkien moottoreihin, joten
hyötysuhteen viilaaminen aivan viimeisen päälle ei ole niin keskeistä.
Tärkeintä on suuri teho kevyestä moottorista, jolloin hyötysuhde näkyy
lähinnä lämmönkehityksen kautta -> mitä parempi hyötysuhde, sen vähemmän
lämmönkehitystä -> sen pienempi moottori riittää.
Paljon napoja, LRK-käämitys, vahvat neodyymimagneetit ja paljon
käämikierroksia. Tuo on avain matalaan kierrosvakioon.
Lennokkimoottorit rakennetaan yleensä niin, että niillä saavutetaan
vähintäänkin luokkaa 8000rpm kierrosluvut käyttöjännitteellä. Itselläni
on kokemusta lähinnä ns. puistolennokeista (kärkiväli luokkaa metri,
painoa alle puoli kiloa), niissä on usein voimanlähteenä kolmikennoinen
litium-polymeeri (jännite kuormalla 9.5-10.5V), kierrosvakio on noin
luokkaa 1000-1500 rpm per voltti syöttöjännitettä.
Juurikaan tuon pidemmälle en osaa neuvoa, tuo 86% alkaa olla aika lailla
ylärajoilla näillä pienillä moottoreilla. Ja noitahan siis ohjataan
harjattoman säätimillä, nämä ovat vieläpä ilman erillistä hall-anturia
toimivia. Näitä löytyy valmiina useamman sadan ampeerin virtoihin asti,
esim: http://www.castlecreations.com/products/phoenix.html
--
Toni
Pekka Miettinen
> Pekka Miettinen wrote:
> ....
> > PWM:llä tai hakkurilla pitäisi päästä kohtuulliseen hyötysuhteeseen,
> > mutta nuo 98% hyötysuhteet kannattaa unohtaa, jos tietoa pitää täältä
> > etsiä.
>
> Kiitos tiedosta. Paljonkohan on 'kohtuullinen' numeroina? 97%?
Heitetään hatusta numeroita, mutta jos ohjaimelle arvioisi 90-98%,
moottorille 60-95% ja vaihteistolle 80-95%, niin silloin pääsisi näiden
osalta 43-88% kokonaishyötysuhteeseen.
> .... jos tietoa pitää täältä etsiä --- miten muuten tuo vaikuttaa
> hyötysuhteeseen?
> Onko se parempi, jos ei tarvitse täältä etsiä? :)
Lähinnä tarkoitin sitä, että silloin pitäisi olla tietoa niin paljon,
että pystyisi itse suunnittelemaan ja rakentamaan ohjaimen, moottorin ja
vaihteiston joiden avulla voisi sitten lähteä vaikka kilpailemaan
"sähköllä pisimmälle" -kisaan. Hyötysuhde jää alemmaksi, jos pitää
tyytyä valmiisiin komponentteihin, jotka on suunniteltu yleiskäyttöön.
Ja noissa lähelle 98% hyötysuhdetta pääsevissä moottoreissahan on
enemmän tehoa. Pienissä moottoreissa hyötysuhde on huonompi ja kun sitä
vielä käytetään pienemmillä kierroksilla, kuin mikä optimialue on, niin
hyötysuhde huononee vielä enemmän.
> > Massaa pitäisi olla enemmän, jos
> > tuosta haluaisi todellista hyötyä.
>
> Massaa enempi? Kyllähän voi lastata kiviä tarakalle. Mutta miten se auttaisi
> hyötysuhteeseen?
Puhuin hyödystä. Jos ajoneuvolla on enemmän massaa, niin sillä on myös
enemmän liike-energiaa ja tällöin jarrutuksessa saadaan myös enemmän
energiaa talteen. Jos talteenottopiirin häviöt ovat suurinpiirtein
vakiot, niin pienellä massalla suurin osa energiasta häviää
talteenottopiiriin. En tiedä nojapyöräsi painoa, joten talteenotto
saattaisi olla ehkä järkevää. Tai sitten saisit saman edun keventämällä
pyörän painoa ja parantamalla ilmanvastusta ja rullausta. Kuitenkin
talteenotto tuo lisää vaatimuksia moottorille, jolloin hyötysuhde
saattaa taas kärsiä ja samallailleen ohjauspiiriltä vaaditaan enemmän,
joten kaupalliset vaihtoehdot taitaa jäädä vähiin. Myös lisääntynyt
paino syö vastaavasti enemmän energiaa kiihdyttäessä.
