求教具電子卅電機專長弟兄：兒童電動車改裝（機械的也要啦）

原帖由 anil 於 2010-5-15 05:54 發表
這樣可能比較簡單且裝電阻也比較容易

哇，這個圖是真的嗎？怎麼顏色淡淡的，別是俺們在做夢吧。看到這圖，俺們哭了、小女笑了、前幾年遠赴極樂世界的大黃狗夜裡回家撒尿了。這設計真是太帥了，單刀直入絕不囉唆，俺們已經把圖印出來，準備到五金店去找合適的零件了。感恩啦。

小弟是學商的，本帖一點忙都幫不上。不過看到各位學長熱烈的討論，倒有一點感想，好像看到「星艦迷航記」(Star Trek) 裡面，鷹眼（Lt. Cmdr LaForge，新一代的機工長）碰到了史考特（Mr. Scottie，老一代的機工長），兩人熱絡的交換關於企業號太空船的引擎如何如何的事情．．．對不起，我太入迷了。

感謝各位學長，我在旁觀也學到許多！

Jazz 大人，真的是您本尊嗎？愚弟不勝惶恐呀，您的大作，愚弟可是白紙黑字印出來，躺在床上細細品味的咧。感謝您的指導呀；哇，這下子玩大了，這帖子愈來愈專業了。您的意見愚弟稍後肯定要好好逐字消化吸收一番，現在本土造工坊先有些具體初級幼稚疑問，請您指點一下好嗎？

1.個人認為 動力求不高 先建議使用一般的24V步進馬達加煞車來控制機構驅動
    並可加裝可控的變頻器(雖然動力強可符合車輛使用 但為確保安全性 用變頻降壓的方式
    應可解決動力輸出的問題  並增加安全係數)

愚弟目前中意的是 24V 等級中，最便宜、功率最高的馬達。您所謂的「可控的變頻器」是否即為前面其他弟兄提到的 PWM，或是愚弟在 25哨貼出的那個 Motor Driver？如果是的話，這些玩意兒的目的是要配合可變電阻和油門踏板卅油門把手來控制馬達轉速（車速），對嗎？

  2.電力的部分 則由現行一般電動車的可充式電瓶來用 不需另外再去做更多思考
    理由是因為一部電動車的電力來源設計 已經過了多位RD人員的更換 測試 方得到
    結果 產品也已經搬上市面 小弟認為這段倒不需太多的費用心思

愚弟猜測您所謂的「電動車的可充式電瓶」，指得是電動高爾夫球車、電動機車、電單車的電瓶是嗎？如果愚弟考慮購買上的成本，而割愛另外選用一般汽車用電瓶及充電器，您有什麼看法嗎？

  3.機構上 馬達固定在車架上  可使用俱備平鍵(俗稱的川仔溝)配合傘形齒輪
    直接驅動前輪或後輪(一般大都驅動後輪)然後軸承部分(如照片所示)
   可選用俱備止付螺絲的型態 直接在運轉的軸承上鑽一孔簡單的傘形孔 直接固定

這部分愚弟要花時間好好吸收一下；這裡先確定一下，您有貼照片嗎，還是指得是前面回覆中的照片？

  4.輪胎的部分 使用腳踏車的內胎固然是好方法 但.......是否太小了點 在轉矩上
    可能比較容易產生誤差 當車子轉彎時 就有機會發生 而且 輪胎的大小 牽涉到車子
    本身的平衡問題 這個由學長自行判斷

這部分俺們也得吸收研究一下。目前想法是考量價格與安裝難度後，購買現成的輪子。

  5.車架材料的選用 如車身本體需有一定的強度時 一般材料就較無法承受人的重量
    跟車子產生動力時 容易發生的共振 建議在選用較為洛氏硬度較強的軸心鋼來做為主體
    (是否需熱處理 則由個人抉擇)非主體性架構 則由一般的管材來用便可

