Motor electric barca, homemade

[giongiu]

Am cumparat recent o barcuta gonflabila, pe care vreau s-o folosesc la pescuit, pe canale, balti. Cum dispun de acumulatori cu gel, 8 bucati de 12V/7Ah, pe care ii folosesc la un scuter electric, legati serie-paralel, pentru 48V, cat si diverse motoare electrice adunate de-a lungul timpului, m-am gandit sa improvizez un motor electric pentru gonflabila. Nu stiu insa de ce turatie si putere as avea nevoie, asa ca orice informatie ar fi utila. Nu am nevoie de mare autonomie, max 2Km mi-ar fi suficient. Nici viteza nu-mi trebuie... Asta in ideea de a nu folosi toti acumulatorii, fiind destul de grei. Am un motor brushless, de 80W/48V, care ar fi principalul canditat. Nu stiu insa daca puterea nu e prea mica.

Si inca ceva...As putea gasi elicea de cumparat, sau ar trebui confectionata ?

[CIBY2]

80W este mult prea putin. Poate un motor de ventilator de racire de la vreo masina, cu cel putin 400W sa faca fata cat de cat. 400W este o jumatate de cal putere iar motoarele electrice pentru barci au cel putin un cal.

Era pe forum un topic cu un motor home made adaptat pe o gonflabila dar l-am vazut cu niste ani in urma.

Ia de-aici, ca l-am gasit! http://www.elforum.info/topic/19706-barc-cu-motor-electric/?hl=barca&do=findComment&comment=181089

Vad ca s-au pastrat si pozele.

Elicea o confectionezi cum a facut si colegul Mihailp sau o poti cumpara. Se gasesc elice de plastic pentru motoarele de barca electrice sau pentru cele termice cu puteri mici (2-5 hp).

Turatia maxima la elice la un motor termic este undeva intre 2500 - 3000 rot/min. Viteza maxima atinsa, in cazul in care puterea motorului duce elicea in turatie maxima, este: nr. rot (rot/min) X pas elice (metri) X 60 (minute/ora) / 1000

Exemplu:

Turatie elice 2000 rot/min

Pas elice 0,1 metri

 

2000 X 0,1 X 60 / 1000 = 12 km/h

 

Asta teoretic, in cazul in care elicea nu se invarte in gol, ci se insurubeaza precum holzsurubul in lemn. In realitate, elicea se mai invarte si in gol, depinzand de forma barcii, de viteza atinsa, etc. si atunci rezultatul se inmulteste cu un coeficient de alunecare cu valori intre 0.5 - 0.9. In cazul asta viteza va fi de 12 km/h X 0,7 = 8,4 km/h, posibil si mai putin.

 

Forma barcii influenteaza randamentul ansamblului motor-barca. Una este un caiac hidrodinamic, alta este o placinta pneumatica ce se freaca de apa de parca ai trage cu smirghelul pe lemn.

 

Lucrul propus nu este imposibil, dar motorul este prea mic!

Editat August 23, 2014 de CIBY2

[giongiu]

Multumesc pentru informatii si link.Vazusem poza pe Barchaolic, dar aici nu am gasit topicul. Am si motoare mai mari, diverse tensiuni, dar cu perii. Marea problema pe care o intrevad, e etansarea motorului. In ideea asta, chiar ma gandesc la o trasnaie. Sa folosesc o pompa submersibila, de 230W, cateva sute de watti, la care sa schimb turbina cu elicea. As avea etansarea si racirea asigurata. Ar ramane problema alimentarii si al randamentului motorului. Varianta simpla de alimentare, un invertor sinus modificat, de cateva sute W. Nu s-ar putea insa regla turatia, deci nici viteza. Varianta mai complicata, constructia unui invertor monofazat, cu frecventa variabila, pentru a putea modifica turatia. Am testat cu ceva vreme in urma, schema asta cu IR2153, la care se poate regla separat atat umplerea cat si frecventa. Ma gandesc ca ar putea merge folosita pentru frecventa de iesire reglabila. http://danyk.cz/menic230_6.html

PS

Referitor la putere, am vazut si motoare electrice de barca, de putere mica, vreo 300W, e drept ca n-am idee ce inseamna asta, la o barca.

Editat August 23, 2014 de giongiu

[CIBY2]

Uitasem ca suntem pe un forum de electronica!!! Cand am vazut invertor cu IR2153 vroiam sa te trimit pr elforum pentru sfaturi la obiect!!!

