Самодельный лодочный электромотор 34 Lbs

[3D-SPrinter]

Лодочный мотор с бесколлекторным двигателем 6384 120Kv. Ток мотора 30А, тяга 15 кг (34Lbs) при температуре обмоток меньше 45 гр.
Если "вдуть" в мотор побольше напряжения и тока, что вполне допустимо, то можно увеличить тягу до 20 кг (44Lbs) и даже больше, если греть обмотки мотора до 80-90 гр. Но вряд ли это нужно с точки зрения рационального расхода энергии. Для движения с оптимальной (экономичной) скоростью 5-6 км/ч чаще всего достаточно тяги 8-10 кг (особенно для катамарана). Этот мотор даёт тягу 8 кг при токе 10А от батареи 4S6P (16В). Это очень хороший результат с точки зрения КПД и экономичности!

КИТ для сборки = 8500 руб. Собранный мотор с аккумуляторной батареей 430 Вт/ч = 45000 руб.

e-mail для заказов 3dsprinter@mail/ru

Сайт http://3d-sprinter.ru/

Вес мотора = 2.7 кг. Вес аккумулятора ( 40 банок LiIon 18650 4S10P 430 Вт/ч) = 2.5 кг.
Вес комплекта мотор + аккумулятор 300 Вт/ч + пульт управления с проводами = 5.2 кг.

https://youtu.be/xRm8c5ags7U

https://youtu.be/Nlplzr0urCU

https://youtu.be/8ZzQzfEaOmk









Рядом с маленьким мотором на 22 Lbs



Со стандартным электро-винтом для Haibo ET34 https://aliexpress.ru/item/400004820041 ... 33edJ8mYcS .
Учтите, что стандартный электро-винт имеет малый шаг для скорости 4-5 км/ч (подходит для лодок). Для катамарана нужен винт с бОльшим шагом под бОльшую скорость.





Ступица для винта с Алишки:

[3D-SPrinter]

Для сравнения - моторы 6384 и 5065:



Детали мотогондолы для мотора 6384:









Струбцина из алюминиевого композита толщиной 3 мм (по 4 слоя с каждой стороны):





Серва рулевого механизма:





Пульт управления с автопилотом на INAV 2.6.0 BOAT.



Основные технические характеристики:

- Вес мотора = 2.7 кг, вес аккумулятора = 1.5 кг, вес комплекта (с проводами и пультом управления) = 4.5 кг.
- Статическая тяга мотора на швартовах = 15 кг. (34 Lbs) при токе 30А от аккумулятора 4S6P (15В).
- Ёмкость аккумулятора = 300 Вт/ч.
- Диаметр гребного винта 200-250 мм.
- Примерная стоимость постройки = 15500 руб. вместе со стоимостью КИТа для сборки и ESC Markus Mariner (из них стоимость комплектухи с алишки около = 8000 руб.).

Список комплектующих для сборки мотора:

- Мотор бесколлекторный 6384 120KV https://aliexpress.ru/item/400029241009 ... EUAfW&mp=1 .
- Аккумуляторы 18650 3300mah INR18650 лот 24 шт. https://aliexpress.ru/item/32888419252. ... 33edJaw8Sa .
- Контроллер мотора ESC Markus Mariner .
- Стандартный гребной винт для Haibo ET34 https://aliexpress.ru/item/400004820041 ... 33edJ8mYcS .
- Серва 35 кг 270 градусов https://aliexpress.ru/item/33010787343. ... 3T4Sx&mp=1 .
- Вольтметр 1 шт. https://aliexpress.ru/item/33011513799. ... PRFKH&mp=1 .
- Кабельные гермовводы PG9 и PG11 https://aliexpress.ru/item/400024243294 ... pnWsj&mp=1 .
- Разъёмы "банан" для соединения силовой электроники 10 пар https://aliexpress.ru/item/400005809219 ... 33edSmLoK9 .
- Болты М10х70 с гайками 2шт., шпильки М6 и М8 с гайками для сборки струбцины .
- Труба алюминиевая диаметром 30 мм для дейдвуда .
- Провода 3х1.5 и 2х2 квадрата для электрических соединений .
- Подшипник 623ZZ для рычага сервы https://aliexpress.ru/item/32969585748. ... hweb201603_

Собирается мотор так же, как младшая модель с тягой 10 кг viewtopic.php?f=35&t=1035 .
Разница только в том, что здесь применён мотор 6384 120Kv и труба дейдвуда диаметром 30 мм. ESC Markus Mariner имеет канал управления сервой. К нему напрямую подключаются серва и два потенциометра (газа и поворота). Так же ESC Markus Mariner имеет цифровой выход телеметрии, который может быть подключён к бортовому компьютеру.

