Электродвигатель на лодку


Электродвигатель на лодку

В свое время, когда жил еще царь Хаммурами, он утверждал, что время, проведенное на рыбалке, в учет общего времени жизни не входит. Об этом утверждают и многие граждане, которые любят проводить часть своего свободного времени на рыбалке.

Как правило, большая часть рыболовов владеют лодкой. Многие лодки, особенно современные, укомплектованы бензиновыми двигателями. Да и лодка без мотора, особенно если приходится рыбачить на водных просторах большого озера становится обузой, которая требует огромных затрат, сил и энергии для передвижения. И здесь обязательно нужен мотор: бензиновый или электрический – без разницы.

Лодочный электромотор своими руками

И все же, особое внимание следует уделить электрическому мотору, потому что:


  • электрические не требуют для своей работы ни масла, ни бензина, а значит, нет выхлопных газов, что не наносит вреда природе;
  • электромоторы меньше по размерам, имеют меньший вес и не занимают много места. Особенно это актуально, если рыбачить приходится далеко, и каждый килограмм лишнего веса всегда ощущается;
  • они намного выгоднее бензиновых собратьев в экономическом плане;
  • современные конструкции собраны на современных деталях, разработанных по современным технологиям, поэтому при минимальном весе обладают максимальной мощностью.

Но эти утверждения имеют место в том случае, если владелец лодки уже имеет электромотор и ощутил подобные преимущества в полной мере. А что же делать, если его нет? Значит, его нужно сделать самому.

Электромотор из дрели

Электромотор из дрели

Многие предприимчивые владельцы лодок используют дрель или шуруповерт, которые работают на аккумуляторах, поскольку принцип работы промышленного образца электромотора основан на таком же принципе. Основная схема компоновки подобного агрегата практически одинакова для всех моделей и выглядит следующим образом:

  • аккумулятор является источником питания;
  • электромотор выполняет роль лодочного двигателя;
  • гребной винт с редуктором является рабочим инструментом, обеспечивающим передвижение лодки по воде;
  • блок управления – состоит из ручки поворота направления движения и изменения скорости вращения электромотора.

Практически все элементы можно обнаружить в электродрели или шуруповерте. При этом следует учитывать тот факт, что промышленные устройства имеют герметичное исполнение, что позволяет основным узлам находиться в воде.

Если использовать электродрель, то желательно, чтобы она располагалась подальше от воды. Это единственная проблема, довольно серьезная, которая требует технического решения. Малейшее попадание воды на блок управления способно вывести его из строя, что приведет к остановке лодки.

Достоинства подобной модели

Если брать электродрель, то следует всегда помнить, что основную его ценность составляют двигатель и блок регулирования оборотов (кнопка). Выбор дрели или шуруповерта, сопряжено с некоторыми достоинствами, по сравнению с покупкой промышленного лодочного мотора:

  • по цене, это приобретение обойдется намного дешевле, чем покупка заводского образца;
  • согласно законодательства, необходимо придерживаться требований, связанных с мощностью двигателей, используемых на различных водоемах;
  • электродрель работает от аккумулятора или других источников электропитания с подходящими параметрами;
  • электродрель легко поддается ремонту, благодаря наличию на рынке достаточного количества запасных частей.

Подбор мощности

Подбор мощности

Выбирая дрель, следует брать во внимание тот фактор, что она, в основном, предусмотрена для работы в циклическом режиме. Если дрель будет установлена на лодке, то нужно рассчитывать больше на непрерывный цикл работы. Это означает, что нужен запас мощности, иначе дрель будет перегреваться.

В таких случаях, следует останавливать свой выбор на мощности от 150 W и больше. Запас мощности позволит работать с гребным винтом диаметром 130-150 мм. Кроме этого, нужно учитывать, что общий вес лодки будет соответствовать 300 кг, не больше. Можно считать, что это предельный вес.

Подбор рабочего напряжения

Подбор рабочего напряжения

Следует сразу же обратить внимание на тот факт, что дрели и шуруповерты выпускаются на различное рабочее напряжение, такое как 12 V, 14,5 V, 16 V, 18 V и 24 вольта.


такое же напряжение выпускаются и аккумуляторы. И все же, емкости стандартных аккумуляторов, которые обслуживают работу электродрели или шуруповерта в классических условиях работы, не хватает, чтобы обеспечить необходимое движение лодки на воде. В связи с этим, лучше обратить внимание на автомобильный аккумулятор, который обладает гораздо большей емкостью. А поскольку автомобильный аккумулятор выдает под нагрузкой 12 V то и дрель следует выбирать с рабочим напряжением 12 V.

Естественно, что можно сделать батарею аккумуляторов из набора выпускаемых аккумуляторов для электроинструмента на любое напряжение, но это может обойтись гораздо дороже.

Необходимые инструменты и материалы

Схема самодельного мотора для лодки

Для подобного приспособления понадобятся следующие детали:

  • электродрель для мотора;
  • струбцины для крепления мотора (дрели). Подойдут как готовые заводские, так и кустарного изготовления;
  • редуктор от болгарки подходит, если мотор будет установлен на транце лодки;
  • трубки круглые диаметром 20 мм и трубки, профилированные 20х20 мм. Из них будет сделана штанга и крепление для мотора (дрели);
  • круглый прут из металла, из которого будет сделан вал мотора, а также листовой металл для гребного винта.

