Sähköpyöräkokeiluja, energialaskelmia

[Nojanalle]

http://www.kentso.fi/prebeo/showproduct ... _27N0VC542 Tästä sais perusmoottorin kohtuu hintaa. Tosin siihen pitää sit osata itse kyhätä ympärille kaikki muut tarpeelinen. Tehoa vähän liikaa. Mutta kuka siittä nyt niin loppujen lopuksi kauheesti piittaa. Liikkuu niitä Jyskylässä 1000W tekeleitä, eikä niitä kukaan tarkista.

[optimistx]

...
Äänetöntä en usko, mutta hinnan nyt ainakin näkee tuolta. ...

Tällä sivulla yksi video Cyclonen moottorista, josta kuulee äänenkin. Kuulostaa pahalta räminältä. Tosin mitään vertailuääntä esim. puhetta ei ole samanaikaisesti, joten äänen tasosta ei voi olla varma. Hintakaan ei paha, käytettynä näköjään 240 eur + lähetyskulut Saksasta(= vähäiset, Saksan posti on viisaampi kuin Suomen. Ilmankos Saksan elinkeinoelämä kukoistaa).

http://www.kentso.fi/prebeo/showproduct ... _27N0VC542 Tästä sais perusmoottorin kohtuu hintaa. Tosin siihen pitää sit osata itse kyhätä ympärille kaikki muut tarpeelinen. Tehoa vähän liikaa. Mutta kuka siittä nyt niin loppujen lopuksi kauheesti piittaa. Liikkuu niitä Jyskylässä 1000W tekeleitä, eikä niitä kukaan tarkista.

Kiitos vihjeestä. Kyllä kyhääminen ennen pitkää kiinnostaa, mutta tällä haavaa etsin helposti muuntelukelpoisia ratkaisuja. Joskus ihmettelin tuollaisten moottorien kytkemistä keittiön pöydällä johonkin kiinni. Miten ihmeessa "laippakiinnitys" toimii? Akselihan on sileä kuin vauvan pylly, miten siinä mikään kiinni pysyy?

[Nojanalle]

Kyllä sen pysymään saa,vaikka silee akseli onkin. Vähän liimaa ja siinä pysyy.

[optimistx]

Kyllä sen pysymään saa,vaikka silee akseli onkin. Vähän liimaa ja siinä pysyy.

Kiitos, kuulosta helpolta. Ovatkohan kaksikomponenttiliimat niin hyviä, että kilpailisivat lujuudessa hitsauksen kanssa? Voisiko tehdä kotioloissa hitsausmahdollisuuksien puuttuessa liitoksia liimaamalla? ("Chemical metal" -mainoslause markettien liimassa).

---

Oma polkupyörätietokoneprojektini näköjään on jo venynyt säälittävän pitkäksi, kun aina tulee lisää liitosmahdollisuuksia. Ja ne projektin osat, jotka tuntuvat olevan mahdollisuuksien rajamailla (tai jopa rajamaiden tuolla puolen), kiinnostavat aina eniten. Käytännönläheinen osien paketointi ohjaustangolle jotenkin siedettävästi on aina prioriteeteissa viimeisenä . Tämän hetken protossa on mukana miniläppärikin tangolla yhdessä Arduinon ja Nokian E72 kännykän kanssa. Helppoa ohjelmoida noin.

Sydämen sykkeen poiminta tietokoneeseen joka sykähdys kerrallaan on askarruttanut viime kuukausina, ja nyt näyttää sekin onnistuvan kohtuullisesti halpisvyön signaaleita kuuntelemalla. Maailmalla on huomattu tämän asian hyödyt ja lupailtu sydämen sykkeen ohjaamaa sähköavustusta täällä.
Kuumalankaratkaisu ilmannopeuden mittaukseen on jo saatavissa valmiskomponenttina. Pitäisi vaan päättää, mihin ja miten niitä ripustaa, kun ilmanpyörteet vaihtelevat kovasti antureiden korkeuden ja suunnan mukaan. Ehkä tartuttava härkää sarvista ja ripustettava johonkin niin, että käytännön ajohavaintoja alkaa kertyä.

[Nojanalle]

Siinä on hyvä liima tuo Loctaten laakeriliima. Pitää vaan pinnat olla täysin rasvasta puhtaita. Ja sovitus piukka , niin kyllä pysyy. Ja äkkiäskön siihen kyllä kiilauran saa aikaiseksi jos tuntuu että ei tule luotettava. Tai kylmästi hevtaa akselinpäästä kiini.

