Pro pohon motokáry se nehodí běžný malý DC motorek, krokový motor ani servo z RC modelu, protože motokára vyžaduje vysoký trvalý výkon, dostatečný krouticí moment, účinné chlazení a vhodně dimenzovaný akumulátor s regulátorem.
Elektromotor je stroj, který slouží k přeměně energie elektrické na mechanickou pomocí vzájemného silového působení magnetického pole a elektrického proudu procházejícího cívkou. U skutečné elektrické motokáry je vhodnější trakční stejnosměrný motor s regulátorem, nikoli motor určený pro CNC stroje, 3D tiskárny, hračky nebo malé roboty.
Co musí motor pro motokáru zvládnout
Motor musí rozjet hmotnost jezdce, rámu, baterie a další výbavy, opakovaně zrychlovat, překonávat odpor pneumatik i převodu a současně pracovat v krátkodobých špičkách bez přehřívání. Důležitý proto není pouze údaj o maximálních otáčkách, ale především výkon, krouticí moment, proudová zatížitelnost, chlazení a možnost vhodného převodu.
Na motokáře je podobně jako na motorce nejdůležitější podvozek,hmotnost,brzdy. celé to je o zatáčkách a brždění,výkon motoru to nezachrání.
Pokud má být motokára rychlá v zatáčkách i na rovince, musí mít dobře navržený rám, účinné brzdy, správnou geometrii řízení a vhodné pneumatiky. Silnější motor může nedostatky podvozku pouze zvýraznit.
Jaký typ elektromotoru zvolit
Kartáčový DC motor
Kartáčové DC motory jsou jednoduché na řízení, obvykle levnější a snadno se používají s regulátorem rychlosti. Kartáčové DC motory Dunkermotoren se vyznačují rovnoměrností krouticího momentu, robustním designem a malými momenty setrvačnosti.
Jedná se o motory s permanentními magnety, které výrobce označuje písmeny GR. Motory jsou rozděleny dle velikosti a výkonu od GR 30 až po GR 80.
Všechny motory lze osadit různými druhy převodovek (šnekové, planetové), brzdami a enkodéry. Z hlediska výkonového rozsahu i možnostem napájení jsme schopni pokrýt téměř jakýkoliv požadavek zákazníka včetně možnosti připojení těchto motorů k různým typům převodovek.
U kartáčového motoru se však opotřebovávají kartáče a komutátor, takže při častém používání vyžaduje kontrolu a případný servis. Pro amatérskou motokáru může být kartáčový motor praktickou volbou, pokud je dostatečně dimenzovaný na požadovaný výkon a proud.
Bezkartáčový DC motor
Bezkartáčový motor má vyšší účinnost, menší nároky na údržbu a obvykle lepší poměr výkonu k hmotnosti. Vyžaduje však vhodný elektronický regulátor a správně zvolený systém řízení.
Outrunnerový motor A2212/13T je bezkartáčový motor s hodnotou 1000 kV, rozměry motoru 27,5 x a maximální účinností 80%. Outrunnerový motor A2212/10T je bezkartáčový motor s hodnotou 1400 kV a rozměry motoru 27 x 27 mm.
Tyto malé outrunnery jsou určené především pro modely a nejsou vhodné jako hlavní trakční motor pro běžnou motokáru. Vysoké otáčky, malé rozměry a omezené chlazení neodpovídají požadavkům skutečného podvozku s jezdcem.
Krokový motor a servo
Krokový motor NEMA23 - 76 mm, 57HD6013-03, vhodný pro CNC stroje a 3D tiskárny. Krokový motor NEMA17 - 47 mm, 42HD6021-03, vhodný pro CNC stroje a 3D tiskárny.
Servomotor je speciální typ motoru používaný pro přesné řízení polohy, rychlosti a zrychlení. Má schopnost řídit polohu, ale malé servo není trakční motor pro pohon motokáry.
