02
Апрель
2012

Электормотор. Аспекты выбора

Какой мощности необходим двигатель для конкретного судна и, с какой скоростью это судно будет двигаться? Этот вопрос возникает чаше всего при ловле рыбы на водоемах, где запрещено использование бензиновых моторов или при выборе тролингового мотора на катерах с подвесным или стационарным двигателем с уголковой колонкой.

Начнем все по порядку.

Все электрические моторы не обладают такой характеристикой, как хорошо нам понятная «МОЩНОСТЬ в лошадиных силах».

Вместо нее используется такое понятие, как «тяга». Тяга — это усилие, которое развивает мотор. Наглядно ее можно измерить достаточно просто.

Берем весы (типа безмен) и к одной стороне крепим фал от лодки, а к другой стороне — фал к пирсу (пир должен быть неподвижным). Запускаем мотор и смотрим на показания безмена — это и есть тяга.

Для простоты восприятия, мы свели все рекомендации по применению электрических двигателей в график. Как им пользоваться?

Пример 1
Предположим, что Ваша лодка весит 100 кг, добавим к этому весу загрузку, вес двигателя, вес топлива, поклажу и вес пассажиров. Получим примерно 200–250 кг. На горизонтальной оси график начинается с 500 кг.

Принимаем это значение и на вертикальной оси находи необходимую тягу электрического мотора (в фунтах, как правило, это соответствует цифрам в модели мотора). В нашем случае получается 33–35 LBS.

Пример 2
Наша лодка вместе с загрузкой мотором весит 1500 кг. Поступаем аналогичным образом. Находим на горизонтальной оси вес и соответствующее ему значение тяги.
В нашем случае этот составит примерно 55–60 LBS.

Тягу мотора — определили.

Но, возникает два вопроса: с какой скоростью будет двигаться судно и если поставить более мощный мотор, то будет ли судно двигаться быстрее

Что бы на них ответить, давайте снова обратимся к теории.

Для начала необходимо понимать, что электрический мотор двигает лодку в водоизмещающем режиме. Связь между размерами лодки и скорость движения в водоизмещающем режиме практически однозначно установлена через число Фруда.

Не будем приводить формулы, но для лодок длиной до 7–8 метров и водоизмещением до 3000 тонн максимальная скорость не превышает 10 кмчас.

Максимальные скорости движения в водоизмещающем режиме мы свели таблицу.

Длина, м 3 4 5 6 7 8
Скорость, кмчас 9 11 12 13 14 15

Вывод: Понятно, почему электрические лодочные моторы используются чаще всего как троллинговые и, если Вы хотите двигаться быстрее, то электрический мотор — не для Вас.

С максимальной скоростью мы определились.

Теперь постараемся выяснить, с какой скоростью мы будем двигаться, если используем мотор, выбранный ранее.


Для ответа на этот вопрос можно привести «кучу» методик расчета, но, приведенный выше график рассчитан на скорости движения примерно 60–70% процентов от максимальной скорости движения в водоизмещающем режиме. То есть для легкой лодки (Пример 1) скорость составит, примерно, 6 кмчас, а для тяжелой (Пример 2) — примерно 8 кмчас.


Ответ на второй вопрос: будет ли скорость больше, напрашивается сам собой?


Да будет, но на 1-2-3 кмчас, и все это только при значительном увеличении мощности и стоимости двигателя. При этом, мы не сможем превысить скорости движения, приведенной в таблице выше.


Это связанно с тем, что тяга двигателя и скорость движения связаны не линейно. Увеличение скорости на 10% требует увеличения тяги примерно на 30%.

Необходимо помнить, что данные по скорости и сопротивлению движения ориентировочные и во многом зависят от обводов конкретного корпуса и установленного на нем двигателя.

С мощностью мотора мы определились. Теперь — аккумулятор!

Как подключить аккумулятор к бортовой сети?

Все двигатели делиться на две категории по напряжению питания 12 вольт и 24 вольта. Особого выбора здесь нет, и если мотор рассчитан на напряжение 12 вольт, то мы используем один аккумулятор с напряжением 12 вольт, а если двигатель требует 24 вольта, то, соответственно два аккумулятора по 12 вольт соединенных последовательно.

Взяли лодку, поставили электрический мотор, установили аккумулятор. Поехали. Если на лодке нет подвесного двигателя, то после разряда аккумулятора мы его снимаем с лодки и несем либо домой, либо в гараж и заряжаем.

