Théorie et pratique du moteur à courant continu

Maxwell Fisher

Théorie et pratique du moteur à courant continu


Mon premier article ici, j’ai joué avec un moteur à courant continu et tenté de mettre à niveau les batteries d’origine de SLA à Lipo, le scénario est comme ci-dessous et je cherche des conseils sur ce qui s’est passé et des conseils sur une mise à niveau du moteur à éviter ce qui est arrivé au moteur d’origine à l’avenir, excuses pour le long post …

J’ai donc eu un moteur à courant continu (400 W) alimenté par une batterie 12V SLA 33Ah, j’ai acheté des batteries Lipo 4s (80Ah au total) pour remplacer le SLA 12v, les Lipos sont plus légers et ont une capacité beaucoup plus grande mais livrent à leur tour au-dessus la spécification d’origine 12V du moteur (16,8 V plein, 14,8 V nominal).

J’espérais une légère augmentation de la vitesse et une augmentation de la durée, ce que j’ai obtenu était une augmentation de vitesse massive et maintenant un moteur grillé!

À l’origine, le scooter de plongée sous-marine dans lequel fonctionnait cette configuration fonctionnait pendant une heure à environ 30 mètres par minute, couvrant environ 1800 mètres avant la batterie SLA.

Quand je l’ai pris pour une plongée avec les nouvelles batteries Lipo, il a fonctionné pendant 80 minutes sur 3600m à 45 mètres par minute, puis la puissance a diminué rapidement. J’ai supposé que les batteries étaient faibles, je l’ai ramené à la maison rechargé et j’ai essayé de plonger à nouveau, mais le moteur était gravement sous-alimenté puis complètement arrêté, à l’examen à la maison, la bobine a fondu par endroits.

Donc, mes connaissances de base me portent à croire que l’augmentation de la tension des batteries Lipo entraîne une augmentation de la vitesse et une augmentation du courant consommé, ce qui entraîne plus de chaleur et le moteur finit par brûler; premièrement, quelqu’un pourrait-il confirmer que je pense dans la bonne direction ici?

C’est un vieux moteur Bosch dont je n’ai pas les spécifications pour tout ce que je sais, c’est ses 12V et 400 W.

La question principale est la suivante: je voudrais remplacer le moteur par un 24 V 750 W, l’un d’eux car ils sont utilisés dans d’autres scooters de plongée 24V:

http://www.everything-ev.com/index.php?main_page=product_info&products_id=242

Quelles sont les conséquences probables de l’alimentation du moteur 24V avec la configuration Lipo 4s 80Ah et de la livraison entre 13,2V (min.) À 16,8V (max.), Je m’attends à ce que cela diminue considérablement sa vitesse et sa puissance, mais je ne suis pas sûr quelles implications cela pourrait avoir sur le courant qu’il tire s’il est conçu pour une alimentation 24V.

La deuxième option sera de réorganiser le pack batterie, donc ses 8s et délivrant entre 26.4V (min.) Et 33.6V (max.) Et de mettre dans un régulateur le limitant à 24V pour le moteur.

Toutes les réflexions sur ce très apprécié

Foyer

Votre moteur 24V pourrait même ne pas fonctionner à basse tension. Je dirais d’utiliser un convertisseur de puissance.

Réponses


 Neil_UK

La tension plus élevée a fait tourner le moteur à une vitesse plus élevée.

Comme votre charge était une hélice, dont le couple et donc la demande actuelle vont en vitesse au carré, cela a entraîné une augmentation plus importante du courant. Comme le chauffage dans le moteur augmente avec le courant au carré, cela a entraîné un chauffage beaucoup plus important, qui a brûlé le moteur. Donc, si nous prenons uniquement la tension nominale de 14,8, le courant augmenterait de (14,8 / 12) ^ 2 = 1,5, et l’armature chaufferait de (14,8 / 12) ^ 4 = 2,3. À la tension maximale, c’est beaucoup plus.

Fourni avec une tension inférieure à sa tension nominale, le moteur 24 V fonctionnera plus lentement que sa vitesse nominale. Il est toujours possible de le brûler si la charge de l’hélice est élevée, et donc elle nécessite un courant trop élevé.

Étant donné que vous conduisez une charge d’hélice, ce serait une bonne idée d’avoir un contrôle de vitesse. Il est probablement plus pratique d’avoir une tension de batterie supérieure à celle du moteur et de la réduire, car cela vous donne un contrôle de la vitesse à 100% et un peu de dépassement si vous en avez besoin. L’utilisation d’une tension de batterie inférieure au moteur nécessite un convertisseur buck-boost, un peu moins efficace qu’un buck simple.

Maxwell Fisher

Merci Neil, y a-t-il un inconvénient à utiliser quelque chose comme ceci: dimensionengineering.com/products/syren50 pour contrôler le moteur? Couplé à un Arduino, il pourrait être utilisé pour définir la vitesse du moteur et les ajustements effectués via le croquis Arduino pour modifier la tension allant au moteur au lieu d’un convertisseur abaisseur.

Neil_UK

C’est un convertisseur buck sans inductance, il utilise à la place l’inductance du moteur. Cela signifie que c’est un peu moins cher, et cela pourrait être légèrement plus, ou moins efficace, selon les détails du moteur. Vous n’avez pas besoin de la fonction régénératrice, du moins pas sous l’eau, mais si c’est le bon prix, cela n’a pas vraiment d’importance. La tension d’entrée maximale absolue semble être égale à 8S max. Je serais très nerveux à l’idée de courir là-dessus, car les surtensions de décharge augmenteront la tension d’entrée en raison de l’inductance des câbles de batterie, pas beaucoup, mais certains, je resterais à 7S, ou j’en trouverais un avec plus de marge.

 

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