Lämplig elmotor till båt?

[gunne]

Jag håller på att luska lite i olika motoralternativ till min segelbåt, en RJ85 på typ 2 ton. Det skulle ju passa mig ganska bra med en elmotor då jag til 99,5% av tiden seglar. Vikten skulle vara ungefär lika men man skulle ju inte behöva oroa sig för förbrukningsbatterierna. Mer om båten finns här.

OZecoDrive har en lösning som ni kan läsa om här. Denna kostar dock en 50 kkr, och det är ju inte ok. Således funderar jag på att bygga något liknande av billiga skrotkomponenter.



Vad är det för motor man skall ha? Som jag har förstått det är det en borstlös motor som gäller. Man skall kunna ladda batterierna vid segling oxå. Jag har sökt på diverse kombinationer på ebay, t.ex. "brushless", "DC motor" etc men egentligen inte hittat nåt som passar. Motorn bör ju vara på några kW. OZeco-motorn är på "2-9kW" vilket jag antar är effekten vid 12 resp 24V.

Några tips på var jag kan leta? Vad skall jag ha för sökord för att hitta rätt grejjer på ebay?

Edit: Kirrade en länk

[Motormannen]

Kolla HÄR.

Kanske en Perm Motor PMG 080 med IFI Robotics fartreglage.

[bearing]

Den där verkar likvärdig en motor som tidigare tillverkades under namnet Etek. Etek verkar vanlig i "DIY-världen". Detär en motor med borstar men ändå effektiv som en borstlös. Brukar gå att hitta sådana på Ebay, eller likvärda iaf. T.ex. denna. EDIT: Och den där var ju dessutom borstlös.

En annan.

[gunne]

Tackar för snabba svar.

Denna Perm Motor PMG 080 ser ju misstänkt lik OZeco-motorn. $485 ~ 3000 spänn men sen tillkommer ju frakt. Tackar för länken till den robotsidan, de verkar ha det mesta.


Motorn du länkade till på Ebay var den enda vettiga jag hittade förut. Den verkar dock vara lite väl stor och går på 24-48V. 12-24 känns bättre då resten av elsystemet är 12V.

Nu ligger det här projektet ganska långt fram i tiden och jag är inte säker på att jag ska ha en elmotor. Tanken är att ha en ny motor till sommaren 2009 och jag håller nu på att utvärdera de olika alternativen.

[bearing]

Alla borstade motorer går att köra på lägre spänning om man inte behöver så hög effekt. Antagligen BLDC också.

Men man kan vinna verkningsgrad genom att köra motorn på högre spänning och lägre ström eftersom det blir mindre resistansförluster. Dessutom mår batterierna bättre av det och ger mer energi per cykel. Men det krävs ju dock fler batterier.

Med högre spänning blir det ju också högre varvtal. Varvtalet måste ju passa propellern. Det är känsligt med propellrar. Dom måste ha rätt varvtal vid viss fart annars blir verkningsgraden usel. Det går inte att konstruera propellrar för alla hastigheter, varvtal och effekter faktiskt. Så det kanske är propellertillgången som ger varvtalet och sedan spänningen.

[grym]

har en liten snipa med en 14 hk yanmar, vilket är ca 4 gånger vad som behövs, ett ryck för några år sedan så plockade jag ur motorn satte dit en 1500v vanlig trefasmotor och provade att köra den med frekvensomformare driven av en växelriktare

det fungerade hyggligt men jag skulle velat ha lite bättre utväxling emellan det, och jag fick inte plats med dom batterier jag velat ha under tofterna, så jag gav upp och monterade tillbaka dieslen

om jag får tag i batterier som passar fysisk för en ringa penning så kommer jag nog prova igen, men då med en 1000v motor med en planetväcel emellan, allternativt en liten kuggremsutväxling, valet av drift beror lite på hur många batterier man kan lägga händer på i sådanna fall, får man tag i 20 st så skulle jag kunna tänka mig att prova mata en frekvensomformare direkt och bara se glad ut, allternativt, bygga ellermodifiera en frekvensomformare och linda om en vanlig trefasmotor till rätt spänning

men dom där motorerna ser ganska gulliga ut och för rimlig slant, kollade på OZecoDrive på någon mässa och det var för dyrt för mig

jag har lite annurlunda då jag inte behöver ha ladding och jag nöjer med en effekt runt 2kw

snipan rör sig hyggligt med en 300w elutombordare med mycket dålig propellerverkningsgrad för den båt kombinationen

[gunne]

Nu när jag letat runt lite blir jag mer och mer sugen på att köra el. Då det verkar som om Permmotorn används av OZ och andra båtmotorleverantörer så känns den som ett säkert kort. Den är även på 12-24V DC vilket som sagt passar bra med resten av installationen. Orkar inte mekka med 3-fas etc...

Enigma Industries verkar ha den motorn för typ 3100 kr inklusive frakt, och det är ju överkomligt. Motorn tillverkas i tyskland (här) men jag hittar ingen återförsäljare i sverige/europa. Någon som vet? Men det kanske ändå är billigare att beställa från USA m.t.p. den låga dollarn.