[optimistx]

Siinä on hyvä liima tuo Loctaten laakeriliima. Pitää vaan pinnat olla täysin rasvasta puhtaita. Ja sovitus piukka , niin kyllä pysyy. Ja äkkiäskön siihen kyllä kiilauran saa aikaiseksi jos tuntuu että ei tule luotettava. Tai kylmästi hevtaa akselinpäästä kiini.

Täytyypä kokeilla Loctitea.

Jos on kotona käytettävissä paja metallintyöstökoneineen ja hitsauslaitteineen, niin kyllä pikkuhiljaa opetellen syntyisi kaikenlaista. Mutta kun ei ole . (kesämökkiä ei lasketa...) . Keksijäyhdistyksen pajaa joskus kävin katsastamassa, mutta edestakaisin matkoineen ja aikatauluineen alkoi homma tuntua liian vakavastiotettavalta. Pengonpa lähiaikoina, jos Työväenopistoilla lähistöllä olisi ratkaisua työstöön. Vielä parempi, jos tulisi vastaan kuluttajaystävllinen firma, jossa käsiä innokkaasti heiluttevalle asiakkaalle väsätään heiluttelukaaria vastaava metallihäkkyrä, odottaessa, kohtuuhinnalla. Ai jaa, taisin nähdä vielä unta. Herätäänpä tästä.

[jori]

Tuollaiselle sileälle akselille asennetaan ketjupyöriä kartioholkilla (Taper lock). Ketjupyöriä saa valmiina tällaisia holkkeja varten sorvattuna.

Toinen pitävämpi vaihtoehto on kitkaliitosholkki, joka voidaan asentaa lieriöreiän ja akselin väliin.
Millainen ketjupyörä tuohon akselille pitäisi saada? Mikä on akselin halkaisija ja mitä ketjua ajattelit käyttää.
Polkupyörän ketju (DIN 08B-1) on tietysti halpaa, mutta lenkkiväli on 12,7 mm. DIN 06B-1 rullaketju on lenkkiväliltään 9,525 mm jossa suhteessa -33% ketjupyörät myös pienenevät. Kevenevät vieläkin enemmän (77%). Tuo DIN 06B-1 ketju ei ole juurikaan kalliimpaa, kuin polkupyörän ketju. 8 mm ketjuakin, jopa 6 mm ketjua, on niitäkin saatavana, mutta hinnat pompsahtavat harvinaisuuden takia moninkertaisiksi. ETRAN ketjuhinnasto

[optimistx]

Millainen ketjupyörä tuohon akselille pitäisi saada?
...

Haaveilin ketjun yhteyteen tulevasta hiljaisesta moottorista, tyyliin cyclone.tw (vai oliko cyclone.com). Taiwanin moottori on äänekäs korviini, ja jäi siksi haaveiluksi vain. Päädyin äsken napamoottoriin, käytettyyn, jonkalaisia tuo Suomeen kajaanilainen sähköpyöräfirma.

Asensin sen 26" nuorisopyörään, pystypyörään siis, tarkoituksella opetella mahdollisimman standardimaisten osien yhteenliittämistä. Edellinen hankintani Rennier on kovin räätälöity, kun vaatii erikoisleveän takahaarukankin ja on kaiken lisäksi harjallinen (hui kauhistus!).

Valmiiksi 26 " kiekkoon asennettu napamoottori asentui etuhaarukkaan kohtalaisesti ja noin 15 tunnin askartelun jälkeen moottori jopa pyöritti itseään (myyjien sivustojen mukaan asennus vie noin tunnin). No totuuden nimessä myönnettävä, että asennusaikaan sisältyi omatekoisen pedelecanturin osittainen rakentelu liiterin pohjalta löydetylle kuitulevyn palaselle ja 5 magneetin osto askarteluliikkeestä.

Koeajolla ilmeni paha vaikeus.

Moottori oli niin hiljainen, että normaalinopeudella ajaessa ei kuullut, oliko se päällä vai ei. Ehkä ei kaikin ajoin ollutkaan, kun omatekoinen pedelecanturi oli rajusti hienosteluja välttäen teipattu vähän sinnepäin. Kun alle 12 km/h vauhdissa alkoi polkemisen, niin vaimea ujo ulvahdus oli sentään elonmerkki, ja tietysti hellänmukava tönäisy. Ylämäessä sentään huomasi, että kyllä moottori hoiti organisaationmukaisia velvollisuuksiaan.

On tarkoitus liittää Arduinoelektroniikka mittausmahdollisuuksineen tämän moottorin ohjainta komentelemaan. Itävaltalainen ko. moottorin maahantuoja elfKW on avomielisesti kuvaillut asennussarjaa, ja pedelecforum.de :llä on "forumcontroller" , jonka lähdekoodiakin voi tutkailla ja muutella. Aah!

