Fabrication d'un Go kart tous terrain pour enfant

[gillesR]

Une chose me chagrine dans ce raisonnement Un moteur ne délivre pas son couple nominal tout le temps ni sa puissance nominale.

Tu as raison pour les moteurs thermique mais la courbe de couple d'un moteur brushless est plate. C'est pour ça que les voitures électriques n'ont pas d'embrayage ni de boite de vitesses.
Il y a des phénomènes électriques qui font que la vitesse ne monte pas indéfiniment même à vide.

Pour en revenir au projet, il faut charger l'arrière là où sont les roues motrices car avec une réduction de 1/5 et le couple max, ça va patiner. Si ça ne patine pas, la vitesse de 10 km/h va être atteinte en 0.6 s et je trouve ça violent

 

[Roland DENIS]

Super je trouve ça super et encore un qui est gâté alors tant mieux mais je dois reconnaitre une sacrée technique dont je te remercie je n'ai pas terminé d'apprendre meme en tant que grand pers depuis longtemps .Merci a plus bonne suite .

 

[Titou16]

Pour en revenir au projet, il faut charger l'arrière là où sont les roues motrices car avec une réduction de 1/5 et le couple max, ça va patiner. Si ça ne patine pas, la vitesse de 10 km/h va être atteinte en 0.6 s et je trouve ça violent

Et encore tu as surévalué la masse du kart et celle du pilote. Mon fils ne pèse que 17 Kgs. Et le kart devrait en faire 35. Mais bon ne chippotons pas. Ça va cirer c'est clair et c'est bien ça qui est marrant. Y a de quoi drifter sur le gravier de la cour :D.

Et si jamais y a trop de patate, le contro permet de gérer l'intensité de l'accélération ainsi que l'intensité max envoyée au moteur. De quoi tempérer les ardeurs du monstre.

 

[gillesR]

Mon fils ne pèse que 17 Kgs

Oui mais ça augmente tous les jours
Plus serieusement, où as tu trouvé les aimants Neodyme ?

 

[Jmr06]

Bonjour. Super projet et superbe réalisation.
Je serais intéressé par connaitre le type de filament que tu as utilisé pour le rotor. Il doit avoir de bonnes qualités mécaniques je suppose, vu l'emploi. J'ai entendu PLA renforcé dans la vidéo, mais plus précisément ?
Le dispositions des couches et le sens des fibres est aussi importante pour la tenue, il y a des dispositions particulières à prendre au niveau du slicer pour ça ?

En tout cas merci pour le partage.

 

[Titou16]

Les aimants viennent de Magnosphere

C'est du PolyMAX PLA de Polymaker.

Pour être franc il est très peu probable que le PLA tienne le coup. Mécaniquement aucun soucis. D'ailleurs regarde cette vidéo tu vas voir que c'est coriace.


Mais c'est la température qui va pas le faire encore que sans essai on ne puisse être sûr de rien. Il a une transition vitreuse de 60°C. Donc il va certainement se ramollir et les aimants et se déformer sous l'effet de l'attraction des aimants jusqu'à toucher la carcasse de l'induit. Il faudrait que je le refasse au moins en PETG. Lui se ramolli à 80°C. C'est pas beaucoup plus mais les aimants N52 sont morts depuis longtemps à cette température.

L'idéal c'est de l'ULTEM et des aimants grade 40H. Là on peut tenir à l'aise jusqu'à 200°C.

 

[Titou16]

Et voici le mono bras presque fini avec l'alternateur euhhh.... le moteur (je m'y ferai pas) en place avec sa transmission et son système de tension de courroie. Bonne soirée.

 

[Titou16]

Et le freinage

 

[gillesR]

Tu t'est un peu éloigné du concept de la 2CV

 

[Doctor_itchy]

j'aime bien l'idée du gros brushless sur base d'alternateur ! ça donne des idée , bien que je suis curieux de la tenue dans le temps et vis a vis du couple du moteur transmis entre aimant et axe vis a vis de la partie imprimée ? ( cela dit en alu ou inox amagnétique ça risque d'etre compliquer a usiné tel quel ! )

ça donne quoi coté couple/puissance a l'axe ?

 

[ramses]

Bonjour a tous,

j'ai beaucoup de plaisir à suivre ta realisation. Je dessine et imprime pas mal de trucs, souvent du "mecanique" aussi et je me pose des questions concernant la tenue a l'effort de ton impression sur l'axe de l'alternateur ! je précise que mon intervention se veut constructive hein !

