Wszystko o budowie rowerów elektrycznych
23Wrz

Zabezpieczenie termiczne instalacji

Zabezpieczenie termiczne to najważniejsza modyfikacja, jaką można przeprowadzić w rowerze elektrycznym. Skutecznie zabezpiecza ona rower przed jedyną formą uszkodzenia użytkowego, jakie to może się nam przytrafić – przegrzania podczas użytkowania.

O ile w rowerach standardowej mocy (tj w okolicach mocy znamionowych) nie jest konieczna – to w przypadku rowerów z zacięciem terenowym lub mocach bliskich maksymalnych – jest obok wymiany przewodów silnikowych na grubsze – niezbędna.

Skąd wiedzieć, czy potrzebuję przeróbki?

Ogólnie to w każdym rowerze zbudowanym do zabawy w teren taka modyfikacja jest bardzo wskazana. Za kilka zł. zabezpieczamy sprzęt wart nawet kilka tyś.

Zabezpieczenie termiczne silnika

Elementy:

  • Klej termoprzewodzący
  • Wyłącznik termiczny NC 145-150st

Zasada działania:

IMG_7510Wyłącznik termiczny typu NC 150st działa tak, że poniżej temperatury zadziałania przewodzi prąd. Zatem przepuszczamy przez ten wyłącznik sygnał ze stacyjki. Jeśli temperatura w silniku się podniesie do niebezpiecznego poziomu i wyłącznik termiczny zadziała to rozłączy sygnał stacyjki sterownika. Sterownik się wyłączy, a wraz z nim cały rower. Po ostygnięciu stacyjka się włączy i będzie można kontynuować.

Montaż zabezpieczenia

original-54866683c2fbca6d445816e802eb4bc3Należy otworzyć silnik oraz podwoić przewody zasilające w silniku korzystając z odpowiednich opisów. Dodatkowo oprócz kompletu przewodów powinieneś upchnąć w osi dodatkowe 2-4 par (czyli 4-8szt) dodatkowych przewodów na potrzeby czujników. Idź do sklepu, kup 3m przewodu telefonicznego, wyjmij z niego żyły i wsuń. Efekt będzie taki jak na zdjęciu po prawej stronie. Bez problemu powinno udać się upchnąć minimum 4-8szt. Kiedy będzie to gotowe, przewody zamontowane, a oś uszczelniona, możemy zabrać się do pracy.


IMG_7511Bezpiecznik termiczny musi być typu 150st NC (normalnie zamknięty). Taki typ rozwiera powyżej temperatury krytycznej. Musi także mieć metalową obudowę, nie może być plastikowy, ponieważ nie wytrzyma panujących w silniku temperatur i zostanie uszkodzony. Bezpiecznik termiczny mający metalową obudowę nie może być zamontowany ot tak w silniku, bo prawdopodobnie zrobilibyśmy zwarcie 🙂 Dlatego przed zamontowaniem musimy zaizolować go czymś, co przewodzi ciepło, ale nie przewodzi prądu. Najlepsza do tego celu jest taśma typu Kapton. Jeśli zakupimy wyłącznik termiczny w tym miejscu, otrzymamy go już odpowiednio zabezpieczonego własnie taką taśmą.

original-12f32c6729ffe0bbea9eee014b36f9eaZarówno montaż wyłącznika jak i termistora musimy przeprowadzić w konkretnym miejscu silnika, tj w najbliższej okolicy przewodów fazowych. Praktyka mówi, że to właśnie tutaj silnik nagrzewa się najbardziej i tutaj zabezpieczenie jest najpotrzebniejsze. Skrajnie po prawej zamieszczam zdjęcie silnika, który spaliłem podczas testów. Zobacz w jakich miejscach nastąpiło przegrzanie. Zaznaczyłem to żółtymi prostokątami. Skoro te miejsca nagrzewają się najszybciej – włąśnie tam powinniśmy zamontować elementy monitorujące i zabezpieczające.

