Voiture électrique pour enfants avec commande de moteur à largeur d'impulsion. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Conduire une voiture à pédales est très amusant pour un bébé. Mais conduire une voiture électrique apportera une grande joie. Cet article décrit comment transformer une voiture à pédales en voiture électrique.

Dans les zones de divertissement des parcs et dans de nombreux magasins de jouets, vous pouvez voir des voitures électriques fabriquées à l'étranger. Malheureusement, ils sont relativement chers, ne permettent pas de régler la vitesse de conduite, de reculer et ne disposent pas de clignotants ni de signal sonore. Dans le même temps, il n’existe pas d’analogues nationaux.

Cependant, il existe un moyen de sortir de la situation - la voiture pour enfants "Sport" (Fig. 1), produite par l'usine de Gomel Tomselmash. " La conception de la voiture comprend les composants suivants : colonne de direction 1, phare 2, poussoir- bouton interrupteur des phares 3, feux 4 et interrupteur des clignotants 5, bouton du klaxon 6, bouclier 7, frein à main 8, siège 9, roues 10, transmission par chaîne 11, cadre 12. Il est conçu pour les enfants âgés de 3 à 7 ans et une charge maximale de 50 kg.

Lors de la conception d'une voiture électrique basée sur la voiture à pédales spécifiée, l'objectif était d'assurer une facilité d'utilisation et une similitude suffisante avec une voiture « adulte » en utilisant les moyens les plus simples et les plus accessibles.

En tant qu'entraînement électrique, il a été décidé d'utiliser un moteur électrique de ventilateur de refroidissement de 90 W provenant d'une voiture Zhiguli des années de production précédentes. Un moteur moderne de 120 W du même type fonctionnera également. Une pédale de commande pour l'entraînement électrique de la machine à coudre a également été achetée. Il comporte à l'intérieur un engrenage en plastique, monté sur un arbre à résistance variable, et un secteur d'engrenage en plastique qui transmet le mouvement de la pédale à l'engrenage.

Ensuite, la voiture a été modernisée. Les pédales avec le mécanisme d'entraînement, leurs pièces de fixation et l'entraînement par chaîne ont été retirés, la base du plancher a été découpée dans de l'étain de 0,5 mm d'épaisseur et soudée au châssis de la voiture, des arcs de restriction constitués de pieds tubulaires provenant de vieilles chaises ont été soudés au base, et une doublure en étain d'épaisseur y a été soudée de 0,2 mm. Toutes les fuites sont colmatées avec du mastic silicone, les surfaces sont poncées et peintes.

Le point de soudure entre l'arbre arrière et l'engrenage mené a été soigneusement tourné sur un tour, après quoi l'engrenage a été retiré et à sa place a été installé l'engrenage de l'arbre de pédale, décalé sur le côté et soudé à l'arbre. A l'arrière de la voiture, sous le siège, se trouve un caisson de support, plié en tôle d'acier de 1 mm d'épaisseur, dans lequel sont installés une batterie, un moteur avec boîte de vitesses et un entraînement par chaîne (Fig. 2).

Et maintenant sur la conception du châssis. Étant donné que les caractéristiques mécaniques du moteur étaient inconnues (et que les tentatives pour les trouver dans la littérature ont échoué), le rapport de démultiplication minimum requis de la boîte de vitesses a été déterminé expérimentalement et s'est avéré être égal à 10. Avec ce rapport de démultiplication, la conduite était effectué avec une charge maximale (conducteur pesant 48 kg, batterie, moteur et boîte de vitesses).

Comme base de la boîte de vitesses, la boîte de vitesses RD-09-T fabriquée en 1971 avec un rapport de démultiplication de 1/137 a été initialement utilisée. Il possède un couvercle arrière en acier avec un espace pour un roulement axial, qui est vissé au corps avec six vis. Cela a permis de supprimer les engrenages appariés supplémentaires, ne laissant qu'une seule paire, ce qui a entraîné une réduction du rapport de transmission à 1/8. Un rapport de démultiplication supplémentaire de 1/1,5 a été obtenu en installant un pignon d'entraînement par chaîne (précédemment situé sur l'essieu arrière) sur l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. La boîte de vitesses est fixée au capot latéral du moteur à l'aide de quatre vis M5 à œillets filetés à travers des butées constituées d'un tube de cuivre de 11 mm de long.

L'augmentation du rapport de démultiplication était due à la nécessité d'obtenir un changement de vitesse en douceur avec la commande du moteur à largeur d'impulsion (PW).

Le moteur est monté sur le caisson support à l'aide de coins en tôle de 1 mm d'épaisseur, fixés au moteur par ses vis d'accouplement. Pour ce faire, nous avons dû meuler une partie des deux carters moteur en silumin en épaisseur afin que la longueur des attaches soit suffisante pour fixer les coins.

