Приветствую.

Собираюсь ставить электромотор в качестве вспомогательного двигателя на парусное судно водоизмещением 2 тонны.
Не совсем понятно как рассчитать передаточное число редуктора имея такие данные:
1) Мотор 3 кВт, 5000 об/мин, номинальный крутящий момент 10 Нм, максимальный 25 Нм
2) Гребной винт диаметр 14", шаг 8"

Скорость под мотором до 6 узлов, если это важно.

Как я догадываюсь, надо рассчитать требуемый крутящий момент для такого винта, потом выбрать такую редукцию, чтоб у мотора требуемый крутящий момент был в районе его номинала.

Кто может помочь рассчитать крутящий момент для винта? Какие еще параметры требуется узнать чтобы это рассчитать?
Спасибо.

мотор 3 кВт не раскрутит винт 14" диаметра даже с шагом 8" до 5000 оборотов ...

Вы немного не правильно меня поняли, я имел в виду что 5000 оборотов это обороты ХХ у мотора.
Я вообще не читал нигде что винты у водоизмещающих посудин крутятся быстрее 1500 оборотов.
Моя задача нагрузить мотор так, чтобы от него требовался крутящий момент не на много больше 10 Нм.

Я предполагаю что обороты винта будут точно до 1000 в минуту, т.е. редукция минимум 1 к 5. Не хотелось бы заказывать редуктор на основе предположений, поэтому спросил )

P.S. В прицнипе я нашел ответ на свой вопрос, если кому-то еще будет нужно, смотрите прикрепленный PDF.

как можно подобрать винт и рассчитать скорость по тем табличкам я не знаю
без указания типа корпуса,обводов и массы судна..да и в табличках расчет начинается с 6 л/с это уже 4,5 кВт
к примеру - 6 л/с на любых винтах и оборотах мою лодку больше 6-7 км/ч не растолкает
что бы мне пойти 11км/ч-надо минимум 9,9 л/с как у вас не знаю фото корабля внесет ясность.

Ну, к примеру у лодочного мотора Ветерок-6 (6 л.с.) крутящий момент 10,3 Нм, это не сложно нагуглить. Почти совпадает с крутящим моментом моего электродвигателя. А дальше смотреть по таблицам.
Про вашу лодку, которую вы приводите в пример, мне мало что известно, кроме того что я видел фото.
Я писал что мне скорость нужна до 6 узлов, потому что это максимальная скорость корпуса моей лодки. Думаю вы знаете о чем я. Для разгона больше скорости корпуса потребуются на порядок мощнее двигатель, а значит и расход возрастет, мне такое ни к чему. Будет 4 узла под мотором - ок, меня устраивает.

-------------------------------

Кстати, сравнение по мощности лодочных бензиновых моторов в л.с. и электромоторв в кВт не совсем корректно. Вот к примеру компания torqeedo в описании к моторам указывает что 2 кВт электромотор может разогнать судно водоизмещением до 3х тонн до скорости 6 узлов.
http://www.torqeedo.com/en/products/out ... 34-00.html смотрите вкладки Range и Specification.

Хотя бензиновый мотор требуется как вы заметили, значительно мощнее 2х кВт. Отзывы о продукции этой фирмы можно нагуглить - ее никто не обвиняет в завышении параметров. Отзывы надо гуглить на английском, т.к. ее продукция слишком дорога для России или Украины, поэтому большого распространения не получила в этих странах. Я сначала думал ставить их POD двигатель
http://www.torqeedo.com/en/products/pod ... 50-00.html
но потом посчитал что сделав свой полуколхоз с валом черед корпус и складным винтом получу примерно те же параметры, ну будет менее красиво конечно, зато на много дешевле. А сэкономленные деньги пойдут в батарею.

В идеале вам ещё нужно найти график КПД конкретно вашего электродвигателя в зависимости от оборотов и нагрузки.
Очень интересная задача оптимизации. Если найдётся график по электродвигателю готов попробовать решить её в MathCad

компания torqeedo в рекламных целях может рассказывать все что угодно.даже то что на 6 л/с моторе на надувной килевой лодке можно идти 34 км/ч
не буду ничего доказывать ,есть цель-не вижу препятствий ...

Цитата : "Вот к примеру компания torqeedo в описании к моторам указывает что 2 кВт электромотор может разогнать судно водоизмещением до 3х тонн до скорости 6 узлов." коней цитаты. ....Это конечно рекламно перегнули.
Лет 25, Сам плавал водоизмещающей лодкой 1,5 тонны , с мотором Л12;
последние годы, под парусом, с гордым именем "ТОРТИЛЛА"
Пробовал и подвесной электромотор. Вообще то 6 узлов (более 10ти кмч),
почти максимальная экономическая скорость водоизмещающего корпуса.
Теоретически, идеальному корпусу ЯХТЫ . ( по Баадеру "Катера и Яхты"),
2х киловатт хватит, если ОНИ будут , уже на валу, при идеально подобраном, на до 600 оборотов, Гребном Винте ............
Но , практически, особенно с лодочным , часто паршивым редуктором,
хотя бы, вдвое-трое . ..........................................................
....Но , Я бы , теперь, применил бы безредукторный МК, прямо на вал.

