as-built dossier

Stappenplan:

Chassis:

Eerst zullen we het chassis maken, hiervoor hebben we het vierkant ijzeren profiel voor nodig. Eerst zagen we alle stukken op maat, daarna zullen we alles aan elkaar lassen.
Eerst maken we een rechthoek die we zorgvuldig aan elkaar lassen (gele lijnen).

Daarna monteren en bevestigen we de dwarsligger voor meer stevigheid en de zetelondersteuning (blauwe lijnen). Eens dat bevestigd is met een las kunnen we ook de voorkant maken (rode lijnen). Dit is de basis van onze elektromobiel, deze controleren we nu als alles goed en stevig aan elkaar gelast is. Als dit niet gebeurt is dan ontstaat er een kans dat het chassis breekt.

Sturing

Nu zullen we beginnen aan de mechanische sturing van onze mobiel. Eerst maken we onze assen voor de sturing, de houder voor de tandlat en de voorenste as om de wielen op te bevestigen.de bemate tekeningen vindt je terug in bijlage.

Eenmaal we alle stukken hebben maken we eerst onze basis voor onze stuur-as aan te bevestigen. Deze zijn aangeduide met gele lijnen.

Nu plaatsen we eerst onze tandlathouder en onze houder voor de voorwielen. Dit moet ook stevig aan elkaar gelast worden zodat er zeker geen breuken zijn. Nu monteren we onze voorassen aan de houder, dit doen we met een bout en moer zodat we een scharnierpunt hebben.

Mechanische rem

De mechanische rem gaat simpel te werk en duwt tegen het achterwiel waardoor er wrijving ontstaat en  het wiel tot stilstand gebracht wordt.
De rem  wordt geplooid eenmaal hij in het frame zit, anders krijg je hem er niet in.

montage

Nu we volledige chassis gemaakt hebben moet het er uit zien als onderstaande foto. Is dit niet het geval moet het aangepast worden tot het juist is.

Alles stukken die niet aangekocht zijn en zelf gemaakt moeten worden staan in bijlage met de nodige bemating.

Elektrische schakeling

Om ons project van stroom en spanning te voorzien maken we gebruik van 2 12V batterijen die gemaakt zijn voor elektromobielen. Ze voorzien onze schakeling van 12V en onze motor van 24V zodat alles genoeg spanning heeft.

Voor de elektrisch sturing van de motor maken we gebruik van een H-brug,  door deze schakeling kunnen we de motor in 2 richtingen laten draaien. Deze maken we op een bredbord omdat het het gemakkelijkst is  om aan te passen.             

Als schakelaar A en D gesloten zijn draait de motor in de ene richting, zijn B en C gesloten draait deze in de andere richting. We maken gebruik van mosfets  (Q8, Q7)als schakelaars omdat deze zeer snel aan een uit kunnen schakelen. Ook omdat we ze met spanningen kunnen aansturen en ze grote stromen kunnen sturen.  We hebben er 2 in parallel gezet omdat de stroom dan verdeeld wordt over de 2 mosfets. Ook worden de fet’s op een koelplaat gezet om deze af te koelen, gebeurt dit niet kunnen ze kapot gaan door de warmte die ze ontwikkelen.

Over de mosfets hebben we schottky diodes (D3) geplaatst, deze zorgen dat de tegen emk van de motor gesperd wordt en onze schakeling niet kapot gaat. Het zijn schottky diodes omdat deze sneller schakelen dan gewone.
Voor de gate van de mosfet staat een gate driver, deze zorgt ervoor dat de gate goed wordt voorzien van spanning en stroom als deze toe moet. Hierdoor schakelt de mosfet sneller en wordt er minder warmte opgewekt.

De mosfets worden aangestuurd door een Arduino die we geprogrammeerd hebben. Als we een schakelaar op vooruit zetten wordt deze vooruit gestuurd, in stand achteruit gaat hij achteruit. We sturen enkel het begin aan om een rustige start te hebben. We hebben ook een schakelaar met start en stop, deze moet eerst op stop staan vooraleer de draairichting te veranderen.
 We sturen pulsen naar de mosfets die steeds sneller gaan, dit noemt men puls width modulation (pwm). Zo start de motor traag en gaat deze tot in volle toeren met eenzelfde koppel. Regel je enkel de stroom verlies je veel beginkoppel.
Het Arduino programma is te vinden in bijlage samen met alle andere datasheets van componenten die we gebruiken met evenals de schakeling.

