Bygge av elmotorcykel

[Kretskort]

Såklart man ska ha något att fräsa funt med på sommaren. Eller åtminstone något som tyst och smidigt kan ta en till skogsjöar och dylikt när cykeln, som förövrigt väl är världshistoriens bästa fordon, inte riktigt räcker till.

En mopedram från en Honda MT5 fanns. Bakhjul saknades, så en komplett MT5 köptes. Denna syns här:

mt50_2.jpg

Man kan få oerhört mycket för pengarna när man köper en mopedram.

Motorjakt
Att hitta en elmotor var oerhört besvärligt. Det enda jag hittade var några enstaka gokart handlare som kunde ordna motorer för 8000 kr och uppåt. Tre veckors väntetid för ett eBay fynd var inte att tänka på.

Hydraul- och truckmotorer var också svåra att få tag på. Den enda jag kunde få tag på var för dyr.

I jakten skruvades tre gamla tvättmaskiner sönder. Motorerna såg fräscha och rejäla ut, men hade för mycket ankarresistans för att vara användbara för ett lågspänningssystem ( Pmax=V^2/(4R) är väl bland de snyggare analytiska motorsamband som finns?).

Till slut fick jag snurr på en gammal startmotor som låg i en hög med andra motorer. Förvisso är den konstruerad av mannen som ofta krediteras för att ha uppfunnit mörkret, Lucas, men specificerad till runt 3 kW i uteffekt. Inga riktiga lager i, men man får väl knacka i en bussning när den börjar skramla för mycket.
Det är tillräckligt mycket koppar i motorn för att dubbla projektets värde ungefär och jag har svårt att se hur något annat än borstarna skulle kunna gå sönder i den elektriska delen.

Vridmoment
Frågan var bara vad man kunde förvänta sig för vridmoment på en sådan. Det enklaste jag kunde lösa på några minuter var att svetsa på ett tillplattat rör på kuggen satt på utgående axel, sen se hur påverkad en fjädervåg blev.
Resultatet blev ganska ynka 7-10 Nm.

Jag behövde helt andra drev än vad som redan satt på hojen för ett sånt vridmoment. Dessa skulle kosta mer än hela projektet i övrigt så idén suspenderades, kasserades och makulerades. Dock var det både kul och gratis att ställa upp ekvationerna.
Strategin fick istället bli att försöka dra igenom mer ström och således förhoppningsvis öka vridmomentet.

Nedan svetsas ett drev på kuggen som sitter original på startmotorns axel och smörjfettet i börjar brinna så där rituellt som det brukar göra.

weld1.jpg

Jag letade överallt efter en bra plats att sätta motorn. Den var minst i vägen över hjulet, men här fick den inte plats först. Som tur vad hade MT5:an som nyss köpts förlängda bakdämpare som gjorde att motorn kunde få plats.
Sadelns original fästen passade rätt bra till motorn. Ett fästöra svetsades på motorn och ett på ramen.

Den lilla huset där solenoiden sitter kapades brutalt bort då det var ivägen.

weld2.jpg

Så här såg det ut sen:

rearview.jpg

Det hela verkar ha blivit anständigt rakt.

Bättre batterier
Första testet blev en besvikelse. Lade på något gammalt fritidsbatteri som stod och det fick knappt hjulet att snurra lite lamt när man lyfte hojen.
Fick så tag på ett batteri att prova med som hade 800A i specificerad utström. Nu sablarns!
Bakdäcket grävde som en skenande jordfräs i gruset när jag inte satt på.
När jag sen satt på var det sån kraft i kedjan att bakdämparna nästan bottnade, kedjan slackade och hoppade av.

Motorn är det alltså inget fel på, behöver bara ett vettigt batteripaket och kraftelektronik. Det ser ut som att tjeckiska GWL har en del vettigt.
En tanke var att montera tillbaks förbränningsmotorn och bygga en parallellhybrid om batterier och dubbla drev får plats men man har nog ändå fått nog av stinkande mopedmotorer med dålig verkningsgrad.