Для работы могут понадобиться следующие инструменты:

  • ножницы по металлу;
  • сварочный аппарат, хотя можно обойтись и без него;
  • электродрель и набор сверл;
  • болгарка с отрезными и шлифовальными кругами;
  • если в конструкции предусмотрено дерево, то гвозди или саморезы (а также дерево).

Механизм подъема для крыльчатки

Механизм подъема для крыльчатки

Наличие подъемного механизма кардинально упрощает работу и обслуживание всей системы, тем более, что встречаются случаи, когда необходимо срочно поднять гребной винт. Как правило, подобный механизм управляет положением электродвигателя во всех плоскостях (вертикальной и горизонтальной).

Как вариант, можно предложить следующую конструкцию подобного механизма: на транце лодки крепится мотор с помощью струбцин, которые жестко фиксируются к пластине. Струбцины снабжены кольцами, сквозь которые продета трубка, а к приваренной по центру трубки оси продевается вал мотора. Получается очень простое шарнирное соединение, которое может обеспечить нормальное управление мотором.

Крепление редуктора и изготовление гребного винта


Крепление редуктора и изготовление гребного винта

Насколько известно, дрель предназначена для сверления отверстий и имеет высокие конечные обороты, что не приемлемо для обеспечения работы гребного винта, который работает на оборотах, более медленных. Поэтому, чтобы уменьшить обороты, передаваемые на винт, требуется установка редуктора. Иногда их нужно 2 штуки, в зависимости от конструкционных решений. Верхний редуктор должен понижать обороты дрели с 1500 до 200-300 оборотов, что обеспечит нормальный ход лодки.

Нижний редуктор служит для горизонтальной установки гребного винта. При использовании редуктора от болгарки, его просто зажимают в патроне дрели.

Изготовление пропеллера гребного винта начинают с разметки его на отрезке стального листа. Как уже было сказано выше, его диаметр должен быть не более 130-150 мм. Можно взять квадрат металла, размерами 200х200 мм и толщиной 2,5-3,0 мм. Лучше если это будет нержавейка, хотя она намного сложнее в обработке. В крайнем случае, можно использовать крыльчатку от воздушного вытяжного вентилятора или системы охлаждения автомобиля. При этом, следует учитывать, что профиль крыльчатки предназначен для работы с воздушной массой. В связи с этим, придется заняться ее изготовлением самостоятельно.

По центру квадрата сверлится отверстие под посадочный винт. По диагоналям делаются прорези так, чтобы по центру остался лист целым до 25-30 мм. После этого приступают к формированию формы лопастей. Как правило, они имеют округлый внешний вид. При этом нужно следить, чтобы лопасти имели одинаковый размер, иначе будут вибрации. После этого лопасти слегка разворачивают на определенный угол. При этом, нужно учитывать направление вращения лопасти.


Испытание конструкции до установки на лодку

Испытание конструкции до установки на лодку

Поскольку изготовление происходит в домашних условиях и, чтобы, как говорят, не обломаться на воде, следует провести испытания. Для этого подойдет любая емкость с водой, в которую поместится гребной винт. Естественно, что чем больше емкость, тем лучше. В крайнем случае, если имеется возможность, то рекомендуется выехать на природу, к речке или пруду и опробовать его в действии, не устанавливая на лодку.

При работе двигателя должна наблюдаться и ощущаться направленная струя воды. Кроме этого, не должно ощущаться серьезных вибраций. В случае, если гребной винт работает не в полную мощность, можно его доработать, увеличив угол наклона лопастей.

Система управления мотором дорабатывается в зависимости от пожеланий владельца лодки. Главное, чтобы управлять было удобно. Кнопку регулирования оборотов двигателя лучше вынести на удобное место.


Правильные расчеты нагрузки на электродрель

Правильные расчеты нагрузки на электродрель

В расчеты следует включить следующие составляющие:

  • массу лодки в полном снаряжении;
  • потребляющую мощность электродвигателя;
  • силу тока и рабочее напряжение.

В процессе сборки следует взять электроизмерительный прибор и убедиться в соответствии мощности двигателя и мощности нагрузки. Мощность двигателя должна перекрывать мощность нагрузки. Желательно, чтобы мощность двигателя перекрывала мощность нагрузки, как минимум на 20 %.

При соответствии мощности двигателя мощности потребляемой электродрелью: если потребляемая мощность, вычисленная по формуле Р=12V x Iпот, соответствует заявленной мощности двигателя (электродрели), то можно сказать, что все сделано правильно и электродрель можно использовать в качестве мотора для лодки. При этом, не следует забывать о 20 % запаса мощности. Он понадобится обязательно, на случай нештатных ситуаций.

В процессе налаживания, лучше провести эксперимент с крыльчаткой, чтобы подобрать правильную конфигурацию лопастей. Как правило, их форма существенно влияет на экономику работы двигателя.

Использование двигателя стеклоомывателя


Часть владельцев, которые решили самостоятельно изготовить электромотор для лодки, применяют различные двигатели на 12V, которые используются на борту автомобиля.

Подобные двигатели прекрасно подходят для подобных функций, хотя бы потому, что они рассчитаны для работы от автомобильного аккумулятора. Несмотря на это, они требуют некоторой доработки.

