[WładekW]

Witam wszystkich

 

Jestem tutaj nowy. Na forum trafiłem przypadkiem, szukając informacji o silnikach elektrycznych do łodzi. I utknąłem... Dzień po dniu przeczytałem systematycznie wszystkie wątki, dotyczące tego tematu - fascynująca lektura i kopalnia wiedzy o łodziach i silnikach...

 

Moje wymogi dla napędu są specyficzne: potrzebuję silnika do poruszania jachtu żaglowego o wadze 2 ton i długości 7,5 m - w czasie flauty lub na zbiornikach, gdzie jest zakaz używania silników spalinowych. Jak wieje - to pływam na żaglach... , a na kanałach i jeziorkach pływam na silniku spalinowym. Po przeprowadzonych testach z 5-biegowym silnikiem 55LBS/12V stwierdziłem, że dysponuje on wystarczającą mocą poczynając od 2 biegu, a na 3-cim spokojnie popycha nawet taki duży jacht. Prędkości nie są szalone, ale nie o to chodzi - tylko o długie pływanie na silniku, gdyż pagajowanie z wysokiej burty jachtu jest mało skuteczne i męczące.

 

Zaintrygował mnie temat maksimizerów, a w szczególności dane, jakie są podawane w materiałach reklamowych - o ich możliwościach wydłużenia czasu pływania na tym samym źródle zasilania - aż do 5 razy. Początkowo wydawało mi się to czystą bajką, ale postanowiłem podejść do tego stwierdzenia bez uprzedzeń.

Znalazłem w sieci schemat ideowy sterowania biegami przykładowego elektrycznego silnika łodziowego oraz dane porównawcze zużycia prądu dla silnika łodziowego Haswing 520W/12V/45LBS z biegami i z maksimizerem.  Uruchomiłem Excela i przygotowałem tabelkę, gdzie w kolumnie 4 przedstawiłem realną skuteczność maksimizera. W pozostałych kolumnach jest zawarta informacja o mocy, pobieranej przez silnik, użytecznej mocy silnika oraz mocy strat silnika.

Zgadzając się na nieuniknione niedokładności w założeniach do obliczeń - konkluzja jest jasna: maksimizery są bardzo skuteczne.

Dla ustawienia na maksimizerze, będącego odpowiednikiem 1 biegu, czas pływania na tym samym źródle energii zwiększa się 3,6 razy (nie jest to co prawda 5, ale blisko...), a przy ustawieniach dla biegów od 2 do 4 - czas pływania na tym samym źródle energii zwiększa się około 2 razy. Wszystko przez to, że znikły straty energii na rezystorach, sterujących biegami silnika.

Wyniki dla 5-ego biegu są moim zdaniem mniej wiarygodne, gdyż wnioskując z poboru prądu, silnik 520W z łódka testową był niedociążony i to obniżyło odczyty pobieranego prądu na 5 biegu. Wynik z tabelki Excela pokazuje, że nawet na tym 5 biegu maksimizer jest szczątkowo skuteczny (ok 10% zysku).

 

Mam nadzieję, że moje obliczenia pomogą nie tylko mnie, ale też innym, wahającym się, w podjęciu decyzji o rodzaju silnika, planowanego do zakupu.

Mnie samego już przekonały i nabyłem dla moich celów 12V silnik Protraur 1.0 65LBS z maksimizerem. Silnik ten wybrałem z kilku podobnych modeli ze względu na jego niską wagę.

 

Dla zainteresowanych załączam 3 pliki: schemat ideowy sterowania biegami silnika, tabelkę porównawczą z pobieranymi prądami, tabelkę Excela dla silnika 45LBS. Przy okazji - moc silnika i jego napięcie zasilania nie wpływają na wyżej przedstawione rozumowanie.

 

Pozdrawiam wszystkich serdecznie

WładekW

[Krzysiu]

Władku bardzo profesjonalne podejście do tematu i to się nazywa świadome zakupy .

[Maciej_K]