А если на лодке установлен двигатель с генератором и аккумуляторной батареей, то, как быть?

Эту задачу можно решить разными способами. Если электрический мотор рассчитан на напряжение 12 вольт, то мы подключаем аккумулятор электромотора через переключатель параллельно основному аккумулятору или к электромотору.

Во время движения под электромотором аккумуляторная батарея электромотора должна быть отключена от основной батареи двигателя, иначе существует риск разрядить аккумулятор двигателя.

Если выбранный вами электрический мотор рассчитан на напряжение питания 24 вольта, то, как же заряжать эти аккумуляторы во время движения под подвесным мотором Для решения этой проблемы выпускаются специальные устройства.

Это устройство обеспечивает защиту от разряда основной батареи (пусковой) и контролирует заряд вторичных батарей при работающем подвесном моторе.

Это же устройство можно использовать для контроля заряда аккумулятора электрического мотора с напряжением питания 12 вольт.

С подключением разобрались. Сложного здесь ничего нет и возможна полная автоматизация процесса заряда при использовании специального устройства.

Какой тип аккумулятора использовать?

Аккумуляторы глобально можно разделить на стартовые и тяговые.

Стартовые аккумуляторы — это те, что используются на автомобилях или для запуска подвесного двигателя. Они могут в течение короткого времени выдавать значительный ток, но при глубоком разряде такой аккумулятор может достаточно быстро выйти из строя.

Если этот аккумулятор использовать для питания электрического мотора, то каждый раз мы будем разряжать его практически до нуля.

Тяговые аккумуляторы — не боятся глубокого разряда и хорошо подходят для использования для питания электрических лодочных моторов.

Производителей подобных аккумуляторов множество например VARTA, Exide и т. п.

Выбор аккумулятора, в конечном счете, будет определяться ценой и частотой его использования. Обычную автомобильную аккумуляторную батарею можно «убить» за 5–10 выходов на воду.

Тяговый аккумулятор прослужит в несколько раз дольше в этом режиме работы.

В связи с тем, что стоимость тяговых аккумуляторов в 2- 4 раза выше стартовых, но при этом они служат в 5–10 раз дольше, то имеет смысл потратить на них деньги, если Вы выходите на воду чаше, чем 5–10 раз в году.

Какой емкости нужна аккумуляторная батарея для выбранного мотора?

Вопрос напрямую связан с теговыми характеристиками электрического мотора. Данные по разным моторам и времени работы аккумуляторной батареи емкостью 100 Ачас приведены в таблице ниже

LBS 10% мощности 25% мощности 50% мощности 75% мощности 100% мощности
30 17.5 11.67 7 4.67 3.5
32 16.5 11 6.6 4.4 3.3
35 15 10 6 4 3
40 13 8.67 5.2 3.47 2.6
44 12.5 8.33 5 3.33 2.5
46 12.5 8.33 5 3.33 2.5
50 12 8 4.8 3.2 2.4
110 10.5 7 4.2 2.8 2.1
165 10.5 7 4.2 2.8 2.1

Эти данные ориентировочные и, в большинстве случаев, зависят от особенностей конструкции электрического мотора.

И последнее. Как на воде определить, насколько разряжена наша батарея?

Самый простой вариант — установить вольтметр.

Показания вольтметра будут служить косвенным индикатором степени разряда батареи. Для тяговых аккумуляторов разработаны приборы (принцип вольтметра), которые уже имеют шкалу, отградуированную в процентах заряда батареи.

Этот вариант наиболее предпочтителен, так как каждый раз пересчитывать напряжение в остаточную емкость процесс утомительный.

Приборы подобного плана выпускаются в двух вариантах переносной или встраиваемый в приборную панель. Для небольших лодок предпочтительней использовать переносной вариант.

Для катеров, имеющую приборную панель, естественно лучше установить стационарно в эту панель. Это обусловлено тем, что аккумуляторы для питания электрического мотора, как правило, убирают в трюмную часть (в рундуки, под палубу). Доступ к ним становиться ограниченным.

Вроде все. Выбрали мотор, аккумулятор и обеспечили его заряд и контроль.
Теперь — в путь! Счастливого плавания!

Автор статьи Щипанов Павел 

Комментарии (707)