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Antonio Costantino.
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Ciao a tutti,
sono Antonio e sto iniziando un o studio di tesi di Ingegneria Elettrica.
In particolare devo effettuare un retrofit di una Fiat Punto e devo decidere quale elettrico utilizzare.
Ho una moltitudine di combinazioni, tipo
motore
ad eccitazione DC
a magneti permanenti DC
asincrono AC
brushless AC
brushless DC
uno o due motori,
quindi prima di tutto devo scegliere la combinazione giusta per ridurre il più possibile i costi.
spero che sia un'argomento interessante per tutti voi esperti, quindi accoglierò tutti i vostri aiuti
ciao. -
Eddy79.
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ciao
Io starei sulle tecnologie senza spazzole, quindi un bel AC, rotore piu' leggero n giri maggiore
Tuttavia un cambio meccanico servita' comunque in quanto difficilmente il motore anche se AC avra' coppia e giri sufficenti da coprire l'intero utilizzo del veicolo con rapporto fisso.
Uso del cambio implica uso del differenziale e del sigolo motore che fisicamente starebbe tranquillamente nel cofano originale
Il cambio potrebbe essere anche a soli 3 rapporti avanti e senza retromarcia quindi piu' semplice e leggero
La frenatura elettrica e' molto buona e si potrebbe ridurre l'impianto frenante ma non troppo per mantenere comunque una buona efficenza dell'ABS.
Volendo adottare una soluzione bimotore a mio avviso sarebbe forse conveniente inserire i motori direttamente nei mozzi ruota se possibile per poter ridurre al minimo gli organi di trasmissione, si semplifica la meccanica ma si complica la gestione elettronica.
Si potrebbe inserire la funzione ESP gestita per ogni singola ruota di trazione che se fossero 4 il sistema sarebbe realmente molto interessante ..
(nel caso di 4 ruote motrici indipendenti e raggi di sterzata molto stretti si potrebbero fare manovre inpensate per le odierne macchine a differenziale)
(pensa all'adozione del retrotreno autosterzante)
Le batterie il nodo cruciale ...
Non fornisci alcuna opzione per la fonte energetica; ci hai gia' pensato ?
ciao
Eddy. -
Antonio Costantino.
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Bhe purtoppo la devo progettare da principio quindi ogni piccolo particolare deve essere valutato con attenzione e scrupolosità, ovviamente anche il banco di batterie.
Ci tengo a precisare che non sono un esperto ma spero di diventarlo nel minor tempo possibile.
Intanto abbiamo capito che l'utilizzo di due motori DC ad eccitazione in serie ci tolgono da mezzo il differenziale, ma la vautazione dei costi ancora devo farla in quanto non so ancora la misura dei motori che devo utilizzare (potenza, coppia),voi avete qualche altra bella idea?
ciao a tutti. -
gattmes.
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CITAZIONETuttavia un cambio meccanico servita' comunque
Io qua non concordo .. si butta via potenza e si aggiunge peso (oltre che complicazione)..per niente!
Un bel ac con riduttore/differenziale e vai...
Mai guardata la sezione iniziata da Furio "INFO PER CHI VUOLE COSTRUIRE..., Regolatori, motori, ecc..." ??
(qua: https://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=9353892 )
PSCITAZIONEdue motori DC ad eccitazione in serie ci tolgono da mezzo il differenziale
ARGHHHHHH!
CITAZIONEstudio di tesi di Ingegneria Elettrica.
te lo sconsiglio vivamente ... se il prof. sono io ti rispedisco a "vicolo corto" e senza passare dal "via" (=elementari)
Semplicemente ricordo che siamo nel 2007... e non nel 1950.... esiste l'elettronica di potenza (mosfet igbt) e quella di controllo che ormai sono mature e costano (relativamente) una cavolata.
Usa la tua testa ..non farti convincere da qualche dinosauro ancora in giro!
Quindi lascia perdere i motorini di avviamento (DC ad eccitazione in serie... talvolta serie parallelo).. e già che ci sei eventuali recuperi da ventole di raffreddamento, tergicristallo e vetri elettrici... Mi pare parlavi di una Punto (vera, suppongo ... se invece parlavi di modellino in scala allora va bene..)
Daccordo che uso sempre il forcone con Fiat (nel disperato tentativo di spingere Lapo ad andare un po + contro gli studi di mercato del suo marketing....).. ma questo (DC ecc. serie)una Punto non se lo merita!. -
Dynoc.
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Ciao antonio,
da laurenado in ing. meccanico la cosa mi interessa molto.
purtroppo ora non ho il tempo per una risposta e uno studio accurato.
però mi viene da darti qualche consiglio, così a caldo.