Мотор на базе бензокосилки

Мотор на базе бензокосилки

Владельцы лодок постоянно экспериментируют и находят удивительные решения. Заставляет их это делать слишком большая стоимость промышленных образцов. В результате, родилась идея установки на лодку мотора от газонокосилки. Это двигатели, мощностью около 6 л.с., которые рассчитаны на длительную работу под нагрузкой в различных условиях. Подобный двигатель можно приспособить к лодке, если использовать различные запасные части, предназначенные для ремонта еще советских лодочных моторов.

Мотор от бензопилы «Урал -2»

Некоторые умельцы запросто приспособили моторы от советских бензопил, в качестве моторов для лодок. В свое время выпущено огромное количество бензопил, о качестве которых нужно говорить отдельно. Несмотря на это, установленные на лодки, некоторые моторы служат по сей день. Главное, правильно все рассчитать.

Применение электродвигателя


Это очень интересный вопрос. Об использовании обычных электродвигателей переменного тока разговоры ведутся давно. Подобные двигатели не имеют щеточного механизма, поэтому очень просты в работе и в эксплуатации.

Но здесь присутствуют некоторые факторы, с которыми приходится считаться. Первый фактор – это наличие переменного напряжения на 220 V. Как вариант, имеется возможность установки инвертора, который сможет преобразовать постоянное напряжение 12 V в переменное напряжение 220 V.

Вторая составляющая – это безопасность, ведь напряжение 220 V очень опасно для человека, тем более на воде. Это требует применения специальных мер. Но если кругом вода, то трудно даже представить себе, в чем именно должны заключаться эти меры.

Самодельный лодочный мотор из триммера

Самодельный лодочный мотор из триммера

Существует практически готовый вариант – это применение мотора от триммера или от мотокосы. Здесь практически все готово, остается лишь определиться с длиной устройства и установить гребной винт. Здесь не нужен верхний редуктор и не нужно дорабатывать систему управления и систему питания двигателя.

Основная задача состоит в том, чтобы подобное устройство надлежащим образом закрепить на лодке. Особенно оно актуально при наличии надувной лодки.

Заключение

Изготовление подобных конструкций доступно только тем владельцам лодок, которые находятся в постоянном творческом поиске. С другой стороны, большая часть лодок находятся у рыболовов, которые постоянно экспериментируют. Поэтому, осуществить свои задумки им не составит большого труда.

Естественно, что самостоятельным изготовлением различных конструкций занимаются творческие люди или люди, которым не позволяет семейный бюджет приобрести и лодку, и мотор к нему. Поэтому, часть рыболовов до сих пор ходят на веслах и не жалеют об этом. Они довольны лишь тем, что у них имеется лодка, так как существует еще одна категория рыболовов, у которых подобной лодки нет. Они с удовольствием ловят рыбу с берега и завидуют тем рыбакам, у которых имеется лодка, хотя и без мотора.

Источник: FishingDay.org

Сравнение бензинового и электрического моторов

Достоинства электромоторов

  • Достоинства электромоторовНебольшой вес (до 10 кг);
  • Бесшумность при работе;
  • Мгновенный запуск;
  • Хорошая маневренность и легкость управления;
  • Возможность плавать по мелководью;
  • Минимум затрат на эксплуатацию;
  • Компактность и удобство при перевозке;
  • Стоимость электромотора с аккумулятором в 2 раза меньше, чем стоимость бензинового двигателя с минимальной мощностью.

Недостатки электромоторов

  • Малый запас хода (в среднем одной полной зарядки аккумулятора хватает на 1-2 дня использования);
  • Низкая скорость перемещения (до 6-8 км/ч);
  • При наличии сильного ветра или течения передвижение практически невозможно.

Стоит сказать, что указанные недостатки актуальны лишь при использовании электромотора в качестве единственного двигателя на судне.

Если же лодка оснащена ещё и бензиновым двигателем, недостатки электромотора компенсируются возможностями второго движка, а вы получаете в распоряжение универсальное средство передвижения по воде. 

Фирмы производители электромоторов

Хорошо себя зарекомендовали следующие компании, производящие электромоторы:

  • Minn Kota;
  • Motor Guide;
  • Yamaha;
  • Flover;
  • Нaswing.

лодочный электромотор Yamahaлодочный электромотор Minn Kota

Установка (крепление) электромотора на лодку

Устанавливаются электромоторы на судно без каких-либо сложностей. Такие двигатели можно ставить на простейшие надувные лодки, имеющие подходящий навесной транец.

 Электромотор на носу лодки

Электромотор на носу лодки

Если на лодке уже используется бензиновый двигатель, электромотор устанавливается параллельно ему или же крепится на носу лодки.

Мощность лодочного электромотора

Мощность лодочного электромотораМощность электромотора для лодок указывается не в привычных лошадиных силах, а в тяговом усилии.

Чаще всего тяга электромотора указывается в фунтах. Измерять тяговое усилие можно самостоятельно, используя обычные рычажные весы.

Берём безмен, крепим одной стороной к лодочному фалу, а другой – к неподвижной опоре. Далее запускаем двигатель и смотрим показатель веса, который в данном случае и является тем самым тяговым усилием электромотора.

