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freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

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freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Jeu 16 Fév 2017 - 15:02

Pour freiner il suffit en principe de connecter le moteur sur une résistance (à moins qu'on ne cherche à utiliser l'énergie du freinage pour recharger la batterie).

Si l'on utilise la résistance produite par une ampoule à filament on connait la puissance qu'elle permettra de dissiper et par conséquent la puissance du freinage.

La résistance du filament augmente avec sa température et on pourrait donc s'en servir également pour modérer l'accélération quand on démarre à l'arrêt, autant pour ne pas gaspiller l'énergie de la batterie que pour protéger l'électronique du contrôleur contre les surintensités.

Au départ l'ampoule "de démarrage", dont la résistance est en série avec celle du moteur, est soumise à la tension de la batterie : Elle éclaire de moins en moins au fur et à mesure que la force contre électromotrice du moteur vient s'opposer à la tension de la batterie, et donc au fur et à mesure que le moteur prend de la vitesse.

La puissance dissipable par l'ampoule de freinage peut se calculer en fonction de la puissance à dissiper : Par exemple un véhicule de 100 kg dans une descente à 5% dont on veut limiter la vitesse à 2 m/s (7.2 kmh) devra dissiper 100*10*5/100*2= 100 watts (en arrondissant à 10 l'accélération de la pesanteur qui est proche de 9.81 m/s²).

Il faudra d'abord ralentir le véhicule jusqu'à cette vitesse par un moyen mécanique, car si on branche l'ampoule de 100 watts au moment où la vitesse est supérieure à 7.2 km/h l'ampoule va "griller", mais par la suite, une fois que le freinage mécanique aura ralenti le véhicule au-dessous des 7.2 km/h, elle pourra empêcher le véhicule de dépasser ces 7.2 km/h jusqu'à une pente du terrain de -5% et sans le secours du freinage mécanique.



Je pense tester ce genre de circuits avec mon "caddie électrique" ... "porte emplettes" Very Happy

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Lun 20 Fév 2017 - 12:32

Je viens de faire un essai avec "roue en l'air" pour le démarrage en testant plusieurs puissances d'ampoule de voiture prévue pour 12 volts :

1-5 watts l'ampoule s'éclaire et le moteur ne démarre pas

2-21 watts le moteur démarre et l'ampoule rougit légèrement une fois sur deux à la connexion

3-50 watts le moteur démarre comme s'il n'y avait pas d'ampoule, laquelle ne rougit pas du tout et reste complètement "éteinte".

Je pense conserver l'ampoule de 21 watts (qui limite donc l'intensité du courant à 21/12 = un peu moins de 2 Ampères) et qui devrait s'allumer plus franchement quand la roue sera posée sur le sol avec le poids de 6 kgs (moteur + batterie) au-dessus.

Si je passe en 6 volts avec une batterie de moto je devrais pouvoir conserver les mêmes ampoules prévues pour 12 volts, tant que la tension ne risque pas de dépasser ces 12 volts (au-dela desquels l'ampoule pourrait "griller").

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Mar 28 Fév 2017 - 10:03

Pour éviter l'à coup au démarrage le système de l'ampoule de voiture en série avec la batteriede 12 volts et le moteur ... Ne fonctionne pas du tout comme je le prévoyais : Si l'ampoule s'éclaire à l'arrêt et qu'ensuite je fais rouler le caddie l'ampoule a bien tendance à s'éteindre (en roulant le moteur délivre une tension d'environ 6 volts et il ne reste donc plus que 6 volts environ aux bornes de l'ampoule), mais ce n'est pas pour cela que le moteur accélère et même si je soulève la roue il revient à l'arrêt et l'ampoule s'allume.

Donc il y a une erreur de conception dans mon montage et si je veux éviter l'a-coup au démarrage, c'est à dire attendre que le caddie roule pour autoriser le passage du courant dans le moteur il faudrait un autre système, alors que j'aurais préféré me passer d'électronique.

En 12 volts il n'y a pas d'étincelle au branchement ou au débranchement de la batterie sur le moteur (quand la roue est levée) : S'il n'y en n'a pas non plus avec le moteur bloqué (je branche 12 volts sur 4 ohms ce qui ne fait jamais que 3 ampères) je pourrais me contenter d'un interrupteur pour commander le moteur mais il restera l'a coup de démarrage (le caddie prend une "secousse" au branchement), et je n'ai pas trouvé de moyen simple (sans électronique) pour l'éviter.

