Turbo trener generatori: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Pedal yordamida elektr energiyasini ishlab chiqarish meni har doim hayratga solgan. Mana, bu boradagi fikrim.

1 -qadam: Noyob savdo nuqtasi

Men regenerativ tormoz sifatida ishlaydigan VESC6 dvigatel boshqaruvchisidan va 192 kV kuchlanishdan foydalanaman. Bu juda o'ziga xos, chunki pedal generatorlari bor, lekin menimcha, bu loyihaning yana bir qismi - bu yangi.

Yo'lda velosipedda harakatlanayotganda sizda inersiya bo'ladi va bu inqilob davomida pedallarning aylanishini juda doimiy ushlab turadi. Turbo -trenerlarda inertlik juda kam, shuning uchun pedalni bosganda g'ildirak tezlashadi/sekinlashadi va bu g'ayritabiiy tuyuladi. Volan tebranishlari bu tezlik o'zgarishlarini yumshatish uchun ishlatiladi. Statsionar velosiped murabbiylari shu sababdan bir tonnani tashkil qiladi.

Men bu muammoning muqobil echimini o'ylab topdim. Dvigatelni boshqarish moslamasi "doimiy tezlik rejimida" ustunni aylantirish uchun tuzilgan. Arduino UART orqali VESC6 ga ulanadi va dvigatel oqimini o'qiydi (bu g'ildirak momentiga to'g'ri proportsionaldir). Arduino inertiyani simulyatsiya qilish va yo'lda velosiped haydashni tortish uchun dvigatelning aylanish tezligini asta -sekin moslashtiradi. U hatto g'ildirakni aylantirib turish uchun dvigatel sifatida harakat qilib, tepalikdan erkin aylanishni simulyatsiya qilishi mumkin.

Bu ajoyib ishlaydi, yuqoridagi grafikda RPM dvigateli ko'rsatilgan. Men 2105 soniyadan biroz oldin velosipedda to'xtadim. Keyingi 8 soniyada ko'rishingiz mumkinki, g'ildirak tezligi asta -sekin pasayadi, agar siz ozgina qiyalik bilan pedal bosishni to'xtatgan bo'lsangiz.

Hali ham pedal urish tezligida juda oz farqlar mavjud. Lekin bu ham hayot uchun to'g'ri va to'g'ri taqlid qilingan.

2 -qadam: Quvvat chiqishini tekshirish

Velosiped - mexanik ishlarni bajarishning eng samarali usuli. Haqiqiy vaqtda quvvatni o'lchash uchun VESC asbobidan foydalandim. To'liq 2 daqiqa velosipedda yurishdan oldin o'qishni nol qildim. Men 30 daqiqagacha ushlab turishim mumkin edi, deb o'ylayman.

2 daqiqadan so'ng men 6,15 Wh ishlab chiqarganimni ko'rasiz. Bu o'rtacha 185 Vt quvvatga to'g'ri keladi, menimcha, bu yo'qotishlarni hisobga olgan holda juda yaxshi.

Dvigatel oqimlarini yuqoridagi grafikda ko'rishingiz mumkin. Ular VESC6 tomonidan tezlik bilan o'zgarib turadigan momentga qaramasdan, dvigatelning doimiy aylanishini ushlab turish uchun o'rnatiladi.

Pedal to'xtaganda, vosita g'ildirakni aylantirib turish uchun ozgina kuch sarflay boshlaydi. Hech bo'lmaganda, Arduino siz pedal bosmasligingizni sezmaguncha va dvigatelni umuman to'xtatadi. O'chirishdan oldin batareya quvvati deyarli nolga teng, shuning uchun g'ildirakni faol aylantirish uchun quvvat ko'pi bilan ikki vatt bo'lishi kerak.

3 -qadam: samaradorlikka qarang

VESC6 -dan foydalanish samaradorlikni sezilarli darajada oshiradi. Dvigatelning o'zgaruvchan tok kuchini doimiy quvvatga aylantiradi, bu ko'prikni to'g'rilashdan ko'ra ancha yaxshi. Menimcha, bu samaradorlik 95% dan yuqori.

Ishqalanish drayveri, ehtimol, samaradorlik nuqtai nazaridan zaif nuqtadir. Velosipedda 5 daqiqadan so'ng men termal tasvirlarni oldim.

Dvigatel 10 darajali xonada taxminan 45 daraja Selsiyga yetdi. Velosiped shinasi ham issiqlikni tarqatib yuborgan bo'lardi. Kamar bilan boshqariladigan tizimlar bu borada turbo generatordan ustun turadi.

Men o'rtacha 180 Vt bo'lgan ikkinchi 10 daqiqali testni o'tkazdim. Shundan so'ng, vosita uzoq vaqt tegib keta olmaydigan darajada qizib ketdi. Ehtimol, taxminan 60 daraja. Va 3D bosilgan plastmassadan qilingan ba'zi murvat bo'shatildi! Shuningdek, atrofdagi qavatda qizil kauchuk changdan yasalgan yupqa plyonka bor edi. Ishqalanish haydovchi tizimlari yomon!

4 -qadam: Inertiya va tortishni taqlid qilish

Dastur juda oddiy va bu erda GitHub -da. Umumiy funktsiya quyidagi satr bilan belgilanadi:

RPM = RPM + (a*Motor_Current - b*RPM - c*RPM*RPM - GRADIENT);

Bu simulyatsiya qilingan kuchga asoslanib, keyingi aylanish tezligini (ya'ni tezligimizni) bosqichma -bosqich o'zgartiradi. Bu sekundiga 25 marta harakat qilgani uchun vaqt o'tishi bilan kuchni birlashtiradi. Umumiy kuch quyidagicha taqlid qilinadi:

Force = Pedal_Force - Laminar_Drag - Turbulent_Drag - Gradient_Force

Rolling qarshilik asosan gradient atamasiga kiradi.

5 -qadam: Bir nechta boshqa zerikarli fikrlar

RPMni yaxshiroq ushlab turish uchun VESC -ning PID tezligini boshqarish parametrlarini sozlashim kerak edi. Bu etarli darajada oson edi.

6 -qadam: Men nimani o'rgandim

Men bildimki, ishqalanish mexanizmlari yomon. Velosipedda atigi 20 daqiqadan so'ng men shinalar va rezina changning ko'rinishini ko'raman. Ular ham samarasiz. Qolgan tizimlar orzu qiladi. Menimcha, bilaguzukli generator 10-20% qo'shimcha rentabellikga ega bo'lishi mumkin, ayniqsa yuqori aylanish tezligida. Yuqori aylanish tezligi dvigatel oqimini kamaytiradi va yuqori kuchlanish hosil qiladi, menimcha bu holda samaradorlikni oshiradi.

Mening uyimda kamar bilan ishlaydigan tizimni o'rnatish uchun joy etarli emas.