Статья по теме: выбор мотора для лодки

Скорость, время, расстояние

Время движения моторной лодки до разрядки аккумулятора рассчитывается весьма просто: нужно разделить емкость аккумулятора на потребляемый электромотором ток.

Обычно указывается максимальный показатель потребляемого тока при передвижении на самой высокой передаче. Естественно, движение на более низких скоростях уменьшает и затраты электроэнергии.  

Скорость, время, расстояние электромотора

В целом, аккумулятора с емкостью в 75-90 А/ч при полном заряде хватает на 2 дня более-менее интенсивной рыбалки с передвижением на средних скоростях. 

Зарядка лодочного аккумулятора

Зарядка лодочного аккумулятораТяговые лодочные аккумуляторы отличаются высокой чувствительностью к чрезмерной зарядке и требуют точности в поддержании тока.

В связи с этим вам потребуется специальное зарядное устройство, которое обладает функцией автоматического выключения. В самом зарядном устройстве должен быть встроен вентилятор, который убережет от перегрева электронные платы.

Заряжать аккумулятор нужно при силе тока, которая равна 10% от его емкости. Необходимое время для полной зарядки составляет примерно 9-10 часов.

Конечно, можно увеличивать силу тока, что ускорит процедуру зарядки, но такие действия негативно повлияют на долговечность вашего аккумулятора. 

Винты для лодочных электромоторов

Хотя слова производителей о том, что их винты-«незацепляйки» совсем не наматывают траву, не совсем соответствуют действительности, всё же большая доля правды в них есть: двухлопастные винты электромоторов действительно собирают намного меньше водной растительности, чем винты бензиновых двигателей, которые состоят с трех или четырех лопастей.

Винты для лодочных электромоторов

Стоит отметить, что винты для электромоторов довольно дорогие, их цена составляет 2000-3000 рублей.

Источник: fisher-book.ru

Какая бывает мощность

Различные виды мощности на лодочном двигателе
Гребной винт преобразует энергию двигателя в силу, которая преодолевая сопротивления воды и воздуха двигает лодку вперед с выбранной скоростью. Часть энергии при этом теряется и мощность, идущая на движение судна, всегда меньше той, что потребляет двигатель. Rt — сопротивление воды; Pe — эффективная (буксировочная) мощность; Pt — мощность на винте; Pв — мощность на валу; Pb — мощность двигателя. T — тяга; V — скорость

Единый критерий для сравнения важен. Мощности измеренные в разных местах существенно отличаются друг от друга. Мотор, развивающий на валу 4 л. с., на винте выдает всего 1 л.с.
Производители лодочных моторов используют разные виды мощности. Встречаются мощность на валу, потребляемая мощность и даже тяга. Поэтому прежде чем сравнивать различные электромоторы для лодок нужно привести имеющиеся данные к «общему знаменателю»

Мощность потребляемая, на валу и на винте

Потребляемая мощность – часто используется как характеристика электродвигателя для лодки (мощность = ток х напряжение). Выражается в Ваттах или лошадиных силах. Производители бензиновых или дизельных лодочных моторов этот вид мощности не используют. Однако для двигателя внутреннего сгорания потребляемую мощность также можно посчитать, если умножить теплотворную способность топлива на его расход.

Виды мощности, используемые производителями бензиновых и электрических моторов для лодок
Виды мощности, используемые производителями бензиновых и электрических лодочных двигателей

Мощность на валу –  используют производители подвесных бензиновых лодочных моторов. Этот вид мощности считается также как у автомобиля (мощность = крутящий момент х угловая скорость). Измеряется в лошадиных силах или ваттах. Мощность на валу учитывает потери в редукторе, но не учитывает потери на винте, которые составляют от 20 до 70%.

Мощность на винте –  более ста лет служит общепринятой характеристикой двигателя в судостроении. Учитывает все потери мощности и определяет энергию, передаваемую лодке двигателем.

Тяга лодочного электромотора

Во время вращения винта на поверхностях лопастей возникает подъемная сила. Составляющая этой силы направленная по оси движения лодки называется упором или тягой. Она характеризует ту часть подъемной силы, которая толкает судно вперед.

Полезная мощность, производимая лодочным винтом, равна его тяге, умноженной на текущую скорость лодки. В характеристиках электромоторов производители всегда указывают максимальное значение тяги. Сделать по ней вывод о мощности электромотора на винте без установки датчиков и проведения измерений нельзя.Тяга лодочного электромотора

Тягу определяют в ходе испытаний, во время которых лодку соединяют с пирсом динамометром и заставляют электромотор толкать ее вперед. Проверку проводят на спокойной воде, в безветренную погоду, на достаточной глубине и расстоянии от берега. Для лодочных электромоторов значение тяги чаще всего указывают в фунтах силы (lbs).