Jos en nyt väärin ymmärtänyt, niin näiden ohjauspiirien suunnitteluhan
ei taida sinulta onnistua, joten paremman hyötysuhteen taitaa saada
moottorin valmistajan tekemillä ohjauspiireillä.
> > Ennakoivalla ajolla saat helpommin
> > säästettyä energiaa.
>
> Kyllä, ja vielä enempi säästyy, jos ei lähde matkalle ollenkaan.
Lähinnä tarkoitin sitä, että jarrutuksen sijasta pysäytät moottorin
vedon aikaisemmin ja rullaat loppumatkan. Tällöin moottoria käytetään
lyhyemmän ajan ja säästetään energia, joka muuten olisi pitänyt ottaa
talteen jarrutuksessa.
> > Lain mukaan moottori pitää kytkeytyä pois käytöstä 25km/h nopeudessa
>
> Niinpä, sitten on kyseessä mopo, siitähän olimme yhtä mieltä jo alun perin.
No olen näköjään kertonut asiasta aikaisemminkin. Ei ole tainnut
projekti edetä kahdessa vuodessa?
http://tinyurl.com/m9ccg
http://tinyurl.com/r4s75
T: Pekka
optimistx
>> Pekka Miettinen wrote:
...
> Heitetään hatusta numeroita, mutta jos ohjaimelle arvioisi 90-98%,
> moottorille 60-95% ja vaihteistolle 80-95%, niin silloin pääsisi
> näiden osalta 43-88% kokonaishyötysuhteeseen.
Kiitas, nuo ovat jo konkreettisia lähtökohtia.
> No olen näköjään kertonut asiasta aikaisemminkin. Ei ole tainnut
> projekti edetä kahdessa vuodessa?
> http://tinyurl.com/m9ccg
> http://tinyurl.com/r4s75
>
> T: Pekka
Nolona täytyy myöntää, että eipä ole. Pistin harrastusprojektin osittain
hyllylle,
kun aloin epäillä, että ehkä siinä on jokin tekninen moka, ikiliikkujan
keksimistä.
Mutta nyt taas, kun luin Aurora-aurinkoauton suorituskyvyistä ja katselin
kauniita
kuvia, alkoi taas uskoa, että jospa sittenkin :). Siksipä tässä yritän
tentata tietäviltä asiasyitä,
mihin tämä kompastuisi.
Hannu Koskenvaara
>>Hitaasti pyörivät hyvähyötysuhteiset moottorit ovat myös isoja ja
>>painavia. Sekään ei ole mikään etu pyöräilykäytössä.
>
> esim. jopa 7-10 kg saa painaa
En tiedä onko tuollaisia. Voi olla, että niille ei ole sellaista
tarvetta että kaupallisesti kannattaisi tehdä. Energia on harvoin niin
kallista, että sitä säästettäisiin hinnalla millä hyvänsä. Ei muuta kuin
lainaamaan moottorisuunnittelun oppikirjoja...
> Joo, kaupallisen suunnittelun osalta olemme prikulleen samaa mieltä.
> Mutta yritän tehdä pyöräilystä vielä kivampaa itselleni, joten siinä sallin
> tunteiden mellastaa :)
Sitten on tietysti eri asia, jos se menee harrastuksen piikkiin.
> mutta vaihde 1 : 9.33 sen perässä ottanee tehosta ainakin 10 % pois (?):
Ei kai sentään, ellet jotain planeettavaihdetta käytä. Hommaa kaksi
suorahampaista hammaspyörää, ja vältä aivan pienimpiä hammasmääriä.
Joku 25/250 (tai mitä se isompi ratas sitten onkaan) hampainen
yhdistelmä on varmaan ihan kelvollinen. Ketjuvedonkin hyötysuhde lienee
aika korkea, olisinko nähnyt jotain arvioita 95 %:n luokassa fillarin
vedolle. Siinäkin kannattaa välttää aivan pieniä ketjupyöriä.
