Как сделать электромобиль своими руками для детей

Как сделать детский электромобиль своими руками

Первое – это небольшая длина, и вследствие этого полноценный глушитель установить невозможно. Такая модель станет причиной больших неудобств для окружающих. Второе – обслуживать такой транспорт будет не менее трудоемко, чем полноценный автомобиль.

Намного более реалистичный вариант – это электромобиль. Благодаря минимальному уровню шума он отлично подходит для покатушек в самом дворе многоквартирного дома. При этом для всего обслуживания нужно будет только лишь вовремя заряжать аккумуляторы.

В качестве дополнительного бонуса выступит аккумулятор, за счет чего будут работать как фары переднего света, которые включаются тумблером, так и стопы, которые светятся во время нажатия педали тормоза. Стоимость такой модернизации будет стоить минимальных затрат, но по функциональности и виду авто станет существенно богаче.

Сейчас в интернете можно легко найти множество таких электрокаров китайского и европейского производства. Однако, как часто бывает, на такую дорогую игрушку не всегда найдутся деньги. В этом случае авто можно сделать своими руками!

Перечень требуемых материалов:
• Электрический двигатель от дворников Toyota;
• Для звезд применен шкив от помпы 3SFE и шкив коленчатого вала 5AFE;
• Ремень Subaru Forester, укороченный вдвое, склеенный и сшитый);
• Мотоциклетный аккумулятор 12V 9Ah 45A;
• Колеса от тележки диаметром 210 мм;
• Профильная труба;
• Текстолит;
• Элементы крепежа.

Описание сборки детского электромобиля

Сначала автором этой модели была сделана рама.

Чтобы выполнить сидение, для шаблона был использован картон. После покупки 1 банки эпоксидной смолы 800 г и 2 пачек стекловолокна, материал был налеплен на подготовленный шаблон, который был обклеен скотчем. На эту работу времени ушло приблизительно неделя. После – шпаклевка, обработка шкуркой, грунтовкой, и после подкладывания 10-мм поролона – обтяжка в кожзаменитель.

Материалом руля послужила фанера.

Закрепляем электродвигатель, устанавливаем звезды и ремень.

Для рулевого управления взят кардан от Toyota Probox NCP50, рулевая тяга и наконечники представляют собой стабилизаторные линки. Для их изготовления взяты узлы Toyota Voxy AZR60.

Была обрезана автомобильная педаль, на нее приварена поворотная гайка – она выполняет роль подшипника, и ограничитель хода. На раму приварена возвратная пружина, под педалью установлен мини-выключатель, который обеспечивает подачу тока на электромотор.

После установки тумблера, который меняет полярность тока, авто может ехать вперед и назад, в зависимости от того, какая выбрана передача.

В результате получился полноценный детский электрокар. Авто может ехать на скорости 5 км/ч, а после установки более мощного двигателя скорость можно еще и повысить.

Источник

Самодельный детский электромобиль (18 фото)

Далее вас ждет фотоотчет создания самодельного детского электромобиля, построенного одним умельцем для своего сына на его 5-летие.

Берем: колёса от тележек, болгарку, дрель и трубу прямоугольного сечения 40Х20. Режем, сверлим и гнем.

Рама будет примерно такой.

В качестве шкворня применен болт с длинной гайкой М16

Поворотный кулак из стали 3мм

Рулевой механизм получился из б/у стеклоподъемника МАЗа.

Первый вариант рулевой трапеции изготовлен из МАЗовских же тяг стеклоочистителя. Не понравился — т.к. с ним мобиль не влезал бы в багажник. (потом еще было 2 варианта уже с механизмом в базе)

Проверка геометрии на собранном шасси. Касте(о)р, плечо обката, развал и т.д. Все по взрослому.

Понижающий редуктор получен методом обрезания всего лишнего от сгоревшего стартера Форд Транзит.

Из компьютерного руля, двух подшипников и шпильки М10 изображаем рулевую колонку.

Трансмиссия: Редуктор, цепная передача (ведущая звезда — самодельная на 9 зубов, ведомая — самая маленькая от велокассеты приваренная на муфту, которая просто одевается на ступицу колеса). Натяжитель получен методом пиления заднего переключателя от велосипеда. Ведущее колесо одно. При такой компоновке, когда основная масса на задней оси, его достаточно. Двигатель изображается с помощью старого шуруповерта 1 скорость 550 об/мин.