Наименование Torqeedo Travel 1003 СS Minn Kota Traxxis 55
Лодочный электромотор Torqeedo Travel 1003 CS Электромотор для лодки Minn Kota Traxxis

Бензиновый и электрический моторы для лодки

Лодочные электромоторы могут развивать ту же тягу, что и двигатели внутреннего сгорания обладая при этом значительно меньшей мощностью на валу. Это происходит благодаря различной форме кривых крутящего момента электрического и бензинового двигателей. У двигателя внутреннего сгорания график крутящего момента имеет выраженный пик, из-за которого максимальный момент доступен только в ограниченном диапазоне оборотов вала. Зависимость крутящего момента от оборотов у электродвигателя гораздо более плоская и его достаточно при любой частоте вращения

Зависимость крутящего момента типичных электрического, дизельного и бензинового двигателей от частоты вращения
Максимальный крутящий момент и мощность – это важные характеристики двигателя. Момент определяет способность быстро ускоряться и тянуть груз, а мощность (приведенная к весу) максимальную скорость. Крутящий момент зависит от числа оборотов вала. У разных типов двигателей эта зависимость имеет свой вид. У электродвигателя скорость преобразования энергии от аккумуляторной батареи не связана с частотой вращения вала. В двигателях внутреннего сгорания с ростом числа оборотов давление и температура возрастают и достигают оптимального сочетания при определенной частоте вращения на которую и приходится пик крутящего момента.

Пологая характеристика момента позволяет устанавливать на лодочные электромоторы более эффективные гребные винты. КПД гребного винта у некоторых электромоторов для небольших лодок в три раза выше, чем у подвесных бензиновых двигателей того же класса.

Чтобы пользователю было проще сравнивать подвесные бензиновые моторы, для которых указана мощность на валу с электрическими двигателями, компания Torqeedo ввела понятие «эквивалентная мощность». Лодочный электромотор Torqeedo с маркировкой «3 HP equivalent» обеспечивает на винте ту же мощность, что и подвесной бензиновый двигатель мощностью 3 л.с. Хотя при этом потребляемая мощность и мощность на валу у электромотора могут быть существенно ниже.

Torqeedo Cruise 2.0 Типичный лодочный электромотор Подвесной бензиновый мотор 5 л.с
Потребляемая мощность 2000 Вт (2,7 л.с) 2000 Вт (2,7 л.с)
Мощность на валу  — 3700 Вт (5л.с)
Мощность на винте 1112 Вт (1,5 л.с) 660 Вт (0,9 л.с) 995 Вт (1,4 л.с)

Потери мощности в лодочном электромоторе

Общая эффективность силовой установки на судне с двигателем внутреннего сгорания 5- 15%. Для лодки с электромотором такой показатель – непозволительная роскошь. Считается, что лодочный электродвигатель работает эффективно, если с учетом потерь на винте его КПД около 50 %. При этом КПД электромотора должен быть не менее 80%, а винта не мене 63%.

Сравнение КПД и мощности электрических и бензиновых лодочных двигателей
Сравнение эффективности и мощности лодочных электромоторов и небольших подвесных бензиновых двигателей. Полный КПД бензинового двигателя — 5-15%. КПД типичных электромоторов для лодок около 20%, лодочных электромоторов Torqeedo около 50%

Напряжение в системе

Потери мощности пропорциональны сопротивлению проводника и квадрату протекающего через него тока. Если ток возрастает вдвое, потери возрастают в четыре раза. Если ток растет в десять раз, потери увеличиваются в сто. Уменьшить ток и потери можно, если повысить напряжение в цепи.

Общепринятое на сегодня напряжение мощных лодочных электродвигателей 48 вольт, но для небольших лодок подходят и 24-вольтовые электромоторы. При силе тока  50 А максимальная мощность электромотора в 12-вольтовой системе составит 600 Ватт, а в 24 Вольтовой – 1200 Ватт

Второй способ снизить потери в цепи постоянного тока – это увеличить сечение кабеля. Правильно подобранный кабель повышает эффективность и безопасность электрической системы, устраняет локальный перегрев и снижает потери энергии. Например,  максимальный ток лодочного электромотора Torqeedo Cruise 2.0 более 80 А (потребляемая мощность 2000 Вт при 24 В). Если подключать электромотор к аккумуляторам, находящимся от него на расстоянии пять метров, кабелем сечением 25-35 мм², то потери составит 17 Вт, что соответствует 0,8% от общей мощности или 3,4 Вт на метр кабеля.

Электродвигатель

Электродвигатели, используемые в лодочных электромоторах, можно разделить по нескольким критериям:

  • Способ создания переменного магнитного поля
  • Способ возбуждение основного магнитного потока
  • Конструкция
Электродвигатель на лодку
Ротор, щеточный узел и щетки лодочного электромотора Minn Kota

Переменное магнитное поле в электродвигателе создают с помощью механической или электронной коммутации. В классическом двигателе неподвижные щетки скользят по расположенным на валу кольцам и переключают направление тока в обмотках в зависимости от положения ротора. Щеточный узел преобразует постоянный ток от внешнего источника в переменный и служит механическим инвертором.  Со временем щетки стираются, начинают искрить и в месте контакта с кольцами возникает дополнительное сопротивление. Потери снижают КПД двигателя и увеличивают потребляемый им ток.

В бесколлекторном двигателе переменное поле создает ток, получаемый от высокочастотного DC-AC конвертера. Потерь из-за щеток у бесколлекторных двигателей нет, КПД выше и их не нужно обслуживать.

Создать первичный магнитный поток в двигателе можно двумя способами – с помощью постоянных магнитов или током в обмотках возбуждения. Двигатели с электромагнитным возбуждением дешевле, но по сравнению с моделями на постоянных магнитах тяжелее и занимают больше места. Потери в катушках возбуждения снижают КПД двигателя и увеличивают его энергопотребление.