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Mar 28 Fév 2017 - 20:05

Comme on dit qu'il ne faut jamais se décourager j'ai refait l'essai mais cette fois avec l'ampoule 12V de 20 watts au lieu de 5 watts pour l'essai précédent.

Et la le fonctionnement est conforme à ce que j'espérais : A l'arrêt, le caddie étant posé au sol avec sa batterie de 3 kg (et autant pour le moteur), lorsque j'avance le guidon pour mettre le contact sur le circuit "batterie-moteur-ampoule" en série, l'ampoule s'allume, le caddie démarre doucement et au fur et à mesure qu'il accélère l'éclairage de l'ampoule diminue jusqu'au filament rouge.

Si je penche le guidon vers l'arrière je soulève le moteur du sol et quand le contact de l'interrupteur devient passant le moteur tourne "à vide" et l'ampoule est complètement éteinte.

Donc ce système est bien apte à éviter les surintensités au démarrage et il augmente la progressivité de ce démarrage (pas "d'a-coup" à la fermeture du circuit).

Il est probablement assez "énergivore" (l'ampoule de 20 watts est souvent allumée : A chaque obstacle qui fait peiner le moteur elle s'allume à 20 watts et si on ne roule pas vite elle reste au rouge (au pif à 10 watts ?), mais pour le caddie j'ai de l'énergie à revendre puisque j'utilise un moteur et une batterie qui proviennent de trottinettes et vélos électriques.

Avec une ampoule de 50 watts ce serait probablement moins énergivore, l'ampoule s'éteindrait à plus basse vitesse, et l'on doit donc choisir la puissance de l'ampoule en fonction de la tension de la batterie et des conditions de roulement du caddie.

En mettant 3 ampoules de 12V-50 watts en série je pourrais essayer le système avec la batterie de 36 volts et peut-être éviter l'étincelle à la fermeture du circuit puisque le courant devrait être limité à 50/12 = 4 ampères environ, mais au départ les 3 ampoules vont consommer 150 watts et il y aurait intérêt à ce qu'elles ne restent pas au rouge quand le caddie roule à sa vitesse normale ensuite, en n'ayant besoin, pour rouler à 1m/s avec un poids de 10 kg dans une pente( coefficient de roulement ) de 1% de seulement ... 1 watt mécanique, soit, compte tenu des pertes diverses, peut-être au pire une ou quelques dizaines de watts ... Pour laquelle une batterie de 12 volts serait suffisante.

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Mer 1 Mar 2017 - 20:32

Je devrais remplacer mon système d'ampoule de démarrage par un relais 5 volts dont la bobine de commande serait branchée aux bornes du moteur et qui fermerait le circuit sur la batterie dès lors que la tension aux bornes du moteur (force contre électromotrice) dépasse ces 5 volts.

Ce système devrait être très économe en énergie : Pour brancher la batterie au moteur on attend que le caddie roule déjà à sa vitesse "de croisière" et ensuite il s'y maintient en mode "électrique", et le moteur ne sert ainsi que quand il est au meilleur rendement.

Et je n'aurais même plus alors à bricoler un interrupteur qui agit quand je penche le guidon du caddie vers l'avant : Il me suffirait de le pousser jusqu'à la vitesse de la marche et ensuite il avancerait "tout seul" jusqu'à ce que je le retienne pour l'arrêter.

Même pour un vélo à assistance électrique ce système pourrait être intéressant : Le cycliste se contente de lancer et relancer le vélo jusqu'à la vitesse de croisière, à partir du moment où le moteur prend le relais ou assiste le cycliste, parce-que c'est dans ces phases de démarrage et accélération que la consommation est importante, le moteur étant à "bas régime".