Pedelecforum on minun mieleeni, kun siellä ei suvaita laittomuuksiin johtavia vinkkejä ja ihmiset tuntuvat olevan kiinnostuneita enempi havaittavista ja mitattavista tosiasioista kuin loputtomista mielipide- ja tuntumisseikoista. Liittyneekö saksalaiseen koulutusjärjestelmään vai kuvittelenko vain.

Tämä nyt hankittu ohjain toimii eri tavoin kuin Rennierin ohjain. Miten, siitä yritän lähipäivinä ottaa selvää. ElfKW kuvaa tekniikkasivuillaan 5 erityyppistä ohjaintoimintoa. Tämän pitäisi olla "avustus suhteessa polkemisnopeuteen". Rennier on "avustus 100 % tai 0 %", ei muita vaihtoehtoja.

[jori]

Tämä nyt hankittu ohjain toimii eri tavoin kuin Rennierin ohjain. Miten, siitä yritän lähipäivinä ottaa selvää. ElfKW kuvaa tekniikkasivuillaan 5 erityyppistä ohjaintoimintoa. Tämän pitäisi olla "avustus suhteessa polkemisnopeuteen". Rennier on "avustus 100 % tai 0 %, ei muita vaihtoehtoja.

Tuo 100% on sekin "avustus suhteessa polkemisnopeuteen". Nopeuden kasvaessa moottorin käämien indusoima vastajännite pienentää moottorin läpi menevää virtaa ja siis avustavaa momenttia. Osittain samasta syystä moottorista ei kuulu juuri mitään ääntä nopeassa ajossa, koska sen läpi ei kulje virtaa kuin nimeksi ja jollain tyhjäkäyntinopeutta hiukan suuremmalla nopeudella virta on nolla, vaikka moottori on kytkettynä päälle. Näin siis perustapauksessa. Noiden moottorinojainten sielunelämästä en tiedä mitään. Hauskaa, jos otat selvää ja kerrot meille muille.

Periaatteessa riittävän tehokkaalla moottorinohjaimella ja moottorilla olisi mahdollista tehdä sähköavustus (laillinen), joka lähtee liikkeelle vetävä pyörä sutien ja kiihtyy 25 km/h nopeuteen asti vakio 250W teholla ja sitten lopettaa avustuksen, mutta aloittaa taas, kun nopeus laskee alle 25 ja nousee 3,5% mäkeä 25 km/h ilman hikipisaraakaan. Akkuja sellainen tietenkin söisi paljon, mutta matkakin taittuisi. Tämä vaatii kuitenkin eräästä näkökulmasta ylimitoitetut moottorin ja moottorinohjaimen.

Tässä oletetaan, että lainsäätäjä tarkoitti 250W rajallaan nimenomaan nettotehoa, joka vaikuttaa vetävän pyörän ja tien välissä, eikä sähkötehoa, joka hitaissa vauhdeissa huonon hyötysuhteen takia on helposti tämän 250W rajan yli.

Moottorin ja sen ohjaimen ylimitoittaminen kuitenkin parantaa kokonaishyötysuhdetta. Sähkömoottoreissa ylikokoinen moottori käy paremmalla hyötysuhteella, kun toimitaan kierroslukualueen alapäässä. Nykymitoituksilla liikkeelle lähdettäessä sähköavun hyötysuhde on luokkaa 30%, kun moottorin ja ohjaimen ylimitoittamisella ja ajamalla alennetulla jännitteellä voidaan saavuttaa yli 80% hyötysuhde myös kiihdytyksissä.

Tämä siis silloin, kun käytetään vakio välityssuhteella toimivaa sähkömoottoria. Mekaniikkamiehen ratkaisu tähän ongelmaan olisi mekaaninen vaihde, joka vaihtaisi vaihdetta siten, ettei moottorin läpi menevä virta nouse suureksi ja huononna hyötysuhdetta. Siinä mielessä se ketjusta vetävä rakenne puolustaa paikkaansa.

[optimistx]

...
Periaatteessa riittävän tehokkaalla moottorinohjaimella ja moottorilla olisi mahdollista tehdä sähköavustus (laillinen), joka lähtee liikkeelle vetävä pyörä sutien ja kiihtyy 25 km/h nopeuteen asti vakio 250W teholla ja sitten lopettaa avustuksen, mutta aloittaa taas, kun nopeus laskee alle 25 ja nousee 3,5% mäkeä 25 km/h ilman hikipisaraakaan. ...