Plaatsen van de elektrische schakeling

We plaatsen eerst de motor, deze wordt bevestigd aan het chassis met 2 beugels en 4 bouten. Dan zetten we ons bredbord op de achterkant van de mobiel. We sluiten de motor aan en bevestigen de mosfets en schottky diodes op onze koelplaat. we bevestigen ook de schakelaars aan de voorkant van onze elektromobiel om gemakkelijk aan en uit te zetten.

Afwerking

We halen alles terug uit elkaar tot we aan het chassis zitten, we wrijven het chassis af en zetten het in een kleurtje zodat het mooier oogt. We geven het een paar lagen, laten het drogen en zetten hem terug in elkaar.  We monteren ook ons stuur op de stuur-as.

We gaan de elektrische schakeling veilig stellen van water als we door een plas of in de regen rijden, dit doen we door een houten bescherming. We zagen onze plank in stukken en maken er een houten bekisting mee. Ook leggen we een houten plank op de grond van het chassis zodat we onze batterijen en voeten daar kunnen zetten.
We voorzien 2 gaten in de beschermingskap van vanachter om er een ventilator op te zetten. Deze ventilator dient om de temperatuur in de kap laag te houden, anders zou het er te warm worden met de mosfets. We hangen een stuk geperforeerd ijzer voor de gaten tegen de regeninval.

We beschermen de stuur-as door middel van een ijzeren kap. Deze wordt met zelftrekkende schroeven aan het steunijzer voor de as gemonteerd. Deze wordt ook afgewreven en gespoten om er mooier uit te zien.

BOM

Handleiding

Om de motor te starten dient men de aan - uitknop op 'aan' te schakelen. Om een voorwaartse beweging te starten moet men de versnellingspook in eerste plaatsen door het ontkoppelingspedaal in te drukken en daarna te schakelen, laat het pedaal nu zeer voorzichtig komen. Om sneller te rijden dient men een versnelling hoger te schakelen ( tweede of derde).

Wil men achteruit rijden dan dient men de versnellingspook in achteruit te schakelen, eerst moet men natuurlijk het ontkoppelingspedaal indrukken, laat het pedaal weer voorzichtig komen.

Om te remmen is er een handrem voorzien, deze dien je achteruit te trekken tot je de gewenste snelheid hebt of stilstaat.

Om de elektromobiel uit te schakelen dient men de aan - uitknop op 'uit' te zetten.

Dit voertuig mag enkel bediend worden door personen ouder dan 10 jaar!

Technische tekeningen

Hieronder ziet u de twee elektrische tekeningen.

Hieronder ziet u de mechanische tekeningen.

Het mechanische chassis van de elektromobiel ziet u hier.

De mechanische rem

De vooras

De tandlat geleider

Linkervoorwielas

poster project

Mechanische tekening chassis

Dit zijn de mechanische tekeningen met de laatste aanpassingen. de andere tekeningen blijven hetzelfde. Ook de elektrische schakeling is deze die al op onze blog staat, niet de PWM-schakeling.

Einde in zicht

Onze elektromobiel is na een heel deel problemen eindelijk af. We hebben onze motorsturing gemaakt nadat we onze stukken te laat hadden gekregen? deze werkte. We hebben 2 dagen later afgesproken om alles af te werken en de voorstelling te maken. Die dag willen we rijden en onze schakeling brak. Aangezien het een feestdag was hebben we geen nieuwe componenten kunnen kopen. We hebben dan direct een plan B bedacht om nog uit te voeren.

Voordat we aan ons project praktisch begonnen zijn hebben we verschillende manieren bekeken om onze elektromobiel aan te drijven. We twijfelden tussen 2 oplossingen, de H-brug met mosfets of een versnellingskast van een grasmaaier gebruiken. We hebben de H-brug gemaakt maar deze werkte dus niet dus hebben we het grasmaaier principe toegepast. 

We hebben volledig ons karretje gedemonteerd en dan vertrokken van een leeg chassis. We hebben onze motor vooraan geplaatst en onze versnellingskast achteraan. We werken met een V-riem en riemschijven die de draaiende beweging van de motor overbrengt. We installeren ook een pedaal met daaraan een beweegbare riemspanner. Duwen we de pedaal in komt de riem los en kan je veranderen van versnelling. Laat je de pedaal los spant de riem langzaam en vertrekt het wagentje. De 2 riemschijven en de riemspanner moeten wel op 1 lijn liggen zodat de riem niet van de schijven draait. Hieronder vind je foto's met uitleg.

De verhouding om de elektromobiel 10km/h te laten rijden hebben we gemaakt maar aangezien er geen winkel open was hebben we moeten werken met de schijven die we hadden waardoor we trager rijden dan voorzien. We hebben keuze uit  4 versnellingen 3 vooruit en 1 achteruit waardoor we in beide richtingen kunnen rijden.

