محرك جامع + Digispark = 50 دولارًا دراجة كهربائية

كل شيء بدأ للتو.


فكرة e-led تزعجني منذ عشرات السنين ، أدركت ذلك الآن!


المفسد


المبلغ المشار إليه هو أموال لمحركات دراجة عادية ، بما في ذلك البطاريات.


وتتمثل المهمة في الحفاظ على السرعة في قسم أفقي من الأسفلت بسرعة 20 كم / ساعة والمساعدة في حالات أخرى.


احتياطي الطاقة - حوالي 30 دقيقة


دعنا نبدأ


بادئ ذي بدء ، سأشرح لماذا 50 دولارًا - حد تكلفة العمل المنزلي - هو سعر المنشار الصيني ، والذي يمكنك من خلاله العبث بمحرك ، و 200 دولار بالفعل هو هوندا Dio27.


كانت المقدمة على النحو التالي:


  1. على امتداد أفقي من الأسفلت ، ينفق الدراج 100 واط للحفاظ على سرعة 20 كم / ساعة.
  2. هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة لفترة وجيزة فقط على التسارع / الرفع.
  3. يتم استنزاف جهد بطارية الرصاص (12V) تحت الحمل بشكل كبير ، في موجات إلكترونية تصل إلى 10 فولت (وتتناسب الطاقة مع مربع الجهد - تنخفض بمقدار النصف (مقابل 14 فولت!)

هذا يعني ، بالنسبة للدراجات العادية ، أنها تكفي قوة اسمية 100 واط يطلقها المحرك - ما عليك سوى التخلص من انخفاض الجهد!


يتم تنفيذ ذلك عن طريق التحكم في PWM لمحرك 12 فولت من بطارية 24V ، بالإضافة إلى أنه يصبح من الممكن تنفيذ حرق لاحق قصير المدى.


ونتيجة لذلك ، تم أخذ محرك مشعاع التبريد من شركة جنرال موتورز (دايو AKA أوبل كاديت) ~ 150 واط (الاستهلاك - الناتج أكثر من 100 واط فقط وهناك) -13 $.


والبطاريتان الأكثر شيوعًا لمصادر الطاقة غير المنقطعة هما AGM ، 12 فولت ، 7 أمبير لكل ساعة ، مقابل 10 دولارات.


إذا أخذت سعر Digispark - $ 2


بشكل عام ، بالإضافة إلى $ 1 - الترانزستورات (2pcs - IRLZ44NPBF) - حصلت على 36 دولارًا ، ولكن دعنا نقول أن شخصًا ما ليس لديه خشب رقائقي ، وخرطوشة من مثقاب قديم وأسلاك نحاسية بمقطع عرضي 2.5 متر مربع.


يتم شراء كل هذا في سوق "البراغيث" ، ويمكنك استخدام مكونات أخرى - المحرك والبطاريات.


لقد وعدت نفسي أنه في بداية الصيف ستسير الأمور كلها - ولكن لم يكن لدي وقت ، لقد شعرت بالرعب - ومازالت مستمرة!


بقيادة E على العكازات


في البداية ، حتى بدون وحدة تحكم ، يتم شحن البطاريات بتيار ~ 7.5 ٪ - 0.5 أمبير لكل منها ، ويتم موازنتها وتوصيلها بالمحرك من خلال مفتاح تقليدي.


نعم ، نعم ، أعرف - شرسة مزرعة جماعية ، ولكن كان عليك أن تبدأ في مكان ما ، ويمكنك الانتهاء منه وتمشيطه إلى ما لا نهاية.


الأساس هو قتل Auchanbike على عجلات 24 "(سيكون هناك Kama / Desna / Salute) ، جيدًا ، أو العجلات منها على هذا الإطار.


العلاقات البلاستيكية - يحكمون!


الشريط الكهربائي الأزرق - كل شيء لدينا (بالطبع ليس على الإطلاق نفسه)!


قام بإغلاق فتحات التهوية ، وكان على حق - الغبار يجلس على المحرك طبقة سميكة بإصبع!


يتكون محرك المحرك من خشب الدلتا (الخشب الرقائقي الباكليت) وركن البناء المعدني.


