Onze elektromobiel moet elektrisch aangedreven worden. Op de
scootmobiel die we gekregen hebben van Ikbijfmobiel bevond zich ook een
elektromotor. Nadat we de elektromotor getest hadden hebben we beslist om deze te gebruiken, hij
was namelijk nog volledig in orde.
De motor is een gelijkstroommotor die op 24 volt werkt en
maximaal 28 ampère verdraagt. Deze is door middel van een kettingoverbrenging
verbonden met de achteras, waar de differentieel en achterwielen op gemonteerd
zijn.
Na kort overleg besluiten we om de batterijhouders die bij
de elektromobiel zaten, te hergebruiken. We leenden batterijen van Alremko in
Tielrode en plaatsten deze in serie. Zo bekomen we de nodige 24 volt en zijn de
batterijen volledig afgeschermd.
1. draaizin motor wijzigen
De richting van de gelijkstroommotor wordt bepaald aan de
hand van een omkeerschakeling. De omkeerschakeling word bekomen met 2 relais.
De relais bevatten een wisselcontact om de schakeling die hieronder staat te
bekomen. De relais zelf worden aangestuurd door een arduino (dit is een
programmeerbare chip).
2. snelheid motor wijzigen
De motor rijd in deze schakeling 12km/h. Omdat in de specificaties stond dat de
elektromobiel maar 10km/h mag rijden, moeten we de snelheid regelen. Hiervoor
gebruiken we mosfets. Dit is een soort spanningsgestuurde schakelaar die
aangestuurd word door een arduino. Door de mosfets stroomt een grote stroom.
Hierdoor worden de mosfets zeer warm. We hebben verschillende methoden om de
warmte te beperken:
1) 2 mosfets in parallel: hierdoor wordt de stroom verdeeld en worden de mosfets minder warm.
2) gebruik van koelplaat: de warmte die door de mosfet wordt gegenereerd wordt verdeeld over de koelplaat
3) koelpasta: om een goed contact tussen de koelplaat en de mosfet te hebben gebruiken we koelpasta
4) als extra koeling gebruiken we een ventilator, deze blaast grote luchthoeveelheden tegen de mosfets en koelplaten, waardoor deze afkoelen.
1) 2 mosfets in parallel: hierdoor wordt de stroom verdeeld en worden de mosfets minder warm.
2) gebruik van koelplaat: de warmte die door de mosfet wordt gegenereerd wordt verdeeld over de koelplaat
3) koelpasta: om een goed contact tussen de koelplaat en de mosfet te hebben gebruiken we koelpasta
4) als extra koeling gebruiken we een ventilator, deze blaast grote luchthoeveelheden tegen de mosfets en koelplaten, waardoor deze afkoelen.
Hieronder zie je de mosfets op de koelplaat met koelpasta:
Dit is het
eindresultaat: mosfets met koelplaat + ventilator
Je kunt je afvragen of dit koelen allemaal nodig is. Het antwoord is ja.
Als je mosfets gebruikt om hoge stromen te sturen geld de gouden regel: “ je kan nooit te veel koelen wel te weinig”. Want als je te weinig koelt, worden de mosfets zo warm dat ze kapot springen.
Omdat het type van de mosfets een N-kanaals-mosfet is,
plaatsen we ze voor de 0V en na de relais.
3. componenten samensteken
Nu worden alle componenten samengezet op een houten plaat (die later nog in een
kastje zal veranderen).
Je herkent hierop de mosfets met bijhorende koeling, de omkeerschakeling met relais, een zekering en de arduino en breadboard.
Je herkent hierop de mosfets met bijhorende koeling, de omkeerschakeling met relais, een zekering en de arduino en breadboard.
De richting van de motor wordt bekomen door een
tuimelschakelaar in te drukken. Deze komt nog op een apart bedieningspaneel
(zie binnenkort op de blog).
Om de motor te laten draaien kiezen we voor een pedaal, zo heb je toch het auto-gevoel. We gebruiken het pedaal van een naaimachine. Door het pedaal in te drukken met je voet, begint de motor te draaien.
Om de motor te laten draaien kiezen we voor een pedaal, zo heb je toch het auto-gevoel. We gebruiken het pedaal van een naaimachine. Door het pedaal in te drukken met je voet, begint de motor te draaien.
4. Problemen die zich hebben voorgedaan (+ oplossingen):
è
De eerste bedoeling was om de motor in een
H-brug te plaatsen, volledig aangestuurd door mosfets. Na het testen van
verschillende schakelingen moesten we dit idee opbergen. Tijdens de testen
raakten er immers meerdere mosfets en een arduino kapot.
Om zo weinig mogelijk mosfets te gebruiken, zijn we op relais overgeschakeld om de richting van de motor te wijzigen.
Om zo weinig mogelijk mosfets te gebruiken, zijn we op relais overgeschakeld om de richting van de motor te wijzigen.
è
Ook de snelheidsregeling heeft problemen
opgeleverd: het oorspronkelijke plan was om de motor met een pedaal aan te
sturen. Als je het pedaal dieper indrukt, is de snelheid groter.
De snelheid werd bepaald door pwm-sturing (puls wijdte modulatie) die naar de mosfet werd gestuurd. Het probleem echter was dat de mosfet bij een lage pwm sturing heel warm werd.
De snelheid werd bepaald door pwm-sturing (puls wijdte modulatie) die naar de mosfet werd gestuurd. Het probleem echter was dat de mosfet bij een lage pwm sturing heel warm werd.
5. Beveiliging:Voor beveiliging van de motorsturing, gebruiken we een 25 A automaat karakteristiek C we hebben deze proefondervindelijk gekozen. Eerst hadden we een automaat van 20 A maar die schoot af wanneer we een heuvel wouden oprijden dus dan hebben we het geprobeerd met een autozekering van 30 A. Maar omdat dit een zekering is springt deze direct af, met het bimetaal van de automaat lukt het beter. Uitijndelijk hebben we er dan de 25 A automaat ingestoken.
