|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Motor de popa alimentado por uma bateria de lítio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Nas águas, é cada vez mais possível encontrar pescadores que utilizam motores elétricos fora de borda em seus barcos. Em comparação com os motores a gasolina, eles apresentam várias vantagens: seu design é muito simples, o acendimento e o desligamento são instantâneos, quase não há ruído e não há emissão de subprodutos na água. A maior desvantagem dos motores elétricos é a necessidade de uma fonte de energia - uma bateria, cuja massa (geralmente chumbo-ácido) é várias vezes maior que a massa do próprio motor. Isso é especialmente inconveniente ao pescar em um barco de borracha, no qual uma bateria pesada precisa ser colocada em algum lugar. Não crie amenidades e fios de conexão. Ao mesmo tempo, existem baterias que, com uma intensidade de energia comparável, têm uma massa significativamente menor que as de chumbo-ácido. Estes incluem vários tipos de baterias de lítio. A seguir, descrevemos um motor elétrico externo de pequeno porte alimentado por uma fonte de lítio colocada diretamente sobre ele. É fornecido um diagrama do necessário para a operação do motor elétrico e da fonte de energia do dispositivo eletrônico. Vários parâmetros do motor de popa como um todo também foram medidos. Para isso, foi utilizado um motor de popa Sevylor SBM12 de 18 volts e duas velocidades, cujo peso (sem bateria) é de cerca de 2,5 kg (o mesmo motor também é produzido sob a marca Aqua Marina T 18). Em velocidades mais altas, a energia da bateria é fornecida diretamente ao motor e em velocidades mais baixas, por meio de um resistor adicional. Neste último caso, como mostram as medições, um terço da energia consumida da bateria vai para aquecer o resistor, ou seja, é desperdiçado. De acordo com o passaporte do motor, a corrente consumida na velocidade mais alta chega a 14,7 A, e na velocidade mais baixa - 7 A. Nesse caso, no primeiro caso, o motor deve desenvolver uma força de amarração de 8,1 kgf, e no segundo - 3,6 kgf. De acordo com as medições, com uma tensão de alimentação de 11 V, o motor desenvolveu uma força de cerca de 2,5 kgf em uma velocidade menor, próxima ao valor declarado. Na versão original, a fonte de energia era uma bateria composta por três baterias conectadas em série, cada uma delas composta por duas baterias de íon-lítio IMR 26650 (KeepPower) conectadas em paralelo com capacidade de 5200 mAh. Como você sabe, as baterias de lítio são fontes de energia muito "suaves": para cada tipo, é definida a tensão máxima na qual a bateria pode ser carregada e a tensão mínima quando ela é descarregada. Para baterias de íon-lítio, esses valores por célula são 4,1 e 2,9 ... 3,2 V. Além disso, você precisa garantir que a temperatura da bateria não exceda 50 ... 60 оC. Todas as baterias foram colocadas em um cassete, a massa do motor de popa com essa fonte de energia instalada em seu corpo era de 3,9 kg. No teste, o motor elétrico foi instalado em um banho cheio de água e funcionou com a hélice original em uma velocidade menor. Para desconectar automaticamente a bateria quando a tensão cai para o nível inferior permitido, foi utilizado um dispositivo eletrônico montado conforme o diagrama abaixo. Antes do desligamento, o motor funcionou continuamente por uma hora e meia. Ao mesmo tempo, o consumo de corrente diminuiu de 7,5 para 5,3 A. Os testes revelaram o seguinte problema. As medições mostraram que a resistência interna de toda a fonte de alimentação carregada é de 210 mΩ. Em 7,5A, a potência dissipada na bateria é de aproximadamente 12W. Estando em uma caixa fechada, aquece bastante: após cerca de uma hora de operação contínua, sua temperatura chega a 50 оC e continua subindo. Dois ventiladores em miniatura de um watt foram usados para resfriá-lo, o que eliminou esse problema. Ao mesmo tempo, o design do case teve que ser um pouco complicado para que a bateria e o dispositivo eletrônico fossem protegidos da entrada de água, mas ao mesmo tempo o fluxo de ar fosse garantido. A versão final usa uma bateria de polímero de lítio. Tem uma ordem de magnitude menor resistência interna, portanto, mesmo com operação contínua de longo prazo em uma caixa selada, o resfriamento forçado não é necessário. Além disso, para eliminar as perdas de energia que ocorrem no motor original ao operar em uma velocidade menor, foi utilizado um modo de alimentação pulsada. Entre outras coisas, isso permite ajustar suavemente a potência do motor de popa e, consequentemente, a velocidade do barco. A fonte de energia foi uma bateria Turnigy Multistar 14,8V. Sua capacidade é de 16 Ah, peso - 1,3 kg. Para uma bateria de polímero de lítio, a tensão máxima ao carregar é de 4,2 V por célula e a tensão mínima ao descarregar é de 3...3,3 V. A bateria consiste em quatro células e a tensão total no estado carregado é de 16,8 V. As medições mostraram que a resistência interna é de 8 mΩ, de modo que mesmo com uma corrente de 10 A, a energia dissipada nas baterias será inferior a um watt. O circuito de controle do motor externo é mostrado na fig. 1. O desligamento automático da bateria quando sua tensão cai para o nível mínimo permitido é realizado por um gatilho Schmitt montado nos transistores VT1 e VT2. Este nível (no nosso caso é igual a 13 V) é ajustado com um resistor trimmer R2. Observe que, para uma configuração precisa, é desejável usar o chamado resistor de ajuste multivoltas (com uma engrenagem helicoidal).