سريع ورخيص ومبهج


القيادة - مباشرة للإطار.


بالنظر إلى السرعة تحت حمولة 2400 دورة في الدقيقة ، يجب أن يكون قطر الأسطوانة حتى 20 كم / ساعة ~ 40 مم (المثقاب العادي للخرطوشة). ولكن - كانت القرية ، التمهيدي ، محدودة بعشرين ملم. نعم ، وفي هذا الإصدار ، حتى على الأرض ، يتم الاحتفاظ بالسرعة (~ 10 كم / ساعة) ، لا يوجد حديث عن التسارع.


هذا ما يعنيه الدفع المباشر ، وليس لك ، عجلات السيارات!


بشكل عام ، أظهر التشغيل التجريبي للكيلومترات العشرة الأولى الحاجة الأولى لزيادة قوة المحرك على الأقل إلى الاسمية.


أنا لا أتحدث عن كفاءة النقل إلى الإطار - 70٪ في القفزة.


لذا ، فإن مخطط الاتصال لجهاز التحكم Digispark (قد يغفر لي القارئ للرسم بقلم رصاص على الورق).


أعرف التصور - المدرسة القديمة


يمكنني أن أتخيل ما تدور معركة على قبعة الزبيب نعم ، نعم ، نعم - أعلم أنني لم أضع مقاومات سحب على الأزرار. كانت هناك شياطين المقاومات ، لكنهم يدمرون أنفسهم)


والحقيقة هي أنه ، كما اتضح ، لا تقبل جميع مدخلات Digispark صفرًا منطقيًا ، فإن الآخرين يرتبطون أيضًا بوحدة منطقية.


كل شيء ليس كما يرسمون


من الناحية التخطيطية ، كل شيء بسيط - دبابيس I / O الرقمية - أي ، منطقي 0 على 5 يعيد ضبط وحدة التحكم. تبين أن الواقع أكثر إرباكًا - كان علي أن ألتقطه بالكتابة - في النهاية أخرجت مقاومات السحب ، المتصلة لجعلها تعمل.


لتنفيذ الجهاز ، رأيت قطعة من لوح التقطيع 10x18 ثقوب (3x5 سم).


لا تزال هناك حاجة إلى زرين لثلاثة أوضاع:


  1. يتم الضغط على الزر 1 - الوضع المتوافق مع محرك 12V - 100٪ - حتى تنخفض البطاريات.
  2. يتم الضغط على الزر 2 - 15 فولت - 156٪ - من حيث المبدأ ، يكون هذا الجهد في شبكة السيارة الموجودة على متن الطائرة ، ولكن من الأفضل عدم استخدامه لأكثر من 15 دقيقة.
  3. زرين في آن واحد - إجبار! 256 ٪ - إلى رعشة من إشارة مرور / من كلب غاضب ، شاق ، وقت - أقل - أفضل (وإلا يتم ضمان اللفات المحروقة).

لم يتم تنفيذ هذا الأخير حتى الآن - أخشى من فرش ولفات جامعي - حتى أنهم يزدادون التيار في وضع واحد.


الباقي مقاومات - 2PCS - 10K (رفع صفر على بوابات الترانزستور).
3K و 330 R - مقسم الجهد إلى المدخلات التناظرية P2 (عند السقوط إلى 18 فولت - يتم قطع الحمل).
2x100R - ترانزستورات التحكم في الحد الحالي مع خرج PWM P0.


وأخيرًا ، فإن 330R على Vin هو المحدد الحالي لمنظم جهد Digispark (حتى لا تحرق منظم الجهد).


لذلك تبدو في الحياة


بشكل عام ، في الجهاز بدا كل شيء على النحو التالي - لقد قمت بتركيب ترانزستورات الطاقة على مشعاع من بعض المعالج 70x60x40mm.


يتم توصيل استنزاف IRLZ44 بلوحة المشتت الحراري ، لذلك من أجل إزالة الحاجة إلى عزل الأرجل القريبة ، تم توصيل المحرك هنا (سلك بني).


بضع كلمات حول الترانزستورات - المجال ، الجيل الخامس ، مع الصمام الثنائي العكسي الداخلي (من المهم توصيل حمل حثي ، مثل: المحرك).


