Электрический мотор для лодки по мощности

Самый мощный электромотор для лодки

Какой лодочный электромотор считать самым мощным? Тот, который потребляет большую мощность от аккумуляторной батареи? Или может быть тот, который легко толкает вперед даже тяжелую лодку, потребляет маленький ток и долго работает от аккумуляторов?

Бензиновый и электрический моторы для лодки

Лодочные электромоторы могут развивать ту же тягу, что и двигатели внутреннего сгорания обладая при этом значительно меньшей мощностью на валу. Это происходит благодаря различной форме кривых крутящего момента электрического и бензинового двигателей. У двигателя внутреннего сгорания график крутящего момента имеет выраженный пик, из-за которого максимальный момент доступен только в ограниченном диапазоне оборотов вала. Зависимость крутящего момента от оборотов у электродвигателя гораздо более плоская и его достаточно при любой частоте вращения

Максимальный крутящий момент и мощность – это важные характеристики двигателя. Момент определяет способность быстро ускоряться и тянуть груз, а мощность (приведенная к весу) максимальную скорость. Крутящий момент зависит от числа оборотов вала. У разных типов двигателей эта зависимость имеет свой вид. У электродвигателя скорость преобразования энергии от аккумуляторной батареи не связана с частотой вращения вала. В двигателях внутреннего сгорания с ростом числа оборотов давление и температура возрастают и достигают оптимального сочетания при определенной частоте вращения на которую и приходится пик крутящего момента.

Пологая характеристика момента позволяет устанавливать на лодочные электромоторы более эффективные гребные винты. КПД гребного винта у некоторых электромоторов для небольших лодок в три раза выше, чем у подвесных бензиновых двигателей того же класса.

Какая бывает мощность

Производители лодочных моторов используют разные виды мощности. Встречаются мощность на валу, потребляемая мощность и даже тяга. Поэтому прежде чем сравнивать лодочные электромоторы различных марок нужно привести имеющиеся данные к «общему знаменателю»

Единый критерий для сравнения важен. Мощности, измеренные в разных местах, существенно отличаются друг от друга. Мотор, развивающий на валу 4 л. с., на винте выдает всего 1 л.с.

Потребляемая мощность, на валу и на винте

Потребляемая мощность – часто используется как характеристика электродвигателя для лодки (мощность = ток х напряжение). Измеряется в Ваттах или лошадиных силах. Производители бензиновых или дизельных лодочных моторов этот вид мощности не используют. Однако для двигателя внутреннего сгорания потребляемую мощность также можно посчитать, если умножить теплотворную способность топлива на его расход.

Мощность на валу – используют производители подвесных бензиновых лодочных моторов. Этот вид мощности считается также как у автомобиля (мощность = крутящий момент х угловая скорость). Единица измерения – лошадиные силы или ватты. Мощность на валу учитывает потери в редукторе, но не учитывает потери на винте, которые составляют от 20 до 70%.

Мощность на винте – более ста лет служит общепринятой характеристикой двигателя в судостроении. Учитывает все потери мощности и определяет энергию, передаваемую лодке двигателем.

Тяга лодочного электромотора

Во время вращения винта на поверхностях лопастей возникает подъемная сила. Составляющая этой силы направленная по оси движения лодки называется упором или тягой. Она характеризует ту часть подъемной силы, которая толкает судно вперед.

Полезная мощность, производимая лодочным винтом, равна его тяге, умноженной на текущую скорость лодки. В характеристиках электромоторов производители всегда указывают максимальное значение тяги. Сделать по ней вывод о мощности электромотора на винте без установки датчиков и проведения измерений нельзя.

Тягу определяют в ходе испытаний, во время которых лодку соединяют с пирсом динамометром и заставляют двигаться вперед. Проверку проводят на спокойной воде, в безветренную погоду, на достаточной глубине и расстоянии от берега. Для носовых лодочных электромоторов значение тяги чаще всего указывают в фунтах силы (lbs).

Потери мощности в лодочном электромоторе

Общая эффективность силовой установке на лодке с двигателем внутреннего сгорания около 15%. Для судна с электромотором такой показатель – непозволительная роскошь. Считается, что лодочный электродвигатель работает эффективно, если с учетом потерь на винте его КПД около 50 %. При этом КПД электромотора должен быть не менее 80%, а винта не мене 63%.