這部分要請 Jazz 大指點一下。此手打木造電動車構想從誕生至今，愚弟都想把握住兩個精神，即 DIY 以及盡量利用家中現有材料。愚弟有找到網站出售現成的車架，約美金 100 多一點。自行用金屬管材打造，則欠缺設備與技術（要焊接吧？）因此，目前仍中意愚弟在 27 哨第一個手繪圖片的構想：木造的主體、加上四方形鋁管加強結構、再利用各種角鐵、鐵片來補強。此土製電動車若給小孩玩，愚弟會想辦法限制速度來保障安全；大人玩時，則可能偶爾直線全速行駛一下，爽一把。在這種情況下，您估計這土造車身方案可行嗎？（選用四方形鋁管是因為應可鑽洞後，用螺栓固定到木板上，而避過焊接的難題；這樣便不須添購任何設備。）

  6.公差的配合 一定要慎重 此一關鍵會影響車子驅動時 是否會產生"累積公差"
    當值數過大時 車子跑沒多遠 可能就會產生解體性的共振效應

這方面的事情 ~ ~ 俺們這下玩太大了。且待俺們好好思量一下。

  7.腳踏板的部分 則建議用踏板加彈簧做基礎外 踏板的前端 直接加入通電端點螺絲
    以膠圈做底 鐵材做上(通電用) 下方做出通電板 在腳往前踏的同時 電源接通
    車輛前進 (建議做二個踏板 一前一後) 另外煞車的部分 則做在左腳踏板的部分
    如此一來 運用簡單的ON OFF的原理 應該可以把問題簡單化  
    而較不需在選用上 計算上 浪費太多時間思考  
   
您這第 7 點，意思是電瓶連接 ON/OFF 開關，然後直接接到馬達，而沒有轉速卅車速的控制嗎？踩右邊踏板車子前進；踩左邊踏板車子後退（兼作為剎車）？其實，略過轉速卅車速控制電路，而讓馬達 ON/OFF 直通電瓶，一直是讓愚弟很饞的想法，不但構造簡單、容易施工、也節省經費。如果小孩玩的時候，12V 電池直通 24V 馬達；大人玩時，12V X 2 串聯成 24V 後直通 24 V 馬達；車尾加裝第五輪防止翹孤輪；一切以好玩有趣為目標，而並不追求性能，您認為這樣電瓶直通馬達可行嗎？

這麼多問題，不好意思，感恩啦。

原帖由 SmokeyLT 於 2010-5-15 11:02 發表
小弟是學商的，本帖一點忙都幫不上。不過看到各位學長熱烈的討論，倒有一點感想，好像看到「星艦迷航記」(Star Trek) 裡面，鷹眼（Lt. Cmdr LaForge，新一代的機工長）碰到了史考特（Mr. Scottie，老一代的機工長）， ...

歡迎煙排駕臨呀。小女發話了，只要您入冬前速速回報大匹茲堡區兒童美食情報，她也願意把車子借您玩一下下。您兩位學業有成即將立業，有無打算傳宗接代一番呀？愚弟提供個親身經驗，不生小孩則已，如果要生的話，那晚生不如早生呀，別像愚弟這樣老來得子，體力負擔好大呀。

哇，Jazz學長也是巷子內的，這些意見實在是超專業。
累積公差、共振效應........這些doubleobuckshot學長可以思考看看。
踏板部分我真該敲自己，anil學長的這張3D圖一目了然，用這種的最簡單又好，機構零件不多，反而可以很穩定使用。

Jezz學長說的「 3.機構上 馬達固定在車架上  可使用俱備平鍵(俗稱的川仔溝)配合傘形齒輪
    直接驅動前輪或後輪(一般大都驅動後輪)然後軸承部分(如照片所示)
   可選用俱備止付螺絲的型態 直接在運轉的軸承上鑽一孔簡單的傘形孔 直接固定」
小弟想，是否是馬達前軸上一組，車體輪軸一組，然後對接？

doubleobuckshot學長，思考一下兩頂雨傘打開之後，將雨傘打橫相對，傘面與傘面相貼，這就是傘型齒輪的相咬和狀態。
突然覺得，高職專科所念的機械還沒忘光光，哈哈

