Závěsné motory pro elektrolodě - šikovné české ručičky


přestavba motoru MERCURY 40HP na elektro

Proč elektromotory?

V současné době stále roste zájem o přestavbu lodí na elektrický pohon. Je to způsobeno zejména zákazem plavby se spalovacími motory na mnoha našich vodních plochách a v některých případech i ekonomikou provozu ( solární hausboty ). Představíme Vám několik přestaveb spalovacího závěsného motoru na elektromotor.

První pokusy

Již bezmálala 10 let se věnuje stavbě elektrických lodí MVDr. Ladislav Kulíšek. Zde jsou hned dvě jeho vydařené přestavby.

Na obrázku vidíte přestavbu s použitím stejnosměrného elektromotoru z vysokozdvižného vozíku. Konstruktér uvádí při napájení napětím 24V ( dvě 12 baterie ) příkon asi 6 kW ( 250A ).

Výhodou tohoto provedení je nejnižší pořizovací cena - starý spalovací motor MOSKVA 10HP, elektromotor z vyřazeného vysokozdvižného vozíku a mnoho hodin práce šikovných rukou.

Nevýhoda je obtížné spouštění motoru při tak vysokém vstupním proudu. Jako řešení posloužil stykač s cívkou převinutou na 24V. Plynulou regulaci výkonu se vyřešit nepodařilo.


Pokrok nezastavíš



Na obrázcích je přestavba MVDr. Ladislava Kulíška s použitím motoru pro malé elektromobily ( komutátorový motor s pemanentními magnety ) výrobce PERM ( DE ).

Výkonová charakteristika motoru pro napájení 24-72V (2 - 6ks 12V baterií).
2.2 KW - 24 volts, 1080 RPM, 2.94 HP
3.5 KW - 36 volts, 1700 RPM, 4.69 HP
4.74 KW - 48 volts, 2300 RPM, 6.35 HP
5.97 KW - 60 Volts, 2870 RPM, 8 HP
7.22 KW - 72 Volts, 3480 RPM, 9.7 HP

Největší výhodou tohoto motoru je vysoká účinnost daná použitím permanentních magnetů.

Nevýhoda je opět spínání a regulace vstupního proudu. Při 48V 4,74 KW je vstupní proud 98A. Další problém je převodový poměr nohy spalovacího motoru který je obvykle asi 2:1 a sníži otáčky z 2300RPM na 1150RPM. To nás donutí použít propeller většího průměru a stoupání než byl původní, který byl navržen pro spalovací motor s vyšším počtem otáček. Proto při výběru motoru pro přestavbu musíme dbát, aby bylo místo pro dostatečně velký propeller.
Pořizovací cena elektromotoru PERM je asi 25 000,- Kč.

Daří se?

Obě tyto přestavby bohužel nedosáhnou na pomyslnou metu "elektroloďařů" - plavba klouzáním.
Je nutné si uvědomit že pro napájení těchto elektromotorů byly použity 4 ks baterií BANNER 12V/230Ah o váze cca 320Kg. Takto zatížená loď s motorem 5kW nedosáhne kluzové rychlosti. Naopak se při plném výkonu pohybuje těsně před jejím dosažením kdy je plavba nejméně efektivní.
Proto jsou elektromotory těchto výkonů spíše vhodné pro plavidla určená pro výtlačnou plavbu.
Při výtlačné plavbě již nepředstavuje váha baterií problém a efektivita je daná poměrem délky trupu vůči šířce. Platí čím delší a užší loď, tím pořebuje méně energie pro plavbu ( v případě vícetrupých plavidel např. katamarán je třeba sečíst šířku všech trupů ).

Maximální dosažitelná rychlost lodi ve výtlačné plavbě je daná její délkou.

Délka lodi ---- max rychlost
3m -------------- 10,4 km/h
4m -------------- 12 km/h
5m -------------- 13,4 km/h
6m -------------- 14,7 km/h
7m -------------- 16 km/h
8m -------------- 17 km/h
10m ------------ 19 km/h


Současná špička

Na závěr Vám představíme elektromotor z dílny firmy OMICRON MARINE který uvede loď do klouzání. Jedná se o přestavbu spalovacího motoru MERCURY 40HP použitím elektromotoru COBRA 22kW OMICRON MARINE ( BLDC MOTOR s rotorem osazeným neodymovými magnety ). Jedná se o elektromotor vyvinutý přímo pro tuto aplikaci který výkonem 22kW / 5500 RPM nahradí původní spalovací motor.

Na grafu vidíme výkon při kterém se loď dostává do klouzání. je to průsečík dvou křivek. Jedna označuje nárůst celkové hmotnosti lodě při zvedání výkonu ( zvyšování počtu baterií ). Druhá označuje výkon potřebný pro klouzání narůstající se zvyšováním hmotnosti. Tato loď tedy začíná klouzat při výkonu nad 20kW.

Z obrázků je zřejmý postup stavby elektromotoru.

1. odmašlení původního spalovacího motoru
2. výroba redukčního dílce
3. montáž redukčního dílce
4. navinutí statoru elektromotoru
5. výroba rotoru elektromotoru s neodymovými magnety
6. výroba spodního čela elektromotoru a jeho montáž
7. kompletace elektromotoru
8. kompletace elektromotoru s nohou

Technické parametry:
Napětí 144V ( 12 baterií 130Ah )
Výkon 22KW ( 153A )


Člun SPORT 640 vybavený tímto motorem jezdí při výkonu 22kW rychlostí 25Km/h.
Výhodou tohoto motoru je extrémní výkon, bezkomutátorové provedení, nízká hmotnost ve srovnání s klasickými motory. Použitý regulátor nabízí vysoký komfort obsluhy, zobrazuje otáčky, výkon, stav baterií, motohodiny, dokáže omezovat výkon při pokesu napětí baterií, plynulá regulace výkonu pákovým ovladačem a mnoho dalších funkcí.
Nevýhodou je relativně vysoká pořizovací cena komponentů pro přestavbu. Nefunkční motor MERCURY 40-70HP lze koupit na inzerát kolem 5000,- Kč, elektromotor COBRA 22kW , regulátor BLDC2B, řídící terminál TERMSMALL, a pákový ovladač lze zakoupit u firmy OMICROM MARINE za přibližně 60 000,- Kč.


Tipy pro vaše pokusy

Při nákupu motoru ( většinou rozdělaného ) si pohlídejte ať k němu dostanete i klikovou hřídel jinak budete tisícihran na připojení motoru pracně vyrábět.
Nezapomeňte z motoru demontovat vrtulku chladícího čerpadla, ušetříte min. 0,3kW výkonu.

Použitá literartura:
Motorové čluny - Ing Jan Štěpán, Ing Miroslav Hubert, 1973
Interní aplikační příručka AN100/2008 OMICRON MARINE

Vydáno dne 01. 11. 2008 | 14655 přečtení | Vytisknout článek
Odkazy

Státní plavební správa ?editelství vodních cest ?R Povodí Labe
Povodí Vltavy Povodí Moravy Batuv kanal
CHMU LAVDIS



Magazín PLAVIDLA.CZ využívá zpravodajství z databází ČTK a NERIS, jejichž obsah je chráněn autorským zákonem. Přepis, šíření, či další zpřístupňování tohoto
obsahu či jeho části veřejnosti, a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího písemného souhlasu ze strany ČTK nebo NERIS výslovně zakázáno.
Tento web byl vytvořen prostřednictvím redakčního systému phpRS. Webdesign CaberNet Software. Přihlásit se.