Потери мощности пропорциональны сопротивлению проводника и квадрату протекающего через него тока. Если ток возрастает вдвое, потери возрастают в четыре раза. Если ток растет в десять раз, потери увеличиваются в сто. Уменьшить ток и потери можно, если повысить напряжение в цепи.

Читайте также:  Качество лодочных моторов suzuki

Общепринятое на сегодня напряжение мощных лодочных электромоторов 48 вольт, но для небольших лодок подходят и 24-вольтовые модели. При силе тока 50 А максимальная мощность электромотора в 12-вольтовой системе составит 600 Ватт, а в 24 Вольтовой – 1200 Ватт

Второй способ снизить потери в цепи постоянного тока – это увеличить сечение кабеля. Правильно подобранный кабель повышает эффективность и безопасность электрической системы, устраняет локальный перегрев и снижает потери энергии.

Высокий КПД имеет винт с большим диаметром, шагом и низкой скоростью вращения. Однако с таким винтом может работать только мотор, развивающий высокий крутящий момент.

Редуктор служит источником дополнительного шума и потерь. В профессиональных электромоторах их стараются не использовать

Большинство гребных винтов для подвесных моторов небольших лодок созданы на основе испытаний проведенных еще в 1940–1960-х годах прошлого века. Общие принципы проектирования, появившиеся тогда, систематизированы в виде таблиц и графиков и используются изготовителями до сих пор.

При разработке современных винтов используют другой подход. Сначала на компьютере создают трехмерную модель, а затем шаг и кривизну профиля винта оптимизируют для каждого сечения с учетом изменяющихся вдоль диаметра условий обтекания потоком воды. Винты этого типа называют винтами с переменным шагом. Их потери меньше, а КПД выше.

Виды электромоторов

Подвесные

Подвесные электромоторы устанавливают на транце или реже на носу лодки. В стандартном исполнении электромотор соединяется с системой рулевого управления, в моделях с румпелем лодкой управляют поворачивая двигатель. Мощность румпельных электромоторов варьируется от 1 до 4 кВт, а у моделей с рулевым управлением достигает 15 кВт.

Как правило мощные подвесные электромоторы рассчитаны на напряжение 24-48 Вольт. 24 вольтовый электрический двигатель мощностью 2,2 кВт развивает на винте тягу 124 lbs и сопоставим по этому показателю с подвесным бензиновым мотором мощностью 6,5 л.с. Двигатель мощностью 15 кВт эквивалентен бензиновому мотору 35 л.с

В подвесных лодочных электромоторах используют асинхронные двигатели переменного тока или синхронные двигатели на постоянных магнитах. Оба типа двигателей бесщеточные, не имеют изнашивающихся частей и не требуют обслуживания.

Pod электромоторы

POD электромоторы подходят как для однокорпусных лодок и катеров, так и для катамаранов

Фиксированные POD электромоторы выпускаются мощностью от 1 до 25 кВт. Они подходят как для небольших лодок, сдающихся в прокат, так и для судов весом несколько тонн

Электромотор состоит из блока управления и гондолы внутри которой установлен асинхронный или BLDC электродвигатель. Гондола аэродинамической формы крепится к днищу судна фланцами из нержавеющей стали между килем и рулем. Чтобы избежать вибрации на руле, вызванной турбулентностью за винтом, и снизить сопротивление потоку воды гондолу стараются располагать ближе к килю.

Выпускается две модификации POD электромоторов — фиксированная и поворотная. Поворотная модель соединяется с системой рулевого управления или румпелем и обеспечивает более высокую маневренность судна

Электрические лодочные моторы типа Pod имеют мощность от 1 до 25 кВт.

Бортовые лодочные электромоторы

В бортовой силовой установке электродвигатель устанавливают внутри судна и соединяют с винтом валопроводом. Бортовым моторам требуется принудительное охлаждение. В зависимости мощности электродвигателя оно может быть воздушным или водяным.