這「傘形齒輪」是下面這種嗎？各位的寶貴意見，愚弟一定慢慢研究，期能品味出其中精髓，然後在不開辦專業工廠的原則下盡量採用。本帖對後憲顧問團的各種正反意見、點子、還有逛大街、打醬油進來逛逛的，均無限感恩啦。


[ 本帖最後由 doubleobuckshot 於 2010-5-15 20:48 編輯 ]

這圖型是一種示意
如軸心部分可採仿鋁門(扇形)之後葉(一般稱後鈕)比較無凸出物

[ 本帖最後由 anil 於 2010-5-16 19:02 編輯 ]

提出個人看法幾點--請多指正
* 步進馬達一般是DC可分2、4…相，每1轉分割為200等(200STEP)輸出以KG計不是瓦特，  2相是內有2組COIL，3相是內有3組COIL…要用數位計算磁場位址進行磁極極性轉換
*加裝可控的變頻器用變頻降壓—變頻器是AC變頻是不變電壓電動機在變頻不變電壓下內(阻)抗變動導致輸出扭力稍有變動
變頻馬達系不變電壓馬達內磁場強度稍有因內抗而改變影響轉速(又稱轉差)
同步轉速=60SEC*HZ/極數  交流(感應)馬達RPM<>同步轉速所產生轉速差(轉差)
安全係數--電動機決定於電路保護及控制時間準確
*車子轉彎穩定是因兩輪圓周長度所產生(最好要有差速器)及車體高度(重心)應該從預定最高時速計算輪徑及轉速在轉換成馬達轉速

[ 本帖最後由 anil 於 2010-5-16 14:37 編輯 ]

原帖由 doubleobuckshot 於 2010-5-16 01:21 AM 發表
Jazz 大人，真的是您本尊嗎？愚弟不勝惶恐呀，您的大作，愚弟可是白紙黑字印出來，躺在床上細細品味的咧。感謝您的指導呀；哇，這下子玩大了，這帖子愈來愈專業了。您的意見愚弟稍後肯定要好好逐字消化吸收一番，現在 ...

學長~~~小弟在這就不再繼續客套了~直接走進主題~
您如果要一次選擇多種素材  建議您直接到台灣三柱(MISUMI)的網站上 直接去看
(小弟工作時 必定會想辦法跟MISUMI公司直接要設計便覽書籍 內有眾多可選材料及電料
並附有參數及使用方法 與機械設計便覽有相同功能 但選擇物件更方便)

愚弟目前中意的是 24V 等級中，最便宜、功率最高的馬達。您所謂的「可控的變頻器」是否即為前面其他弟兄提到的 PWM，或是愚弟在 25哨貼出的那個 Motor Driver？如果是的話，這些玩意兒的目的是要配合可變電阻和油門踏板卅油門把手來控制馬達轉速（車速），對嗎？
基本上 那個是屬於手動控制 要看小朋友是否能適用的問題 小弟原先的想法 只是做簡單的旋鈕
裝置在小朋友看不到的位置上 由大人來做安全的把關 因為 我們永遠無法抓住小朋友的使用方式
有個萬一的話 就比較不好了

愚弟猜測您所謂的「電動車的可充式電瓶」，指得是電動高爾夫球車、電動機車、電單車的電瓶是嗎？如果愚弟考慮購買上的成本，而割愛另外選用一般汽車用電瓶及充電器，您有什麼看法嗎？
OK 原則並沒有產生太大的變化 馬達部分由變頻來控制的話 這個部分倒不需太在意 (只要動力足夠啦)


這部分愚弟要花時間好好吸收一下；這裡先確定一下，您有貼照片嗎，還是指得是前面回覆中的照片？(這題 在話題的上方已有答案囉)

這部分俺們也得吸收研究一下。目前想法是考量價格與安裝難度後，購買現成的輪子。

小弟的想法就是.........買現成的就對了啦 不要把結構問題一點一點的累積太多 以免讓問題從機構
一直延伸到機電 太多層層疊疊的問題發生時 就不容易找出真正的問題來修改了