Очень интересно узнать что у вас получится. Прикрепил PDF-ки с графиками и табличными данными для этого 72В мотора.
Мотор 3 кВт голденмотор, воздушного охлаждения, на 72В.
http://goldenmotor.ua/product/bldc-bezs ... lazhdenie/

Контроллер буду использовать инфинеон 18фет.

Пока что я остановился на редукции 1 к 5. Редуктор еще не заказывал.

-------------------------------



Мотор уже есть и другого применения для него я пока что не вижу, а чтоб просто лежал без дела или продавать - пока не хочу. Кроме того он влагозащищенный, что очень хорошо на лодке. А почему вы считаете что до 600 оборотов наиболее выгодная скорость вращения винта, чем это обусловлено?
Редуктор будет не лодочный, буду заказывать промышленный, их делают маленькие под небольшую мощность. Винт будет под корпусом лодки, передача усилия через вал.


-------------------

На счет максмальной экономичной скорости - вы правы, когда утверждаете что такая скорость 6 узлов, но только для корпусов длиной около 8 метров, как моя лодка. Почему так - я до конца не разобрался, что-то связанное с волнообразованием от движения водоизмещающего судна, когда при скорости выше определенной носовая волна создаваемая движением и кормовая волна как-то складываются. В общем, я не силен в физике этого процесса, но знаю как считается эта скорость, есть формула:

(формулу смотрите в аттачах)

Где v - скорость в м/c, g - ускорение свободного падения, L - длина корпуса в метрах.

Число Фруда - Fr(shipping) для корпуса парусной яхты равен обычно 0,4.

Подставив все остальные числа (длина корпуса моей лодки 8 метров), можно найти V, у меня получилось 3,54 м/с или 5,83 узла. Такова экономичная скорость для моей лодки и быстрее под мотором я ходить не планирую.

Больше про число Фруда и физику процесса можно почитать тут
http://www.vodnyimir.ru/Razmereniya_i_o ... atera.html



И я вам ничего не навязываю ) считать что это глупая затея - ваше право.
Как я писал, меня и 4 узла устроит.

По Баадеру, максимальные КПД гребных винтов, до 600 об.мин..

Интересно, надо почитать про это. Для меня непонятно почему тогда большинство гребных винтов подвесных лодочных двигателей работают на 1000 оборотах в минуту.

Да, при моторах глиссирующих судов, 25 - 100 лс, скорость важнее КПД,
но при скоростях до 10 кмч. - иначе. А информации об этом много в теме:
"Катера и Яхты".

Посчитал какая будет поступательная скорость винта, с шагом 8", если его крутить 600 об/мин - 3,55 узла, маловато как-то... Думаю, нужен винт большего шага, но в наше время достать складной винт (у меня парусная лодка, так что нужен именно складной винт) требуемых параметров очень сложно за вменяемые деньги. Я еще посмотрел обороты судовых дизелей - у многих из них 3000 об/мин при редукции 2,2 - 3,0. Это дизеля для водоизмещающих суден. Т.е. получается они тоже работают не в оптимальном режиме?

P.S. я тут подумал, если двигатель держать на половине максимальных оборотов, при редукции 3,0,
то винт как раз будет крутится в районе 600 об/мин.



Похоже, все что я могу реально сделать, это только подобрать редукцию, так чтоб электромотор работал в оптимальном режиме. Все остальные изменения потянут много денег.

Не хочу разочаровывать, но, , в реале , КПД всех ДПТ, у которых постоянныи ток, только на ОВ, с повышением оборотоов выше 2000 об.мин, уменьшается упираясь в квадратичные частотные потери ...................
Так, Ваш пятитысячник, уже неоптимальный, с КПД ~ 0,8 .., после редуктора , с реальным КПД ~0,9, получит, на винт,после упорного и сальников , ~ 0,7 . . .........................
...Может , низкооборотный ДС 2,8/7,5/14 будет дешевле, ему не нужного редуктора ?. И на винт будет 0,85.

Действительно, а на кой черт здесь посредники? Место занимает, лишние расходы на сам редуктор и его обслуживание, КПД снижает...
Единственная отмазка - это если мотор с редуктором весит меньше, чем с аналогичными параметрами без редуктора (если это принципиально). Но в данном случае думаю лучше подобрать мотор с оптимальными параметрами на нужные обороты.

_________________
Чем скуднее знания, тем категоричней суждения.

"Глупцы все, кто глупцами кажутся и половина тех, что не кажется". (Бальтасар Грасиан)