Установка бортового электромотора на лодку сложнее чем подвесного или POD. Дополнительно потребуется вал, муфта, сальник, втулка Гудрича (дейдвудный подшипник), дейдвудная труба. Валы электромотора и винта необходимо центрировать – они должны иметь общую ось. При неправильной установке возможны протечки через сальник

Электромоторы для профессионального использования

Если лодка или катер используется для перевозки туристов, организации экскурсий или водных прогулок, то электрическая установка может оказаться выгоднее двигателя внутреннего сгорания. Экономия достигается из-за более низкой стоимости энергии и практически нулевых затрат на техническое обслуживание.

Установка подвесного лодочного электромотора для профессионального использования Aquamot на небольшой катамаран

Сравнение показывает, что при коммерческой эксплуатации судна переход с бензинового на электрический двигатель окупается за 1-2 года. Однако для этого профессиональный лодочный электромотор должен отвечать определенным требованиям:

  • Иметь высокий КПД – это позволит эксплуатировать его с аккумуляторной батареей меньшей емкости, снизит первоначальные затраты, время зарядки и стоимость потребляемой электроэнергии
  • Быть простым и надежным — электромотор должен выдерживать ежедневную интенсивную нагрузку и иметь минимум лишних функций. Дополнительные возможности, такие как встроенный компьютер c GPS, повышают цену и могут стать источником неисправностей в будущем.
  • Стоимость ремонта и технического обслуживания в течении периода эксплуатации должна быть минимальной Катамаран с установленным лодочным электромотором отправляется к месту эксплуатации

Надежность

Корпуса профессиональных лодочных электромоторов отливают из алюминия, а затем дополнительно наносят многослойное антикоррозионное покрытие. Вал делают из нержавеющей стали, а винт из бронзы. Для защиты от коррозии устанавливают жертвенный анод

В мощных электромоторах для лодок используют асинхронные двигатели переменного тока или BLDC PM электродвигатели, которые также называют вентильными. Питание вентильных двигателей осуществляется от импульсных источников энергии. При этом импульсы напряжения подаются на обмотки статора в заданные моменты времени – при определенном положении ротора относительно статора. Положение ротора определяют датчики, которые, как и импульсный источник питания, в моторах небольшой мощности находятся на печатной плате, расположенной внутри подводной части электромотора.

Читайте также:  Лодочный мотор t30fws zongshen

Зеленая плата в центре электромотора — электронный коммутатор, который заменяет щетки и кольца. Слева та же плата в увеличенном виде. В окружении воды электронные компоненты иногда работают не стабильно и отказ всего одного элемента на плате влечет за собой выход из строя всего электромотора. Заменять приходится плату целиком — это увеличивает стоимость ремонта, время простоя электромотора и срок его окупаемости при профессиональном использовании

Внутри корпуса трехфазного асинхронного двигателя дополнительных электронных компонентов нет. На долговечность двигателя влияют только подшипники и обмотки, однако качество этих элементов в настоящее время таково, что асинхронные двигатели служат до 50 000 часов без осмотра и ремонта. Асинхронные двигатели просты, надежны и эффективны. КПД мощного электродвигателя 85-92%, что на 30% выше, чем у двигателя постоянного тока, и на 40-50% больше, чем у двигателя внутреннего сгорания.

Система безопасности электромотора для коммерческих лодок имеет как механические, например, заданный предел прочности киля, так и электронные средства защиты. Электромотор отключается при перегрузке по току, при пониженном и повышенном напряжении аккумуляторов

Экономичность

Высокий КПД достигается только при последовательном и тщательном улучшении всех элементов электромотора. Потерь мощности стараются избежать во всех узлах. Воздушный зазор в двигателе, конструкция ротора, изоляция обмоток оптимизируют на компьютере так, чтобы электродвигатель подходил для использования на лодках.

Корпуса двигателей и винты проектируют по тем же правилам, что и в коммерческом судостроении. Сначала рассчитывают обтекание подводных частей по трехмерной модели, а затем результаты проверяют на натурных гидродинамических испытаниях.