Разрез лодочного электромотора Torqeedo Travel 1003 CS
Разрез лодочного электромотора Torqeedo Travel 1003 CS. Слева — колокол внешнего ротора с постоянными магнитами, внутри которого расположен статор с обмотками. Зеленая плата в центре — электронный коммутатор, который заменяет щетки и кольца

Конструктивно бесколлекторные двигатели бывают с внутренним или внешним ротором. В традиционном варианте ротор вращается внутри статора. За счет этого двигатель лучше охлаждается, однако создает относительно небольшой крутящий момент.

В современных двигателях ротор находится снаружи статора. На роторе располагают магниты, а на неподвижном статоре обмотки, которые создают переменное магнитное поле.  Крутящий момент у двигателя с внешним ротором вдвое сильнее.  Поскольку площадь поверхности внешнего ротора больше на нем помещается вдвое больше магнитов, что дополнительно увеличивает крутящий момент. Момент возрастает еще сильнее, когда вместо обычных ферритовых используют редкоземельные магниты.

В мощные лодочные электромоторы устанавливают синхронный бесколлекторный двигатель на постоянных магнитах с внешним ротором. Он создает большую тягу, чем двигатель обычного троллингового электромотора, меньше весит, потребляет меньший ток и дольше работает от аккумулятора

Винт

Высокий КПД имеет винт с большим диаметром, шагом и низкой скоростью вращения. Однако с таким винтом может работать только мотор, развивающий высокий крутящий момент. При этом разница между наибольшим и наименьшим значениями момента у двигателя должна быть минимальной.

Большинство винтов бензиновых и электрических моторов, используемых на небольших лодках, созданы на основе испытаний проведенных еще в 1940–1960-х годах прошлого века. Общие принципы проектирования, появившиеся тогда, систематизированы в виде таблиц и графиков и применяются производителями до сих пор.

Другой подход используют при разработке винтов для электромоторов Torqeedo . Сначала на компьютере создают трехмерную модель, а затем шаг и кривизну профиля винта оптимизируют для каждого сечения с учетом изменяющихся вдоль диаметра условий обтекания потоком воды.  Винты этого типа называют винтами с переменным шагом и профилем. Их потери меньше, а КПД выше.

Аккумулятор для электромотора

Оптимальный источник энергии для современного лодочного электромотора – это литиевая аккумуляторные батарея. По сравнению с другими типами аккумуляторов литиевые хранят больше энергии, обеспечивают высокий разрядный ток без потери емкости и выдерживают гораздо больше циклов заряда-разряда.

 Torqeedo Travel 1003 СS Лодочный электромотор Torqeedo Travel 1003 CS

Однако в отличии от свинцово-кислотных, литиевым аккумуляторам нужна сложная электронная система контроля и балансировки. При этом выход из строя компонентов BMS сам по себе создает проблему для безопасности аккумулятора. Чтобы исключить непредвиденные ситуации критически важные детали BMS в литиевых лодочных аккумуляторов дублируют. Также как это делается в автомобильной, аэрокосмической или медицинской технике.

При промышленном производстве лодочных литиевых аккумуляторов используют только цилиндрические ячейки в металлической оболочке, которые сваривают между собой, а затем устанавливают в пластиковый или металлический корпус. У качественных аккумуляторных батарей корпус имеет класс защиты IP67. Водонепроницаемый корпус защищает платы BMS от коррозии и не дает образовываться электролитическому газу.

Удобный лодочный электромотор

Высокие технические характеристики лодочного электромотора легче оценить, когда им удобно пользоваться. Современным электродвигателем на лодке управляет микропроцессор, поэтому вся информация о его состоянии существует в цифровом виде и ее легко представить пользователю.Органы управления на лодочном электромоторе Torqeedo Travel 1003 CSЧастью общей системы управления лодочным электромотором является BMS. Она знает об аккумуляторе все. Какой заряд в нем остался? Какова его температура? Какой ток он отдает? Собираемыми данными BMS  делится с другими компонентами системы, которые используют их для расчета текущей скорости лодки, потребляемой мощности и оставшегося запаса хода.

Пользователь получает обработанную  бортовым компьютером информацию на дисплее. Оставшийся запас хода в милях или километрах изменяется в режиме реального времени. Когда заряд аккумулятора подходит к концу компьютер издает звуковой сигнал  и предупреждает, что пришло время разворачивать лодку и возвращаться на берег или уменьшить скорость, чтобы увеличить дальность поездки.

Источник: fisherninja.ru

Что представляет собой лодочный электромотор

Давайте взглянем на конструкцию лодочного электромотора, она состоит из:

  • Струбцины
    Струбцины

    Винта с двигателем, который, собственно, и задает движение и тягу. На многие современные модели ставится система, выравнивающая скачки при переходе с маленькой передачи на высокую. Технология обеспечивает плавные обороты винта, защищая аккумулятор от перегруза.

  • Штанги, на которую крепится движок. Её высота регулируется и обеспечивает легкое прохождение на мели.
  • Струбцины, скрепляющие мотор с транцем лодки.
  • Подвижного румпеля, позволяющего выбирать направление движения лодки.
  • Панели управления, через которую регулируется скорость, либо включается задний ход.