Подключаем электропитание и ставим аккумулятор.

Педальку управления тягой пришлось колхозить самодельную, компьютерная жидковата оказалась. Привод тросовый, прямо на штатную кнопку . Красим в синий перламутр.

Всего было потрачено около 4 т. р. Кратко о ТТХ: масса без АКБ — около 8 к. г., максимальная скорость — 4,5 км/ч, грузоподъемность — 120 кг, запас хода примерно 15-20 км (чтобы не сажать АКБ в ноль), мощность примененного шуруповерта — 65 Вт, АКБ — обычная стартерная 40Ач (11кг), рулевое управление — зубчатый сектор 3 оборота от упора до упора, радиус разворота по наружному переднему колесу — 2 м.

Источник

Самодельный электромобиль — всё не так, как думаешь

Всем привет. Учась в университете я собрал маленький электромобильчик, ну или карт. Его фишкой было то, что всё управление электроприводом, включая тормоза было отдано самодельному контроллеру. И именно о том, как я делал этот маленький автомобильчик, и с какими подводными камнями столкнулся при постройке — хотелось бы рассказать в данном материале. Материал не претендует на уникальность, но для меня это был большой и интересный опыт.

Тема рассказа стоит на стыке аппаратного и программного аспектов. И в прошивке для контроллера я имел дело не с какими-то абстрактными понятиями или данными, а со вполне реальными «физическими» устройствами: реле, электродвигателем, транзисторами итп. Так что приведу кратенькую характеристику технической части, тот состав который был на момент всех танцев с бубном.

Основные узлы

Тяговый двигатель — коллекторный универсальный. Может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Рабочее напряжение 220 вольт.

Аккумуляторная батарея — 25 свинцово-кислотных ячеек по 6 вольт фирмы Casil, соединённых последовательно, по итогу получаем батарею 150-160 вольт. Она установлена сзади и перемотана синей изолентой, всё как положено 🙂

Двигатель приводил колёса в движение через червячный редуктор с передаточным числом i=10. На фото видно, что двигатель сочленен с редуктором с помощью небольшого валика, он был выточен специально.

Системы торможения, то есть тормозного диска с суппортом не было в принципе. Поставить физический тормоз на тот момент не получалось. Поэтому торможение двигателем оставалось единственным реальным вариантом, так что управление торможением машины тоже пришлось брать на себя контроллеру.

Контроллер для блока управления

В принципе простой контроллер для электромобиля можно собрать и на «рассыпухе». Но хотелось бы, чтоб была возможность всё красиво настраивать с помощью программы, 21 век всё-таки. Путём долгих высоконаучных рассуждений за ужином я решил, что за основу контроллера стоит взять чип фирмы Microchip — pic16f877a, вот его краткие характеристики:

На тот момент я не очень шарил в электронике, и изначально хотел делать схему до безобразия тупой — двигатель включён или двигатель отключен, но вместо реле поставить транзисторный ключ, дабы ничего не щёлкало и не горело. Но решил, что риск оправдан, я ничего не терял да и просто хотелось сделать что-то стоящее. Так что остановился на связке микроконтроллер + силовой полевой транзистор в качестве ключа. Ручку газа и кнопку реверса вывел на руль.

Особенности схемы

При выборе транзистора я не скупился и выбрал IRFP4227PBF — N-канальный полевой транзистор (открывается положительным импульсом) на напряжение 200 вольт и максимальный ток 130 ампер. Корпус TO-247AC. Но, забегая вперед скажу — я смог сжечь и его.

PWM — что это такое и с чем её едят

Раз я использовал микроконтроллер в связке с полевым транзистором, то грех было не попробовать использование pwm/шим в схеме. Что такое шим? Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, англ. pulse-width modulation (PWM)) — процесс управления мощностью методом пульсирующего включения и выключения прибора. — спасибо Википедии.