Hannu Koskenvaara
Tubeamp
Tuotas noin eiköhän se suurin ongelma taida olla raha?
Jos rahaa on rajattomasti sitä tekis mitä vain.
Pekka Miettinen
> kun aloin epäillä, että ehkä siinä on jokin tekninen moka, ikiliikkujan
> keksimistä.
> Mutta nyt taas, kun luin Aurora-aurinkoauton suorituskyvyistä ja katselin
> kauniita
> kuvia, alkoi taas uskoa, että jospa sittenkin :). Siksipä tässä yritän
> tentata tietäviltä asiasyitä,
> mihin tämä kompastuisi.
Varmaan se kompastuu siihen aurinkokennoon.
Suomessa kun ei oikein riitä niitä aurinkoisia päiviä.
Jos nyt oletetaan se 250W moottori 65% hyötysuhteella ja ajat päivässä 8
tuntia aurinkoisena päivänä, niin sivuston:
http://www.air-fish.com/aurinkopaneeli.htm
mukaan tarvitset (lyhyen matikan mukaan) 250W / 12V / 0,65 * 8h / 38Ah =
7 kpl NP130GK paneelia, eli pinta-alana 1,4x4,5m ja painoa tulee 86kg
tuulipinta-alasta puhumattakaan.
Käytännössä vähempikin riittää, koska pyöräsi sähköavusteisena ei ota
täyttä tehoa moottorista kokoajan. Ja jos pilvi sattuu tulemaan eteen,
niin silloinhan aurinkokennosta otetaan täysi teho ja loput tulee
pyöräilijästä.
Kuitenkin suurempi kynnys saattaa olla sivuston taulukon viimeisen rivin
hinta ja siihen vielä latauksensäädin päälle.
T: Pekka
optimistx
...
> Tuotas noin eiköhän se suurin ongelma taida olla raha?
> Jos rahaa on rajattomasti sitä tekis mitä vain.
Ei se välttämättä ongelma ole, ainakaan alussa ideatasolla. Toteutuksessa
voi sitten käyttäytyä järkevämminkin :)
Ja toiseksi, millähän rahalla voitaisiin piirtää nelikulmainen ympyrä? ;-)
optimistx
> optimistx wrote:
. Siksipä tässä
>> yritän tentata tietäviltä asiasyitä,
>> mihin tämä kompastuisi.
>
> Varmaan se kompastuu siihen aurinkokennoon.
>
> Suomessa kun ei oikein riitä niitä aurinkoisia päiviä.
>
> Jos nyt oletetaan se 250W moottori 65% hyötysuhteella ja ajat
> päivässä 8 tuntia aurinkoisena päivänä, niin sivuston:
> http://www.air-fish.com/aurinkopaneeli.htm
> mukaan tarvitset (lyhyen matikan mukaan) 250W / 12V / 0,65 * 8h /
> 38Ah = 7 kpl NP130GK paneelia, eli pinta-alana 1,4x4,5m ja painoa
> tulee 86kg tuulipinta-alasta puhumattakaan.
>
> Käytännössä vähempikin riittää, koska pyöräsi sähköavusteisena ei ota
> täyttä tehoa moottorista kokoajan. Ja jos pilvi sattuu tulemaan eteen,
> niin silloinhan aurinkokennosta otetaan täysi teho ja loput tulee
> pyöräilijästä.
>
> Kuitenkin suurempi kynnys saattaa olla sivuston taulukon viimeisen
> rivin hinta ja siihen vielä latauksensäädin päälle.
>
> T: Pekka
Kyllähän nuo ihan täyttä asiaa ovat. Käytännössä tuskin voi otaksua
kennopinta-alaa edes
yhtä neliömetriä tuulen ja muun epäkäytännöllisyyden takia. Mutta kyllä
muutamat kymmenet
watitkin auttavat, kun vertaa pisaralla pisimmälle kisojen ennätyksiin: 3000
km litralla bensaa
(taitaa olla jotain 65 watin luokkaa se?). Australian aurinkokennokisoissa
kennojen hyötysuhde
jopa 24 %.
optimistx
...
>. Ei muuta
> kuin lainaamaan moottorisuunnittelun oppikirjoja...
