Witam.
Ponieważ od dawna snuje plany budowy elekektrycznej drezyny, przeprowadziłem już spory wywiad oraz wiele prób. Doszedlem juz do pewnej skondensowanej formy moich przemyślen więć przedstawie je tutaj
Napęd drezyny silnikiem elektrycznym od melexa: (modernizacja melexa na cele kolejowe)
1. Opis pojazdu
Napęd odbywać się może poprzez silniki z wózków akumulatorowych typu WOLA lub MELEX. Obydwa typy posiadały silniki o napięciu znamionowym 36 lub 48 V i mocy ok. 3 kW. W wózkach tych stosowano czterostopniowy rozruch oporowy realizowany poprzez pedał przyspieszenia z czterema stykami. Rozruch ten był bardzo energochłonny i przy ciężkim rozruchu w znacznym stopniu rozładowywał baterię akumulatorów. Wartość napięcia w zakresie 36-48 V posiadała wiele wad m.in. konieczność stosowania dużej liczby akumulatorów 12V połączonych szeregowo-równolegle. Do zalet należy zaliczyć zmniejszenie maksymalnych natężeń prądów a prze to. zmniejszenie przekrojów przewodów zasilających. Pojazd melex posiadał maksymalną szybkość ok. 45 km/h, poprzez obecność dużej liczby akumulatorów zwiększała się również jego masa.
2. Założenia techniczne pojazdu
Pojazd musi posiadać jak najmniejszą masę. Rama pojazdu musi być wykonana z możliwie najmniejszej ilości materiałów, w miarę możliwości należy stosować elementy drewniane. Wózek może przypominać czołem wózki typu „Wola” (zaokrąglony przód). Przewidwyane parametry pojazdu to :
Masa własna : nie większa niż 120 kg
Maksymalna ładowność : ok. 350 kg (5 osób)
Moc silnika : ok. 1.7 - 2 kW
Napięcie sterowania : 12V
Napięcie pracy silnika : 24V
Rozruch : tranzystorowy-impulsowy z nawrotnikiem tyrystorowym
Liczba miejsc siedzących: 6
Hamulec : elektrodynamiczny ze zwrotem do akumulatorów, oraz dodatkowy postojowy mechaniczny
Oświetlenie : z osobnej baterii akumulatorów o poj. ok. 35Ah
3. Opis techniczny modernizacji
Modernizacja zawierać się będzie na dwóch płaszczyznach : mechanicznej i elektrycznej. Co do modernizacji mechanicznej polegać ona będzie na (o ile będzie to konieczne) zmniejszeniu masy własnej pojazdu, dorobieniu sciany czołowej, montażu drewnianej podłogi, siedzeń skajowych od tramwaju 13N. Część elektryczna będzie podstawową istotą tej modernizacji.
.Na rysunku drugim znajduje się proponowany układ siedzeń: tj. dwa siedzenia prostopadle do osi toru (dla kierującego i pasażera). Oraz dwie pary siedzeń równolegle do osi torowiska.
Pomiędzy przedziałem sterowniczym a pasażerskim znajduje się przestrzeń ładunkowa. W przypadku potrzeby zwiększenia przstrzeni ładunkowej siedzenia muszą być łatwo demontowalne siedzeń
- Silnik
Jest silnikiem szeregowym prądu stałego. Przystosowanie silnika do pojazdu polegać będzie na jego przewinięciu na napięcie 24V. Zmiana napięcia pozwoli na zmniejszenie liczby kosztownych akumulatorów. Spowoduje także zmniejszenie jego zasięgu oraz wzrost natężeń prądów liniowych. Największym atutem zmiany napięcia roboczego jest możliwość sterowania silnikiem poprzez niezbyt drogi sterownik impulsowy PWM (ang.Pulse with Modulation) czyli poprzez regulowanie napełnienia impulsów sterujących tranzystorami.