Kolego, wszystko ładnie i pięknie, natomiast są różne maksymizery. Te w najtańszych silnikach z tą opcją- Haswing -choćby montowane przez jeden ze sklepów, wcale nie zapewniają płynej regulacji w pełnym zakresie obrotów- nie startują od 0, ani nie zapewniają płynnej regulacji obrotów w jakikolwiek sposób. Wielokrotnie mierzyłem miernikiem cęgowym, miernikiem z bocznikiem - który to zakładałem na aku- nie było takiej możliwości. Owszem, są pośrednie wartości, którymi można dostosować prędkość do potrzeb, natomiast z całą pewnością nie można powiedzieć, że jest płynna w pełnym zakresie i oszczędności wynikłe ze strat są takie kolosalne. Kolejna sprawa- cena. Sam pływam w strefie ciszy wyłącznie na elektrykach, mam ich kilka, z maksymizerem i bez. Patrząc na to, co dają- nieopłacalne jest ich stosowanie w większości sytuacji na wodzie. Wyjątek to trolling, gdzie faktycznie mogą się przydać, choć bez przesady. Różnica w cenie pomiędzy wariantami z maxi i bez jest na tyle poważna, że można kupić za nią dodatkowy akumulator do zwykłego, przełącznikowego sinika. Zasięg będzie większy i to zdecydowanie na korzyść tego wariantu. Koledzy motorowodniacy, z alternatorami przy swoich silnikach głównych naładują sobie akumulator i również tutaj niekoniecznie maksymizer jest potrzebny Kolejna sprawa- serwis, awaryjność. Koszt zwykłego przełącznika to ok 100zł, wymiana tegoż - bezproblemowa, przy minimum talentu manualnego i podstawowych narzędzi. Nie da się tego zrobić z maksymizerem. Kolejna - dla mnie najważniejsza sprawa- zakłócenia w elektronice pokładowej generowane przez maksymizery. Otóż one  sieją i koniec. Są brandy echosond- bo o nie chodzi - które są odporne bardziej i mniej. Generalnie potrafią dziać się cyrki na ekranie sonaru, które to są bardzo trudne do usunięcia. Pada obrazowanie , a na zwykłych przełącznikowych silnikach nie ma praktycznie co siać, poza momentem zmiany biegu .

Być może twe obserwacje są inne, masz inne potrzeby w zakresie silnika elektrycznego, ale te z maksymizerem niestety mają kilka wad, które dla wędkarzy potrafią być dość upierdliwe albo kosztowne. 

[crizz100]

Panowie należy rozróżnić dwie technologie a właściwie 3 , pierwsza standardowy silnik w którym mamy przełącznik biegów i w nim regulacja następuje poprzez dokonanie rezystancji w obwód ( strata w ciepło).
Druga ten słynny maximizer( aż mnie oczy bolą na te zwroty). Jest to technologia polegająca na regulacji szerokości impulsu, dla nieelektryków - to tak jakbyśmy podłączali i odłączali silnik od zasilania i prędkość obrotowa zależy od częstotliwości tych załączeń oraz czasu na jaki stykamy przewód do zasilania. Efekty tej technologii to oszczędność energii na każdym ustawieniu innym niż max prędkość, przy max prędkości silnik z przełącznikiem i silnik z maxi będzie pobierał ten sam prąd!!!( Ba nawet na przełączniku może pobierać mniej bo prąd nie płynie przez tranzystory)
Trzecia technologia silniki typu haswing protruar lub rhino blx są to silniki typu BLDC - brush less Direct current , silniki bezszczotkowe prądu stałego. Prędkość jest w nich regulowana poprzez przełączanie uzwojeń stojana( odwrotnie zasilanie niż w klasycznym silniku gdzie zasilamy wirnik). W silniku bldc wirnik jest zbudowany z magnesów trwałych oraz nie mamy szczotek, efekt brak strat na szczotkach i pełna regulacja prędkości , rozwiązanie o najwyższej energooszczędności.
Są jeszcze silniki pmsm ale nie spotkałem się z tym rozwiązaniem przy silnikach( pewnie kwestia czasu)

[WładekW]

Witam

 

Kluczem do idei mojego poprzedniego posta jest zwrot "specyficzne wymogi". Pisany był on tylko pod kątem energochłonności silników z ręcznie przełączanymi biegami oraz z maksimizerem (fakt, że przy tej nazwie nowomowa daje o sobie znać).

 

Uwagi crizz100 słuszne, niestety trudno porównać wydajność prądową silników BLDC z silnikami biegowymi, bo nie da się przerobić silnika biegowego na BLDC. Jedyna możliwość porównania to pomiędzy silnikiem biegowym, a tym samym silnikiem przerobionym na maksimizer (a więc ze sterowaniem PWM) - i takie dane zostały przedstawione w załączonej, znalezionej w Internecie tabelce.

 

Uwagi Maciej_K także słuszne, tylko dotyczą obszaru, który mnie nie interesuje: nie planuję (na razie) pływać z echosondą, a więc problem zakłóceń nie jest moim problemem. Osobiście szukałbym jego rozwiązania w separacji zasilań, a więc w użyciu oddzielnego akumulatora do echosondy (tak mnie uczyli w szkole). Natomiast silnik biegowy sam z siebie generuje zakłócenia - przy każdym przełączeniu działki komutatora. Być może łatwiej je odfiltrować, niż zakłócenia, generowane przez elektroniczne elementy przełączające... tego nie wiem.