Juu, onhan tuo TKK kävelyetäisyydellä. Näyttävät kuitenkin uudet tohtorit
sieltä ja muualtakin pistävän moottoreita koskevia väitöskirjojansa
verkkoonkin, kun on avautunut uusia mahdollisuuksia ja tarpeita mm.
tuulivoiman hyödyntämiseksi hitaasti pyörivillä vaihteettomilla
generaattoreilla yms.
Löytyi verkosta myös ilmainen FEM-ohjelma (finite element method) paikasta
http://femm.foster-miller.net/ jolla eräs asianharrastaja oli analysoinut
LRK-käämityksellä rakennettua moottoria
http://femm.foster-miller.net/Archives/examples/femm40/lrk40.htm, mikä pani
jo sormet vipisemään innosta.
Ajatusleikkinä tuli tuosta mieleen, että liimaisi polkupyörän etuvanteen
kylkeen 2-4 kiloa noita NdFeB-magneetteja (kilohinta n. 50 e) ja
staattoriksi muutaman (esim. 14 kpl) kelan LRK-lennokkimoottorin arvoilla
etujarrun kohdalle alle millimetrin etäisyydelle nuuskimaan
magneetteja.Kaiken virtojen ohjauksen sitten oikeastaan nopealla
vähävirtasella itse ohjelmoitavalla signaaliprosessorilla, Näyttäisi
vääntöä syntyvän useita newtonmetrejä Staattoria ei siis tarvittaisi koko
kehällä, vaan lyhyt sektori vain.
Tosin tuo staattori näyttäisi hyötysuhteeltaan huonommalta kuin
Aurora-aurinkoautossa käytetty raudaton kehämäinen (torus?) - staattori.
Tosin rautainen metallivanne kai keräisi pyörrevirtoja, mutta vielä pahempi
juttu: sehän keräisi tieltä kaiken metalliromun myös, ja kaupan edessä se
tarttuisi pyörätelineeseen sangen lopullisen tuntuisesti (Aurora-
aurinkoauton moottorin puolikkaat vetävät toisiaan yhteen tonnin voimalla!).
On tosin kiehtovaa noista ongelmista huolimatta leikitellä ajatuksella, että
jospa sittenkin jotenkin noin. Vai onkohan laskelmissa sittenkin joku
fataali virhe?
Mitäs tuumitaan?
Hannu Koskenvaara
> Ajatusleikkinä tuli tuosta mieleen, että liimaisi polkupyörän etuvanteen
> kylkeen 2-4 kiloa noita NdFeB-magneetteja (kilohinta n. 50 e) ja
> staattoriksi muutaman (esim. 14 kpl) kelan LRK-lennokkimoottorin arvoilla
> etujarrun kohdalle alle millimetrin etäisyydelle nuuskimaan
> magneetteja.Kaiken virtojen ohjauksen sitten oikeastaan nopealla
> vähävirtasella itse ohjelmoitavalla signaaliprosessorilla, Näyttäisi
> vääntöä syntyvän useita newtonmetrejä Staattoria ei siis tarvittaisi koko
> kehällä, vaan lyhyt sektori vain.
Kyllä tuolla tavalla voi moottorin tehdä. Miksi ihmeessä et laita
staattoria koko kehälle? Tuollainen kikkailu tuskin kannattaa, se
tuottaa vain ongelmia tasapainon kanssa. Sitä en sitten tiedä millaisia
hyötysuhteita tuollaisista käytännössä saa. Ihan tuosta vaan tekemällä
tuskin ylletään yli 90 %:n arvoihin.
> Tosin rautainen metallivanne kai keräisi pyörrevirtoja, mutta vielä pahempi
> juttu: sehän keräisi tieltä kaiken metalliromun myös, ja kaupan edessä se
> tarttuisi pyörätelineeseen sangen lopullisen tuntuisesti (Aurora-
> aurinkoauton moottorin puolikkaat vetävät toisiaan yhteen tonnin voimalla!).
Ei tuo ole ongelma. Jos tavoitellaan hyvää hyötysuhdetta, hajakentät on
pako pitää kurissa. Ja magneettikenttä myös vaimenee hyvin nopeasti.
> On tosin kiehtovaa noista ongelmista huolimatta leikitellä ajatuksella, että
> jospa sittenkin jotenkin noin.?