- Sterowanie
Opierać się będzie na układzie PWM który steruje tranzystorami mocy (MOS-FET). Zastosowany układ pozwala na płynną regulację w pełnym zakresie maksymalnego natężenia prądu pobieranego przez silnik bez strat w cieple itp. Układ wykonany jest na podstawie układu scalonego NE555 lub poprzez bramki logiczne układu 4011 który pełni w tym układzie rolę generatora monostabilnego z regulowanym wypełnieniem impulsu. Częstotliwosc pracy PWM to ok 20 kHz. PWM połączony będzie z nastawnikiem który będzie posiadał kilka z góry ustalonych ( z możliwością zmian) pozycji rozruchowych, oraz z układem tranzystorów MOS-FET typu BUZ11 lub IRF3710 (Imax=75A) zainstalowanych na radiatorach i zlokalizowanych w okolicy silnika oraz baterii akumulatorów co pozwoli na zmniejszenie długości przewodów o dużych przekrojach a co za tym idzie wydatków związanych z modernizacją. W zależności od potrzeb będzie można zmieniać charakterystykę trakcyjną określonych pozycji jazdy za pomocą potencjometrów umieszczonych w specjalnej skrzynce nastawnika. Sam układ jest zasilany napięciem 12 V z odczepu 18 woltowego poprzez zastosowanie potrójnych stabilizatorów napięcia dodatniego typu LM7812
- Nastawnik
Najbardziej wskazane byłoby zastosowanie nastawnika krzywkowego o wystarczającej liczbie pozycji. Każda pozycja nastawnika połączona byłaby z układem PWM oraz określonym potencjometrem. Dzięki takiemu rozwiązaniu można osiągnąć w miarę płynną regulację prądu sterującego pracą silnika. Konieczność zastosowanie nastawnika wynika z tego, że elementem sterującym wypełnieniem impulsu jest potencjometr liniowy i nie umożliwia on w sposób prosty zmiennej regulacji wypełnienia.
- Elementy wskaźnikowe pulpitu
Podstawowym elementem wskaźnikowym jest amperomierz silników trakcyjnych o Imax=100A z osobnym bocznikiem indukcyjnym na napięcie 60mV. Amperomierz ten pozwala stwierdzić z jaką intensywnością prowadzony jest rozruch, i w przypadku rozładowania baterii akumulatorów pozwala na jazdę z kontrolowanym zużyciem prądu. Kolejnym elementem wskaźnikowym jest woltomierz który pozwala na kontrolę stanu naładowania baterii akumulatorów. Na pulpicie znajdują się również przełączniki m.in. kierunku jazdy (przełącznik pakietowy), sterowania oświetleniem oraz układem PWM (wyłączniki typu Z), oraz kontrolki : załączenia przekaźnika nadmiarowego, przeciążenia silnika elektrycznego, pracy układu jazdy oraz sygnalizator pośligu zestawów kołowych. Na pulpicie obok nastawnika znajduje się również przycisk czuwaka.
- Akumulatory
Jako akumulatory należy docelowo zastosować akumulatory trakcyjne gdyż akumulatoy rozruchowe nie nadają się do ciągłego poboru prądu i należy je traktować tylko jako stadium przejściowe. Do zasilenia drezyny proponowane są akumulatory trakcyjne T-875 prod. U.S.A firmy “Trojan” o pojemnosci 170Ah i napięciu baterii 8V. Akumulatory te posiadają bardzo dobrą cenę jak na swoje parametry : 425 złotych za sztukę. Trzy takie ogniwa stanowić będą baterię akumulatorów pojazdu o parametrach:
Napięcie : 24V
Pojemność : 170 Ah
Koszt całej zabawy to ok 2500- 3000 PLN. Jeżeli ktoś jest zainteresowany prosze o kontakt na prv(posiadam równiez schematy i rozwiniecie tematu). Prosze rowniez o komentarz
i... Rp 1:
