Кнопка пуска от шуруповерта в детский электромобиль
Перед тем, как приступить к работе, мы ставили перед собой главную задачу – доработать пуск мотор редуктора детского электромобиля (12 v или 6v), чтобы он имел плавное набирание скорости, т.е. были комфортными его старт и торможение.
Видео: Как доработать редуктор детского электромобиля
РЕКОМЕНДУЕМ ПОДПИСАТЬСЯ НА КАНАЛ:
Все чудесно в электромобильчиках для малышни: и фары включаются, и музыка с мр3, при желании, будет кричать на всю улицу, вот только с плавностью хода очень часто встречается огромная недоработка! Думаю, многих раздражает эта нелепость бюджетных тачек. Ну не нормально это, что ребенка так сильно дергает при старте и остановке! Давайте же поскорее решим эту оказию (будем стараться сделать это с наименьшими денежными тратами, т.к. задорого любой сможет).
Дело в том, что в момент торможения происходит простое замыкание обоих моторов (от чего, по сути, он и клюет носом). Проверить это достаточно легко: отключив микросхему редуктора детского электромобиля, тогда мы сможем катать ребенка – усилия на колеса от электродвигателя отсутствуют (и это даже при не подключенной батарее). Делаем естественный вывод, что вся загвоздка в плате.
Для решения чтобы изменить редуктор для детского электромобиля можно попробовать пару вариантов:
- На каждый двигатель подключить по одной автомобильной лампочке
(только подключать нужно параллельно). Каждая по 10-30 Ватт, (нужно будет найти необходимую). Вся затея в том, чтобы при запуске электромотора подавался не весь ток, а определенное его количество брала на себя каждая из лампочек. А в момент полного накала – сопротивление снизится, и электромобиль 6v или 12 v будет ехать в привычном режиме.
- Все тот же фокус с лампочкой можем проделать и на тормозе: в цепи вместо прямое закорачивания изменим на параллельное. В этом же случае, лампочка должна быть чуть менее 60 ватт.
Что можно сделать:
- Дабы электромобиль 6v или 12 v приобрел свойство плавно стартовать и останавливаться паяем ШИМ на 555 микросхеме
- Создаем силовой блок
- Устраненяем высокочастотные помехи, и усиливаем аккумулятор при помощи конденсаторного блока
Главной задачей, как уже говорилось, является использование существующих деталей и покупка минимального количества новых.
Демонтируем заранее с других игрушек полевые транзисторы 2SK3918 и припаиваем к основе изготовленной из меди. Очень важный факт: на каждый транзистор должно приходиться не менее чем 19 квадратов или более.
На представленной схеме стоит достаточно сильный диод 15ОЕВU, сам по себе он не из дешевых, но задачи ставящиеся перед ним стоят этих денег. Суть второго примера решения сделать так, чтобы детский электромобиль плавный пуск (старт) и тормозил, а мотор редуктор с пластиковыми поршнями имел более долгий срок службы.
Видео: Плавное торможение и пуск детского электромобиля
Третий, но не самый худший вариант:
Просто сконнектить с электромотором параллельно резистор сопротивлением до 5 Ом.
Дорогие друзья! Каждый из предложенных вариантов нуждается в тщательной проверке и консультации с опытным специалистом, ввиду того что детские электромобили, хоть и кажутся однотипными, часто имеют свои важные технологические особенности. Редуктор мотора для детского электромобиля 6v или 12 v в начальной своей конструкции чаще всего не способен осуществить плавное торможение и разгон, для чего и были предложены эти варианты решения.
Кардинальные и не очень доработки, переделки детского электромобиля, как-то: “дискретное” управление (мягкий старт, управляемый тормоз) и т.д. На данный момент на руках есть китайский электромобиль для ребенка, с двумя двигателями по 12 вольт и соответственно аккумулятор на 12 В. Управление заменено на дискретный пульт от радиомодели, с сопряжением на блоке ардуины. Планируется переработка подвески, света, и управления. Изначально на электромобиле ездить можно только было только по очень хорошим дорогам, по ухабам трясет жестко, просто пружинки помогают, но не сильно. Все делается из того расчета, что если что-то совсем не получится, то думаю что на следующий год куплю ребенку корейский электромобиль henes из 3-й серии, там уже и подвеска независимая, и по амортизатору на колесо, и управление уже дискретное, и полный привод, и два электродвижка по 120 ватт. Цена, правда, почти как у настоящего авто, около 2000 баксов. Пока что денег на него жалко, но если этот сломаю совсем, то скорее всего раскошелюсь на нормальное авто. Собственно вот как есть сейчас.
Перед. Практически не работает так как ось в теле автомобиля практически не перемещается из-за продольных нагрузок.
Зад сделан “колхозно”, но зато работает, и как не странно надежно и достаточно хорошо, внутри две пружины на каждой стороне. Для задней подвески закуплено:
Синим — это “газлифт” газонаполненный амортизатор для подъема мебельных крышек от шкафов, цена копеечная 100р штучка, бывают разным давлением то есть под разный упор. В моем магазине есть на 5, 7 и 10 кг.
Красным — это мебельные ручки, легкие, прочные цена тоже около 100р за штучку.
Зеленым — мебельные колесики для соединения в месте “качения” (колесики демонтировать) цена 7р. штука. Вот примерно так будет выглядеть всё:
На электромобиле примерно так:
Красные — “ручки” мебельные вместо тяг, синий с красным — амортизаторы “газ-лифт”. Зеленым — еще одна “ручка” как стабилизатор поперечной устойчивости, то есть чтоб сильно влево-вправо вся ось не ходила. Пока не уверен нужно ли ее ставить.
Амортизаторы крепятся на шариковые “защелки” — фактически быстросъемные. Можно подбирать по массе. Но так как они не рассчитаны на работу в качестве амортизатора, то нужно понимать что это расходник. При такой цене думаю не проблема раз в месяц их менять. Но вообще насколько часто нужно будет их менять — время покажет. Часть корпуса надо будет срезать для свободного хода оси, электромоторы из пазов вынуть и закрепить на “тяги”.
С передней подвеской все плохо, идея только одна: сделать аналог передней подвески Оки. На рычаг приварить гайку в которую завернуть шаровую опору от какой нибудь техники, шар в две тяги и к корпусу, а сверху амортизатор, в теле родного рычага просверлить отверстие и нарезать резьбу, а в нее уже вкрутить шток амортизатора, внутри надо делать будет распорки. Туманно пока как-то. Сделаю зад для начала, потом будет видно. Далее займусь светом, пришли из Китая кучка светодиодов простых и мощных.
Светодиодные фары электромобиля
Итак, сделал головной свет и ибо штатные две лампочки на 50 мВт даже габаритами очень тяжело назвать. Долго фотографировал с разных сторон пытаясь показать как светит. В итоге вот что вышло, свет в зале погашен, фотовспышка отключена.
Светит достойно, по моему сильно ярко, нужно будет чуть убавить. В общем потребление 4 вата на фару или в общем 8 ватт на обе. Внутри 4 сверхярких светодиода по 3 ватта каждый. Но сильно греются.
Это радиаторы с термоклеем на поверхности, чтоб не мучиться с болтиками крепления светодиода, выдраны с мертвого коммутатора. Вот такие диоды:
Они на чистых 3 ватта, светят белым с синевой. Есть еще такие-же на 10 ватт. Светят с желтизной, но жутко греются и яркость их просто сумасшедшая.
Добавлены сверхяркие стандартные по боку, впереди желтые, сверху белые, в качестве габаритов, желтые для поворотки.
Все залито суперклеем, дабы не отвалилось и вода не попала.
Дальше занялся “стоп-сигналами”. Думал быстренько их воткну и буду думать над передком, но это оказалось довольно долго. Ушел весь вечер. Всего пошло 76 штук красных сверхярких светодиодов. Сначала думал “на кой их там так много”, потом включил и понял — “в самый раз”. Отдельно мелкие диоды горят хорошо, но в сравнении с головным, это просто свечки.
Стоп-сигналы электромобиля без плафонов:
Далее в планах сделать серво из рулевого редуктора и пропорциональное управление рулем. Также псевдо дифференциал на ходовые движки, так как при поворотах воют сильно от не равномерной нагрузки, по ходу мб будет сразу все пересчитано на 24 В. Так как управление ходовыми движками ШИМ, то не будет проблемы ограничивать напряжение и ток на них, попутно увеличив предельную скорость автомобиля. Плюс еще есть пакетик со сверхяркими красными диодами, для установки на зад, на данный момент сзади нет ни одной лампы. Еще лежит полноценный мп3 плеер с усилителем класса Т, но к нему нет колонок, с Китая так и не доехали. Думаю вата по 2-3 на канал будет достаточно. В общем работы хватает, планов много.
Подвеска электромобиля
Добрался до подвески, вот что вышло:
Место крепления к корпусу “ломает”, нужно будет усилить, а в целом вышло отлично. Ось пока крепится нейлоновыми стяжками, позже куплю хомутов авто и затяну ими. Амортизаторов на 10 кг будет много, под вес ребёнка буду подбирать, есть в наличии на 5 кг пара, если будет мало, то в магазине на 7 кг.
Сами двигатели, если верить наклейке что на них приклеена, по 30 ватт 9000 об. На китайских сайтах пишут что эти же движки могут выдержать и 24 В при уже 18000 оборотов. Мало верится. Но два таких двигателя почти без потери скорости уверенно тащат машинку и водителя при 30-45 градуса уклоне. А светодиоды запитаны пониженным напряжением, отдают по 2 вата каждый вместо заявленных 3х, от того почти не греются и этих радиаторов хватает, на каждой паре по блоку dcdc преобразователя, всегда можно подрегулировать.
Еще 3 “ручки” на тяги на рулевую и нашел еще интересную штуку, квадрат алюминиевый тонкостенный, используется для изготовления москитных сеток на пластиковые окна. Цена 40р за метр, взял 3-х метровую палку на всякие усиления и поддержки. Пойдет еще и на каркасы корпусов. В общем удобная и дешевая штука, думаю надо будет еще взять. Ищу малогабаритную шаровую опору на перед и способ просверлить ровное отверстие в торец прута на котором держится колесо, для того, что бы туда глубоко посадить шток амортизатора — они сильно длинные и тонкие. Вот так выглядит задняя подвеска снизу:
Видео работы авто
В перспективе есть идея увеличить скорость авто путем установки двух аккумуляторов на 12 В. Но так как не понятно по какой логике включать добавочный АКБ, созрела идея сделать эмулятор скоростей, по типу коробка автомат, на потребление движков поставить датчик тока и переключать пределы регулирования пульта му скоростями, попутно контролируя “жизнь” движков, поскольку на 24 В под большой нагрузкой они долго не протянут. Правда потребуется введения датчика скорости в ходовой редуктор. Введение датчика позволит также сделать действительно плавный тормоз, путем управляемого замыкания движков на полевой транзистор с хорошим охлаждением. А работу выше 12 В строго по амперметру то есть если ток потребления моторов не большой, то постепенно наращивать до заданного ограничения по току. Нужно будет еще хорошо логику продумать. По ходу возможностей одного контроллера AtMega не хватит на все функции. Нечто подобное реализовано в корейском авто Henes. Продолжение следует. С вами был Tygra.
Обсудить статью ДОРАБОТКИ ДЕТСКОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ
тогда раскрою карты двигатель от шуруповерта поставлен в детский электромобиль. Ребенок педалью замыкает реле. Под конец заряда акб начинает вонять изоляцией. Грешу на преобразователь dc-dc. Я думаю, что при понижении напряжения акб этот преобразователь начинает поддерживать 12 В за счет возрастающего тока => есть провода на него не рассчитанные (изоляция плавится).
Шуруповерт при полуразряженном акб просто теряет силу без плавления проводов.
Вот думаю, можно ли dc-dc преобразователь безболезненно выкинуть.
. или поставить штатную шуруповертовскую “электронику”. Но мне не нужно регулировать обороты. Да и кнопка тугая для ребенка.
Я бы собрал такой ШИМ регулятор, а кнопкой коммутировал сопротивления для макс и мин оборотов
все не так. та хрень, что в кнопке при небольшом нажатии режет ШИМом питание от акб, а при полном нажатии тупо замыкает этот ключ.
можешь осцилоскопом глянуть.
изоляцией воняют скорее всего провода или мотор.
ostwest.su
Статья: Токмаков Н.М., Сыктывкар, 2009 г. Эпиграф: Тактико-технические данные
Электрооборудование электромобиля. Кузов джипа.
Устройство трансмиссии.
Устройство ходовой.
|
elektrocar.narod.ru
Кнопки от шуруповерта. – Мысли злого плебея — ЖЖ
04:55 am – Кнопки от шуруповерта.
Кнопки от шуруповерта – это ШИМ с микросхемой gs069, которая является аналогом 555 микросхемы с небольшими изменениями.
Схема на м.с. 555.
Схема кнопки с gs069.
Этикетка/даташит от gs069. В ней написано, что микросхема работает при напряжении питания от4 до 15В, но в реальности она работает при напряжении до 25В.
Без изменений китайская кнопка с aliexpress меняет коэффициент заполнения от 17% до 63%.
Ступень | длительность импульса, мс | длительность цикла, мс | частота, кГц | коэф. заполнения, % |
1 | 0,0580 | 0,3428 | 2,9 | 17 |
2 | 0,0756 | 0,3628 | 2,8 | 21 |
3 | 0,0756 | 0,3420 | 2,9 | 22 |
4 | 0,1000 | 0,3668 | 2,7 | 27 |
5 | 0,1008 | 0,3356 | 3,0 | 30 |
6 | 0,1340 | 0,3704 | 2,7 | 36 |
7 | ,1340 | 0,3372 | 3,0 | 40 |
8 | 0,1660 | 0,3664 | 2,7 | 45 |
9 | 0,1668 | 0,3348 | 3,0 | 50 |
10 | 0,1980 | 0,3660 | 2,7 | 54 |
11 | 0,1976 | 0,3288 | 3,0 | 60 |
12 | 0,2268 | 0,3588 | 2,8 | 63 |
13 | 0,2192 | 0,3492 | 2,8 | 63 |
Связь между частотой и напряжением питания для для схемы представленной на рисунке на первой ступени. Значение частоты можно вычислить по формуле f=1.4kHz+(0.13-0.0029*Vcc)*Vcc. Формула получена при помощи программы labplot2.