Joo, tuontapaisesta olen haaveilemassa. Moottorin "avusteisuuden" määrästäkin näytämme olevan suunnilleen samaa mieltä. Viittaan "100 % avusteisuudella" siihen tuotettuun maksimitehoon, jonka moottori kykenee tuottamaan ko. nopeudella ohjaimen antamin rajoituksin. Se on tosiaan hyvin vaihteleva kierrosluvun mukaan. (kuva tässä säikeessä)

Tekemäni Pedelec-anturin magneettikehä nuorisopyörässä oli liian epämääräisesti tehty ja toimi takkuillen. Magneetit, 8 kpl, olivat liian lähellä toisiaan. Tein uuden. Pistin irtomagneetteja takarattaaseen 3 kpl ja hall-anturin pellinpalan avulla taka-akseliin. Ei edes liimaa magneetteihin! Toimi hienosti ainakin n. 20 km ajon. Anturin osat noin alle 5 euroa, jos sellaisen rakentaa itse alusta lähtien. Voi pistää nuo anturit valmiiksi jokaiseen omaan pyörään, niin on helppo vaihdella moottoreita ajokista toiseen. (Kaupassa pedelec-anturit esim. 65 e).

Kajaanilaisen firman greencycle.fi 9Ah (36V) litiumioniakku on kevyt, noin 3.2 kg, ja antaa virtaa jopa 14 ampeeria (36V * 14A = 504 wattia
ottoteho akusta). Oli pirteämpää menoa kuin Rennierin moottorilla. Kapasiteetti 9Ah on kuitenkin vain 324 wattituntia, kun lyijyakussani 504 Wh. Lyhemmille matkoille pikku akku on kuitenkin mukava ratkaisu, kun moottorin ja akun yhteispaino on vain noin 6 kg.Pitkälle matkalle voi ottaa mukaan molemmat akut.

Nuorisopyörässä on Nexus 3 napavaihde takana. 3-vaihteellakin jalat saavat vispata liiankin nopeasti. Ei tunnu vastusta paljoakaan ja siksi vispaus tuntuu turhauttavalta. Olisi parempi, jos olisi hitaamman polkemisfrekvenssin mahdollistavat vaihteet. Taidan tänään yrittää siirtää asennussarjan joko retkipyörääni (pystyp.) tai peräkärryyn (!).

Peräkärryyn?

Sarjassa on pitkät johdot, joten akut ja moottori voisivat olla peräkärryssä, mutta pedelec-anturi ja näyttölaite vetävässä ajokissa. Peräkärry puskisi siis vain poljettaessa ja vain alle 25 km/h nopeudessa. Ohjain voi olla peräkärryn aisassa tai niillä main.

Peräkärryni on 2-pyöräinen, 20" pyörät. Moottori on asennettuna 26" kiekkoon. Toinenkin peräkärryn kiekko 26-tuumaiseksi. (vaatii hieman virittelyä ja poraamista, siksi kyselen täällä ennenkuin ehkä aloitan).

Jos kahdesta vierekkäisestä peräkärryn pyörästä vain toinen työntää, niin ehkä tapahtuu kamalia. Vai tapahtuuko?

Peräkärryn aisa on kiinni takakiekon akselissa. Kun se työntää ja ajokki on jyrkästi kääntymässä, niin ilmeisesti työntö yrittää kaataa ajokin ulkokaarteen puolelle. Niin kyllä tapahtuu ilman kärriä sähkömoottorikäytössä: jos rullaa ja sitten tekee u-käännöstä, polkaisten hieman vauhtia kesken u-käännöksen, niin moottori kytkeytyy päälle äkkiä ja kaataa äkillisen kiihdytyksen takia ulkokaarteen puolelle koko hökötyksen.

Koska peräkärry on kevyt, niin luultavasti se sutii jyrkässä ylämäessä tai liukkaalla paikalla. Jos akut 13 kg + 3.2 kg ovat työntävän pyörän vieressä lastina, ehkä sutiminen olisi siedettävän harvinaista. Kuinka voisi testailla sutimisalttiutta ilman että rakentaa valmiiksi koko homman?

[tavasti]

Tämän pitäisi olla "avustus suhteessa polkemisnopeuteen". Rennier on "avustus 100 % tai 0 %", ei muita vaihtoehtoja.

Avustus suhteessa polkemisnopeuteen kuulostaa tosi huonolta vehkeeseen jossa on vaihteita liian vähän. Kun tulet isoon ylämäkeen, pienin vaihde, ja voimat eivät riitä polkemaan hirveää syherrystä, niin moottori vähentää avustusta.