I första testerna blir kraftelektroniken förmodligen en hög mosfetar på en fläns och en open-loop styrning med PWM.

[gOry]

Hur tänkte du med den där monteringen av motorn?? Du får bygga en ram från baksvingen ifall du ska ha den ovanför bakhjulet så du kan spänna kedjan rätt!
Nu kommer folk säkert skriva att startmotorn kommer brinna upp de första den gör...

[Kretskort]

Jag letade överallt efter en bra plats att sätta motorn. Den var minst i vägen över hjulet, men här fick den inte plats först.

En ram vadå? Sitter automatisk kedjespännare på.

Den startmotorn är bland det sista som kommer brinna på den här jorden

[orvar-e]

Kul projekt självklart jag ska prenumerera på den här tråden.
Det är alltid kul med el(motor)cykel-projekt.

Kan du inte bjussa på en bild från andra sidan cykeln?
Är det en 12 volt start motor eller 24 volt? Den låga spänningen oavsett om det är 12 eller 24 volt gör att du måste klämma i hel del ström genom motorn samt kraftelektroniken. Det sammantaget gör att du får ganska mycket spill i form av värme, energi du mycket hellre hade sparat på eller tryckt ner i bakdäcket.

Edit// Var med här då, elmotor 48 volt 2.5kw skänkes ....... http://elektronikforumet.com/forum/view ... 11&t=67071

[JimmyAndersson]

Kretskort:
Men suck... kunde du inte ha väntat med att komma på en såhär kul idé?
Jag blev väldigt sugen på något liknande.

Den här tråden kommer följas!



gOry skrev:
"Nu kommer folk säkert skriva att startmotorn kommer brinna upp de första den gör..."

Det har redan Kretskort motbevisat.
(Jag vet att det skrivits i många trådar att startmotorer inte orkar,
men än så länge har jag bara sett trådar som motbevisar det.
Samma sak med vindrutetorkar-motorer.)

[Peter_1982]

Skönt att det finns andra personer som kan testa projekten som man själv har i bakhuvudet

Jag har själv handlat av GWL (www.evpower.eu) och de var mycket hjälpsamma med det tekniska och snabba leveranser när man väl beställde.

[danielr112]

Jag hade också¨flyttat motorn till där org satt just för att du kommer få problem med spänningen av kedjan. Vid snabba ryck så är risken stor att kedjan hoppar av.


För övrigt sketa coolt projekt!

[Kretskort]

danielr112: Fick inte plats Blir nog en liten men kraftfull BLDC på ett bättre ställe om jag tröttar på den här motorn.

Peter_1982: Ja jag har också hört bra saker om GWL, blir nog en order därifrån.

Bygget har fortsatt!

Visste tusan hur jag skulle göra rent praktiskt med kraftelektroniken. Lödde på det på gamla flänsar enligt liknande maner nedan:

switches2.jpg

Löjligt att man sätter så bra kisel i den lilla mesiga TO220 kapseln som tål mindre ström än själva transistorn.

Hade ju velat ha sådana där stora, fina transistorer som sitter i "riktiga styrningar" men kassan är inte riktigt sådan.

Hållarna till kolen fick ju isoleras och trådarna till kolen gå ut så det skulle gå att styra motorn på lowside. Bröt inte upp serielindningen i detta skede, det får eventuellt bli senare.

brushes.jpg

Så här såg motorn ut isärplockad med förlängda kablar till kolen:

motor.jpg

En till motorbild, mest för att kommutatorn blänkte så fint

motor2.jpg

[danei]

Jag är lite skeptisk till att motorn kommer att hålla. Men det ska bli kul att följa, oavsett resultat så lär man sig något.

[Kretskort]

Lödde på en Atmega 168 på ett experimentkort samt en HDD44780. Fick ordnat avläsning av hastighetspotentiometer och PWM på en utgång. Mosfetstriggningen dedikerades till en FAN7382 med ett seriemotstånd på 47 ohm till gate'arna.