Servo MG996R s kovovými převody je vhodné pro RC modely aut, lodí, vrtulníků a letadel. Miniaturní servo pro roboty, vrtulníky, letadla, auta apod. se pro pohon motokáry nehodí.
| Typ motoru | Typické použití | Vhodnost pro pohon motokáry |
|---|---|---|
| Kartáčový DC motor | Trakční pohon, převodové mechanismy | Možná volba při správném výkonu |
| Bezkartáčový DC motor | Účinný trakční pohon | Vhodná volba s odpovídajícím regulátorem |
| Krokový motor NEMA17 nebo NEMA23 | CNC stroje a 3D tiskárny | Nevhodný |
| Servo MG996R nebo SG90 | RC modely a malé mechanismy | Nevhodné |
| DC motor 3-5 V | Malé přístroje a hračky | Nevhodný |
Výkon a napětí
Motor s převodovkou a vysokým točivým momentem DC 12V 14RPM je určený pro elektrické hračky, ruční nářadí a otáčecí stoly. DC motor 3-5V má 17000-18000 RPM při napětí 3-5V a výstup 0.35-0,4A.
Stejnosměrný motor s převodovkou DC 6V 30 RPM N20 má točivý moment 15 N.cm a točivý moment při zablokování 100 N.cm. Motor s převodovkou 25GA-370 12V 400 RPM je stejnosměrný motor JGA25-370 s převodovkou a slušnou hodnotou točivého momentu.
Údaje 3-12 V, jednotky otáček za minutu a proudy v desetinách ampéru patří malým motorům, nikoli plnohodnotnému pohonu motokáry. Pro skutečnou motokáru je nutné vybírat podle celkového výkonu a proudu, který motor i regulátor bezpečně zvládnou.
Čím vyšší napětí systém používá, tím nižší proud je při stejném výkonu zapotřebí, což usnadňuje dimenzování kabelů, konektorů a regulátoru. Vyšší napětí ale vyžaduje důslednější izolaci, bezpečné jištění a vhodné komponenty celého elektrického systému.
Krouticí moment, otáčky a převod
Samotné maximální otáčky motoru neříkají, jak rychle se motokára rozjede. Pro rozjezd a výjezdy ze zatáček je rozhodující krouticí moment na zadní nápravě, který vzniká kombinací momentu motoru a převodového poměru.
Motor s vysokými otáčkami proto obvykle potřebuje redukční převod. Přímé spojení motoru s nápravou může vést k pomalému rozjezdu, nadměrnému proudu a přehřívání, zatímco příliš krátký převod omezí maximální rychlost.
Převod je nutné volit podle průměru zadních kol, hmotnosti motokáry, výkonu motoru a požadované maximální rychlosti. U sportovního použití je důležitý kompromis mezi akcelerací a rychlostí na rovince.
Akumulátor a regulátor
Elektromotor nelze posuzovat odděleně od baterie a regulátoru. Akumulátor musí dodat nejen jmenovité napětí, ale také krátkodobý proud při rozjezdu a dlouhodobý proud při zatížení.
Regulátor musí odpovídat typu motoru, jmenovitému napětí a maximálnímu proudu. U bezkartáčového motoru je nutný regulátor určený pro bezkartáčové motory, zatímco kartáčový motor vyžaduje regulátor pro stejnosměrný motor s odpovídajícím proudovým limitem.
Slabý regulátor může omezovat výkon, přehřívat se nebo selhat při prudkém rozjezdu. Stejně tak baterie s nedostatečnou proudovou zatížitelností způsobí pokles napětí a zhoršení akcelerace.
Šílené elektrické motokáry s rychlostí 112 km/h na MĚSTSKÝCH ULICÍCH // Pohled městské elektromotáky
Chlazení a spolehlivost
Elektromotor část přijaté elektrické energie mění na teplo. Při dlouhé jízdě, častém rozjíždění nebo jízdě do kopce může teplota výrazně vzrůst, zejména pokud je motor zakrytovaný nebo namontovaný v místě bez proudění vzduchu.
Kartáčové DC motory se vyrábějí od kompaktních motorků s nízkým výkonem řádově několika wattů až po velké motory s výkonem kolem 0,8 kW. Tento rozsah ukazuje, že označení „DC motor“ samo o sobě neříká nic o vhodnosti pro motokáru.
Robustní design, malé momenty setrvačnosti a rovnoměrnost krouticího momentu mohou být výhodou, ale konkrétní motor musí být vybrán podle skutečného zatížení. Při návrhu je vhodné počítat s chlazením motoru, regulátoru i baterie.