Cerca PRIMA le specifiche, appunto, coppia-potenza, e soprattutto le prestazioni che vuoi ottenere: le SPECIFICHE TECNICHE per un ing. sono fondamentali, ti fanno scartare soluzioni che ti farebbero perdere tanto tempo.
Ora, è vero che devi cercare la soluzione più economica, ma anche che devi "garantire" delle prestazioni decenti, altrimenti lo studio non ha senso.
Poi decidi a priori a che "livello" vuoi che arrivi la tua tesi! (fra un progetto concettuale e uno costruttivo, cioè dove indichi anche cosa comprare e come montarlo...bhe, ci passano mesi e mesi di lavoro!)
un consiglio: guarda questo link http://www.wrightspeed.com/
prototipo di macchina elettrica super-sportiva.
chiaramente hanno usato telaio ultraleggero ecc...
però la scelta del pacco batterie e del motore (AC, anche molto piccolo e potente, 305 mm dia x 381 mm long x 50 Kg), nonchè l'elettronica di controllo mi pare buona (da non esperto).
altre soluzioni, ti portano a modificare radicalmente anche la struttura meccanica, e non è cosa da
poco, anche se indubbiamente interessante, come la soluzione 4 ruote motrici/sterzanti!
se vuoi contattami anche in pvt o per mail.
ciao
-D-. -
Eddy79.
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CITAZIONE (gattmes @ 28/11/2007, 12:31)CITAZIONETuttavia un cambio meccanico servita' comunque
Io qua non concordo .. si butta via potenza e si aggiunge peso (oltre che complicazione)..per niente!
Un bel ac con riduttore/differenziale e vai...
Per un sistema a singolo motore con potenze diciamo di almeno 30 Kw quindi piuttosto grosso difficilmente piu' avere grandi escursioni di giri per cui se sei a rapporto fisso e decidi di mantenere una discreta coppia di spunto per partire in salita ti trovi con velocita' di punta molto ridotte .
Una soluzione bi o quadri motore ti permette di eliminare anche il differenziale tutto a vantaggio dei pesi batterie e utilizzare motori decisamente piu' piccoli e quindi che permettono n giri molto alto e coppie discrete in partenza (sempre parlando di AC in quanto i DC li scarterei a priori perche' piu' pesanti lenti e soggetti a usura)..
Comunque io non sono ingeniere, il mio e' un parere da tecnico elettronico che lavoro su carrelli elevatori elettrici
Quoto quanto detto sulle moderne tecnologie : i sistemi inverter e i motori trifase pilotati sono oramai tecnologie consolidate e affidabili ; sono da escludere i DC tanto piu' i serie con i rele !!!!
ciao
Eddy. -
rpprogetti.
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Eddy Eddy... non dire cose di cui poi ti penti... ormai la tendenza è quella de DC inverter...che non è un inverter ma un PWM ossia conrrente continua in pulse width modulation... i migliori sul piano prestazionale sono i brush less gestiti in pwm... in quanto lavorano sempre alla tensione di progetto ed ottimizzano le fasi di iniezione corrente con la velocità angolare.. sono inoltre efficienti generatori nelle fasi di frenatura..
per chiarezza l'inverter funziona nel modulare la velcoità di motori asincorni trifase che rispondo alla legge n= 60f/p dove n sono i giri al minuto f e la frequenza di oscillazione in herts e p il numero delle coppie polari del motore... mentre i dc inverter.. hanno una frequenza pilota standard oltre la banda sonora udibile in genere a 40 khz che apre e chiude mosfet di potenza.. la tensione di alimentazioneè quella nominale del motore.. quindi l'indotto è sempre alla massima prestazione quando è sotto carico.. è la velocità di rotazione viene modulata.. in maniera corrispondente alla modulazione apparente di V tensione di alimetnazione.. eseguita intervallando momenti sotto carico con momenti di assenza tensione...quindi consumo elettrico.. per fare un esempio se la V di alimetnazione è 12 volts.. i tempi di alimentazione del 50% e quelli di non alimetnazione altrettanto 50% la V apparente darà di 6 volts..la metà.. con numero di giri dimezzato (all'incirca).. ma la resa dell'indotto è quella dei 12 volts
oggi il top è questo sul piano dell'economia...domani chissà
a parte sta tirata de recchie.. che forse manco ti emriti (non ho capito se citavi una fregnaccia di un altro..o la dicevi tu)..concordo su tutta la filosofia progettuale.. che posa su ottime basi
per i motori potresti a secondo della velocità pensare a 4 motori uno per ruota da intestare a centro vettura in prossimità e al di sotto del piano dell'asse di imbardata al fine di renderli prossimi al semiasse di competenza, ma non oscillante con esso, per limitare le masse non sospese del veicolo e quindi diminuzione della rigidezza molle di sospensione, aumento della'aderenza e confort di guida sullo sconnesso.. giunzione tra motore e semiasse cardanica o a gabbia di coniche... così hai una bella 4x4 con ripartizione e controllo trazione eseguibile tramite il pilotaggio del pwm ed una costante analisi a mezzo carichi elettrici e v angolari dello stato di aderenza.. inoltre potresti usare riduttori epicicloidali per avere motori piccoli da che so 20000 giri minuto e tradurre la velocità di asse ruota in 1200 giri minuto.. (stile trapano a batterie..smontalo poi capisci)
