Projet voiture enfant électrique : cintrage et moteurs

[Herve64]

Pour ce qui est de tes axes de fusées , sur le dernier croquis, il ne te faut pas avoir l'axe à la perpendiculaire de ton chassis mais légèrement orienté bas de l'axe davantage vers l'avant de la voiture que le haut de l'axe pour donner de la "chasse" (c'est ce qui permet au véhicule de naturellement reprendre la position droite lorsqu'on lache le volant) cet angle de chasse est également présent sur un 2 roues

*old link*

*old link*

 

[Doc Gloumy]

sauf que sur un vrai différentiel cela ne représente pas de risque de doubler la vitesse d'une roue
c'est complètement faux , !! faites l'essai , c'est exactement ce qui se passe ,une roue bloquée on double la vitesse de l'autre ! tous les mécanos savent ça . C'est ainsi qu'il m'est arrivé de rouler en 2CV sur une seule roue , avec le cardan cassé , attaché le long du châssis et le frein contre la boîte de vitesse bloqué . Je roulais en seconde à 70 km/h, je n'ai jamais passé les vitesses supérieures pour me rentrer au garage .

Oui c'est ce que je voulais dire pour le diff, c'est ma phrase qui est pas claire, je voulais dire que sur le diff lorsque la roue se bloque et que l'autre double sa vitesse, cela ne représente pas grand risque mécanique pour le différentiel. Héhé j'ai aussi démonté le diff de ma deuch ^^ sur que lorsque le cardan pète on bloque le tambour avec une simple barre et l'autre envoie ce qu'il a la roue libre.

Bonjour
d'accord avec Moissan ! avec un variateur la gestion de deux moteurs en // est plus délicate qu'en série , L'intensité programmée est une valeur établie a l'avance , sur d'autres engins on a grillé des moteurs avec ce principe .
en plus ça me permet d'avoir une seule batterie et d'en rajouter une en // si le besoin de fait sentir." mauvaise opération car deux batteries plomb en // se détruisent par décharge de l'une dans l'autre

Ok tout cela me semble cohérant !! je vais regarder les prix des réguls 24V

 

[Doc Gloumy]

Pour ce qui est de tes axes de fusées , sur le dernier croquis, il ne te faut pas avoir l'axe à la perpendiculaire de ton chassis mais légèrement orienté bas de l'axe davantage vers l'avant de la voiture que le haut de l'axe pour donner de la "chasse" (c'est ce qui permet au véhicule de naturellement reprendre la position droite lorsqu'on lache le volant) cet angle de chasse est également présent sur un 2 roues

Tu fais bien d'en parler oui, je n'y pensais pas, tu me conseille quel angle de chasse ?

 

[moissan]

l'angle n'est pas la seule façon de faire de la chasse : on peut faire une bonne direction avec un axe de pivot de direction vertical , et simplement un petit decalage entre l'axe de direction et l'axe de la roue : axe de la roue un peut derriere l'axe de direction : ça provoque un petit effet roulette de caddie

avec le pivot de direction vertical ça rend la direction moins sensible aus caracteristique exacte du pneu : on peut changer de dimension sans changer la stabilité de la direction : j'en ai même vu l'avantage sur la citroen GS : un pneu eclaté ne destabilise pas la voiture

il ne faut pas confondre l'axe du pivot de direction , et la trajectoire de la roue avec la suspension : ça peut etre completement different

avec une trajectoire comme une roue avant de moto , ça fait fortement plonger la suspension avant quand on freine : c'est nuisible ... il faut attendre que le suspension avant se soit bien enfoncé pour freiner fort , sinon on fait patiner les roue avant avant que la charge y soit

citroen a mis sur la GS , puis toute ses autres voiture une grosse originalité : course de suspension incliné a rebrousse poil , l'inverse d'une fourche de moto : ça transforme instantanément un effort de freinage en augmentation de la charge sur la roue : la suspension avant ne plonge pas : on peut freiner rapidement sans attendre que ça s'ecrase

pour que ce principe soit le plus efficace il faut que la perpandiculaire a cette trajectoire de suspension passe par le centre de gravité de la voiture

je ne me demande pourquoi citroën n'a jamais communiqué sur cette qualité ! il inventent des bonnes chose mais ne le disent même pas

bien sur pour une voiture electrique jouet tout cela est completement superflu ... une suspension quelquonque marchera

une bonne suspension a la citröen est surtout utile pour faire un tout terrain

 