 

Cred ca ideea cu pompa ar merge. Iar turatia ar trebui sa fie in raport de 1 la 5-6, adica de la 500 la 3000 rpm. Ar fi de ajuns. Te joci cu pasul elicei pana obtii maximul din acel motor.

Pe barcaholic eu am pus link-ul cu acest motor. Mi-a placut ideea!

[giongiu]

N-am renuntat nici la varianta motorului brushless, de care aminteam in primul post. Am vreo 4 bucati, ma gandeam ca as putea folosi doua, fiecare cu elicea lui. L-am cautat, sa fac ceva masuratori. Nu e de 80W, cum spuneam anterior, ci  71W/3200RPM/48V, iar tensiunea de alimentare, 36-57V.Cel putin asa scrie pe el. l-am alimentat dintr-o sursa reglabila si am constatat ca functioneaza intr-o plaja mult mai larga, mai exact 16V-60V. Sub 16V nu porneste, peste 60V nu m-am riscat, sa nu ard electronica. Turatia se modifica proportional cu aceasta tensiune. Am vrut sa vad care e curentul maxim, l-am franat treptat cu mana, iar electronica taie curentul tocmai la 4A. Asta ar insemna ca poate suporta varfuri de putere de peste 200W, desigur cu un randament mai mic, datorita pierderilor pe rezistenta statorului. Motorul echipeaza un ventilator, am masurat consumul la 60A, e de cca 1,8A. Daca statorul ar fi fost la exterior, poate as fi putut profita de faptul ca ar putea fi racit cu apa. Din pacate, e similar ca si constructie, ventilatoarelor de mica putere care echipeaza mai toate sursele in comutatie. Adica nu stiu cam cat l-as putea forta, fara racire suplimentara, fara sa ard statorul. Ca o idee extravaganta, care ar rezolva racirea, ar fi sa etansez atat statorul cat si electronica in rasina epoxidica, dar ar ramane problema etansarii rulmentilor. Nu stiu cum s-ar comporta niste bucse de bronz, in contact cu apa. O sa desfac motorul, pun cateva poze, poate mai vine cineva cu ceva idei.

PS

In paralel o sa testez si varianta cu pompa submersibila...

Editat August 24, 2014 de giongiu

[cristian_draghiescu]

Deoarece există de mult timp unele kit-uri pentru biciclete,bazate pe motoare de numai 250 W, nu văd de ce nu ar corespundeun motor de 70-80 W pentru propulsia unei bărci de o singurăpersoană (în condiţiile unui coeficient de frecare mult mai redusfaţă de cel din cazul bicicletei, al unei mase totale sensibil maimică şi a necesităţii unei viteze maxime de vreo 10 ori mai mici).Desigur, am în vedere doar apele calme ale unui lac, baltă sau iaz.CIBY2:Am o nedumerire provocată de afirmaţiile dvs. anterioare referitoarela turaţia elicei, ca fiind de ordinul a 2000-3000 rot/min.Sub apă ?!!

[Vizitator]

 Eu unul nu m_as juca cu invertoare in...apa si nici cu 220Vac.O varianta ar fi realizarea unei etansari cu oringuri a motorului si racirea acestuia cu apa sau alta varianta mutarea motorului deasupra apei si transmiterea energiei mecanice motor_elice printr_un sistem de angrenaje (cardan) eventual un reductor. la 90°.Ideea cu pompa submersibila e interesanta daca ar putea fi inlocuit tot ansamblul motor cu unul sa mearga pana la 50V.Din cate barci (salupe,iahturi,etc) am vazut eu nu cred ca se tureaza in 2000 decat cele cu cutie de viteza si motoare mari.Astea electrice functzioneaza in turatzii mici ,cred ca pana in 500 rpm .

Mai bine cumperi o pocnitoare din asta si eventual o modifici sau poate itzi da vreo idee...

http://www.ebay.de/itm/Boot-Motor-Elektromotor-Ausenbordmotor-Aussenborder-Bootsmotor-12V-32LBS-Hydra-/390649801548?pt=Bootsteile_Zubehör&hash=item5af48aeb4c

[CIBY2]

Pentru colegul Cristian Dragiescu

 

Eu am un outboard Mercury de 20 hp in 4 timpi. Turatia maxima a motorului este de 6000 rpm. Raportul de demultiplicare la schimbator este de 2.01. Daca impartim turatia motorului la raport (6000 /2.01) obtinem o turatie la elice de 2985 rpm. La relanti turatia elicei este in jur de 400 rpm. Motoarele termice de barca au turatii maxime in gama4500 - 6500, indiferent de putere si rapoarte de demultiplicare intre 1.8 si 2.5, chiar mai mult.

