Дитячий електромобіль із широтно-імпульсним керуванням двигуном. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

 Коментарі до статті

Катання на педальному автомобілі – гарна забава для малюка. Але велику радість принесе їзда електромобілем. Про те, як переробити педальний автомобіль в електромобіль, розповідається у статті.

На майданчиках атракціонів у парках, у багатьох магазинах іграшок можна побачити електромобілі зарубіжного виробництва. На жаль, вони порівняно дорогі, не дозволяють регулювати швидкість їзди, рухатися заднім ходом, у них не передбачені покажчики повороту та звуковий сигнал. Натомість вітчизняних аналогів немає.

Однак вихід із положення є - дитячий автомобіль "Спорт" (рис. 1), що випускається Гомельським заводом Томсільмаш". У конструкцію автомобіля входять такі вузли: рульова колонка 1, фара 2, кнопковий вимикач фари 3, ліхтарі 4 і перемикач 5 покажчиків повороту, кнопка звукового сигналу 6, щиток 7, ручне гальмо 8, сидіння 9, колеса 10, ланцюговий привід 11, рама 12. Розрахований він на дітей віком від 3-х до 7 років і максимальне навантаження 50 кг.

При конструюванні електромобіля на базі зазначеного педального ставилося завдання найпростішими і доступнішими засобами забезпечити зручність експлуатації та достатню схожість із "дорослим" автомобілем.

Як електропривод вирішено було використовувати електродвигун вентилятора охолодження потужністю 90 Вт від автомобіля "Жигулі" минулих років випуску. Підійде і сучасний двигун потужністю 120 Вт. Було придбано також педаль керування від електроприводу швейної машини. Вона має всередині пластмасову шестерню, насаджену на вал змінного резистора, та пластмасовий зубчастий сектор, що передає переміщення педалі на шестерню.

Далі автомобіль зазнав модернізації. Були зняті педалі з провідною шестернею, деталі їх кріплення та ланцюговий привід, вирізано з жерсті товщиною 0,5 мм основа підлоги та приварена до каркаса автомобіля, до основи приварені обмежувальні дуги з трубчастих ніжок від старих стільців, а до них приварена облицювання з жерсті товщиною 0,2мм. Усі нещільності замазані силіконовим герметиком, поверхні зашкурені та пофарбовані.

Місце зварювання заднього валу з веденою шестернею було акуратно обточене на токарному верстаті, після чого шестерня була видалена, а замість неї встановлена ​​шестерня з педального валу, зсунута вбік і приварена до валу. У задній частині автомобіля під сидінням розташований несучий короб, зігнутий з листової сталі товщиною 1 мм, в якому встановлено акумуляторну батарею, двигун з редуктором та ланцюгову передачу (рис. 2).

А тепер про конструкцію ходової частини. Оскільки механічна характеристика двигуна була невідома (і спроби знайти її в літературі виявилися безуспішними), то необхідне мінімальне передатне відношення редуктора визначалося експериментально і дорівнювало 10. При такій передавальній кількості здійснювалося торкання з місця при максимальному завантаженні (водій вагою 48 кг, батарея, двигун та редуктор).

Як основа для редуктора, спочатку використовувався редуктор РД-09-Т 1971 випуску з передавальним числом 1/137. Він має сталеву задню кришку з місцем під осьовий підшипник, що пригвинчується шістьма гвинтами до корпусу. Це дозволило видалити зайві спарені шестерні, залишивши лише одну пару, внаслідок чого передатне відношення знизилося до 1/8. Додаткове передатне відношення 1/1,5 вийшло за рахунок встановлення зубчастого колеса ланцюгової передачі (що раніше знаходилося на задній осі) на вихідний вал редуктора. Редуктор прикріплений на бічній кришці двигуна чотирма гвинтами М5 до вушок з різьбленням через упори з мідної трубки завдовжки 11 мм.

Збільшення передавального відношення було зумовлено необхідністю домогтися плавної зміни швидкості руху при широтно-імпульсному (ШІ) керуванні двигуном.

Двигун встановлений на коробі, що несе, за допомогою куточків з листа товщиною 1 мм, що закріплюються на двигуні його стяжними гвинтами. Для цього довелося сточити частину обох силумінових кришок двигуна по товщині, щоб довжини стяжок вистачило на кріплення куточків.

Під час експлуатації автомобіля з'ясувалося, що прийнята в педальному прототипі (і перенесена на електромобіль) схема приводу на одне заднє колесо не оптимальна, оскільки не забезпечує необхідного зчеплення з дорогою і призводить до підвищеного зносу ведучого колеса. Довелося жорстко зв'язати з віссю обидва задні колеса. Для цього вільний кінець осі був обточений напилком, щоб утворилася лиска, а на раніше вільне колесо насаджено одну з двох шайб з фіксатором, зняту з ведучого колеса. У результаті обидва задні колеса стали ведучими.

Щоб збільшити тривалість руху електромобіля від однієї зарядки акумулятора, всі пари тертя (передні колеса, ротор двигуна, вісь редуктора) бажано перевести з ковзання підшипників на підшипники кочення.