Per il cambio... se hai un motore unico lo metterei... ma non per cambiare in continuo... magari un 2 o 3 rapporti per cambiare al cambio scenario...città autostrada...misto stretto e montagna ad esempio... quindi solo una ottimizzazione per il motore...diversamente a 4 motori ..uno per ruota...cio non troverebbe ragione di esistere... un buon sovradimensionamento con il pwm ed un giusto epiciclo e fa il suo ecc ecc
glia ccumuli batterie li disporrei assialmente sempre in prossimità dell'asse di imbardata e su due piani al di sopra ed al disotto, in maniera da limitare il momento di inerizia poalre dell'insieme e conferire al veicolo un comportamento comune nei cambi di direzione e nella relativa imbardata... ecc ecc
Edited by rpprogetti - 23/1/2008, 14:57. -
Antonio Costantino.
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Mi fa piacere che il mio problema vi stia interessando, io per il momento mi trovo in stasi tra gli esami da sostenere, ma a breve tempo vi comunicherò le azioni che intendiamo svolgere per la realizzazione. Di sicuro per adesso c'è stata la scelta di salvare il cambio originale e di usare un asincrono con una potenza di circa 15-20 kw.
Per il resto ne riparleremo quando avrò tempo necessario.
Ciao a tutti. -
atimameg.
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CITAZIONE (Antonio Costantino @ 23/1/2008, 16:00)...c'è stata la scelta di salvare il cambio originale e di usare un asincrono con una potenza di circa 15-20 kw....
Mi pare un inizio saggio...
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rpprogetti.
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il cambio classico caro costantino assorbe i suoi bei 1 o 2 cv come resistenza passiva e pesa una 40ina di kg...ossia quanto 2 x 100 ah.. fossi in te me ne libererei...visto che i motori elettrici hanno una coppia quasi csotante e se usi il pwm come pilotaggio eviti tutte le problemetiche dell'indotto fermo ..,,
Il vero problema delle auto elettriche e che a parte al forma esterna..non centrano nulla o quasi con le auto originali. -
atimameg.
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CITAZIONE (rpprogetti @ 28/1/2008, 07:43)il cambio classico caro costantino assorbe i suoi bei 1 o 2 cv come resistenza passiva e pesa una 40ina di kg...ossia quanto 2 x 100 ah.. fossi in te me ne libererei...visto che i motori elettrici hanno una coppia quasi csotante e se usi il pwm come pilotaggio eviti tutte le problemetiche dell'indotto fermo ..,,
Il vero problema delle auto elettriche e che a parte al forma esterna..non centrano nulla o quasi con le auto originali
Hai ragione, però con una semplice flangia di accoppiamento modificata di fatto hai finito i lavori...
Io ne ho guidata una così modificata e ti assicuro che è piacevolissima....
Ovviamente diverso è un progetto con 4 motori uno per ruota, ma lì il tutto si complica e non sò se "il gioco vale la candela.." Semplicità di trasformazione in primis.
inoltre i costi delle batterie stano letteralmente scendendo giorno dopo giorno.... mi concentrerei fortemente su questa ricerca.... -
rpprogetti.
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I costi delle batterie standard.. ma non di quelle a massima scarica...le batterie tipo automobilistico a 50% di scarica sono da buttare... quelle di altro tipo stile impianto celle solari che tengono fino al 10% di energia residua (quindi sono poi ricaricabili) non mi risulta che siano calate di un cent.. ed aoltre al mios tudiolo di ingegneria ho quote in due società impiantistiche che ne comprano qualche centinaio all'anno..
per il fatto della flangia dia ccoppiamento di cui parli.. daccordissimo.. del resto la metà delle auto anni 60' e 70 nasceva priva di motore solo con il cambio...e montava la flangia di cui tu parli... nel gergo emccanico chiamata "falsa campana" per adattare questo o quel motore... esempi sono la range rover calssic o tutte le land rover anni 70 /80 ... quasi tutti i fuoristrada dellos tesso periodo ed altri veicoli che nascevano epr l'esportazione in america o viceversa...visto che le norme none rano globalizzate e quindi le motorizzazioni none rano fruibili dovunque...
comunque.. credo che vi sfugga il costo di un cambio meccanico.. visto che immagino il prof richieda uno studio per industrializzare il prodotto... a quel punto...lasciando i semi assi tolto diff e cambio ci mette su due motori uno per ruota. e la cosa è fatta... spendi circa 1500 euri di meno tra diff e cambio ( se è nuova li devi emttere costruttivamente) 30 kg di peso in meno e l'omo campa
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Eddy79.