Редуктор, который устанавливают на некоторых моделях лодочных электромоторов не используют. Вместо этого вал электродвигателя напрямую соединяют с винтом, и конструируют двигатель таким образом, чтобы его обороты совпадали с оптимальными для винта

В результате во время движения электромотор не теряет мощность, не создает дополнительное сопротивление и способен долго работать на одной зарядке аккумулятора

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

Источник

Рейтинг: лучшие электромоторы для лодок

Большая часть лодочных моторов представлены в бензиновых вариантах, они считаются классическими и наиболее популярными на мировом рынке. Но многие ошибочно полагают, что электрические версии лодочных моторов выдают слабые характеристики и вообще считаются не надежными. Состоит любой электромотор для лодок из двигателя и винта, а основным источником питания выступает встроенная аккумуляторная батарея.

Чтобы такой мотор лучше переключал передачи, производители часто устанавливают специальную систему управления оборотами. Передвижение на таком моторе становится более плавным и чувствительным, лодка не дергается и едет ровно. Также можно не волноваться о состоянии аккумулятора, ведь от перегрузки его защищает питающий мотор.

Бензиновые и электрические модели моторов различаются по своим характеристикам, следовательно, у них разная сфера применения. Электрические моторы считаются достаточно качественными и имеют большой ресурс работы, но очень важно следить за ключевой деталью — аккумуляторной батареей. Лучшие электромоторы для лодок считаются те, которые имеют тяговые аккумуляторы. Их можно спокойно разряжать и заряжать множество раз, имеют большой ресурс работы. При отсутствии такового аккумулятора можно воспользоваться обычным автомобильным вариантом.

Преимущества электромоторов

  • Легкий вес, в среднем моторы весят около 10 кг;
  • Запуск проводится быстро и уверенно;
  • На электромоторе можно с легкостью перемещаться по мелководью;
  • Цена на такой мотор в 2 раза меньше обычного бензинового агрегата;
  • Управление и передвижение на электромоторе плавное и качественное;
  • Неприхотливы к обслуживанию и эксплуатации.

Электрическую разновидность не нужно смазывать, также не требуется готовить мотор к зимнему сезону. Все без исключения модели даже самые мощные практически бесшумные, отличное преимущество. А экологичность давно подтверждена массой исследований.

Недостатки

  • Небольшой запас хода, ведь емкости аккумулятора хватает на 1−2 дня неспешного использования;
  • Лодочный мотор разгоняет лодку до небольшой скорости, в среднем 6−8 км/час;
  • Моторы недостаточно мощные для активного движения, например в сильный ветер практические не тянут лодку.

Выбор электрического лодочного мотора

В России и странах СНГ представлены как зарубежные, так и большой выбор отечественных производителей электрических моторов, и разница в производителях заключается в основном в ассортименте моделей и диапазоне их мощностей. Важным аспектом при выборе станет цена мотора, ведь чем дороже товар, тем он качественнее и мощнее.

Можно разделить лодочные моторы на три ценовых сегмента:

  • До 10 тыс. рублей — самые простые и бюджетные, имеют минимальные характеристики и пользуются плохим спросом ввиду низких максимальных оборотов и мощи. Также слабым является качество материалов.
  • От 10 до 40 тыс. рублей — на таких моделях уже устанавливаются системы плавного переключения передач, румпель телескопического типа и ножную систему управления. Средняя мощность такого мотора — 0,8 л.с.
  • От 40 до 300 тыс. рублей — уже серьезные конкуренты бензиновым моторам, надежность таких моделей на высоком уровне. Тяговая мощность достаточно велика, мотор легко выдерживает несколько человек на борту.
Читайте также:  Какое мотор колесо лучше редукторное или прямой привод

Перед покупкой стоит понимать, что чем выше мощность имеет модель, тем лучше и более емким должен подбираться аккумулятор. На подвесной электромотор для лодки советуем выбирать аккумуляторы таких брендов как Minn Kota, Haswing, Flover, Water Snake.

Правила подбора мотора

Выбирается подходящая модель исходя из характеристик и требуемых задач от плавательного средства. Например, если ваша лодка имеет длину до 3-х метров, а нагружать ее приходится не больше чем на 500 кг, обращайте внимание на электромоторы мощностью 0,3−0,4 л.с.

На лодки с длиной 3−4 метра и грузоподъемностью до 850 кг нужны более мощные моторы на 0,5−0,6 лошадок. И наконец, большие лодки с длиной больше 4 метров и нагруженные до 1 000 кг веса требуют электромоторы минимум 0,8 лошадиных силы.