Електрична частина електромобіля порівняно проста (рис. 3). Вона містить блок ШІ керування двигуном з вузлом реверсування на перемикачі SA2, блок реле покажчиків повороту, вузол включення фари та вузол включення звукового сигналу. Основою блоку ШІ управління служить генератор із змінною шпаруватістю імпульсів, виконаний на мікросхемі К561ТЛ1. Вибір цієї мікросхеми диктувався необхідністю забезпечити максимально широкий діапазон регулювання шпаруватості імпульсів, що дозволяє отримати діюче значення вихідної напруги від 0,5 до 12 В. Замість цієї мікросхеми допустимо встановити К561ЛА7, К561ЛЕ5, К561ЛН1 та ін., що мають у своєму складі достатньо інверторів, але діапазон регулювання при зазначеному опорі резистора R1 скоротився до 5... 12 Ст.

(Натисніть для збільшення)

Управління двигуном здійснюється через ключ на польовому транзисторі VT1, на місці якого, крім зазначеного на схемі, допустимо включити IRFZ46N, КП912А або два паралельно з'єднані КП921А. Транзистор встановлюють на радіатор із алюмінієвого листа товщиною 2 мм, площею 24 см2. У разі відсутності польового транзистора ключ може бути виконаний на біполярних – кремнієвому та германієвому (рис. 4, а) або двох кремнієвих (рис. 4, б). Але при цьому зростуть втрати потужності на керування (а також знадобиться радіатор більшої площі), що зменшить тривалість їзди електромобілем. Діод VD3 усуває сплески напруги на індуктивності двигуна при вимиканні ключа.

На електромагнітному реле К1 (РЕМ15 паспорт РС4.591.006) виконано блок покажчиків повороту. Коли рухомий контакт перемикача SA3 переводять, наприклад, ліве за схемою положення, через лампу EL1 починає заряджатися конденсатор С2. Як тільки напруга на ньому досягне напруги спрацьовування реле, замкнуться контакти К1.1 і подадуть напругу живлення на лампу - вона загориться. Конденсатор розрядиться через реле обмотку, і воно відпустить. Контакти К1.1 розімкнуться, лампа згасне. Знову почне заряджатися конденсатор, процес повториться. У результаті лампа покажчика лівого повороту блиматиме до тих пір, поки рухомий контакт перемикача SA3 не переведуть у середнє положення.

В електромобілі встановлено мотоциклетну акумуляторну батарею 6МТС-9, ємності якої в зарядженому стані вистачає приблизно на годину їзди. Якщо встановити батарею більшої ємності, наприклад, від автомобіля, тривалість їзди зросте до 6...8 год. Підключають батарею вимикачем SA1, контакти якого мають витримувати струм до 25 А.

Звуковий сигнал НА1 - від автомобіля, що включають його кнопкою SB1, розташованої в центрі рульового колеса. Встановлені в автомобілі лампи на напругу 2,5 замінюють іншими - на напругу 13 В. При цьому з фари витягують гальванічні елементи, а замість них встановлюють деталі блоку реле покажчиків повороту.

Конденсатор С1 - керамічний, С2 - оксидний будь-якого типу на напругу, не нижче за вказаний на схемі. Постійні резистори – МЛТ-0,25, змінний – СПО-1.

Транзистор з радіатором розміщують усередині педалі у нижній частині корпусу навпроти вентиляційних отворів. Для забезпечення доступу повітря до них корпус встановлений на прокладках 5 мм висотою від підлоги. Інші деталі блоку ШІ також розміщені всередині педалі і змонтовані на відрізку плати, вирізаної за розмірами плати, що раніше розміщувалася в педалі. Мікросхему бажано встановити в панельку, щоб була можливість її заміни у разі потреби зміни діапазону напруги на двигуні. Перемикач SA2 розташований на рульовій колонці зверху, вимикач SA1 - внизу.

Автор: І.Козаков, м.Волгоград

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Батарейки з пилку 25.02.2016 Пилок - це ноша для бджіл та страждання для алергіків. Але також вона може стати для нас ефективним засобом для зберігання енергії. Дослідники з'ясували, як перетворити гранули пилку на аноди, компоненти батарейок. Для того, щоб перетворити пилок на аноди, вчені нагріли пилок до точки, при якій вона перетворюється на вуглець, за допомогою процесу піролізу. На відміну від звичайного спалювання цей процес відбувається без кисню, і пилок не спалахує, а перетворюється на біовугілля, що зберіг форму пилку. Потім його знову розігрівають вже за участю кисню, такий процес підвищує кількість енергії, що запасається в анодах. Пилкові аноди спроектовані, щоб заповнити місце, що займається графітовими анодами, в типових літієво-іонних акумуляторів. Дослідники перевірили два різні типи пилку: один, зібраний з бджіл, де зустрічається пилок з різних рослин, другий - з очерету, у якого більш однорідна структура. З'ясувалося, що у очеретяного пилку показники трохи вищі, ніж у бджолиної, але з бджіл пилок збирати набагато легше. Надалі дослідники планують провести досліди щодо використання таких анодів у реальних батареях. "Ми зараз по суті створили цікаву концепцію, – каже дослідник Вілас Пол. – Тільки подальша робота покаже, наскільки вона буде практичною".

Інші цікаві новини:

▪ Біометричний датчик зображення на пластиковій основі

▪ Сенокос лазером

▪ Небезпека газованих напоїв

▪ FingerReader - пристрій для читання тексту

▪ Таємниця зниклого Місяця

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Найважливіші наукові відкриття. Добірка статей

▪ стаття Залізо. Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Як виробник Кока-Коли набуває екстракту листя коки? Детальна відповідь

▪ стаття Діагностика та технічне обслуговування тракторів та сільськогосподарських машин. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття ГКЧ – 0,15 – 230МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Найпростіший насос. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024