IMG_7516IMG_7518Wsuń delikatnie wyłacznik termiczny miedzy przewody silnika. Znajdź takie miejsce, gdzie da się go dobrze ułożyć. nie siłuj się, druty są ostre i łatwo mogą przeciąć izolację z Kaptonu. Rozetnij kilka nitek mocujących druty aby zrobić miejsce. Staraj się zamontować go gdzieś blisko przewodów fazowych. Zauważ też, że czujnik nie może wystawać zbyt mocno z uzwojeń. Może zwyczajnie nie zmieścić się i będzie trzeć o pokrywę silnika.

IMG_7519To samo dotyczy termistora, czyli elementu mogącego wyświetl temperaturę (Gdy mamy Pikacza v1). Znajdź mu miejsce gdzieś niedaleko, takie, żeby można go było wsunąć gdzieś pod przewody – polepszy to jego kontakt z cewkami i uczyni pomiar bardziej dokładnym. Zauważ na zdjęciach, że tak dobierałem miejsce mocowania obu elementów, aby te były otoczone drutami cewek. Polepsza to pracę i pomiary z tych elementów. Pamiętaj, aby nie robić tego na siłę. Chwilę to może potrwać, ale na pewno uda się znaleźć odpowiednie miejsca.

IMG_7522IMG_7520Jeśli wszystko jest ok, wyjmij elementy ze swoich miejsc, wysmaruj je klejem termoprzewodzącym i przyklej wszystko na swoje miejsca.

 Bardzo istotną sprawą jest, aby po montażu elementów sprawdzić miernikiem, czy nie ma zwarć. Musimy to zrobić i przepikać, czy jakiś przewód nie ma przypadkiem przejścia na obudowę lub na zasilanie faz. Fazy i obudowa silnika nie mogą mieć przejścia z żadnym z pozostałych przewodów (oczywiście fazy ze sobą wzajemnie mają przejście).

Wskazówka: Jeśli udało Ci się przecisnąć przez oś 6 lub 8 przewodów (da się to zrobić), to wtedy masz do dyspozycji dodatkowe 2 pary kabli. Polecam zamontować dodatkowy komplet termistor + wyłącznik termiczny (ewentualnie dodatkowy jeden z elementów). Nie jest to konieczne, ale wskazane. Zawsze będzie zapas. 

Po montażu silnik można zamknąć.

Pamiętaj, aby:

  1. Zmierzyć wszystkie kabelki na okoliczność zwarć do obudowy i do przewodów fazowych (robisz to 2x, najpierw po przeciągnięciu przewodów, potem drugi raz po montażu gotowego koła)
  2. Unieruchomić wszelakie przewody opaskami zaciskowymi – w środku nie może nic latać.
  3. Uszczelnić oś silnika jakimś silikonem – aby nie dostawała się wilgoć.
  4. Uszczelnić pokrywę silnika silikonem przed przykręceniem

IMG_7613Tak przygotowany silnik możemy podłączyć do Pikacza v1 i mamy temperaturę pod kontrolą. Wydatnie zwiększa to bezawaryjność całego rumaka i pozwala maksymalizować wrażenia podczas użytkowania w terenie 🙂 Po prawej widok na Pikacza świeżo po odbytej wycieczce. Temperatura silnika 104st, czyli ledwo ciepły 😛

 

Uwaga: Przeczytaj także wpis dotyczący przewodów czujników halla – przewody te są dość wrażliwe i łatwo je uszkodzić podczas powyższej procedury.

 

Zabezpieczenie termiczne Sterownika

Elementy:

  • Klej termoprzewodzący
  • Wyłącznik termiczny NC 50st
  • (opcja) Wyłącznik termiczny NO50st

Zasada działania:

IMG_7510original-549707b9c6b6b787f19088490bf64a87Podobnie jak w przypadku zabezpieczenia silnika – tak i zabezpieczenie sterownika realizowane jest na zasadzie odłączenia przewodu stacyjki w sytuacji, kiedy obudowa sterownika przekroczy 80st. Używamy do tego wyłącznika 80st NC. Sterowniki zamknięte w skrzynkach bez przepływu powietrza sa podatne na przegrzanie i uszkodzenie. Dlatego taki wyłącznik wyłączy za wczasu napęd.