При этом двигатель состоит из:

  • прочной композитной трубы;
  • обтекателя редуктора;
  • мотора и закрепленного на его вал гребного винта.

Разные компании выпускают модели винтов с различным размерами и количеством лопастей. Популярными считаются винты с двумя лопастями. Они не цепляют водоросли и ил, хотя периодически очищать их от травы все же необходимо.

Помимо этого, от глубины погружения винта, зависит мощность работы двигателя. Чем винт глубже, тем эффективнее мощность, но здесь появляется вероятность повреждения винта о дно.

Преимущества и недостатки

Несмотря на ряд очевидных плюсов электромоторов, некоторые любители рыбалки до сих пор, не воспринимают их серьезно. В основном так думают владельцы крупных моторных лодок с бензиновым движком.

Тем не менее, электрический мотор обладает рядом преимуществ:

  • Легкость в эксплуатации. Уход за агрегатом прост и дешев. Необходимость в смазке практически отсутствует. Также не требуется подготавливать мотор к хранению на зиму.
  • Цена. Электромотор стоит относительно дешево и работает от аккумулятора не требуя постоянных затрат на топливо. Аккумулятор придется покупать отдельно. При этом цена комплекта, все же значительно ниже бензинового двигателя
  • Бесшумность. Одно из самых главных преимуществ для любителей умиротворенного отдыха. Лодка без труда может зайти в самые мелкие водоемы, не создав лишнего шума и волн. Идеально подходит для ловли «на дорожку».
  • Хождение на мелководье.
  • Удобное управление, не требующего большого опыта и мобильность. Двигатель запускается за секунду, а передачи переключаются быстро.
  • Возможность троллинга на скорости 3 км/ч.
  • При спокойном ветре может заменить якорь.
  • Вес самого мотора, редко переваливающий за 9 кг. Некрупные габариты вполне позволяют уместить агрегат в багажнике машины.
  • Индикатор заряда батареи. Аккумулятор заряжается относительно быстро, однако зарядку нужно планировать заранее.
  • Экологичность. Электричество не загрязняет окружающую среду, в то время как бензиновые моторы запрещены на некоторых водоемах.

При всех плюсах, электромотор имеет и некоторые минусы:

  • В первую очередь необходимость покупки тягового аккумулятора. Необходим тяговый аккумулятор, автомобильный не годится, в силу того, что требуются постоянная поддержка напряжения, а не единичные импульсы.
  • Вес аккумуляторной батареи может достигать 30кг. Размер батареи зависит от длины лодки. Если лодка меньше пяти метров годятся 12 и 24 вольтные модели, с весом примерно 20 кг. При длине судна более пяти метров нужны 36 вольтные АКБ.
  • Зависимость от погоды. При сильных волнах появляется вероятность сильно «замочить» батарею. Сюда же относится сильный ветер, уменьшающий эффективность работы электромотора.
  • Малая скорость движения. При загрузке в 250 кг максимальная скорость средней электромоторной лодки против ветра достигает 5 км/ч. Наибольшей скоростью при минимуме нагрузки для лодок длиной больше 8 метров может стать 12-15 км/ч. Для лодок меньше 8 метров, то есть для большинства, этот показатель понижается до 7-10 км/ч.
  • Время непрерывной работы аккумулятора 100 А/ч на максимальной скорости в среднем составляет 2 часа, а пройденное расстояние 10-12 километров. То есть порыбачить на электромоторе, в среднем удастся не более 2 дней. Правда, всегда можно взять второй аккумулятор, но это ударит по весу судна.

Данные недостатки, однако, являются, скорее, некими техническими ограничителями. Если у владельца лодки имеется возможность для постоянной зарядки АКБ, данный тип моторов является идеальным средством для ловли рыбы не только в небольших водоемах, но и в крупных реках и даже морях.

Электромоторы для надувных лодок – цены

Цена на электромотор напрямую зависит от его мощности, которую измеряют в тягах и обозначают в фунтах(lbs). Тяговое усилие получается из максимальной массы, которую способен толкнуть двигатель при максимальных оборотах. Для отечественного покупателя многие магазины все же переводят фунтовую тягу (lbs) в привычные лошадиные силы (л.с.) или, по крайней мере, в кг.

В целом цены на электромоторы можно поделить на 3 сегмента:

  • До 10 тыс. руб. Моторы начальной категории с тягой не более 35 lbs (0,5 л.с.). Такие модели редко имеют плавное переключение скоростей. При этом имеют индикатор уровня заряда и потребляют 12в.
  • От 10 тыс. руб. до 40 тыс. руб. Большинство моделей на рынке входят в эту ценовую нишу. Их мощность примерно равна 0,7 л.с. Они оснащены плавным переключением передач имеют цифровые вольтметры и повышенный порог максимально потребляемого тока. Также здесь встречается ножная система управления и телескопический румпель.
  • От 40 тыс. руб. до 300 тыс. руб. за самые топовые модели. Профессиональные моторы, сделанные из самых лучших материалов, способные тянуть самые большие лодки. Их мощность может достигать 3 л.с. Имеют функции автопилота и управление через педали или пульт. Усовершенствованные винты, встроенные сонары – все это обеспечивает максимальный комфорт, но и требует существенных затрат.