[Herve64]

@ Moisan pour avoir un angle de chasse avec un axe perpendiculaire au châssis, il faut faire un support de fusée à axes décalés...c'est plus difficile à réaliser; quoique !!( lorsque je vous vois réaliser des vilebrequins de moteurs, rien ne doit être impossible pour bon nombre d'entre vous) alors qu'en donnant un léger angle à la traverse d'essieu telle que Doc l'a dessinée, l'angle de chasse est tout aussi efficace et simple à réaliser. Ce n'est tout de même qu'une voiture de loisir pour enfant.

@ Doc L'angle que tu donneras ne doit pas être trop prononcé sinon tu auras le phénomène de roue qui a l'air de se coucher en braquant (comme sur les 2CV)

 

[Doc Gloumy]

Pour la direction aussi je pense aussi utiliser la géométrie ackermann pour avoir des rayons de braquage réduits : http://wikipedia.qwika.com/en2fr/Ackermann_steering_geometry

 

[moissan]

je ne connaissait pas ce nom la , pour moi c'etait plutot Jeantaud

ce principe est efficace pour les petit angles , c'est le principal pour une bonne tenue de route a grande vitesse , pour les grand angles ou les petit rayon de braquage c'est aproximatif : pour les engin devant braquer court sans massacrer les pneu il faut des systemes plus compliqué comme on voit sur les chariot elevateur

l'epure de Jeantaud est suffisante pour un kart ou une voiture mais n'est pas bonne pour les grand angles

 

[Berola]

Bonjour
Construire une voiture d'enfant suivant les principes des véhicules réels c'est très bien , pour le fun comme on dit .
Mais est ce vraiment utile vu l'usage et les performances très modestes de l'engin ??
@+

 

[Doc Gloumy]

Bonjour
Construire une voiture d'enfant suivant les principes des véhicules réels c'est très bien , pour le fun comme on dit .
Mais est ce vraiment utile vu l'usage et les performances très modestes de l'engin ??
@+

Oui il y a un peu de fun c'est sur mais pas temps que ça, j'ai déjà vu un petit kart sans différentiel qui n'arrivait tout simplement pas à tourner car il avait trop de poids sur l'arrière et pas assez sur l'avant, du coup ils ont été obligé de passer sur une roue libre à l'arrière, bref je pense que c'est sympa de suivre des grands principes aussi pour le fun de la conduite après ^^

 

[stanloc]

Bonjour,
Pour un véhicule d'enfant devant rouler dans un espace obligeant à des rayons de braquage faibles nous avions mon frère et moi, étant gosses, fait un chariot avec les deux essieux braquants à la façon de l'attelage Renard des chariots de gare (aujourd'hui ils sont différents pour le même résultat ; ils sont sur le même principe que les attelages de camions et remorques des forains ; le camion traîne plusieurs remorques )
Par ailleurs ne serait-il pas amusant de fabriquer de toutes pièces un différentiel mécanique et de n'utiliser qu'un seul moteur électrique ??? Je pense qu'électroniquement il n'est pas possible de faire l'équivalent simplement pour deux moteurs électriques.
Stan

 

[Doc Gloumy]

Bonjour,
Pour un véhicule d'enfant devant rouler dans un espace obligeant à des rayons de braquage faibles nous avions mon frère et moi, étant gosses, fait un chariot avec les deux essieux braquants à la façon de l'attelage Renard des chariots de gare (aujourd'hui ils sont différents pour le même résultat ; ils sont sur le même principe que les attelages de camions et remorques des forains ; le camion traîne plusieurs remorques )
Par ailleurs ne serait-il pas amusant de fabriquer de toutes pièces un différentiel mécanique et de n'utiliser qu'un seul moteur électrique ??? Je pense qu'électroniquement il n'est pas possible de faire l'équivalent simplement pour deux moteurs électriques.
Stan

J'ai bien une boite de 2cv qui pourrait faire ça mais quel emplâtre sur une voiture d'enfant, c'est surtout que ça serait trop compliqué et trop long à faire, en plus trouver deux moteurs 12v de 400W chacun est à mon avis plus simple que de trouver 1 moteur de 800W en 24V

 

[moissan]

a quoi bon mettre un vrai differentiel , pour avoir besoin d'un moteur plus gros encore plus difficile a trouver ?