Lors du fonctionnement de la voiture, il s'est avéré que le schéma de transmission d'une roue arrière adopté dans le prototype à pédale (et transféré à la voiture électrique) n'est pas optimal, car il n'offre pas l'adhérence nécessaire et entraîne une usure accrue de la transmission. roue. J'ai dû attacher rigidement les deux roues arrière à l'essieu. Pour ce faire, l'extrémité libre de l'essieu a été meulée à la lime pour former un méplat, et l'une des deux rondelles de blocage, retirées de la roue motrice, a été montée sur l'ancienne roue libre. En conséquence, les deux roues arrière sont devenues motrices.

Pour augmenter la durée de déplacement d'un véhicule électrique à partir d'une charge de batterie, il est conseillé de transférer tous les couples de friction (roues avant, rotor moteur, axe de boîte de vitesses) des paliers lisses aux roulements.

La partie électrique d'un véhicule électrique est relativement simple (Fig. 3). Il contient une unité de commande moteur SHI avec une unité d'inversion sur l'interrupteur SA2, une unité de relais de clignotants, une unité de commutation de phares et une unité de commutation de signal sonore. La base de l'unité de contrôle SHI est un générateur à rapport cyclique variable, réalisé sur le microcircuit K561TL1. Le choix de ce microcircuit a été dicté par la nécessité de fournir la plage de réglage la plus large possible du rapport cyclique d'impulsion, ce qui, à son tour, permet d'obtenir la valeur efficace de la tension de sortie de 0,5 à 12 V. Au lieu de ce microcircuit , il est permis d'installer des K561LA7, K561LE5, K561LN1, etc., qui ont dans leur Il y a un nombre suffisant d'onduleurs, mais la plage de réglage avec la résistance spécifiée de la résistance R1 a été réduite à 5... 12 V.

(cliquez pour agrandir)

Le moteur est contrôlé par un interrupteur sur le transistor à effet de champ VT1, à la place duquel, en plus de celui indiqué dans le schéma, il est permis d'allumer IRFZ46N, KP912A ou deux KP921A connectés en parallèle. Le transistor est monté sur un radiateur en tôle d'aluminium de 2 mm d'épaisseur, d'une superficie de 24 cm2. En l'absence de transistor à effet de champ, l'interrupteur peut être constitué de transistors bipolaires - silicium et germanium (Fig. 4, a) ou deux silicium (Fig. 4, b). Mais dans le même temps, les pertes de puissance pour le contrôle augmenteront (et un radiateur plus grand sera également nécessaire), ce qui réduira la durée de conduite d'une voiture électrique. La diode VD3 élimine les surtensions dans l'inductance du moteur lorsque la clé est éteinte.

Le relais électromagnétique K1 (passeport RES15 RS4.591.006) dispose d'un bloc clignotants. Lorsque le contact mobile de l'interrupteur SA3 est déplacé, par exemple, vers la position gauche selon le schéma, le condensateur C1 commence à se charger à travers la lampe EL2. Dès que la tension atteint la tension de réponse du relais, les contacts K1.1 se fermeront et fourniront une tension à la lampe - elle s'allumera. Le condensateur se déchargera à travers la bobine du relais et se libérera. Les contacts K1.1 s'ouvriront et la lampe s'éteindra. Le condensateur recommencera à se charger et le processus se répétera. En conséquence, le clignotant gauche clignotera jusqu'à ce que le contact mobile de l'interrupteur SA3 soit déplacé en position médiane.

Le véhicule électrique est équipé d'une batterie de moto 6MTS-9 dont la capacité, une fois chargée, est suffisante pour environ une heure de trajet. Si vous installez une batterie de plus grande capacité, par exemple à partir d'une voiture, la durée de conduite passera à 6...8 heures. Connectez la batterie à l'interrupteur SA1, dont les contacts doivent supporter un courant jusqu'à 25 A.

Signal sonore HA1 - depuis la voiture, allumez-la avec le bouton SB1 situé au centre du volant. Les lampes installées dans la voiture avec une tension de 2,5 V sont remplacées par d'autres - avec une tension de 13 V. Dans ce cas, les éléments galvaniques sont retirés du phare et des parties du relais des clignotants sont installées à leur place.

Le condensateur C1 est en céramique, C2 est un oxyde de tout type pour une tension non inférieure à celle indiquée sur le schéma. Résistances fixes - MLT-0,25, variables - SPO-1.

Le transistor avec radiateur est placé à l'intérieur de la pédale au fond du boîtier en face des trous d'aération. Pour assurer l'accès à l'air, le boîtier est monté sur des entretoises à 5 mm de hauteur du sol. Les parties restantes du bloc SHI sont également placées à l'intérieur de la pédale et montées sur un morceau de planche découpé à la taille de la planche préalablement placée dans la pédale. Il est conseillé d'installer le microcircuit dans la prise afin qu'il puisse être remplacé s'il est nécessaire de modifier la plage de tension sur le moteur. L'interrupteur SA2 est situé sur la colonne de direction en haut, l'interrupteur SA1 est situé en bas.

Auteur : I. Kazakov, Volgograd

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