Аналоги этому мотору трудно найти. Вес обычных коллекторных моторов с тягой 34 Lbs составляет 7-8 кг, цена одного мотора без аккумулятора 11-12 тыс. руб. https://nn.vodomotorika.ru/products/pod ... t34th.html Гелевый аккумулятор аналогичной ёмкости (см. ток разряда) будет стоить ещё около 8 тыс. руб. и весить около 13 кг. https://www.1000va.ru/shop/leoch/lpcg12-40/ . Т.е. минимальный вес обычного комплекта мотор + аккуммулятор около 20 кг. Цена от 20 тыс. руб. И всё это с румпелем без дистанционного управления!

Сравнимый по тяге, ёмкости батареи и КПД бесколлекторный мотор TORQEEDO TRAVEL 503 L весит более 13 кг при цене 128000 (!) руб. И управляется, опять же, румпелем! https://regatta-shop.ru/products/torqeedo-travel-503-l

На всякий случай напоминаю - предлагаемый мной комплект весит 4.5 кг и при самостоятельной сборке из КИТа обойдётся в 15-16 тыс. руб.

[3D-SPrinter]

Разработаны, напечатаны и испытаны новые гребные винты Wageningen B-series.
На сегодня имеется такой набор винтов для мотора 6384 120KV:



1. Грузовой винт диаметром 250 мм (стандартный с Алишки https://aliexpress.ru/item/32908559667. ... 61h2b&mp=1 ) для батареи 4S6P (16В). Предназначен для скоростей движения от 0 до 5 км/ч (надувная лодка). Статическая тяга при токе 10А = 8 кг, при токе 20А = 12 кг. Можно увеличивать ток до 30А при тяге 15 кг.
2. Универсальный винт диаметром 200 мм для батареи 4S6P (16В). Предназначен для скоростей движения от 0 до 8 км/ч (двухместный катамаран, каяк, катабайд). Статическая тяга при токе 10А = 7.8 кг, при токе 20А = 11 кг. Можно увеличивать ток до 30А при тяге 15 кг.
3. Скоростной винт диаметром 200 мм для батареи 4S6P (16В). Предназначен для скоростей движения от 5 до 10 км/ч (одноместный катамаран, каяк, катабайд). Статическая тяга при токе 10А = 5 кг, при токе 20А = 7 кг. На полном газу в статике ток увеличивается до 38А, при наборе скорости происходит разгрузка по току с увеличением тяги. Винт "раскрывается" только на относительно высоких скоростях на лёгком и быстроходном плавсредстве.

По результатам натурных испытаний летом 2021-го года лично для себя я предпочёл новый 5-лопастной винт диаметром 180 мм. Его эффективность, вроде, чуть меньше старого 3-лопастного №3 (на уровне погрешности измерения) и теоретически у него сопротивление формы больше и КПД чуть ниже. Но на практике мотор работает с ним как-то "мягче", тише и приятнее. Вибраций меньше, и буруна на воде за винтом почти нет. Так что на сегодня я считаю этот винт лучшим и универсальным.
Винты №1 и №2 на катамаране вообще не нужны, потому что они "заточены" под скорости 3-4 км/ч. А катамаран легко бежит 5-6 км/ч.



Техническое видео испытаний винтов №1 и №2 "в бочке" на экономичном режиме с током 10А. К сожалению, подсос воздуха плохо влияет на точность измерений.

https://youtu.be/O3iWB8JOBrc

Натурные испытания 5-лопастного винта:

https://youtu.be/xRm8c5ags7U


be/xRm8c5ags7U

[Alex Pozner]

Клёвая тема!
Год назад купил электромотор на 34 либсов за 10 с небольшим ну и аккум на 30кг 90Ач, вес аккума конечно большая неприятность. Катались вдвоем на Пелке - здорово! На ПВХ 3,6м, что есть у брата пока не удалось испытать. Под этот мотор хочу взять нднд на 24 кг полного веса 2,75м длины- думаю отлично пойдет. И да, аккумулятор конечно нуждается в доработке - на алишке заказал 2 аккума Liion по 30 Ач с током разряда 30А каждый и весом по 1,8кг, т.е. в параллели легко возьмут мотор под полную мощность, не испытывал еще, но все приготовил к этому.
Если бы раньше была эта тема, то конечно бы вписался! Но присмотрюсь и сейчас, идея с дистанционным управлением, и самодельными моторами очччень интересна!

[3D-SPrinter]

Под этот мотор хочу взять нднд на 24 кг полного веса 2,75м длины- думаю отлично пойдет.