2 moteur c'est bien la solution la plus simple

la direction en respectant l'epure de jeantaud ne coute rien de plus que de faire n'importe comment ! donc pourquoi s'en priver ! , ensuite ça patine un peu aux plus gros angle comme toute les vraie voiture aussi : je ne vois que les chariot elevateur qui on besoin de direction plus compliqué pour etre parfait aux très gros angles

 

[Papy54]

Suite aux discussions sur le fonctionnement des moteurs à CC, quelques principes:

Un moteur à courant continu avec des aimants permanents est un moteur à excitation constante.
-Il est réversible: si on l'entraine, il produit une tension proportionnelle à la vitesse de rotation, c'est la FEM (force électromotrice). Si il produit du 12V à 1200T/mn, il produira 6V à 600T/mn (il génère 0,01V/T.mn)c'est le principe des dynamos tachymétrique. C'est très linéaire.
Cette notion permet de comprendre ce qui se passe quand il fonctionne en moteur. En effet quand il est alimenté et qu'il tourne, il produit toujours cette FEM qui viendra se soustraire (s'opposer)à la tension d'alimention.
On l'appelera alors Force Contre Electromotrice (FCEM)

L'induit (rotor) a une résistance interne très faible (quelques fractions d'ohms) . Raison pour laquelle, si il est bloqué, le courant monte à des valeurs très élevées si il n'y a pas une électronique qui limite. C'est important avec des batteries au plomb capable de sortir des courants très importants (plusieurs centaines d'Ampères)

Quand on alimente ce moteur:
Son couple est proportionnel au courant qui traverse l'induit et au champ magnétique généré par les aimants. Plus les aimants sont puissants, plus le couple est élevé pour un même courant.
En conséquence:
A la mise sous tension, le courant monte très rapidement, puisque le moteur se comporte comme un court-circuit.
Dès que le moteur tourne, il produit une FCEM proportionnelle à la vitesse.
Le courant dans l'induit est égal à U-FCEM/ Résistance de l'induit.
En reprenant l'exemple du début, on voit que lorsque le moteur atteint 1100T/mn, sa FCEM sera égale 11V ;
Tension d'alimentation:12V
Si la résistance de l'induit =0,1Ω
le courant sera: (12-11)/0,1=10A :la vitesse peut encore augmenter

Quand le moteur atteint 1200T/mn
Le courant sera 12-12/0,1=0 : la vitesse n'augmente plus.


Si 2 moteurs identiques sont en séries, chaque moteur produit sa FCEM. Ils sont parcourus par le même courant.
Quand la somme des FCEM égale la tension d'alimentation, le courant tombe à 0, la vitesse n'augmente plus..
Si un moteur se bloque la FCEM à ses bornes tombe à 0 et toute la tension d'alimentation est disponible pour l'autre qui peut donc doubler sa vitesse. En réalité, la régul va vite corriger la tension pour maintenir le courant dans les limites des moteurs.
I =[U- (FCEM1+FCEM2)]/ (2X résistance de chaque induit).
Ensuite on peut comprendre toutes les situations intermédiaires.

Si les moteurs sont en parallèles c'est plus compliqué si il n'y a qu'une électronique commune.
En effet supposons que les 2 moteurs tournent à 1200T/mn, ils produisent tous les 2 une FCEM de 12V le courant est stablisé par U -FCEM / (résistance d'induit)
par exemple:
Si l'alim est à 13V
La FCEM à 1200T/mn 12V
La résistance d'induit 0,1Ω
Le courant sera
(13-12)/0,1=10A

Supposons qu'un moteur se bloque
Sa FCEM tombe à 0
Le courant théorique pour ce moteur devient:
(13-0)/0,1= 130A

Soit le moteur encaisse soit la régule fait chuter la tension brutalement à 2V et l'autre moteur devient générateur brutalement, il envoie une tension de 11V dans la régul et dans l'autre moteur....
C'est pas terrible comme situation.