Moje "specyficzne wymogi" ujawniają się także przy doborze zasilania akumulatorowego: jest ono wykorzystywane jednocześnie do zasilania różnych urządzeń na jachcie, a silnik elektryczny jest wykorzystywany raczej losowo i nigdy nie wiadomo, na jaki stan naładowania akumulatora natrafi. Zaleta maksimizera - zwiększenie 2x zasięgu jest w takiej sytuacji nie do przecenienia i warte swoich kosztów. Alternatywa - dokupienie kolejnego akumulatora (są już 2, żeby starczyły na kilka dni) jest pozorna - przy jachcie czarterowanym, za każdym razem innym, silnik zużywający 2x więcej energii i kolejny akumulator - nie są dobrym wyborem.

 

Doładowywanie akumulatora -  przeciwnie niż w łodziach wędkarskich, gdzie co noc, w miejscu zamieszkania, można go doładować "na full" i w łodziach motorowych z prądnicami/alternatorami, którymi można doładować akumulatory w czasie płynięcia - jest mocno utrudnione, gdyż wymaga stawania na noclegi w marinach, co jest wątpliwą atrakcją. Natomiast testowałem już, z dobrym skutkiem, doładowywanie akumulatora przez elastyczne panele fotowoltaiczne o mocy 100W, pracujące przez cały dzień. W tym roku będę testował nowe - 150W. Powinno być jeszcze lepiej.

 

Co do samego działania maksimizera - przeprowadziłem pierwsze próby w domu, w wannie, i rzeczywiście przy 15 kreskach - biegach do przodu, silnik nie rusza nie tylko przy pozycji "0", ale także przy kreskach 1 i 2, a dopiero przy 3. Co do płynności narastania mocy - dalszych prób nie da się wykonać w domu - za duża moc napędu. Natomiast przy 9 kreskach - biegach wstecznych - silnik rusza już przy 1 kresce wstecz.

 

Uważam, że ważne jest, by kolejni czytający posty widzieli zalety i wady przedstawianych rozwiązań - wtedy będą mogli sami dokonać świadomych wyborów.

 

Pozdrawiam wszystkich serdecznie

WładekW

[Stołczynianin]

Moje wymogi dla napędu są specyficzne: potrzebuję silnika do poruszania jachtu żaglowego o wadze 2 ton i długości 7,5 m - w czasie flauty lub na zbiornikach, gdzie jest zakaz używania silników spalinowych. Jak wieje - to pływam na żaglach... , a na kanałach i jeziorkach pływam na silniku spalinowym. Po przeprowadzonych testach z 5-biegowym silnikiem 55LBS/12V stwierdziłem, że dysponuje on wystarczającą mocą poczynając od 2 biegu, a na 3-cim spokojnie popycha nawet taki duży jacht. Prędkości nie są szalone, ale nie o to chodzi - tylko o długie pływanie na silniku, gdyż pagajowanie z wysokiej burty jachtu jest mało skuteczne i męczące.

(...)

Dla ustawienia na maksimizerze, będącego odpowiednikiem 1 biegu, czas pływania na tym samym źródle energii zwiększa się 3,6 razy (nie jest to co prawda 5, ale blisko...), a przy ustawieniach dla biegów od 2 do 4 - czas pływania na tym samym źródle energii zwiększa się około 2 razy. Wszystko przez to, że znikły straty energii na rezystorach, sterujących biegami silnika.

Wyniki dla 5-ego biegu są moim zdaniem mniej wiarygodne, gdyż wnioskując z poboru prądu, silnik 520W z łódka testową był niedociążony i to obniżyło odczyty pobieranego prądu na 5 biegu. Wynik z tabelki Excela pokazuje, że nawet na tym 5 biegu maksimizer jest szczątkowo skuteczny (ok 10% zysku).

Jeśli celem jest spędzenie czasu na wodzie to płynięcie na 2 gim biegu elektryka jest sensowne bo im wolniej tym lepiej, jeśli celem jest wypłynięcie na wody nieosłonięte od wiatru - to lepiej płynąć na szybkim biegu.

Jak zauważyłeś w zwykłym silniku straty mocy na rezystorach są znacznie większe jak na silniku, tyle że na najwyższym biegu rezystora nie używamy, zatem nie ma straty mocy na nim. Za to straty mocy na maksymizerze są zawsze, z tego powodu na najszybszym biegu silnik bez maksymizera jest sprawniejszy znaczy oszczędniejszy.

Co innego w łódce wędkarskiej przy płynięciu, na niskim biegu, tam oszczędność będzie.