Rozložení hmotnosti a umístění motoru
Motor by měl být upevněn tak, aby se těžiště nacházelo nízko a co nejblíže podélné ose motokáry. Umístění vedle jezdce může být praktické, ale ovlivňuje vyvážení, šířku rámu a prostor pro baterii i ochranné prvky.
Uchycení motoru musí být dostatečně tuhé a současně umožnit přesné napnutí řetězu nebo řemenu. Volné nebo křivé uchycení může způsobit seskakování řetězu, nadměrné opotřebení ložisek a ztráty výkonu.
Řetězový převod na zadní kola je konstrukčně jednoduchý, ale musí být chráněn před kontaktem s jezdcem a oděvem. Elektrická soustava musí mít bezpečné vedení kabelů, hlavní vypínač a vhodné jištění.
Podvozek, brzdy a pneumatiky
nebude to motokára,ale paskvil kdo něco ví o motokárách,tak mi dá za pravdu,na motokáře je podobně jako na motorce nejdůležitější podvozek,hmotnost,brzdy. celé to je o zatáčkách a brždění,výkon motoru to nezachrání.
Pro rychlou jízdu nestačí pouze silný elektromotor. Rám musí být pevný, řízení přesné, brzdy schopné bezpečně zastavit celou soustavu a pneumatiky vhodné pro povrch, na kterém bude motokára jezdit.
Správná geometrie podvozku ovlivňuje zatáčení, stabilitu i zatížení jednotlivých kol. Nevhodně navržená motokára může být s výkonným motorem nebezpečnější než slabší, ale dobře vyvážený stroj.
Proč není vhodné vybírat pouze podle objemu nebo ceny
U spalovacích motorů se často porovnává objem, například 250 ccm, zatímco u elektromotoru je důležitější kombinace výkonu, napětí, proudu, otáček a krouticího momentu. Stejně důležitá je kapacita akumulátoru, protože ta určuje přibližnou dobu jízdy.
Levný malý motor může být vhodný pro model, mechanismus nebo lehké vozítko, ale po připojení na těžkou motokáru může pracovat mimo své určení. Následkem může být pomalý rozjezd, přehřívání, poškození převodovky nebo rychlé vybití baterie.
Pokud chceš jezdit za barákem na parkovišti,tak je to jedno,ale to je nuda,chce to vzít na trať poměřit síly s ostatníma . ,to je pak levnější a hlavně funkční koupit něco staršího,hotového a snad časem,až pochopíš jak co funguje se pokusit o výrobu vlastního stroje.
Praktická volba pro stavbu
Pro domácí elektrickou motokáru je nejrozumnější hledat trakční kartáčový nebo bezkartáčový DC motor s převodem, nikoli malý motor z nabídky pro serva, CNC stroje nebo hračky. Motor by měl mít známé jmenovité napětí, výkon, maximální proud, otáčky, způsob chlazení a dostupný regulátor.
Bezkartáčový motor může nabídnout nízkou údržbu a dobrou účinnost, zatímco kartáčový motor může být jednodušší na zapojení a levnější. Volba závisí na požadované rychlosti, hmotnosti motokáry, délce jízdy, dostupnosti baterie a požadovaném způsobu regulace.
U elektrického pohonu je vhodnější nejprve stanovit celkovou hmotnost, průměr kol, požadovanou rychlost, dobu jízdy a převodový poměr a teprve potom vybrat motor. Výkon motoru by měl odpovídat nejen rovince, ale také rozjezdům, zatáčkám, brzdám a pevnosti celého podvozku.
Bezpečnost při provozu
Vysokoproudý elektrický systém může způsobit zkrat, požár nebo vážné poškození komponent. Baterie musí být mechanicky upevněná, chráněná před nárazem a oddělená od pohyblivých částí, zatímco kabely musí mít odpovídající průřez a izolaci.
Motokára musí mít spolehlivé provozní brzdy a možnost okamžitého odpojení pohonu. Před jízdou je nutné ověřit upevnění motoru, převodu, kol, řízení, baterie a všech elektrických spojů.
Silnější motor nezvyšuje pouze rychlost, ale také nároky na brzdy, rám, pneumatiky, řízení, převod a ochranu jezdce. Proto je při výběru DC motoru důležité posuzovat celý systém motokáry, nikoli pouze katalogový údaj o výkonu.