En conclusion (pour de la traction avec ce type de moteur):
L'électronique est chargée de régler le courant selon le besoin de couple de la voiture et dans les limites autorisées des moteurs.
La tension sera déterminée par la vitesse de l'engin.
Il vaut mieux mettre les moteurs en série avec une seule régul.

 

[Berola]

Très bonne et complète explication Papy54 ..... que je n'ai pas eu le courage de faire !
C'est exactement ça .
Le variateurs électroniques modernes a base de transistors a effet de champ sont très indiqués avec les moteurs a aimants permanents . Actuellement un ami construit un engin avec 3000 watts de moteur sur ce principe , et ça marchera !
Pour une application ferroviaire avec 4 moteurs de 300 watts je vais faire du série / parallèle car les moteurs sont couplés mécaniquement deux a deux .
@+

 

[Doc Gloumy]

Suite aux discussions sur le fonctionnement des moteurs à CC [...]

Merci pour ces explications, j’étais arrivé à la conclusion qu'il est mieux de mettre les moteurs en série, mais là c'est clair qu'il vaut mieux cette solution comment ne pas en être convaincu maintenant !!

 

[Papy54]

explication ..... que je n'ai pas eu le courage de faire !

Le plus difficile est de réduire en quelques lignes compréhensives mais factuelles, avec des éléments de calcul, le fonctionnement de ces moteurs.
J'ai pas beaucoup de mérite quand j'avais 20 et quelques années, je travaillais à la CEM qui fabriquait des moteurs CC pour la SNCF et la RATP.
Autre remarque:
Les moteurs à aimant permanent sont à couple constant (au courant nominal).
La puissance est donc directement proportionnelle à la vitesse. Si il est annoncé à 300W à 1000T/mn, il ne fait plus que 3W à 10T/mn. Ce qui signifie qu'il faut penser à une bonne démutiplication pour qu'il parte vite dans les tours.
On peut, certe, augmenter momentanément le courant, le couple n'augmentera que proportionnellement.

Pour une application ferroviaire avec 4 moteurs de 300 watts je vais faire du série / parallèle car les moteurs sont couplés mécaniquement

Eh oui! si les moteurs sont liés mécaniquement, l'inconvénient décrit ne peut plus exister. On trouve cela dans les locos en vrai. Photos ci-dessous

Pour la traction l'idéal est le moteur série qui permet des couples impressionnants.
En effet l'inducteur est parcouru par le courant d'induit et plus le courant est élevé dans l'induit, plus le champs magnétique l'est également, le couple devient dément jusqu'à saturation du fer.
Quand le courant dans l'induit est multiplié par 2 le couple est multiplié par 4.
On double le couple par le courant d'induit et on remultiplie par 2 en doublant le champ des inducteurs.
Le moteur qui ressemble serait le démarreur de voiture, mais il faudrait le modifier pour en faire un moteur à fonctionnement permanent.
-En mettant des paliers sur roulement,
-une ventilation forcée,
-des charbons un peu moins cuivrés pour ne pas creuser le collecteur,
-une électronique assez puissante,

Mais je vous raconte pas le plaisir des reprises....