Första provkörningen av motorn bjöd på överraskningar. Givetvis ser ju inte verkligheten ut som den vackra teorin. Hade inte beaktat blyackumulatorns interna motstånd.
Utspänningen började såklart oscillera med switchfrekvensen 20kHz, såg ut att vara ett sving på kanske 5 volt. Mitt dåliga oscilloscop visade mest blurr, antagligen för att jag har dålig kabel till proberna.
Batteriet är i princip skräp men dög för att frisnurra motorn.

Trodde att en LM317 skulle klara lite skräp men den släppte igenom det mesta verkade det som (om nu inte störningarna inducerades från luften). Skärmen började visa en mängd japanska svordomar (iallafall japanska tecken) och jag blev varse att PI tydligen finns med i teckenuppsättningen .

Helt oväntat började det lukta bränt så stängde av. Misstänkte det var något skräp på kommutatorn. Flänsarna var bara lite ljumna. Lade på spänning igen, och jodå bara ett paket korv som hade saknats nu:

fire.jpg

Märk väl att det var en serie väldigt korta tester innan detta hände.

En teori är att spänningsfallet vid oscillationerna gjorde att mosfetarna hamnade i det linjära området, trots att FAN7382 ska ha skydd för det. Men då är det konstigt att inte ens flänsen hann bli varm.

Då ligger det ju närmre till hands att frihjulsdioderna inte gjorde sitt jobb av någon anledning. Det vore dock konstigt, mätte dessa innan montering. Billigt eBay grejer dock, MBR1045.

Givetvis ska jag designa en bättre spänningsdel men frågan är om man ska lägga till en stor kondensatorbank också för att lura peukerts lag en aning vid en dutycycle mindre än 100%.

Så här såg det iallafall ut monterat. Slipade till hojens "bakstycke" som sitter under sadeln och fick en smidig lucka att fälla upp. Under fanns ett hålrum där en oljetank suttit där elektroniken fick väl plats.

mc.jpg

danei: Min budget håller bra med det motorvalet, det var det viktigaste.

[gOry]

gOry skrev:
"Nu kommer folk säkert skriva att startmotorn kommer brinna upp de första den gör..."

Det har redan Kretskort motbevisat.
(Jag vet att det skrivits i många trådar att startmotorer inte orkar,
men än så länge har jag bara sett trådar som motbevisar det.
Samma sak med vindrutetorkar-motorer.)

Jag behöver inte bevisas! Jag har sett samma som du! Men har även sett brunna startmotorer!
Denna startmotor såg ut av vara av större modell, den lär känna sig som på rena semestern jämfört mot sin egentliga uppgift!

[gkar]

Har du schema och en bild på hur elektroniken var ihopbyggd?

[Kretskort]

Här är ett schema. Tyvärr i PDF då KiCAD inte kan exportera scheman till en bildfil på ett anständigt sätt verkar det som.

mainboard.pdf

I installationen har jag använt kopparremsorna på kraftkomponenterna som syns på bilderna ovan och kopparkabel med pålödda hemgjorda kabelskor gjorda av kopparrör.
Jag skulle kunna misstänka att frihjulsdioderna har lite resistans i sina anslutningar som skapat problem.

Jag låter ström gå genom TO220 kapslarna ut i flänsarna. Benen som är anslutna till TO220 kapseln är avklippta.
Gate'arna är sammanbundna med 1mm2 kabel lödd över alla gateben. Under och över gatebenen ligger plastremsor och överst ligger kopparremsan som är sammanbunden med source-benen.

Antagligen ska en eller ett par LC filter på matningen till IC kretsarna lösa de flesta problemen men dela gärna med er av tips och erfarenheter då jag faktiskt är helt grön på elektronik som ska switcha så här stora strömmar.

Jag bifogar nedan ett antal bilder på installationen. Styrelektroniken sitter lödd på såna där experimentkort där man borrar bort kopparbanor.

installation.jpg

installation2.jpg

installation3.jpg

[danielr112]

Jag gillar verkligen sådanna hära byggen!

[danei]

Bra jobbat, håll oss uppdaterade.