Що краще: редукція чи без неї?
Старі звички вироблені від роботи з ДВЗ двигунами кажуть, що потрібен реверс-редуктор, а чи так це для електродвигуна - давайте розберемося.
Почнемо з того, що електромотору включити реверс за допомогою електричних сигналів набагато простіше, ніж організувати це механічно, як це робиться на дизелях.
Висновок 1 : механічний реверс для електродвигуна не потрібен, від слова зовсім .
Тепер про редукцію як таку. Редукція - це механічне зменшення кутової швидкості обертання для того, щоб розвантажити двигун по моменту, що крутить. Зазвичай ДВЗ двигуни мають слабкий момент, що крутить, на малих оборотах, з цим можна боротися збільшуючи розмір і вагу двигуна, але для вітрильної яхти неможлива установка важкого і великого двигуна, тому застосовують редукцію. Вона може бути виконана за допомогою шківів різного діаметра та ременя або за допомогою шестерного редуктора. Усі редуктори мають ККД в інтервалі від 80% до 95%.
Для свого човна я спочатку вирішив зробити редукцію ременем та шківами 3:1 від двигуна на гребний вал. Після першої навігації я зрозумів що це було помилкою (так само як багато саморобкіни по всьому світу, про конверсії на електро яких я читав в інтернеті). Що стосується електродвигуном редукція непотрібен, т.к. крутний момент електродвигуна доступний у повному обсязі з малих обертів. У той же час, втрата ККД на редукції негативно позначається на часі роботи від акумуляторів. Головна відмінність електродвигуна від ДВС що тут борються за будь-якийні можливості збільшити загальний ККД системи, щоб акумуляторів вистачило на якомога довшу роботу від одного заряду. Ходова повинна працювати як годинник, без зайвого тертя, дисбалансу, втрат на зайвих рухомих частинах, до яких відноситься зокрема редуктор і т.д.
Висновок 2 : Редукція не потрібна для електродвигуна на човні .
На фото перший варіант трансмісії з редукцією, від якого я відмовився і переробив на пряме підключення валу гребного до валу електродвигуна (через еластичну муфту, ще можна через ШРУС).
Переваги електродвигуна під редукцію:
- мала вага (у 2-3 рази менше електродвигунів прямого підключення)
- різноманітність різних заводських моделей, доступних для покупки
- невисока ціна
Переваги електродвигуна під безпосереднє підключення без редукції:
- простота установки, велика надійність
- тихіше працює ніж мотори з високими оборотами
- через більшу кількість металу має більший запас перевантаження ніж легкий електромотор під редукцію
- більший ККД через відсутність втрат на редукторі
Який двигун ставити собі вибирає кожен сам, у обох варіантів є свої переваги. На досить великих човнах ставити двигун прямого підключення до гребного валу можливо буде нераціонально, т.к. вага двигуна буде надмірною.
Додано:
Враховуючи специфіку електродвигунів, що більше маса заліза і магнітів двигуна, то більший крутний момент може розвинути. Отже, легкий двигун може бути неспроможний крутити гвинт човна досить швидко без перегріву. Приклад: на моєму човні. на момент написання статті, стоїть високооборотний мотор goldenmotor hpm3000 крутний момент якого 20 Нм. А для обертання дволопатевого гвинта 12"х7" на оборотах 700 в хвилину потрібно крутний момент 27 Нм, це було з'ясованоале експериментально. Т.ч. на мінімальних швидкостях двигун справляється, а максимум без перегріву з нього виеать не вийде. Варіантів два: заміна мотора на більш важкий і відповідно з кращим моментом, що крутить, або використання редукції і змиритися з втратами ККД які це спричинить.
Залиште коментар для
3 коментарів
Вiтаю Артем! Сподiваюся можемо на ти. Дуже цiкава тема, зараз займаюсь переобладнанням яхти з дизеля на електро... Буду радий поспiлкуватися з тобою з цього приводу. Мiй телефон (вайбер, ватсап, телеграм): +4915150750797 З повагою Сергiй
ВідповістиВiтаю Артем! Сподiваюся можемо на ти. Дуже цiкава тема, зараз займаюсь переобладнанням яхти з дизеля на електро... Буду радий поспiлкуватися з тобою з цього приводу. Мiй телефон (вайбер, ватсап, телеграм): +4915150750797 З повагою Сергiй
ВідповістиДобрый день, Артём! Очень интересная статья, я достал свой дизель янмар из лодки и хочу переоборудовать на электро мотор, есть некоторые вопросы, буду благодарен если сообщите контакт на почту, я очень хотел посоветоваться. Информации в интернете крайне мало. Спасибо
Відповісти