Aceste rapoarte au fost alese din motive de eficienta, in primul rand, si din motive economice. Un raport mai mic asigura o turatie mai mare a elicei, adica mai putin cuplu la elice dar viteza mai mare iar un raport mai mare asigura cuplu mare si turatie mica, folosite mai ales in cazurile in care se impune putere mare de impingere la puteri mai mici ale motorului (ceva ce vrea sa semene cu un tractor).

Cat despre comparatia dintre bicicleta si barca, ca ordin de marime ar putea fi OK, dar situatiile sunt cu totul diferite. La vant puternic cobori de pe bicicleta dar in barca te trezesti impins in stuf pentru ca motorul nu are o rezerva de putere suficienta. Mersul impotriva curentului pe apa este o alta situatie stresanta. Cand acesta are 5-6 km/h iar viteza maxima a barcii cu motorasul electric este de 3-4, ce te faci?

Si nu subestimati frecarea! Bicicleta se bazeaza pe principiul rostogolirii rotii pe o suprafata pe cand barca trebuie sa disloce masa apei. Regimul de deplasare cel mai eficient pe apa, din punct de vedere al vitezei, este cel de glisaj, cand barca incaleca valul de prova si planeaza pe apa. Dar barca trebuie construita pentru asa ceva, fundul sa aiba un coeficient prismatic mare, adica sa se incadreza cat mai bine intr-o forma prismatica si de la cuplul maestru (partea cea mai lata) la pupa, ale linii paralele. Dar marele neajuns este ca au nevoie de putere mare de propulsie.

Alt regim este cel de deplasament, in care barca despica apa si la care forma fusiforma este cea ideala iar puterea necesara este mica. Lotcile din delta, caiacele, canoele, velierele,etc.

Indiferent de cum este construita, barca are o caracteristica definitorie, viteza de deplasament, mai mica la cele de glisaj decat la cele de deplasament. Depasirea acesteia se face cu o marire considerabila a puterii pentru fiecare unitate de viteza.

Pneumaticele, mare parte din ele, se incadreaza in prima categorie si pentru eficienta trebuie un motor mai mare.

Am foarte mari dubii in ce priveste reusita in cazul folosirii motoraselor acelea de ventilator pe aceasta pneumatica.

 

Pentru colegul der_doctor

 

Te asigur ca motoarele electrice dedicate au mult peste 500 rpm. O cautare pe google a caracteristicilor, te va convinge.

Dar aceste motoare sunt folosite cu precadere pentru a mentine barca pe loc in conditii de curent slab al apei si de vant moderat si pentru mici deplasari. Motorasul la care ai pus link-ul are peste un cal putere si este totusi din categoria celor mici.

 

Pana la urma, ce are nevoie colegul Giongiu, este un motoras termic de 2-3 cai. Sau o complicatie cu invertor si pompa submersibila.

[validae]

La fel de bine se poate face propulsia pe bază de elice, ca la hovercraft   Și rezolvi două probleme o dată, propulsia+cârma. Binențeles, trebuie să ai spațiu suficient ca să duci ditamai ventilatorul, de cel puțin 50cm.Cred că valianta lui der_doktor e cea mai realistă de până acum.

[Vizitator]

In postul precedent nu m_am referit la turatzia motorului ci a elicei.Am postat in topic pt ca din pura intamplare am avut o jumatate de hala inchiriata pe timpuri unde tzineam cinescoape si alte masinarii pt ele  si in jumatatea cealalta erau vreo 20 iahturi si cateva salupe,un fel de garaj pt barci.Fiecare era pe remorca ei si sincer erau niste bijuterii.Cred ca unele erau mai scumpe ca un Ferrari sau un Aston Martin DBS.La barci nu ma pricep pt ca inca nu am avut,de plimbat pe Dunare cu salupa o fac de fiecare data cand vin in Romania si merg cu niste prieteni la pescuit.Probabil exista si alte motoare mai ieftine si mai bune decat cel la care am pus link,nu am stat sa caut,ala a fost primul pe care l_am gasit pe ebay iar pretzul nu_l vad asa mare.

[CIBY2]

Despre turatia elicei vorbeam si eu.

La motorasul postat viteza maxima este de 5 km/h dupa cum spune in prezentare. Folosit pe un lac ar fi OK. Dupa forma menghinei de prindere pe barca se monteaza in pupa si este un motor de tractiune. Cele de traking, folosite la stationare in curent, au alt fel de menghine, se monteaza in prova barcii si au comanda la pedala, pentru a putea fi controlat in timp ce barcagiul pescuieste.