C'est vraiment la que ca va souffrir mécaniquement ! Je n'imprime plus qu'en PETG depuis qlqs années car en plus de tenir un poil mieux au t°, le PETG est moins "cassant" à ce type de contrainte mais même en PETG, j'ai des doutes. Mais à ce stade, c'est pas bien grave, le but étant de valider la solution niveau couple et vit max dans les diff config ... et si ca confirme que ca le fait, tu pourras toujours "renforcer" ce point que je pense critique. Et chapeau aussi pour la "ventilation forcée" integree dans ton rotor, ca va certainement bien aider !

Bien amicalement

 

[Jmr06]

D'après les postes précédents, c'est en PLA renforcé "Polymax".
Effort traction 28 MPa, transition vitreuse à 61 degrés.
Le PETG de Polymaker, c'est 32 MPa et 81 degrés.
En tenue à l'ambiance, cela ne change pas grand chose, mais, si j'ai bien compris, cela doit pouvoir monter plus haut en température. Mais il y a les aimants qui limitent aussi en température.
Donc ce PLA n'est pas si mal ?

 

[Doctor_itchy]

hm ok a voir quand même a l'usage puis ça tourne vite , donc force centrifuge en plus vis a vis du poid des aimants

je suis curieux car j'ai vu des vidéo de moteur brushless "imprimé" il tourne , mais passer une certaine vitesse il explose avec la force centrifuge :(

le top serais d'imprimé cela en inox amagnétique mais le cout d'une impression métal ....

 

[gillesR]

Une solution peut-être pas trop cher pour le rotor serait des tôles (alu?) d'épaisseur 3 par exemple découpée au laser et vissées ensemble par 3 vis traversantes.
Au niveau précision, ce serait du même niveau que l'impression 3d et au niveau résistance mécanique ou en température, il n'y a pas photo..
Rien n'empêche de faire une petite reprise de tournage après assemblage et montage sur l'arbre pour obtenir l'entrefer correct.

 

[Titou16]

Salut,

Alors voilà la suite.


Ce rotor ne restera pas longtemps. Je vais en refaire un plus performant sans trop tarder je pense car ça me démange de voir jusqu'où ça peut aller. Après pour la tenue mécanique, le Polymax est vraiment costaud. J'avoue que lors de l'essai à fond j'ai eu un peu peur qu'il explose à cause de la force centrifuge. Mais là son gros défaut c'est l'entrefer qui est juste énorme et qui lui fait perdre beaucoup de puissance.

 

[Doctor_itchy]

perso je ne sais pas trop en imprimé , mais je partirais plus vers un rotor en alu , apres tu pourrais faire le rotor donc en alu mais avec les aimant afflurant et donc collé (colle araldite 2 composant ou époxy , ou encoche usinée pour etre glisser , ect ) faire en sorte que le rotor soit plus grand que le diametre du stator puis usiné le rotor et les aimant au tour au diametre du stator - le gap voulus , afin d'avoir un gap tres tres fin (si tu me suis dans l'idée ) , bon usiné de l'aimant néodyme n'est pas simple et ça va demander une préparation pour ne pas avoir des particule magnétique partout sur le tour , mais ça serais le "mieux" , tu peu aussi acheté des aimant plus fin et les mettre sur champ ( des 4*20*40 par exemple )et les 4mm vers le haut , il en faudrais plus et en fonction du nombre de pole du stator aussi , tu auras une vitesse plus faible (KV plus faible ) mais tu pourras les rapproché plus façilement du stator et le gain de couple sera Enorme vu que tu a plus d'aimant et plus proche

voila les idée , yapluka :D

et tu ma donner l'envie d'essayer aussi , faut que je trouve un vieux alternateur a pas cher (c'est malin ^^ )

 

[Titou16]

Pour le rotor en alu oui c'est ce que je vais faire et je vais coller les aimants à la colle UHU Max Repair recommandée par Supermagnete https://www.supermagnete.fr/aimants-pour-atelier/uhu-max-repair_WS-ADH-01?group=other_articles
En revanche impossible d'usiner les aimants. Ils voleraient en éclat et la poussière générée est très toxique. Pour celui qui possède une découpe fil c'est faisable mais non recommandé. Le revêtement une fois enlevé les aimants s'oxydent et se désagrègent très vite. Mais nul besoin de les usiner, déjà simplement les placer au plus près, ce sera suffisant.
Pour éviter les courants de Foucauld le rotor sera d'un diamètre très inférieur à celui du stator. Seuls les aimants affleureront.

 

[Doctor_itchy]

hm je n'ai pas encore usiné des aimant néodyme mais des "classique" ceux la s'usinais très bien , dommage ! je me demande si des aimant avec un flanc "courbe" n'existe pas tout fait ! , j'ai vu une tonne de modèle différent se serais peu être une alternative pour gagner un max de couple !

sinon et si il est possible de démonté le rotor d'origine , viré la bobine magnétique , et logé un aimant (tube ) en lieu et place , ( ou des aimant rectangulaire avec Nord collé sur la tole du bas et Sud sur la tole du haut bien les placer pour l'équilibrage , puis une fois monté coulé tout ça dans la résine , puis équilibrage dynamique !