Ei kai tuossa auta kun kokeilla. Tee vaikka pieni moottori ensin
parametrien optimointiin, niin kustannukset pysyvät kurissa. Voit
käyttää sitten samaa ohjausta varsinaisessa koneessa.
Hannu Koskenvaara
optimistx
...
> Kyllä tuolla tavalla voi moottorin tehdä. Miksi ihmeessä et laita
> staattoria koko kehälle? Tuollainen kikkailu tuskin kannattaa, se
> tuottaa vain ongelmia tasapainon kanssa. Sitä en sitten tiedä
> millaisia hyötysuhteita tuollaisista käytännössä saa. Ihan tuosta
> vaan tekemällä tuskin ylletään yli 90 %:n arvoihin.
Ongelmia tasapainon kanssa? Pyörän vanteeseen tulevia magneettejahan
olisi koko kehälle, 360 astetta, mutta niitä nuuskivia keloja vain
tarpeellinen määrä riittävään vääntöön jossain etujarrunpaikan tienoilla,
eli
ei pyörimässä lainkaan. Olisi kuin magneettinen levitaatiojuna tämä
tavallaan: pitkä rata (= renkaan ympärysmitta), jossa muutaman vaunun
juna kulkee kuin kiskoilla ja toimii kuin junan vessa... äh, nyt innostuin
liikaa runoilemaan.
> Ei kai tuossa auta kun kokeilla. Tee vaikka pieni moottori ensin
> parametrien optimointiin, niin kustannukset pysyvät kurissa. Voit
> käyttää sitten samaa ohjausta varsinaisessa koneessa.
Niinpä. Leikittiin jo pojan kanssa hinaamalla polkupyörä olohuoneeseen
ylösalaisin,
napsautettiin jääkaapin magneetteja vanteeseen ja ... no täytyy kela jostain
nappaista
siihen. Pojan mielestä kiinnostava projekti, joten jopa vain siitäkin syystä
potkitaan
tätä hieman eteenpäin.
Muuten yllätyin siitä, että verkon tietojen mukaan keloilla,
sormiparistoilla varomattomasti
leikkimällä voi päästä hengestäänkin (!), joten arvoisat lukijat, varovasti
siellä. Hengenmeno-ohjeet:
Tubeamp
Ei siihen tarvita kuin vaikka A4 ja lyijykynä.
Piirtelet hitosti pieniä nelikulmioita ympyrän muotoon ja katsot kauempaa...
Siinä neliskulmainen ympyrä ;-)
Tubeamp
Toki onnistuu. Kelat on kivoja vehkeitä...
Mutta testailuun löydät parempiakin magneetteja vanhoista kiintolevyistä.
Ovat littanoita ja järeämpiä kuin jääkaappimagneetit.
Tuomo
Juha Lyytikäinen
>
> Ajatusleikkinä tuli tuosta mieleen, että liimaisi polkupyörän etuvanteen
> kylkeen 2-4 kiloa noita NdFeB-magneetteja (kilohinta n. 50 e) ja
> staattoriksi muutaman (esim. 14 kpl) kelan LRK-lennokkimoottorin arvoilla
2-4 kiloa polkupyörän vanteella voi muuttaa polkupyörän ajo-ominaisuudet
samanlaisiksi kuin ratikalla. Kaikissa pyörillä varustetuissa
kulkupeleissä (junaa lukuunottamatta) pyritään kevyeeseen vanteeseen
ja pyörään.
optimistx
> 2-4 kiloa polkupyörän vanteella voi muuttaa polkupyörän
> ajo-ominaisuudet samanlaisiksi kuin ratikalla. Kaikissa pyörillä
> varustetuissa kulkupeleissä (junaa lukuunottamatta) pyritään
> kevyeeseen vanteeseen ja pyörään.
Totta turiset. On hämmästyttävän vahva hyrräilmiö jo tavallisella
polkupyörän pyörällä, kun irrottaa etupyörän, ottaa akselin päistä
kiinni ja pyöräyttää. Tuntuu uskomattomalta, taikuudelta.
Ehkäpä tuota voisi käyttää hyväksi, kehittää ratikkapyörä :)