[grym]

håller med att det vore smidigt att prova en sådan motor, man kan ju faktiskt kontakta tillverkaren och kolla vem som säljer i europa,

lite högt varvtal, men det går ju att växla ner

[gunne]

Jag har mailat dom och frågat redan ;f.

Håller med om att varvtalet e lite högt, men motorn verkar ju som sagt användas utan växel av OZ. Är inte varvtalet specat utan last? Ett varvtal på 3-4000 borde funka bra till den propeller jag har då den satt på en Vire 7hk bensinare.

Edit: Har även mailat min högre kurs-lärare (mekatronik, maskin, KTH) och kollat om jag kan få göra detta som HK. Inte så troligt, men man kan ju alltid hoppas...

[grym]

kolla kurvorna hos tillverkaren så ser du varvtalen med och utan last

PMG 132 skulle nog passa bra för min del så man troligen skulle kunna köra den utan nedväxling, och med lite trixande med batterier kan man få ut ganska hög effekt, vore småkul att prova

sen skulle man bara hitta en riktigt liten diesel så man kan köra dieselelektrisk drift om det skulle behövas

[gunne]

Vad är det för kurvor du menar? Kurvorna i databladet är väl utan last? Om man PWM:ar på 24V och kör på ca 60% så borde man hamna på ~4000 rpm. Mer än 60% vill man nog inte köra nån längre tid ändå p.g.a. överhettning. Eller?

[bearing]

Jo, det är ju last. Annars skulle den inte dra någon ström, eller producera något vridmoment. Längst till vänster är det låg last. Längst till höger är det hög last. Anledningen till att varvtalet sjunker med ökad last är att det hamnar spänning över lindningsresistansen. Den kan du alltså räkna ut genom lutningen på kurvan.

Det som skulle kunna göra motorn överhettad är om den drar mycket ström. Det beror i sin tur på hur mycket vridmoment propellern kräver. Det är ju lindningsresistansen gånger strömmen i kvadrat som bestämmer hur mycket värme det blir i motorn.
Om man PWM:ar tillkommer det nog lite värmning p.g.a eddyströmmar av PWM-frekvensen.

Fast den där motorn du länkade till nu ska du väl inte använda? 30 W är inte så mycket.

[gunne]

Du har rätt angående lasten i diagrammet. Jag måste nog fräsha upp mina kunskaper om DC-motorn lite. Läste det som fanns på wikipedia men jag behöver nog lite mer.

Anassas strömmen automagiskt efter pålagd last eller måste man begränsa den?

Motorn är inte på 30 W, utan 1,5 kW enligt första sidan på databladet. Varför det står som det gör i diagrammet förstår jag inte riktigt. Om man är längst ut till höger i 24V-diagrammet borde ju effekten bli 24*120 = 2880 W och inte 30 W.

Vire 7:an som satt i tidigare ger ca 16 Nm, och det är ju ganska mkt mer än elmotorns 2,4 Nm. Frågan är hur många av dessa Nm som gör nytta ute i vattnet?

Nej, nu måste jag sluta snacka och börja läsa om jag inte vill framstå som ett pucko. Kanske redan försent för det iof...

[bearing]

När motorn belastas drar den mer ström. Det är helt linjärt och oberoende av varvtal.
M=I*k -> I = M/k

Samma konstant (men med annan enhet) används för att räkna ut varvtalet (obelastad) i förhållande till spänningen.
E=k*n

Om du kopplar in motorn direkt till batteriet och sätter på en liten propeller drar den alltså dra lite ström. Sätter du dit en stor propeller drar den mycket ström.

Om du använder ett fartreglage som begränsar strömmen kommer det sänka spänningen tills varvtalet är så lågt att propellern bromsar det moment som motorn ger vid strömbegränsningen.

Vi kan räkna ut konstanten via specifikationerna.

k=M/I = 2.4 Nm / 78 A = 0,031 Nm/A

Sen kan vi kontrollera att den stämmer.

k= 0,031* 2*pi/60 V/rpm = 0,0032 V/rpm

n= E/k = 12/0,0032 rpm = ca 3700 rpm. I diagrammet ser obelastade ut att vara 3500, så det stämde ganska bra. Anledningen till att det inte stämde helt är att 2.4 Nm är lite lägre än vad motorn egentligen producerar, resten försvinner i friktion i motorns lager.

Om motorn ska producera 16 Nm kommer den dra 16/0.031 A = 520A.
Behövde du köra full gas på den gamla motorn för hålla farten?
"Snipformade" båtar brukar väl gå i en viss fart som är relaterad till längden oavsett effekten.

[gunne]

Tackar för lektionen.

Nu har iden mognat lite i huvet och jag har letat vidare. Tanken är att skaffa en motor som har lagom varvtal så att jag slipper ha en växel. Antagligen blir det till att köra 48-72V eller något liknande för att få ner strömmarna. Kontrollern tänkte jag mej bygga själv. Lite ideer kommer hämtas från Open Source Motor Controller och sen moddar jag det lite.

Hur löser man det praktiskt med batterierna vid seriekoppling till t.ex. 48V när man skall ladda och ta ut ström till resten av båten? Kopplar man batterierna både i serie och parallellt med kraftiga dioder på lämpliga ställen?



Njae, det där blev väl inte helt bra... Kör man med relän och växlar mellan seriellt och parallellt när man behöver?