 

[Titou16]

Mettre des aimants en forme d'anneau en lieu et place de la bobine ça s'est fait mais ça donne pas les résultats escomptés apparemment. Tchang l'a fait par exemple :


Et d'autres aussi sur le forum Cyclurba. Il appelle ça un échec, pour m'a part je trouve que c'est pas mal du tout. Et ça à l'avantage d'être totalement sûr. Pas de risque qu'un aimant se barre et n'explose. Les aimant utilisés c'est ceux là et il en faut 3 :

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Et des aimants à flancs courbes ils en ont aussi :

Aimant de segment d'arc en néodyme pour moteur et générateur - Magnosphere

Les aimants à arc en néodyme de terres rares de qualité supérieure sont généralement utilisés dans les moteurs à aimants permanents, les générateurs et les accouplements de couple. Cependant, ceux-ci peuvent être trouvés avec des capteurs et des applications de maintien.

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[Titou16]

Y a ça aussi qui serait pas mal mais je suis très étonné par la force qu'ils annoncent vu la taille de l'aimant. Ça sent un peu l'arnaque :

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[Doctor_itchy]

La force annoncée est celle de tenue d'une piece selon la surface , donc sur une grande surface ça tient ce poid , sur les coté plus petit non , c'est la force max pour décoller si une piece en métal est posée dessus

oui dans ta video c'etait mon idée , mais pas un empilement de 3 aimant , mais un seul d'une piece (plus puissant )

bon je vais faire un tour des garage du coin voir si y a pas un alternateur qui traîne et je ferais quelque essai divers ^^

 

[FB29]

Superbe réalisation, on se régale !!!

son gros défaut c'est l'entrefer qui est juste énorme et qui lui fait perdre beaucoup de puissance

En première approche le champ magnétique varie avec le cube de la distance. Entre 0,3 mm du rotor d'origine et 3 mm du nouveau rotor, cela fait un rapport 1 000, il doit y avoir une sacrée marge de progression effectivement .

La vidéo des essais du moteur a disparu semble t-il .... c'est dommage. Serait t-il possible de la remettre ?

Une question en passant, le frein à disque est de quelle origine ? A commande mécanique, pour un tour, ce serait bien

 

[gillesR]

Bonjour,

Tu dis dans ta video avoir autant de couple au démarrage avec les aimants permanents qu'avec le rotor bobiné alors que la seule chose qu'on peut dire c'est que les deux montages soulèvent la bouteille de gaz. Tu ne sais pas si le rotor bobiné ne pourrait pas fournir pas trois fois ce couple là alors que le moteur à aimants est presque à sa limite.
Ce que je pense c'est que le montage a aimant est beaucoup plus simple technologiquement et qu'on peut obtenir des moteurs de 250 ou 500 W à partir d'un alternateur de presque 2 Kw. Approcher le rendement de l'alternateur d'origine, ça va être autre chose ..

 

[Rom']

Salut,
En solution "intermédiaire", tu pourrais refaire un rotor imprimé, avec les aimants affleurants, et faire une frette en unidirectionnel fibre verre et epoxy.... Tu pourrais faire beaucoup plus fin que 3mm...

 

[FB29]

faire une frette en unidirectionnel fibre verre et epoxy

On pourrait viser quelle épaisseur, pour fixer les idées ?

Les aimants sont cubiques, il y a donc un entrefer minimal au centre. Pas facile de le combler. Il n'est sans doute pas possible d'envisager de les meuler ?

On pourrait aussi imaginer de les enchâsser dans des petite cages en acier doux avec la face entrefer arrondie pour combler l'espace avec une masse magnétique et qui pourraient aussi servir à les maintenir en place ? Pas évident à faire avec un trou carré, ou alors par fraisage avec un côté ouvert. Peut être pas évident à monter avec la puissance des aimants.

Edit: sinon coller des pôles arrondis en bout d'aimants. Ce qui reste compatible avec un système de frettage. Il existe des réalisations de ce type ?

 

[Rom']

En faisant ça bien, bien serré et bien épongé de la résine, on doit pouvoir faire un frette plus fine qu'un mm, pour arriver a un entrefer d'1mm maxi je pense...
On doit même pouvoir descendre plus, il faudrait calculer... Qui se lance... On connait le poids des aimants, la vitesse de rotation, la résistance méca de la fibre de verre .... Yaka

 

[FB29]

pour arriver a un entrefer d'1mm

Ce qui fait un rapport 27 par rapport à 3 mm vis à vis du magnétisme, c'est déjà pas mal comme objectif !