Лучшими фирмами, производящими электромоторы сегодня являются:

  • Minn Kota.
  • Flover.
  • Haswing.
  • WaterSnake.

Отдельного слова заслуживает аккумуляторная батарея.

Изначально, аккумуляторы делятся на:

  • стартовые, подающие мгновенные импульсы тока, не способные работать длительно;
  • тяговые, применяемые для лодок, тяговые работают долго и не выходят из строя даже при полном разряжении.

Из характеристик здесь можно отметить:

  • емкость аккумулятора, измеряемую в А/ч, зависящую от мощности мотора;
  • мощность аккумулятора в вольтах, влияющую на эффективность работы двигателя.

Стоимость тяговых аккумуляторов варьируется от 1500 руб. за самые простенькие и до 30 тыс. руб. за дорогие гелиевые модели.

Как выбрать электромоторы для надувных лодок

Говоря о мощности мотора, следует учитывать размер имеющегося плавсредства:

  • лодкам длиной до 3 метров и максимальным весом 500 кг подойдут моторы с тягой 30 lbs или 0,4 л.с.;
  • лодкам от 3 до 4 метров и максимальным весом до 900 кг необходимы моторы не меньше 40 lbs;
  • для суден длиной от 4 метров и грузоподъемностью более 1000 кг нужны самые мощные электромоторы в 50 lbs и выше.

Также выбирая мотор, вы должны планировать, время его работы без подзарядки:

  • аккумуляторы емкостью до 75 А/ч способны питать мотор 1 день и пройти не более 12 км на 5 передачи, и 22 км на первой;
  • аккумуляторы имеющие объем 100 А/ч продержат судно на плаву около 2 дней и способны пройти до 26 км на первой передаче;
  • емкость выше 100 А/ч используется не так часто, в силу громадного веса (до 50 кг) высокой стоимости и требования специального зарядного устройства.

Системы управления

Для лодочных электромоторов доступны три системы управления:

  • Управление посредством румпеля называется ручным и не отличается от управления обычными моторами на бензине. Переключает скорость поворот ручки румпеля, а направление меняется перемещением всей его конструкции. Данный способ управления удобен тем, что винт всегда «под рукой» и в случае чего, его можно оперативно поднять.
  • Педальное управление осуществляется ногами. Нажатием на педаль регулируется выбор передачи, направление и даже повороты. Данный способ управления особенно удобен спиннингистам.
  • Дорогие модели оснащены дополнительно пультом, правда, данный способ управления целесообразен для особенно больших лодок.

Советы по использованию электромоторов на лодках

  • Если аппарат не оснащен плавным регулятором переключения скоростей, то менять передачи следует мягко и по порядку. Помимо вреда самому мотору, урон наносится и по аккумулятору. Тяговый аккумулятор не любит скачков в напряжении.
  • Правильно распределяйте вес на судне. Мотору гораздо легче тянуть лодку, поэтому расположить его можно на носу, хоть это и требует дополнительного тюнинга. Основные тяжести расположить следует равномерно посередине судна. Это поможет легко контролировать повороты.
  • Самая предпочтительная скорость – третья. На ней максимально экономится аккумулятор, плюс с неё удобно плавно переключаться.
  • Следите за глубиной винта. Если в воде есть сети браконьеров, поднимите штангу повыше.
  • Периодически чистите винт от посторонних предметов.
  • Не забывайте менять щетки.
  • Раз в сезон просушивайте и смазывайте движок.

Как правильно установить электромотор на надувную лодку

Подвесной мотор поставить на лодку может запросто каждый.

В основном, на надувные лодки моторы вешаются:

  • На транец. Правда, здесь, каждый мотор имеет свой предпочтительный вариант крепления.
  • На уже установленный мотор. Такой вариант популярен, когда электромотор используется в роли дополнительного двигателя.
  • Также возможно крепление на нос. Тут владельцу лодки может потребоваться небольшая кастомизация.

Электромотор для лодки своими руками

Теоретически хороший мотор можно собрать и вручную. Тем, кому не по карману дорогостоящие агрегаты всегда могут попробовать сделать движок для своей лодки самостоятельно. Для этого нужны прямые руки, хорошие инструменты и конечно желание.

Требуется:

  • Электрический мотор. Народный ум додумался брать моторы даже из дрели. Здесь важно, чтобы «вольтаж» мотора совпадал с аккумулятором.
  • Собственно источник питания – аккумулятор. Как уже было отмечено, щелочные АКБ не годятся для данной цели.
  • Винт, который можно снять с неработающего мотора или сделать самому из металла.
  • Редукторы, которые можно взять например от сломанной болгарки.
  • Трубка для самой конструкции.
  • Рулевая колонка.
  • Струбцины, крепящие мотор с рулем и лодкой.

Итоги, блиц-советы

Итак, выбирая электромотор, владелец лодки получает легкое и удобное приспособление для ловли пугливой рыбы, хорошего спиннинга и троллинга. Приемлемая цена в сочетании с легкостью в обслуживании делают электромоторы желанным аппаратом на многих суднах.

Время рыбалки в 2 дня, которое можно провести в экологически чистых водоемах оценили многие любители бестревожного отдыха. А постоянно развивающиеся технологии, со временем позволят увеличить это время еще.

Источник: myownship.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.