Un petit retour dans le passé, c'est au musé de Mulhouse:

Schéma de couplage

Mécanisme de couplage

La loco

 

[moissan]

le moteur a courant continu a aimant permanent impose un variateur electronique a decoupage , pour s'adapter a la vitesse : a basse vitesse la tension est beaucoup plus faible que 12V : le variateur prend le 12V et augmente le courant pour faire du 1 ou 2 V

avec le moteur a exitation serie des locomotive et des chariot elevateur ça s'adapte plus facilement

les voiture electrique genre peugeot 106 ont des moteur electriques a exitation serie leroy somer

il n'y a pas que les vieille locomotive 2D2 qui avaient des moteur a exitation serie : ça a été la solution classique de toutes les locomotive electrique ou diesel electrique , des metro et des tramway ... ça n'a changé qu'avec la nouvelle electronique de puissance , moteur asynchrone ou synchrone

 

[Berola]

je me croirai revenu au boulot !!
Les 2D2 étaient de sacré locos ! 144 tonnes quand même , mais je préférait les CC6500 qui ont été les dernières locos a chaine de traction "classique"

@+

 

[françois44]

je me croirai revenu au boulot !!
Les 2D2 étaient de sacré locos ! 144 tonnes quand même , mais je préférait les CC6500 qui ont été les dernières locos a chaine de traction "classique"
@+

Ah les 2D2, sacrées machines. J'ai eu la chance de faire Avignon Paris en cabine d'une 5500 qui remontait un train couchettes, en 79 ou 80.... Ca secoue et mes pauvres oreilles s'en rappellent encore mais quel plaisir quand on aime ça...

 

[Doc Gloumy]

Dire que j'ai passé un bac électrotech... mes cours sont loin, c'est ça de plus bosser dans l'elec on oublie tout !

SInon depuis j'ai reçu mes moteurs, il y en a une qui est plus petit que l'autre, mais je vais essayer d'en trouver un identique au plus gros histoire d'avoir une bonne répartition des efforts
En attendant je vais mesurer la conso des moteurs à la pince ampèremétrique que je vois comment dimensionner correctement le régulateur.

 

[Papy54]

je vais mesurer la conso des moteurs à la pince ampèremétrique

N'oubliez pas que c'est du continu, donc pour la pince ampèremétrique, j'ai des doutes.
La mesure du courant a un sens si ce courant est sinusoïdal.
Si c'est un courant "continu" haché, la pince va relever une info, mais qui sera fantaisiste.

 

[Berola]

Bonjour
Les pinces ampèremetriques a effet Hall mesurent du continu
Sinon un ampèremètre de tableau de calibre 30 ou 40 amp fait l'affaire .
on en trouve pour moins de 10 euros
@+

 

[stanloc]

Bonjour
Les pinces ampèremetriques a effet Hall mesurent du continu
Sinon un ampèremètre de tableau de calibre 30 ou 40 amp fait l'affaire .
on en trouve pour moins de 10 euros
@+

Bonne remarque ; le prix d'une pince qui mesure en continu et en AC est "un peu plus cher" aussi.
Attention avec les "ampèremètres de tableau qui affichent 30 ou 40 A" car il risque de manquer le shunt qui va avec.
Stan

 

[Papy54]

Bonjour Les pinces ampèremetriques a effet Hall mesurent du continu

Merci pour l'info, je ne connaissais pas, va falloir que je me recycle, j'en étais resté aux shunt ampèremétrique.

 

[Doc Gloumy]

j'ai cette pince : la MW3050 : Caractéristiques MV3050

 

[moissan]

ta pince ne mesure que l'alternatif

si elle n'indique pas zero elle indique la composante alternative due au decoupage du variateur , ce qui ne signifie pas grand chose

les pince amperemetrique avec capteur a effet Hall sont beaucoup plus cher ... pas vraiment justifié : il vaut mieux un vrai shunt : une resistance permettant de mesurer le courant avec une faible chute de tension

un vrai shunt vendu comme accessoire de mesure est assez cher ... mais on peut faire de multiple façon : un gros fagot de resistance de 1ohm en paralele ... un simple bout de fer de la bonne longueur et diametre

 

[stanloc]

Un shunt 600 A comme peut mesurer cette pince mais en AC va surement coûter plus cher qu'une pince à effet Hall
Moissan tu es rarement à bout d'arguments mais enfin ...............
Stan

 

[Berola]

Bonsoir
J'ai des ampèremètres de tableau de 30 et 40 ampères CC SANS shunt , un bobinage de gros fil simplement.
Ils sont de classe 2 ce qui suffit la plupart du temps .
@+