Aceste motoare au din constructie si variatorul de turatie, actionabil de obicei din eche (mansa), iar copierea lui ar duce foarte probabil la costuri mult mai mari decat cel de achizitie.

[giongiu]

Nu credeam ca topicul va fi asa urmarit, multumesc tuturor de sfaturi si pareri. Dar....

Nu intentionez sa cumpar un motor de barca, vreau sa-l fac eu cu ce am la indemana, adica ieftin. Dar daca cineva are sau stie vreunul ieftin, chiar defect, as fi interesat.

Referitor la faptul ca nu se preteaza tensiunea de 230V, la o barca, poate asa este. Dar o atenta izolare a invertorului, eventual turnat in rasina, sau montat in pompa, ar exclude orice risc.

Intrebam intr-o postare anterioara, cum as putea renunta la rulmenti, care nu functioneaza fara ungere. Din ce material ar trebui facute bucsile rotorului, sa functioneze in apa ? Asta in ideea de a scufunda motorul brushless de 48V in apa, dupa impregnarea prealabila a statorului si electronicii.

[puriu]

Daca plecam de la acumulatorii disponibili nu se poate depasi puterea de 80 W la ax. Nu e mult, dar nici putin. Un barcagiu produce 150 W si mai transporta marfa sau oameni in barca. Un motor mic are turatie prea mare pentru o elice de barca. O elice de avion are 2500 rpm. Una de barca are, dupa diametru, 200 - 500. Ar trebui un reductor sau un motor de diametru mare.

[cristian_draghiescu]

CIBY2:Sunt conştient de deosebita dificultate (probabil, chiar imposibilitate)de a putea naviga în condiţii de vânt sau curenţi, barca fiind propulsatăde acel motor de doar 80 W.Dar am precizat foarte clar că fac referire numai la ape calme (aşadarlipsite total de curenţi sau de valuri produse de vânt). Vă rog să recitiţicu atenţie postarea mea anterioară.În ceea ce priveşte turaţia elicei (aflată practic în permanenţă sub apă,deoarece aici nu e vorba de un concurs de şalupe ultrarapide), tot nu mi-e clar.La această turaţie ar trebui să existe un fenomen de cavitaţie remarcabil, careaproape că ar anula efectul elicei.Repet, în topic se urmăreşte obţinerea unei viteze de 2-3 Km/h, adică mai puţindecât o plimbare obişnuită.Am văzut de multe ori cu ochii mei copii de 7-8 ani tragând voiniceşte la vâsleleunei lotci pescăreşti (relativ masivă şi uneori complet încărcată) chiar şi înamonte (împotriva cursului apei), desigur, fără a avea vânt favorabil din pupa !Mă întreb, dacă un adult poate dezvolta o putere medie de 200-250 W pentru a rulacu 20-30 Km/h pe o bicicletă, atunci cât poate fi puterea "dezvoltată" de un copil ?În ceea ce priveşte coeficientul de frecare în cele două cazuri (bicicletă, respectivbarcă), vă propun o mică experienţă imaginară.Consideraţi un vehicul pe roţi (bicicletă, triciclu, etc.) şi o barcă (nu tocmaiaerodinamică, ci mai "boantă"), ambele având mase egale şi câte o velatură similară(ca suprafaţă). Care dintre ele credeţi că se va deplasa, dacă viteza vântului esteaceeaşi în ambele cazuri, să zicem de doar 8-10 Km/h ? (am sugerat o viteză mică aacestuia, deoarece la viteze mult mai mari experienţa nu ar mai fi edificatoare)

[giongiu]

Daca plecam de la acumulatorii disponibili nu se poate depasi puterea de 80 W la ax. Nu e mult, dar nici putin. Un barcagiu produce 150 W si mai transporta marfa sau oameni in barca. Un motor mic are turatie prea mare pentru o elice de barca. O elice de avion are 2500 rpm. Una de barca are, dupa diametru, 200 - 500. Ar trebui un reductor sau un motor de diametru mare.

Acumulatorii respectivi, alimenteaza un scuter electric, cu motor de 500W, care la viteza maxima consuma 1Kw. Cum mama naibii nu pot alimenta un amarat de motor de 80W , cu 48V/14Ah?

N-am postat totusi la bodega, tin sa precizez ca am suficiente cunostinte de electronica, inclusiv comutatie de putere. La barci nu ma pricep, de aceea am postat aici,  si tare am senzatia ca dintre cei ce au postat, singurul care are se pricepe e Ciby...

Editat August 25, 2014 de giongiu