Opcjonalnie możemy zastosować wyłącznik NO 50st i wentylator. Podłączamy takie nieduże chłodzenie do przetwornicy 12V (takiej, która daje nam 12V bezpośrednio z akumulatora). Wyłącznik NO jest normalnie rozwarty, więc wentylator się nie kręci. Jeśli temperatura wzrośnie do poziomu 50st wentylator sie uruchomi i zacznie mieszać powietrze w okolicy sterownika – to zazwyczaj wystarcza. Jeśli jednak temperatura nadal rośnie (jakieś szczególnie mocne dawanie w palnik po lesie) to powyżej 80st rower się wyłączy. Działa to całkiem fajnie.

 C.D.N.

komentarzy 9 do wpisu “Zabezpieczenie termiczne instalacji”

  1. Sławek napisał(a):

    Wszystko jasne, tylko jak te przewody połączyć do stacyjki? Co w przypadku gdy nie mamy stacyjki, tylko przyciski na kierownice http://nexun.pl/sklep/manetki-przyciski/268-przyciski-na-kierownice-4x-cd.html

  2. Paweł napisał(a):

    Siemanko.
    W jakich warunkach został przysmażony silnik? Moc, czas. Czy to RH2806?
    Nich mi ktoś przejaśni taki problem: Bateria 48V, sterownik 45A. Rozumiem, że sterownik pociągnie z baterii maksymalnie (48×45)W. Dla uproszczenia 2kW. Jakie będą prądy fazowe silnika? Czy to będą te same 45A z wypełnieniem impulsu 66% na żyłę (fazę)? Czy ja czegoś nie kleję?
    Jaka będzie moc orientacyjnie przy Vmax dla RH2806. 100%, 50%, 30%?

    • tas napisał(a):

      Silnik był spalony specjalnie, na trasie, pełen gaz i mała prędkość 10km/h, po 100m się spalił 🙂
      Tak, sterownik maksymalnie pociągnie z akumulatora 54.6V * 45A = 2457W, oczywiście spadek napięcia pod obciążeniem (zależnie od jakości akumulatora) spowoduje troszkę mniejszą moc kierowaną do silnika, ale max jest łatwe do obliczenia. Dasz pełen gaz to tyle mniej więcej zobaczysz na wyświetlaczu pikacza.
      Natomiast prądy fazowe są wyższe, sięgają 2-3x krotności prądu z akumulatora (powiedzmy 100-120A) ale tak wysokie utrzymują się tylko przez pierwsze kilknaście km/h, później silnik przyśpiesza, prądy fazowe równają się prądowi z akumulatora.

  3. Andrzej napisał(a):

    Taśma kapton przewodzi ciepło a nie zapobiega temu ? Wszędzie wyczytuję, że taśma kaptonowa jest termoizolacyjna a nie termoprzewodząca 😮 Jak to jest ?

    • tas napisał(a):

      Kapton w pierwszej kolejności izoluje elektrycznie. I na tym nam zależy podczas montażu zabezpieczenia. Jej zdolności termoprzewodzące są na drugim miejscu. Ze wszystkich materiałów izolujących elektrycznie, które można zastosować do tego typu zabezpieczenia, to właśnie Kapron jest najodpowiedniejszy. Zauważ, że tranzystory w niektórych sterownikach są przykręcane do obudowy właśnie przez tą taśmę. A potrafią się tam wydzielać setki wat 🙂

  4. Witek napisał(a):

    Wszystko zrobiłem jak opisane. Problem w tym że silnik kręci się nie w tą stronę co potrzeba. Zamiast rower do przodu to chce jechać do tyłu. Co może być przyczyną?

    buuu007@wp.pl

    • tas napisał(a):

      Nic się nie stało złego – obroty silnika łatwo się zmienia. Po prostu proszę znaleźć inną konfigurację przewodów halli i faz, przy której silnik kręci się w dobrą stronę.

  5. Jan napisał(a):

    Czy taki silnik roweru elektrycznego może działać jako prądnica i generować prąd, i przy zjeździe z górki ładować akumulatory ?

    • tas napisał(a):

      Jak najbardziej, ale czy silnik (bez przekładniowy, czyli np taki, jak w opisie powyżej) regeneruje, czy nie – zależy od sterownika. Nadmienię tylko, że regeneracja jest ogólnie mitem – statystycznie da się odzyskać tylko 3-5% złożonej energii. Opiszę to niebawem dokładniej.

Facebook

Get the Facebook Likebox Slider Pro for WordPress