Гибридная силовая установка для категории 115кг (или мотопланера)

s_smirnov

Я люблю строить лодки!
=да,если откажемся от привода винта электромотором,
т.е. прелести ГИБРИДНОЙ схемы...
А от чего мы будем приводить винт?
Поставить 2 электромашины? Генератор+двигатель?
Тогда общий вес электромашин увеличится в 2 раза.

На подводных лодках обходятся одной электромашиной на каждый гребной вал. Можно крутить вал двигателем внутреннего сгорания и вырабатывать электроэнергию в режиме генератора, а можно двигатель внутреннего сгорания отключить муфтой, и работать на вал электромашиной в режиме двигателя. А можно, крутить вал дизелем, и помогать ему электродвигателем. Ну или если есть ВРШ, поставить шаг 0 и крутить двигателем генератор без хода. Любой вариант без лишних агрегатов.
 

RommT

Парапланеристы парни плечисты(с)
Фрикционная муфта на эту мощность будет весить как минимум как двигатель, если не больше. Либо использовать зубчатую муфту с автоматической синхронизацией оборотов электродвигателями перед стыковкой.

Понятно что потери на двойное преобразование велики, но у винта в режиме разбега и даже в режиме набора моментные характеристики уже достаточно разные, чтобы механический привод с ДВС уже ограничивал возможности этого ДВС из-за его соотношения обороты/момент. Может всё таки двойное преобразование и окажется оправданным если сделать как следует?
 

Jbiplane

Стремлюсь к совершенству
Откуда
Красноярск
Если bldc электромотор вращать с разомкнутыми контактами, это делается достаточно легко, замкните и ощутите разницу...
 

s_smirnov

Я люблю строить лодки!
, но у винта в режиме разбега и даже в режиме набора моментные характеристики уже достаточно разные
Так вот, электромотор и будет исправлять характеристики в режиме взлета и маневрирования. А в установившемся режиме, не мешать.
Тогда и без муфты можно обойтись.
И мощность электромотора выбирать не полную, а только ту которой не хватает.
 

Dragonway

Пилот автожиров, паралётов, парапланов
Интересное решение, но два вопроса:
1) насколько прочен подшипник электродвигателя для задач шкива? На него добавиться нагрузка от ремней(не рассчитан на это)
2) продуман ли алгоритм работы пары электро и бензо двигателей? Ведь в гибридных например авто, есть третий ключевой фактор, умная коробка передач.
 

RommT

Парапланеристы парни плечисты(с)
1) насколько прочен подшипник электродвигателя для задач шкива? На него добавиться нагрузка от ремней(не рассчитан на это)
2) продуман ли алгоритм работы пары электро и бензо двигателей? Ведь в гибридных например авто, есть третий ключевой фактор, умная коробка передач.
1) - Подшипники и вообще весь крепёж статора можно переделать с нуля на более мощные радиальноупорные, может даже роликовые. Главное выдержать зазор, не более 0,5мм между статором и ротором и чтобы при максимальных нагрузках на подобие отрыва одной лопасти, магниты не чиркали по статору.

2) - Тут Смирнов хорошо заметил что достаточно недостающую мощность добавлять, поддерживая фиксированные обороты на пропеллере, когда ДВС сам их поддерживать не может на низкой скорости. Этого достаточно, других режимов как у авто с автоматической коробкой передач ведь нет. У авто с электротрансмиссией тоже алгоритм управления предельно прост.
 

Jbiplane

Стремлюсь к совершенству
Откуда
Красноярск
насколько прочен подшипник электродвигателя для задач шкива
Используется только статор и магнитное кольцо. Остальное надо делать

достаточно недостающую мощность
Винт с изменяемым шагом тут был бы кстати.

Алгоритм испанской Куантерниум прост, большую часть полёта в режиме генератора на подзарядку аккумулятора идёт заданное количество ампер, не зависящее от режима полёта. При превышении 70% газа, если электричества достаточно к бензинке подключается электрика.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Винт с изменяемым шагом тут был бы кстати.
-а нельзя ли поставить высокооборотный стартер/генератор сзади мотора а спереди
соосный редуктор с двумья винтами ?=тяга и экономия больше чем от ВИШ...

=взлёт на малой мощности ДВС и большой электромотора
(тишина !) ,крейсер + подзарядка на ДВС...
 

Jbiplane

Стремлюсь к совершенству
Откуда
Красноярск
Это "реклама" ... С реальными характеристиками нужно разбираться.
4 моторчиков MAD для полёта вполне достаточно
{nya.jpg
а нельзя ли поставить высокооборотный стартер/генератор сзади мотора а спереди
соосный редуктор с двумья винтами
Без гарантированного заказчика никак нельзя.
 

alex_KPE

Я люблю конструировать, строить и летать!
Откуда
Murmansk
Так вот, электромотор и будет исправлять характеристики в режиме взлета и маневрирования. А в установившемся режиме, не мешать.
Тогда и без муфты можно обойтись.
Самое простое решение - обгонная муфта. При работе ДВС мощность передается через обгонную муфту на эл. двигатель-винт. При остановке ДВС обгонная муфта разобщается, полет на эл. тяге. При взлетном режиме работает ДВС + эл. мотор.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Самое простое решение - обгонная муфта. При работе ДВС мощность передается через обгонную муфту на эл. двигатель-винт. При остановке ДВС обгонная муфта разобщается, полет на эл. тяге. При взлетном режиме работает ДВС + эл. мотор.
-а стартёр режим ? (теряем...)
 

s_smirnov

Я люблю строить лодки!
Самое простое решение - обгонная муфта. При работе ДВС мощность передается через обгонную муфту на эл. двигатель-винт
А зачем нужен такой режим на самолёте?
Мне представляется, что гибрид имеет смысл на режиме взлета и маневрирования, для кратковременного увеличения общей мощности установки.
При этом, ожидается экономия веса бензомотора, который можно выбрать чуть меньшей мощности.
Если это так, то надо считать имеет ли затея смысл, в первую очередь с точки зрения снижения веса.
 

KarnoKul

Я люблю строить самолеты!
А зачем нужен такой режим на самолёте?
"Прелести" электротяги:
 

s_smirnov

Я люблю строить лодки!
"Прелести" электротяги:
Ну и какую из прелестей Вы видите в обсуждаемой гибридной установке?
 

Jbiplane

Стремлюсь к совершенству
Откуда
Красноярск
Про изделия стоимостью более миллиона долларов не стоит даже читать.

Будем экспериментировать с электрическими моторчиками с максимальной мощностью 20л.с. и номинальной 10л.с., весом 2.3 кг
Вот такие у них статоры
12090 st.jpg
12090 st1.jpg

Бензиновый мотор добавит 15 л.с. на 7500 об.мин.
Получим как сами выберем от 25 до 35л.с. на 7500 бензин + электрика, пусть будет 30 л.с. и с пропеллером 128 стат. тяга ~76 кг
Этот же пропеллер будет выдавать 40 кг с 12 л.с. бензинового мотора на 6000 об./мин

В принципе стандартный электростартер весит 800 грамм и венец 300 грамм. Большой генератор от IDM не менее 1.5 кг
В сумме это уже 2.6 кг. Так что на худой конец электро-мотор будет очень хорошим стартер генератором.

Вопрос - оптимальная энергоемкость буферной электрической батареи гибрида.
На сколько её должно хватать? 2, 4, 8... минут энергичных маневров с последующей подзарядкой или времени на аварийную посадку?
 
Вверх