[jori]

Tämän pitäisi olla "avustus suhteessa polkemisnopeuteen". Rennier on "avustus 100 % tai 0 %", ei muita vaihtoehtoja.

Avustus suhteessa polkemisnopeuteen kuulostaa tosi huonolta vehkeeseen jossa on vaihteita liian vähän. Kun tulet isoon ylämäkeen, pienin vaihde, ja voimat eivät riitä polkemaan hirveää syherrystä, niin moottori vähentää avustusta.

Minä käsitin tuon "polkemisnopeuden" ajonopeudeksi, eli moottorin pyörimisnopeudeksi, jolloin säätö on näiden kuvien mukainen.

[optimistx]

...
Avustus suhteessa polkemisnopeuteen kuulostaa tosi huonolta vehkeeseen jossa on vaihteita liian vähän. Kun tulet isoon ylämäkeen, pienin vaihde, ja voimat eivät riitä polkemaan hirveää syherrystä, niin moottori vähentää avustusta.

Sitä se on. Varsinkin Alppien rinteillä ajeleville tuommoinen on ihan oikea kiusa. Siksi mm. elfKW:n sivustolla kuvataan sopivaksi sellaiseen maastoon ohjaimen periaate, että "avustus on suurempi, kun polkemisnopeus on pienempi". Jotkut edistykselliset ohjaimet voidaan asettaa noudattamaan tuota sääntöä. Esim. pedelecforum.de:llä on tehty avoimeen koodin ja avoimen raudan periaatteella MMC- ohjain (MultiModeController), joka komentelee yksinkertaisinta mahdollista perusohjainta simuloiden kaasuvivun käyttöä, esim. tehoa säädetään antamalla jännite 0-5V väliltä. MMC on toteutettu Arduinosysteemillä.

Kun olen tähän saakka käyttänyt sähkömoottoria enimmäkseen vain 1-vaihteisessa, niin polkemisnopeus(kadenssi) ja moottorin pyörimisnopeus (alle 25 km/h) ovat verrannolliset. Täytynee jatkossa puhua täsmällisemmin, kumpaa tarkoitan. Yksinkertainen ohjain kai voi tietää kadenssin (PAS-anturin avulla) ja moottorin pyörintänopeuden kierrosta/s, mutta se ei tunnustele ajokin todellista nopeutta esim. pinnoihin kiinnitetyistä reedreleistä. 250 W EU-laillinen moottori kai on käämitty tietylle kiekon läpimitalle ja tietylle jännitteelle niin, että tyhjäkäyntinopeus vastaisi vähän yli 25 km/h. Virittely suurempiin nopeuksiin suljetuille alueille voisi tapahtua vaihtamalla korkeamman jännitteen antava akku.

---

Aloin tässä asentamaan peräkärryyn moottorikiekkoa, kun kukaan ei varotellut kauhistuttavista seurauksista. Lukijoiden syy, jos savolainen puhuu itsensä pussiin, metsään tai sairaalaan . On kypärä, polvi- ja kyynärsuojukset, ja vain pihassa aluksi.

[tavasti]

...
Avustus suhteessa polkemisnopeuteen kuulostaa tosi huonolta vehkeeseen jossa on vaihteita liian vähän. Kun tulet isoon ylämäkeen, pienin vaihde, ja voimat eivät riitä polkemaan hirveää syherrystä, niin moottori vähentää avustusta.

Siksi mm. elfKW:n sivustolla kuvataan sopivaksi sellaiseen maastoon ohjaimen periaate, että "avustus on suurempi, kun polkemisnopeus on pienempi". Jotkut edistykselliset ohjaimet voidaan asettaa noudattamaan tuota sääntöä.

Itse pitäisin mielekkäänä ainoastaan joko:

a) Avustuksen määrän säätö kaasukahvalla (pedelec-anturi on-off tyyppiä)
b) Momentin tunnistus polkemisesta, ja sen mukainen avustus (tämän huonous tulee siinä että väsynyttä polkijaa avustetaan vähemmän)

[jori]

Yksinkertainen ohjain kai voi tietää kadenssin (PAS-anturin avulla) ja moottorin pyörintänopeuden kierrosta/s, mutta se ei tunnustele ajokin todellista nopeutta esim. pinnoihin kiinnitetyistä reedreleistä.

Eikös napamoottorin pyörimisnopeus ole aika lineaarinen etenemisnopeuden kanssa. Vain ketjusta vetävässä täytyy olla pinna-anturi. Moottorinohjain tietää moottorin pyörimisnopeuden omasta taajuudestaan ja siis nopeuden kun on napamoottori.