Quando o botão SB2 é pressionado brevemente, o transistor VT1 abre e o VT2 fecha. Isso leva à abertura do transistor VT3. Como resultado, o relé K1, incluído no circuito coletor deste transistor, é ativado. Seus contatos operam em curto-circuito e permitem comutação CC com potência de até 16 A em tensão de até 24 V. No gerador de pulsos retangulares montados nos elementos do microcircuito DD1, a tensão de alimentação é fornecida com um pequeno atraso devido à presença de um capacitor relativamente grande C2 e resistor R14. O atraso permite que você use um botão de baixa potência para ligar o motor. Os pulsos de tensão da saída do elemento DD1.3 abrem periodicamente o transistor V74, em cujo circuito de drenagem o motor M1 está conectado. Seu reverso é feito pela chave SA1. Quando a tensão de alimentação cai para o nível inferior definido (à medida que a bateria descarrega), o transistor W1 fecha e todo o dispositivo opera na direção oposta: os contatos do relé abrem e a fonte de alimentação é desconectada. Para desligar o motor funcionando em uma tensão mais alta, use o botão SB1. Com as classificações das peças indicadas no diagrama, a taxa de repetição do pulso é de cerca de 50 Hz. A duração dos pulsos de tensão aplicados ao motor é regulada por um resistor variável R6. Os valores dos resistores R8 e R9 são escolhidos de forma que, com uma bateria totalmente carregada, a corrente média que flui através do motor elétrico possa ser alterada suavemente de cerca de 5 para 9 A. Os detalhes do dispositivo são montados em uma placa de fibra de vidro com dimensões de 138x47 mm. O transistor V74 é montado em um pequeno dissipador de calor. A potência dissipada por ele não ultrapassa um watt. Na fig. 2 mostra a dependência da tensão da bateria de armazenamento e sua temperatura no tempo de operação contínua na potência máxima do motor elétrico. Também é fornecido um gráfico da dependência da corrente consumida por ele no tempo. O próprio motor com a hélice original foi fixado em um banho de água. Pode-se ver na figura que a tensão da bateria, à medida que é descarregada, diminui suavemente para um valor de aproximadamente 14,3 V, após o que diminui drasticamente. Uma queda rápida na voltagem conforme ela se aproxima do nível inferior aceitável é típica para baterias de polímero de lítio. A temperatura máxima da fonte de alimentação em uma caixa fechada após duas horas de operação contínua não excedeu 45...46 оC. Ao mesmo tempo, como os estudos mostraram, uma contribuição significativa para o aquecimento é feita pelo dissipador de calor do transistor VT4 e pelo relé K1 localizado próximo à bateria.
A bateria, junto com a placa de controle do motor, está localizada em uma caixa selada de duralumínio no motor de popa. A tampa da caixa é feita para abrir e a bateria pode ser facilmente removida. A visão geral do motor é mostrada na fig. 3 (também pode ser usado para julgar seu tamanho). A massa do motor junto com a bateria é de aproximadamente 4,4 kg.
Os testes do motor do barco foram realizados no lago na ausência de excitação. A carga total do bote duplo de borracha JAM 220 T foi de aproximadamente 100 kg. Sua velocidade com bateria totalmente carregada e potência máxima do motor era de 4,5 km/h. O motor funcionou continuamente por 2 horas e 20 minutos antes de parar. Na potência mínima, esses valores foram de 3,6 km/h e 3 h 45 min, respectivamente. Assim, a partir dos dados acima, pode-se ver que uma bateria de polímero de lítio pode ser usada com sucesso para criar motores elétricos de popa fáceis de usar e de baixo peso com uma fonte de energia colocada diretamente no motor. Autor: A. Gavrilov
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Eletrônica militar com marcação de DNA ▪ O horário de verão é perigoso ▪ Nova tecnologia de rotulagem de produtos
▪ seção do site Radioeletrônica e engenharia elétrica. Seleção de artigos ▪ artigo Barco gracioso e rápido. dicas para modelista ▪ artigo O que é oceanografia? Resposta detalhada ▪ artigo Ventilação industrial ▪ artigo Lâmpada intermitente. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página