Связь между коэф. заполнения и напряжением питания для для схемы представленной на рисунке. Значение коэф. заполнения можно вычислить по формуле d=10.3%+(0.66%-0.019*Vcc)*Vcc.
Зависимость выходного напряжения от напряжения питания. Напряжение на якоре можно вычислить по формуле Vя=1+0.3*Vcc.
</td></tr>
Зависимость частоты от общего сопротивления между 4 и 5 выводами при C=500пФ. Формула такая: f=537*R^-0.75.
Зависимость коэф. заполнения от соотношения сопротивления подключенного к 4 выводу к общему сопротивлению. К сожалению, эта зависимость выражается формулой третьего порядка: r%=96.5%+0.17*d-0.034*d^2+0.00023*d^3.
Графики диапазона регулировки коэф. заполнения при изменении напряжения на резисторе подключенном к pin1 микросхемы.
Схема такая, каждый график соответствует разным суммарным значениям R2 и R9. К сожалению, такой метод подключения внешнего регулятора позволяет только уменьшать коэф. заполнения.
Зависимость частоты ШИМ от коэф. заполнения.
Тоже самое в относительных единицах, видно, что при уменьшении сопротивления между pin4 и pin5 частота ШИМ делается стабильнее. Причем при уменьшении сопротивления стабилизация частоты ШИМ уменьшается. В результате делать суммарное сопротивление ниже 700кОм нет смысла.
Теже графики, но меняется не сопротивление, а емкость конденсатора. Сопротивление равно 1 МОм.
В логарифмическом масштабе частоты, добавил график для емкости 10нФ. Видно, что частота ШИМ линейно зависит от емкости конденсатора.
Тоже самое в относительных единицах частоты, видно что стабильность частоты ШИМ не зависит от емкости конденсатора.
Электропривод можно сделать жестче в три раза при помощи положительной обратной связи по току. Для лучшего результата надо добавлять еще отрицательную обратную связь по напряжению, без нее дальнейшее углубление i*r компенсации приводит к биению. Моя схема доработки, ее использовать не советую, так как она требует дорогого датчика тока, а результат плохой.
Временные диаграммы напряжения на pin1 (желтый) и pin3 (зеленый) gs069.
Временная диаграмма соединения R1 с C1.
Выводы.
1. Желательна замена всех резисторов связанных с “ползунком” на более мощные, то есть на место каждого поставить два резистора (один над другим), так как во время испытаний у меня один из них испортился.
2. Напряжение на якорь двигателя шуруповерта приходит не больше 2/3 от напряжения батарей, если ничего не менять.
3. Микросхема gs069 работает при напряжении до 25В, а не 15 как написано на этикетке.
4. В “спусковом крючке” используется не переменный резистор, а набор последовательных чип-резисторов.
5. Всего есть тринадцать уровней мощности у контроллеров двигателя шуруповерта с aliexpress.
6. Есть паразитная ПОС по напряжению питания.
7. Период ШИМ линейно зависит от емкости конденсатора.
8. При изменении нажатия “спускового крючка”, изменяется не только скважность, но и частота.
9. Минимальная частота ШИМ при 50% коэф. заполнения.
10. Уменьшение суммарного сопротивления между 4 и 5 выводом микросхемы приводит к стабилизации частоты ШИМ.
11. Уменьшать суммарное сопротивление между 4 и 5 выводом микросхемы ниже 700-500 кОм нецелесообразно, так как при уменьшении этого сопротивления, стабилизация частоты ШИМ увеличивается слабо.
12. Компоненты “ударно-спускового механизма” настроены на максимальное КПД в ущерб надежности и удобству: суммарное сопротивление между 4 и 5 около 1МОм, и частота ШИМ 3 кГц. В результате кнопка чувствительна к загрязнению, так как 1МОм – это сопротивление изоляции по ПТЭЭП и чувствительность уха к звуку максимальна на 3 кГц, на которую настроена ШИМ.
13. Внешний регулятор к микросхеме подключать сложно, так как им можно будет только уменьшать коэф. заполнения.
14. Положительной обратной связью по току, можно повысить крутящий момент на низких оборотах в 3 раза.
zepete.livejournal.com