Sul numero di Dicembre di"Classic
Boat" (rivista inglese a cui sono abbonato), è pubblicato un
interessante articolo circa la sostituzione di un motore a gasolio con
un motore elettrico.
Dal bellissimo sloop "Siandra" è stato tolto un motore "Yanmar"
ed al suo posto è stato installato un nuovo motore
esclusivamente elettrico.
Siandra è una barca di 35 piedi,costruzione classica in legno,
il
motore "Yanmar", vecchio di ventun anni e pesante circa 343kg,
accessori
compresi, è stato sostituito con un motore elettrico "Thoosa"
che
con l'assieme di batterie ed accessori pesa circa 270kg.
La potenza installata è di 9kw (c.a. 14hp).
Leggendo l'articolo si capisce la grande soddisfazione dell' armatore
per i vantaggi acquisiti e conclude dicendo che la sua ora è una
barca a vela con motore ausiliario a differenza di altre che sono usate
come barche a motore con vela ausiliaria.
Veniamo a noi. Ho pensato di equipaggiare il proa che sto costruendo
(vedi "Arturo e il proa") con un motore elettrico. Naturalmente il
circuito di comando è autocostruito, il sistema meccanico per
l'asse elica sarà autocostruito ed il motore sarà quello
che a suo tempo mi è stato regalato da un altro autocostruttore
che ormai non naviga più con noi, ma penso che cavalchi con
l'allegria di sempre il mare infinito del non essere.
Ciao Giancarlo Bonvini, come promesso il tuo motore avrà una
giusta collocazione ed un uso non banale.
Il circuito elettronico di comando è un "chopper" (*) che
fa
funzionare un motore in corrente continua a 24volt ed è in grado
di sopperire sino a circa 900watt di potenza e più (1,5hp c.a.),
Lo stadio finale è costituito da otto mosfet di potenza
collegati in parallelo che possono sopportare globalmente una corrente
di c.a.50 ampère.Il perno che si vede è un potenziometro
che serve a regolare la potenza in uscita e di conseguenza il numero di
giri.
Non è ancora visibile l'inversore di marcia che verrà
realizzato con un relè di potenza.
Tutto il sistema è mostrato in queste tre foto.
Questo è il motore:
Non ho ancora deciso se accoppiare direttamente l'albero del motore
all'asse elica o se utilizzare un piede di un vecchio motore
fuoribordo ed accoppiare tramite puleggia o catena il motore elettrico
all' asse del piede del vecchio motore.
Devo anche aggiungere che tutto il dispositivo mi è costato
pochissimo in quanto il novanta per cento dei componenti e dei
materiali usati sono "riciclati".
La società del consumo elimina abbondantemente i suoi stessi
prodotti, che diventano vecchi ed obsoleti cosi' velocemente da
ritrovarceli poi fastidiosamente attorno assieme alla nostra voglia del
"nuovo" che rimarrà tale per pochi giorni.
I cassonetti della immondizia rappresentano spesso per me una simpatica
fonte di sorprese a volte utili come tali o utili nella
elaborazione dell'oggetto "eliminato".
Mi congedo promettendomi comunque di tenere aggiornato questo
articoletto appena i lavori saranno in uno stadio successivo
interessante.
Giorgio Mussi
Giorgio,
sarebbe molo interessante una
scansione dello schema elettrico ed una spiegazione in maggior
dettaglio di che cosa si tratta.
Con degli amici abbastanza esperti is
diceva che la tensione ottimale dovrebbe essere di 48V per ragioni di
cavi e potenza.
Ciao Luigi,
in allegato lo schema elettrico del
chopper che dovrebbe far funzionare il motore elettrico del mio
futuro
proa, qui sotto il testo esplicativo e commenti vari.
Come
si vede dallo schema il
dispositivo è composto principalmente da due circuiti integrati
che
pilotano otto mosfet collegati in parallelo.
L' interazione tra i due
circuiti
integrati permette di generare una serie di impulsi potendone variare
l'ampiezza utillizzando un "duty cicle" che varia praticamente da zero
al cento per cento. Il potenziometro P1 permette queta regolazione,
aggiustabile finemente dai due trimmer presenti nello stesso stadio del
circuito. Gli impulsi presenti in uscita di U1A, pin 11, vengono
amplificati in corrente dai due transistor ed inviati alle gate degli
otto mosfet che controllano il motore e la corrente risultante che
scorre in esso.Con questi otto mosfet si possono controllare correnti
molto elevate, teoricamente sino a circa 180-200 ampère.
L'alimentazione
per il circuito segnali è stabilizzata da un 7809 con relativi
filtri
per eliminare eventuali disturbi di commutazione dei mosfet.
Il circuito è stato
provato con
tensioni di alimentazione comprese fra 24 e 36 volt funzionando bene
con ambedue le tensioni e con relativi motori.
Il motore che ho usato
maggiormrnte per le prove è un motore cc a magneti permanenti con potenza di circa 1cv.
A vuoto consuma molto
poco, forzandolo a banco, sono riuscito a fargli assorbire più
di
30
ampère con una tensione di alimentazione di 36volt con potenza
resa
attorno al kw.
Con queste correnti il
dissipatore
di calore scalda abbastanza ma non in maniera
esagerata, aumenterò la
superficie dello stesso a montaggio finito. Per queste prove ho
utilizzato un alimentatore a 24v ed in seguito tre batterie al
piombo-gel da 12volt l'una e collegate in serie.
Nel circuito è
presente anche un
relais che produce l'inversione di polarità al motore e la
conseguente
inversione di marcia alla futura elica. Per il momento è
abbastanza
semplice ed empirico. Dovrò perfezionarlo in quanto come ora
collegato
nello schema può succedere di invertire la marcia anche al
massimo
della velocità, cosa che può provocare danni soprattutto
meccanici. Devo
anche chiedere scusa per la grafia manuale dello schema ma lo stesso
è
stato scoppiazzato da una rivista di elettronica ed in seguito
rimaneggiato in base sostanzialmente alla disponibilità dei
componenti
provenienti dallo scarto o dal surplus.
Seguiranno altre
informazioni (non
credo a breve) circa l'utilizzo effettivo del motore elettrico montato
sul proa che sto costruendo ed altre riflessioni su come ricaricare le
batterie e la tipologia delle stesse.
Giorgio Mussi
(*) Per una spiegazione di cosa sia un "chopper" potete consultare Wikipedia