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Ciao 
Non sono daccordo sulla valutazione cosi' negativa dei motori AC dato che, almeno nel mio campo, sono arrivati dopo i DC prima eccitati in serie e poi in separata.CITAZIONE (rpprogetti @ 23/1/2008, 13:57)... i migliori sul piano prestazionale sono i brush less gestiti in pwm...
Brushless letteralmente senza spazzole; si tratta di motori alimentati in corrente continua che contengono al loro interno un inverter e un motore asincrono. sono molto affidabili e versatili ma in sostanza sono AC
Ribadisco il vantaggio dell'eliminare le spazzole il collettore e gli avvolgimenti rotorici tutto a vantaggio della economicita' della leggerezza della velocita'/accelerazione e della affidabilita' (questo a detta dei costruttori)
I motori DC sono soggetti a revisioni periodiche mentre che gli AC praticamente te li dimentichi...
Allo stato attuale delle cose, parlo sempre nel mio campo, l'unico vantaggio di scegliere un DC stà nella semplicità costruttiva del chopper che lo pilota che invece nella versione AC è più complesso, necessita obbligatoriamente di un sensore di fase sull'albero per evitare lo stallo ed è rigidamente programmato sulle curve caratteristiche del motore asincrono.
Anche il motore AC asincrono e' un ottimo freno a recupero elettrico
Per quanto riguarda il cambio, in effetti se si puo' evitare e' meglio ma bisogna tener conto di accelerazioni e velocita' di punta ...
Per le batterie se pensi al Pb (peso permettendo) considera che e' cresciuto molto nell'ultimo anno
Eddy
Edited by Eddy79 - 7/2/2008, 00:11. -
rpprogetti.
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eddy non credo che sia questione di punti di vista...ma di dati.. un dc alla tensione di progetto ed alla pulsazione di campo di progetto è sempre in massima resa...un ac.. dove si varia la frequenza varia anche la velocità della pulsazione di campo quindi la resa.. comunque se così fosse non sarebbe comprensibile come mai nell'industria delle motorizzazioni variabili come n elettriche ...stanno tutti passando dagli ivnerter classici... ossia quelli che spianano corrente e poi la rioscillano a frequenze variabili a quelli impropriamente detti DC inverter ...ossia quelli che spainano la corrente rendendola continua ed alimentano il circuito in pwm... ossia mantenendo fasatura e tensione originali, ma intervallando la fasatura con migliaia di micro interruzzuioni piu o meno prolungate al fine di variare la V apparente, ma non quella funzionale ai fini della legge di lenz.. comunque poi mi sembra inesatto il discorso sui brush less.. tutti i motori ac o dc ragionano in opposizione di campo di due magneti...altrimenti non si muoverebbero...ma tra i brush less e i tradizionali a strisciamento.. la differenza è che non sono delle spazzole a decidere la polarità, ma dei sensori (ottici o magnetici..fotodiodi o effetto hall per intendersi) che normalmente agiscono sullo statore...essndo il rotore a magneti fissi
Edited by rpprogetti - 7/2/2008, 14:00. -
gattmes.
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Se lasciate il cambio fate (a mio avviso) una grandissima, gigantesca, enorme... cavolata...
..io personalmente non comprerei MAI un veicolo elettrico (normale) con un cambio meccanico!
Prorio nel senso che prefeirei un vecchio motore a carburatore con aste e bilanceri al suo posto....
Per esempio la Prius non ha cambio... eppure sviluppa 400Nm di coppia (escuso il termico) da ferma..e arriva a superare tranquillamente i 170 km orari... e non c'è cambio tra il motore elettrico (sempre "in presa") e le ruote.. solo riduzione e differenziale...
...idem Fiat Seicento elettra...
..idem (Renault) Twingo Mes-Dea elettrica
...idem (Fiat) Nuova Panda Mes-Dea elettrica
...idem Smart Mes-Dea elettrica
...idem (Fiat) Nuova Panda Ecolori elettrica
... eccetera...
Qua si parla di motori DC, cambio.... magari anche frizione..non è che state rispolverando il vecchio progetto della vecchia Panda? Parliamo di qualche decennio fa (NB. qualche= più di 1... decennio=10 anni...)!!!!.
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