這部分要請 Jazz 大指點一下。此手打木造電動車構想從誕生至今，愚弟都想把握住兩個精神，即 DIY 以及盡量利用家中現有材料。愚弟有找到網站出售現成的車架，約美金 100 多一點。自行用金屬管材打造，則欠缺設備與技術（要焊接吧？）因此，目前仍中意愚弟在 27 哨第一個手繪圖片的構想：木造的主體、加上四方形鋁管加強結構、再利用各種角鐵、鐵片來補強。此土製電動車若給小孩玩，愚弟會想辦法限制速度來保障安全；大人玩時，則可能偶爾直線全速行駛一下，爽一把。在這種情況下，您估計這土造車身方案可行嗎？（選用四方形鋁管是因為應可鑽洞後，用螺栓固定到木板上，而避過焊接的難題；這樣便不須添購任何設備。）

這樣的想法基本上沒錯 小弟唯一會想到的問題是........能承受多少重量??
而且 能否承受人體重量位置的變動 因為 人在車子上 亦有不斷移動的重力施加在車架上
重量的安全係數在這裡就顯得十分重要了
假設 承載的重量以100KG來算 你就必須抓到250KG來做(安全係數)
跟電梯的重量運算亦是相同的原理
所以說 如要考慮成本 那就簡單點 車體主軸跟輪胎軸心使用鐵的部分
連結的部分 亦可將圓軸用一般的"虎爛達"用切磨的方式切磨成凸字型
再鑽圓孔 螺牙使用上正牙 下反牙的方式 用螺帽固定極可
其它的車身 便可使用木材來做 (但木材都要經過砂紙磨過 以免起木屑 傷到小孩)
另外 鋁擠型雖然好 但....價格也是不便宜啊
唯一的好處..........好買好裝啦

您這第 7 點，意思是電瓶連接 ON/OFF 開關，然後直接接到馬達，而沒有轉速卅車速的控制嗎？踩右邊踏板車子前進；踩左邊踏板車子後退（兼作為剎車）？其實，略過轉速卅車速控制電路，而讓馬達 ON/OFF 直通電瓶，一直是讓愚弟很饞的想法，不但構造簡單、容易施工、也節省經費。如果小孩玩的時候，12V 電池直通 24V 馬達；大人玩時，12V X 2 串聯成 24V 後直通 24 V 馬達；車尾加裝第五輪防止翹孤輪；一切以好玩有趣為目標，而並不追求性能，您認為這樣電瓶直通馬達可行嗎？


既然前面已經設好變頻器來控制轉數了 您的電瓶不管怎麼動手 馬達所需的電源還是這麼多
基本上有了變頻的動作 壓降的部分已經是事實 小弟對這部分就較不去理會了

至於轉彎~~anil學長說得不錯 是個問題 但....小弟想得可能比較簡單
馬達動力部分設置在後輪 前輪負責轉彎
注意到輪胎大小規格及抓地力來控制這部分
小弟認為會比較單純點 這部分的想法 小弟比較往簡易方向來思考
(因為必須考慮到doubleobuckshot學長對機構的認知度
以及可施工的層次 故不去思考太專業的細目來讓學長傷腦筋  望學長見諒)

以上 小弟簡單的回答 希望有幫到學長

[ 本帖最後由 a122b357 於 2010-5-16 20:52 編輯 ]

原帖由 sharka 於 2010-5-16 10:10 AM 發表
哇，Jazz學長也是巷子內的，這些意見實在是超專業。
累積公差、共振效應........這些doubleobuckshot學長可以思考看看。
踏板部分我真該敲自己，anil學長的這張3D圖一目了然，用這種的最簡單又好，機構零件不多，反 ...

鯊卡學長
         您說的部分 跟小弟的不謀而合啦 先不說專不專業 您在照相領域裡
             也是一把罩啦~~~小弟 也是望而卻步啊