Вопросы о необычном применении модельного электродвигателя
У меня есть сверхлёгкая надувная байдарка (не модель, а просто маленькая лёгкая лодочка весом чуть более 5 кг), и появилась идея о создании для него этакого “электровесла” - лёгкого двигателя. Существующие лодочные электромоторы не устраивают своей конструкцией и массой. Как бывший кордовик, решил обратить взор на модельную матчасть, так как эффективные малогабаритные бесколлекторники вряд ли ещё где можно найти. Что касается мощности, то, если взять уже существующий серийный аналог (коллекторный 12-вольтовый электродвигатель) и запитать его таким образом, чтобы обеспечить перемещение лодки, то это будет ток около 10 ампер при 12 вольтах, то есть, 120 Вт электрической мощности. В любом случае, это “мотовесло” планируется лишь как вспомогательный двигатель вдобавок к обычному веслу.
Поэтому думаю вот над такой конструкцией (см.рис). Трубка, в которой располагается мотор с регулятором и батарея. Ну и, конечно, гермопробка с сальниками вала, установленного на подшипниках и соединяемого с выходным валом электродвигателя.
Вопросы следующие:
-
Максимальные обороты гребного винта находятся в районе 2500-3000 об/мин, а насколько я могу судить, рабочие обороты модельных электромоторов существенно выше. Поэтому интересно - есть ли низкооборотистые моторы, обеспечивающие достаточный крутящий момент, или придётся мудрить с редуктором или высокооборотистым гребным импеллером?
-
Позволяют ли регуляторы управлять оборотами бесколлекторника с помощью обычного внешнего потенциометра?
-
Стоит ли рассматривать судомодельный движок с водяной рубашкой, или можно и воздушный взять?
-
Как себя чувствуют модельные движки, работающие под более-менее приличной нагрузкой? Прежде всего, достаточен ли у них крутящий момент, чтобы воду грести водяным винтом диаметром около 10 см с шагом до 3-4 дюймов?
- без редуктора модельный 100мм винт не потянет но есть готовые решения редукторов от вертолетов
- Да проще всего использовать обычный сервотестер.
- КПД БК мотора около 90 процентов и если мотор не насиловать и обеспечить свободный доступ воздуха то охлаждения хватит.
- На мотор есть рекомендуемый ток и напряжение. Если выбрать мотор с некоторым запасом и придерживаться этих рекомендаций все будет хорошо. Ваши 10 ампер на 12 вольтах это вообще мало. У меня на самолетике ФПВ столько весь полет непрерывно держит а это больше часа а мотор весит 100 грамм правда оборотов там 8000.
Есть авиационные двигатели под большие пропеллеры(порядка 350-500kv), думаю они будут в самый-раз, но следует учитывать напряжение и ток. Впринципе, не обязательно настолько мощные. Автомобильный аккумулятор будет жить без проблем.
Я хочу сделать именно сверхлёгкую систему, поэтому от внешнего аккумулятора большой ёмкости (типа, как автомобильного) хочу отказаться в пользу сравнительно небольших липолек. Поэтому и обозначил достаточный и опробованный эквивалент по расходуемой энергии (10 ампер при 12 вольтах). Желательно, чтобы при этих параметрах система отработала хотя бы полчаса, то есть, 5 А/ч 12в.
Я пробовал моторчик Watersnake T18 (18-амперный) на половинной тяге, и его хватало для создания нужной мне тяги. Если бесколлекторник имеет лучший КПД, то для той же тяги понадобится меньше ампер. Полагаю, можно будет взять менее ёмкий (и менее массивный) аккумулятор.
Для лучшей тяги, скорее всего придется брать outrunner низко-оборотистый (смотрите в сторону 250-350kv(не маломощный)), но тут возникает проблема монтажа, в случае с inrunner-ом придется использовать редуктор. По поводу токопотребления и тяги, это вы сможете определить только опытным путем.
Неплохо было-бы знать размер двигателя.
С монтажом аутранера проблем-то никаких, но вот как с его охлаждением быть? Приточное воздушное, по очевидным причинам, невозможно, контактное из-за внешнего ротора - тоже.
Ну, ротор как-бы не от вращения нагревается.
Так если обмотки хорошенько заизолировать, и сделать подшипники скольжения и чтобы водой смазывались, то двигатель можно разместить в ступице гребного винта. Здесь на форуме где то был разговор о возможности работы БК в воде.
Шуруповерт?
Взбивалка !