Et en prime, au moins pour un moteur brush sans roue libre, cela permettrait de s'affranchir du contrôleur pwm et sa si fragile électronique associée (j'ai acheté 5 contrôleurs ccmhcn et il ne m'en reste plus qu'un seul que je conserve précieusement dans sa pochette sans oser l'utiliser car tous les autres ont grillés Smile ) : Pour utiliser l'électronique il faut un minimum d'expérience et de soin, ce qui n'est pas à la portée du premier "bidouilleur" venu qui fait "dans l'heure" avec ce qu'il a sous la main, juste par curiosité pour voir "si ça marche" : Autrement la sanction est immédiate, on brûle la toile cirée de la table du salon, on explose les condensateurs chimiques et les mosfets,  et ça sent le brûlé dans toute la maison Very Happy

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par hube68 le Ven 3 Mar 2017 - 9:24

filomat, le ccmhcn n'est pas un "contrôleur", juste un bricolage chinois à deux sous sans aucune protection, normal que ça crame! Un vrai contrôleur de moteur est un chouia plus cher mais robuste s'il est bien adapté au type de moteur et de source électrique. A force de cramer des cchmachin, tu vas dépenser plus que si tu avais acheté au départ un vrai contrôleur solide.
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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Ven 3 Mar 2017 - 15:34

J'ai aussi cramé de vrais contrôleurs : Le 36 volts de mon greencity madrid quand j'ai voulu mettre une batterie lithium au lieu de la batterie plomb d'origine sans utiliser le contacteur d'origine : Mon contacteur prévu pour le 220 volts mais de petites intensités a provoqué une étincelle au branchement qui a grillé le contrôleur.

Et dernièrement j'ai voulu utiliser le contrôleur d'origine d'une trottinette 24 volts en l'alimentant sur une batterie de 36 volts : Cela semblait fonctionner au début, mais quand j'ai un peu tiré dessus il a cramé aussi.

Je commence à penser qu'il faut laisser l'électronique à ceux qui en ont l'habitude, et en plus je n'arrive même plus à souder deux fils de cuivre alors qu'autrefois j'y arrivais très facilement, je soudais même des tubes de plomberie ... Ce n'est plus le même cuivre, ou bien ce n'est plus le même fil de soudure, ou bien c'est le fil de soudure qui vieillit ... On commence à raconter autant de choses à propos de la soudure à l'étain que sur la fiabilité des batteries Very Happy

Et la course à la miniaturisation n'aide pas ceux dont les facultés visuelles diminuent avec l'âge ... Place aux jeunes Very Happy

Il est vrai que le ccmhcn est prévu pour la commande de petits ventilateurs mais non pour les moteurs plus puissants. Malgré tout il a fonctionné parfaitement pendant longtemps sur ma trottinette en 36 volts tant qu'il était à l'extérieur : Tout a commencé à se gâter quand j'ai voulu le cacher dans l'ancien logement de la batterie plomb d'origine en 24 volts.

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par Silicium81 le Ven 3 Mar 2017 - 17:02

Je commence à penser qu'il faut laisser l'électronique à ceux qui en ont l'habitude, et en plus je n'arrive même plus à souder deux fils de cuivre alors qu'autrefois j'y arrivais très facilement, je soudais même des tubes de plomberie ... Ce n'est plus le même cuivre, ou bien ce n'est plus le même fil de soudure, ou bien c'est le fil de soudure qui vieillit ...

Il faut juste utiliser le bon décapant Cool et enduire légèrement les tubes avant soudure, on chauffe et dès que le décapant fait des bulles, on applique le fil de soudure qui va réaliser la brasure par capillarité. Un ponçage préalable avec de la toile émeri est aussi nécessaire pour enlever l'oxydation du cuivre.

Pour les fils électriques, surtout ne pas utiliser de la soudure sans plomb ! Elle est très difficile à utiliser. On trouve encore sans problème de l'étain/plomb (et il faut de la soudure avec décapant intégré)


Dernière édition par Silicium81 le Sam 4 Mar 2017 - 9:35, édité 1 fois
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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

Message par filomat le Sam 4 Mar 2017 - 9:23

Il faudra bien que je m'y remette si je persiste à ne pas vouloir faire comme tout le monde en continuant à pousser (ou tirer ) mon caddie à la main et sans assistance électrique Very Happy

Merci Silicium, j'ai trouvé chez Auchan de la soudure plomb étain avec décapant et un fer à souder neuf mais je n'ai pas encore essayé, pour le moment je raccorde les fils avec des "dominos".

J'ai commandé 10 relais 5 volts pour 2 $ en Chine : Je prévois large, désormais, puisque je grille beaucoup Very Happy

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Re: freinage électrique et modérateur d'accélération au démarrage

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