Да не пойдёт она... Надувные лодки имеют настолько ужасные гидродинамические характеристики в водоизмещающем режиме, что электромоторы для них не очень-то подходят. Для электро нужен катамаран. При том же размере на том же моторе с соответствующим винтом ( с бОльшим шагом) катамаран пойдёт в 1.5-2 раза быстрее. Так что не торопитесь с лодкой. Надеюсь, скоро доберусь до сборки катамарана (транцы и слани уже фрезернул), вот тогда посмотрим..

https://youtu.be/EOR7eV-kiV8

[schs]

Надеюсь, скоро доберусь до сборки катамарана (транцы и слани уже фрезернул), вот тогда посмотрим..

Дело в цене. Массовый продукт всегда дешевле экслюзива. Мне что то кажется что баллоны под заказ + крепёж выльется в стоимость двух готовых ПВХ лодок.
Заказывали уже баллоны? Сколько по комплектующим вышло?

[3D-SPrinter]

Баллоны заказал под двухместный катамаран (длина 380, диаметр 42). Сами баллоны обошлись бы примерно в 15 тыс. Но я ещё и полную сборку заказал, т.е. вклейку транцев и дна. Вот тут уже получилось 27 тыс. Но на первом экземпляре торговаться не стал, пусть делают. Дальше посмотрим, как оптимизировать. В принципе, транцы и дно вполне можно приклеить самостоятельно. Но этим я займусь на одноместном катамаранчике. Баллоны для него будут 280х40. Пока всё в процессе (в лодочной фирме сейчас сезон, запарка, очередь большая). Буду держать в курсе дела.

Если сравнивать с лодками 380-го размера, то совсем не дорого. Да и по-сравнению с БотХаус того же размера https://boat-house.ru/naduvnyye-katamar ... er370.html даже дёшево получается.

[Alex Pozner]

Рад сообщить что взял таки намеченную "пвх нднд 24 кг" и покатался на ней на электромоторе 34 либсов.
На пятой (крейсерской) скорости лодка развивала до 6,8 км/ч. Для "дорожки" или же "троллинга" на скорости 4÷5 км/ч подходит 3-я или 4-я скорость, в зависимости от ветра, течения, степени разряда аккумулятора.
Общие ощущения положительные. Расстроили только аккумы, особенно тот самый Liion -две банки по 30Ач - очень быстро разряжается... По всей видимости буду брать еще один тяговый обычный кислотно-щелочной (не Gel, не agm, чтоб полегче) на 80÷120 Ач, чтоб на целый день хватало.
34 Либсов для маленькой пвх лодки - вполне хватает, вопрос лишь в аккумах - обычные тяговые очень тяжелые от этого не удобные, либо выбирайте дорогущие и современные, вполне легкие, LiFePo4 или LTO .

[3D-SPrinter]

либо выбирайте дорогущие и современные, вполне легкие, LiFePo4 или LTO .

Либо катамаран, который жрёт в два раза меньше и при этом ходит в два раза быстрее.
4-5 км/ч на одноместном катамаране это ток 10-12А на аккумах 4S. Соответственно, 60 Ач хватит на 5-6 часов хода и 20-25 км пробега.
__________________________________________
Так и получилось на натурных испытаниях летом 2021-го. 2.5 часа на одном аккуме 18650 4S12P 36 Аh со скоростью 4.5-5 км/ч.

[schs]

Расстроили только аккумы, особенно тот самый Liion -две банки по 30Ач - очень быстро разряжается...

Дак двойную-четверную сборку делайте. Если из Li-ion наберёте те же 80-120А/ч вес будет примерно в два раза меньше свинцового.

[3D-SPrinter]

Дак двойную-четверную сборку делайте.

Но лучше посмотреть на кривую буксировочного сопротивления лодки и сделать правильные выводы. Если сравнивать с сухопутным транспортом, то это нечто типа гусеничного трактора на батарейках.
Если нужно кататься на лодке много часов на большие расстояния, то всё же лучше отказаться от электротяги в пользу бензинового мотора.

[Lenivo]

Интересный форм фактор - электродвигатель весло..... Насколько практично? Не знаю -но на ум приходят тайские джонки с автомобильными движками и длинными гребными валами - на одной шаровой опоре.....

https://youtu.be/nCDwNGxdWAw

[3D-SPrinter]

Насколько практично?

Можно нарисовать вектора сил, и окажется, что за счёт такого наклона дейдвуда теряется 20-25% КПД винтомоторной группы.
Тайцам, которые вчера с веток спустились, и так сойдёт. А нам, потомственным инженерам - явное не комильфо!

[AndrK]

Интересный форм фактор - электродвигатель весло.....

Такая система очень распространена на Амазонке среди местного населения. Берётся обычный бензотриммер, помощнее. С минимальной переделкой присобачивается винт. И погнали...

[dimka]

он не охлаждается ну ни как