الحد الأقصى للتيار هو 47 أمبير ، والجهد هو 55 فولت ، الطرق (عند 5 فولت عند البوابة والتيار 25 أمبير) هي 0.025 أوم.


يمكنك اختيار أي مجال قوي آخر ذو مقاومة انتقال منخفضة.


بالإضافة إلى ذلك ، حتى لا يتم استخدام برنامج تشغيل التحكم ، يجب أن يكون مع عنصر تحكم المستوى المنطقي (L في الاسم).


لماذا يوجد اثنان؟ يشار إلى الخصائص الاسمية للمقاومة نفسها لـ 25 درجة مئوية والتيارات عند 20-25A ، مع التدفئة والتيار الأكبر سيكون أسوأ.


ونعم ، المنطقي 1 ليس دائمًا 5 فولت بالضبط ، الترانزستور 4V نفسه ليس مفتوحًا على البوابة ، Rds بالفعل 0.035 أوم في تيار 21A.


يجب أن يكون التوريد مزدوجًا على الأقل - ومن خلال المحرك ، يستهلك ما يصل إلى 14 أمبير عند 12 فولت ، يمكن أن يتدفق 28 أمبير عبر 24 فولت!


بالإضافة إلى ذلك ، لدي حوالي عشرة منهم في المخزون - من الأفضل وضع زوجين على الفور بدلاً من لحام واحد في كل مرة.


لقد نسيت تمامًا ، تم توصيل Digispark بالموصلات الخاصة بي (PBS PBD).


الآن رسم تخطيطي:


//  Digispark (Attiny85) // -    byte voltage1=0; byte pwm0=0; void setup() { //  //  MOSFET pinMode(0, OUTPUT); //       pinMode(2, INPUT); //      pinMode(1, INPUT); pinMode(3, INPUT); } void loop() { analogWrite(0,0); delay(1); voltage1 = analogRead(1)*62/1023; //    -    18 -    if ( voltage1<18 ) { goto lowvoltage1; } if ( digitalRead(3) ) { if ( digitalRead(1) ) { //       -   12 pwm0=(12^2/voltage1^2)*255; analogWrite(0,pwm0); delay(100); } } else { //       -   15 pwm0=(15^2/voltage1^2)*255; analogWrite(0,pwm0); delay(100); } lowvoltage1: ; } 

ما الذي يمكن تغييره في الدائرة والمكونات؟


  1. المحرك - كان الغرض منه في الأصل استخدام ME-272 (VAZ) ، ولكن كان المحرك الكوري أكثر بأسعار معقولة ، إذا قمت بتفكيك المحرك ، يمكنك توفير بطاريات إضافية.


  2. البطاريات - من حيث نسبة السعر إلى السعر (بالساعات أمبير) 12 فولت عند 7A-h - هي الأمثل ، وبطاريتان بسعر 10A-h سيكلفان أربعة سيفعات! إذا كنت بحاجة إلى زيادة الأميال - قم بتوصيلها في أزواج متوازية! ونعم - لا هلام - AGM فقط!



انطباعات


أظهر التشغيل التجريبي للكيلومتر الأول في وضع أكثر قوة عدم ارتفاع درجة حرارة المحرك (حتى 40 درجة مئوية) ومبرد ترانزستور دافئ قليلاً - وهذا يعني أن الدائرة تعمل بشكل صحيح.


في حالة الراحة - الاستهلاك - 30mA - Digispark النقي ، لا توجد تسربات من خلال MOSFET.


هناك حاجة إلى إطارات البقعة لنوع محرك الأقراص المحدد.


ولكن حتى في مثل هذه الحالات ، يسحب المحرك أكثر متعة من البطاريات المتوازية بشكل مباشر - على طول الجزء الأسفلتي ، حتى مع "نسيم".


بشكل عام ، أثبتت فكرة التحكم في PWM لمحرك 12 فولت من مصدر 24 فولت نفسها!


كان أندري معك ، حتى نلتقي مرة أخرى في حبري!

Source: https://habr.com/ru/post/ar415497/


All Articles