Рекомендации по эксплуатации электромоторов

После окончательного выбора и покупки электромотора, а также его непосредственной установки на лодку, следует подумать о том, как продлить жизнь новому приобретению. Во многом срок эксплуатации электромотора зависит от рационального обращения с ним и соблюдения элементарных правил эксплуатации. Многие специалисты в данной сфере советуют следующее:

  1. Передачи нужно переключать мягкими, плавными движениями. Особенно важно это правило для более бюджетных моделей электромоторов. Соблюдение этого правила обеспечит плавный набор скорости лодки, и снизит нагрузку на двигатель;
  2. Рациональное распределение груза на борту позволит снизить нагрузку на электромотор, к тому же вы обезопасите себя от крена в результате чего скорость будет выше;
  3. Обращайте внимание на состояние водоема и глубину на которую погружен винт. Если в водоеме есть риск запутать лопасти в водорослях, или рыбацких сетях, это приведет к моментальной поломке электромотора;
  4. Советуют максимальное количество пути на лодке, проходить на третьей скорости. Ее считают наиболее энергосберегающей, то есть аккумулятор может прослужить достаточно долго. К тому же она достаточно тяговая и обеспечивает хорошую скорость лодки.

Лучшие модели электромоторов

Если вы решили брать электрическую разновидность лодочного мотора, обращайте внимание на ниже представленные модели. Одним из наиболее успешных производителей считается бренд Minn Kota, выпускает большое количество электромоторов и заслужил расположение благодаря своей надежности. Если вам не страшна средняя стоимость мотора и его габариты, смело покупайте лодочные моторы Минкота.

Minn Kota Endura C2 30

Универсальный помощник на воде, показатель пиковой тяги равен 13,6 кг, а нагружать на лодку с таким мотором можно вес до 600 кг. Мотор крепится на транце, что может показаться необычным для электрической версии. Разумеется, предусмотрена электрическая система запуска двигателя, но управление сделали румпельным. Преимуществом при движении можно назвать большой диапазон скоростей — 5 вперед и 3 назад.

Материалом для создания корпуса мотора послужил композит, а максимальное указанное напряжение мотора составляет 12 В, а ток расходуется в пределах 30 А. Двигатель порадует своим весом — всего 7 кг. Мотор вполне доступный на территории России, средняя стоимость составляет 18 500 рублей.

Minn Kota Pro 32

Один из наиболее красивых и мощных представителей, вес электромотора составляет всего 7,3 кг. Но его мощность позволяет проводить монтаж на лодки с нагрузкой до 680 кг, указанный показатель мощности находится в районе 0,5 л.с. В обязательном порядке запускается электрическим способом.

Напряжение составляет до 12 В, владельцы исходя из характеристики указывают интересную особенность: при большом потреблении тока мотор выдает низкий показатель частоты. Также особенно интересным и эффективным является гребной винт Power Pro.

Электромоторы Нисамаран 36 Pro

Одни из наиболее бюджетных представителей своего сегмента, конструкция мотора достаточно простая. Эффективность и количество моделей на высоком уровне. Модель Nissamaran 36 Pro получила отличную мощность в 0,5 лошадиных силы, мотор легко запускается и управляется даже не опытными владельцами.

Очень радует средняя стоимость лодочного мотора — около 13 000 рублей при удовлетворительном потреблении тока. По стандарту предусмотрено 5 скоростей вперед и 3 скорости задние. Вес лодочного мотора составил всего 7 кг.

Другие популярные электромоторы

Конечно, ассортимент на этом не заканчивается и представлен десятками производителей и сотнями моделей. Например, хочется также выделить электромотор Nissamaran 55 Pro и Minn Kota C2 34. Если же вы покупаете электромотор для лодки ПВХ 320, советуем обратить внимание на такие подходящие экземпляры:

  • Yamaha M12 — указанная мощность 360 Вт, вес примерно 9,5 кг и возможность нагружать на лодку до 1 000 кг;
  • Minn Kota Endura C2 34 — грузоподъемность около 600 кг, имеет вес в 13, 6 кг.

Источник

Поделиться с друзьями