De elektrische schakeling voor deze methode is heel wat simpeler dan deze van voordien. Er is 1 schakelaar voorzien voor het aan en uitzetten van de motor. Wel hebben we nog de arduino met de LED's om onze snelheid te indiceren. Onze schakeling hebben we beveiligd met een smeltveiligheid van 80A. 

Hiernaast zie je een foto van de aandrijving met de riem. Zo zie re rechts de pedaal met daaraan verbonden de riemspanner. De pedaal keert terug met een veer zodat we dezelfde werking hebben als met een auto.

 Op de deze foto kun je afleiden dat alles in 1 rechte lijn licht zodat de riem mooi op de schijven blijft liggen. Als je goed kijkt kun je de versnellingspook zien. Deze is niet goed zichtbaar aangezien deze ook het kleur van het ijzer heeft. De mechanische rem hebben we ook wat veranderd maar het is hetzelfde principe.

Hierboven zie je de nieuwe schakeling om de motor te laten draaien. Zoals je ziet is deze zeer simpel. aan de X1 en X2 aansluiting hangen we de voeding van de arduino voor onze snelheidsindicator.

Dit is een afbeelding van de berekening die we gemaakt hebben om onze mobiel 10 km/h te laten rijden. Deze hebben we niet in de praktijk kunnen uitvoeren aangezien we niet naar de winkel konden om de juiste riemschijven te kopen.

update 11 mei

hallo,

aangezien we mechanisch klaar zijn en onze elektrische componenten nog niet geleverd zijn doen we nu war papierwerk.

De mechanische schema's zijn allemaal af en zullen we hier nog op posten, eerst zetten we er enkele screenshots op.

Ook zijn de elektrische schema's bijna af, als er geen aanpassingen meer moeten gebeuren aan de schakeling. Hier ook eerst screenshots en later de volledige bestanden.

e

mechanische assemblage

Hallo,

we hebben dit weekend de laatste hand aan de mechanische delen van onze elektromobiel gelegd.
We hebben hem helemaal gedemonteerd, en zwart gespoten.
Mechanisch

 We hebben een houten achterkant gemaakt om onze schakeling tegen regen te beschermen.
We hebben enkel nog 2 ventilatieluiken gemaakt om onze schakeling (vooral mosfets en schottkeydiodes) af te koelen. We hebben er 2 gemaakt, 1 om onze ventilator op te zetten en 1 om de lucht terug naar buiten te laten gaan. deze kan je wel nog niet zien op onderstaande afbeeldingen.

 Bij de foto's ontbreekt er wel nog onze voorste afscherming van onze stuur as. Deze hebben we nog niet gemonteerd omdat deze ook gespoten is. We willen vermijden dat we krassen in onze afscherming hebben.

 We hebben met hout gewerkt voor onze beschermingen omdat we nog een rest plaat hadden en omdat het makkelijker werken is met hout. Het achterste hebben we met een bout demonteerbaar gemaakt. Zo kunnen we nog aan onze schakeling als we problemen hebben.

Hier op de foto linke zieje onze rem die we gemaakt hebben. Dit is een simpele hefboom die een ijzeren as duwt tegen het wiel. Op deze manier klemmen we, naarmate hoe hard je trekt, het wie vast. We hebben deze getest en de remafstand van 3meter bij een snelheid van 10km/h is hiermee geen probleem.














Elektrisch
Onze elektrische schakeling is nog niet af. We hebben een schakeling gemaakt die we hier vroeger op onze blog hebben gezet maar deze was niet ideaal voor onze motor. We hebben zelf een schakeling bedacht en deze hebben we getest op nullast in 1 richting en lijkt goed te werken.

We hebben er voor gekozen om een H-brug te maken om onze motor in beide richtingen te kunnen laten draaien. Vorige week hebben we samen met een andere groep onderdelen (mosfets en schottky diodes) besteld om de verzendkosten te halveren, deze stukken zijn nog niet toegekomen.
We hopen onze onderdelen deze week nog te hebben zodat we onze elektromobiel kunnen volledig afwerken.

Onze kilometerteller is ook bijna af. We hebben deze getest zonder te monteren en het werkte. Eenmaal toen we de draden aan ons scherm solderen is er iets fout gegaan. We hebben een nieuw scherm besteld en ook hierop moeten we wachten.
Hopelijk kan ik volgende week goed nieuws brengen in verband met onze elektrische delen.

Bedankt voor het lezen.