 

[Titou16]

Revoilà la vidéo du 1er essai :

La force annoncée est celle de tenue d'une piece selon la surface , donc sur une grande surface ça tient ce poid , sur les coté plus petit non , c'est la force max pour décoller si une piece en métal est posée dessus

Et non y a pas que la surface, y a aussi le volume et le grade. Et quand on parcourt les différents site de vente d'aimants y a des trucs qui choquent quelque peu. Exemple :

Cet aimant 30x12x12 N52 est donné pour 9 Kgs chez supermagnete.

Block magnet 30 x 12 x 12 mm, Zinc-plated

Neodymium block magnet 30 x 12 x 12 mm, holds approx. 18 kg, N52, zinc-plated. Large warehouse, expert advice & fast delivery ✓

www.supermagnete.de

Le même chez magnosphere pour quasiment le double!!!

Aimant rectangulaire Bloc 30 x 12 x 12mm Néodyme N52, Nickelé - force 17,5 kg | Magnosphere Online Shop

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www.magnosphere.fr

Je subodore qu'il viennent de la même usine en Chine et qu'ils sont identiques. Mais admettons qu'ils proviennent de deux usines distinctes, la différence est énorme des aimants de même dimensions même grade. Donc y en au moins un qui ment.

gillesR -> Tu sembles pétri de croyances et d'à priori, de plus tu n'entends ce que tu veux entendre. J'ai dis qu'il y avait au moins autant de couple que la dernière fois pas qu'il y autant de couple. Nuance. Vidéo calée sur l'endroit où je l'ai dit :


D'autre part tu assènes comme un fait établi que ce type de transfo ne donnera jamais plus de 500W. Il eut été bon que tu ailles vérifier l’exactitude de tes convictions avant. C'est pas méchant mais t'as l'air d'avoir une systématiquement une attitude négative et pessimiste à chaque fois qu'un nouveau cas se présente. C'est pas en croyant à priori que ça marchera pas qu'on fait avancer les choses.

 

[Rom']

Dans une "version définitive" de la chose, je ferais une impression avec des espaces entre-aimants circulaires, pour avoir le truc le plus rond possible, je ferais un collage "noyé" des aimants dans leur logements a l'époxy, je chargerais le dessus des aimants a l'époxy+charge, puis "rectification" sur un tour par exemple jusqu’à affleurer les angles des aimants, tout ceci afin d'avoir un contour extérieur parfaitement circulaire pour faire travailler la FdV dans les meilleures conditions. là on doit encore pouvoir descendre en épaisseur.... On peut faire des "flancs" à l'impression pour guider la FdV lors du montage aussi...
Peut être on peux aussi remplacer la charge époxy du dessus des aimants par du fer, il y a peut être encore quelque chose a gagner...

Pour faire des moteurs ou des dynamos "persos" il est plus facile de faire des cages tournantes, les aimants étant plaqués dans la cage par la force centrifuge... Mais souvent la récup comme ici ne marche plus pour les enroulements...

 

[enguerland91]

Salut,
En solution "intermédiaire", tu pourrais refaire un rotor imprimé, avec les aimants affleurants, et faire une frette en unidirectionnel fibre verre et epoxy.... Tu pourrais faire beaucoup plus fin que 3mm...

C'est "bin" vrai cela ! d'autant qu'il existe peut-être toujours du pré-imprégné verre-époxy en ruban façon ruban adhésif
Si on veut passer de la phase constat que cela fonctionne à la phase amélioration, AMHA, il faut améliorer les mesures qui elles seules sont capables de dire si c'est mieux ou moins bien. Une mesure immédiate déjà c'est de mettre un ampèremètre entre la batterie et le driver. Ensuite on peut faire des comparaisons de couple en régime établi c'est plus facile de lire les valeurs mesurées. Pour cela il faut "charger" le moteur de façon différente comme en l'accouplant à un alternateur que l'on fait débiter dans des résistances variables. On peut aussi en même temps mesurer le couple mécanique directement en installant le moteur sur un dispositif qui lui permet de tourner autour de son axe d'un angle limité bien sur et on compense le couple de réaction par un système de bras de levier et d'un poids que l'on déplace sur ce bras de levier. Pour plus de clarté il suffit de chercher sur le net à "mesure de couple" d'un moteur.
L'entrefer est un point important certes mais il y a un point au moins aussi important c'est la canalisation du flux magnétique mais là je ne fais qu'évoquer sans apporter de solutions. Il s'agit de fermer le circuit magnétique de chaque aimant par des "masses polaires". Le rotor bobiné en est un parfait exemple
Attention les courants de Foucault circulent dans toute masse métallique.