Достоинство такого способа управления транзистором: он во время работы находится в двух состояниях — либо полностью закрыт, тока нет и ничего не греется, либо он полностью открыт и сопротивление его составляет несколько милиом, соответственно в тепло на самом транзисторе рассеиваются какие-то доли ватта тепла, ну или единицы ватт, схема едва тёплая при таком режиме работы. И такой процесс — отрыть/закрыть происходит тысячи раз в секунду. Это называется частотой шим. Так же есть такая вещь, которая называется «скважность». Переводя на человеческий язык — эта цифра показывает какую долю времени открыт транзистор. Если чуть углубиться — допустим у нас частота ШИМ-синала 1000 герц. Значит транзистор открывается и закрывается 1000 раз за секунду, и процесс переключения между включено и выключено 1/1000 доля секунды. Величина 1/1000 — это период частоты. А с помощью скважности мы показываем какую часть времени от периода транзистор открыт и через него течет ток. Для примера: в программе скважность 255 — это максимальная мощность, 127 — 50%, 0 — транзистор закрыт.

Для генерации такой частоты применялся встроенный в чип «физический» контроллер, хотя есть возможность программной реализации, но в этом случае контроллер только и будет делать, что генерировать на выводе частоту с заданным периодом и скважностью. А с использованием контрллера из переферии МК можно было и генерировать сигнал, и чтоб программа делала что-то ещё.

Чем дальше в лес, тем злее волки — от частоты ШИМ зависит и то, насколько будет эффективно работать электропривод. Я пробовал разные частоты, от 2 до 15 килогерц, каждый раз это менялось программно. Честно говоря особой разницы не успел заметить, но уверен что она есть. К сожалению данных по этому вопросу не удалось получить в достаточном количестве. Единственное, что заметил — с разной частотой пищала машина во время работы. Кстати, если кто-то замечал в метро, электробусах и поездах, что во время старта слышно гул, писк, завывание — это как-раз таки пищат обмотки двигателя из-за работы на частотах контроллера. Очень это заметно на поезде «Ласточка», который по МЦК ходит, во время старта.

Подводные камни в алгоритме работы

Следующая проблема была с реверсом двигателя. Двигатель коллекторный, у него две обмотки — неподвижная — статор, на корпусе, и вращающаяся — ротор. Для изменения направления вращения необходимо развернуть направление тока в одной из обмоток, не меня направления в другой. Для этого использовались два реле, срабатывали они одновременно, «перекидывая» схему на реверс при подаче на них питания. Но в первом варианте прошивки была ошибка — реле переключились под нагрузкой. Как итог теста под нагрузкой — два сгоревших реле, так как двигатель — индуктивная нагрузка и на контактах реле была нехилая такая дуга, контакты просто расплавились и сгорели во время переключения.

Выход из ситуации — вводим в программу условие, что перед переключением снимаем нагрузку выкручивая скважность PWM-сигнала на 0, перекидываем реле, и опять включаем мощность на заданный уровень. Именно так и работали тормоза на машине — реверсом. Только хардкор — никаких датчиков и энкодеров, ничего. А вот и фото релюшки, это вроде как реле стартера от жигулей. Если переключать их не под нагрузкой, то вполне работают и с высокими напряжениями, 160 вольт при 15 амперах держали, но допускаю, что контакты грелись ввиду малого сечения.

После я допилил прошивку и мощность поднималась плавно до заданного уровня. А это уже исключает удары в трансмиссии и нагрузку на узлы. Вот так одна строчка в программе может увеличить срок службы агрегата.

Соединяем контроллер с транзистором правильно

Оставалось только правильно сочленить транзистор с контроллером. Сделал я это несколько не правильно, через оптическую пару, напрямую. Но эта схема прокатывает при работе с низкими напряжениями, при высоких рабочих напряжениях постоянно сгорал затвор транзистора, да и для управления нужен двухтактный драйвер. Нормальная схема приведена ниже. Но тем не менее на один раз схемы с оптической парой хватило, каким-то чудом на тест драйве она работала, а выгорать начала сразу после него. Вот схема «правильного» драйвера, только в моём варианте ещё была развязка оптикой от контроллера. Картинка взята с Drive2:

Несколько интересных моментов

В конце концов получилось то, что на видео

Вообще мои опыты с электроприводом начались ещё в школе и я испробовал много разных конструкций, но это самая удачная схема на тот момент. Если материал понравится, то напишу отдельный пост про всю эпопею.

UPD: Изменил ошибки в статье, спасибо всем, кто откликнулся

Источник