[Technique] Refroidissement motorisations électriques

Phil, merci les infos

Pour les câbles, j'allais dire que 280A sur 25mm^2 ne me semble pas trop, mais effectivement entre contrôleur et moteur il s'agit de haute fréquence, donc les câbles deviennent des selfs et il n'y a que la partie extérieure qui sert. Alors, si on ne veut pas fabriquer des câbles tubulaires, plus grands serait une bonne idée.

Il passe 420a, pas 280a, c'est le maxi mesuré avec l'acquisition de données à la sortie du contrôleur...!

Une perte par effet joule dans un câble se définit par un courant, une section de câble oui mais aussi une longueur et une durée. Dans 10cm en 25mm2 on peut faire passer 10 000A ...
pendant quelques secondes avant que le câble fasse fusible.

Bon pas besoin de connaitre la formule car il y a des gens sympas qui ont mis des outils en ligne comme base de travail,
voir celui-là

si je prend 1mètre de câblage ça donne une perte de 164Watts (quand le moteur demande 420A soit autour d'1/4 du temps de roulage) soit une perte moyenne de 41 Watts par heure de roulage...

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Une section de 35mm2 donnera 0,28V de chute de tension et une perte de 118W,
le gain ici ?
vraiment insignifiant car ça chauffe oui mais c'est "dans l'épaisseur du trait" de la courbe des pertes moteur.

En pratique le moyen le moins couteux de voir un problème de chauffe du câblage c'est le creux du poignet.
Si juste après roulage le câble est chaud il y a perte, si on ne peut pas laisser sans grimacer le poignet posé dessus ça dépasse les 50°C > c'est trop important et il faut "épaissir" le câblage.

Pour être plus scientifique et en mettant un tout petit peu d'argent il y a des capteurs de température maxi autocollants , comme ceux de la série A du modèleThermax

ensuite l'enregistrement électronique, le pistolet IR et le top du diagnostique à 3000 euros la caméra thermique ... heureusement ça se loue.

Cela étant dit et en résumé le problème de chauffe ici c'est quelque chose comme 0,1% dans les câbles et 99,9% dans le moteur donc il y a bien plus à gagner de ce coté !
surtout que l'effet joule fait "boule de neige": la résistance des câbles augmente avec la température, ce qui veut dire plus d'échauffement, ce qui augmente encore la résistance etc.

Yves je crois distinguer que votre ventilateur est un modèle Patriot de 22W ?
donc celui-là ?

Il a un très bon débit de 400M3/h mais une pression statique maxi de 0.81 in H2O
Pour gagner un peu mais "simplement" une première solution serait de l'alimenter au maxi que préconise le constructeur soit 14V..
voir 15V si il y ade la pièce de rechange
Si pas de 14V à bord dans un premier temps avec des simples accus pour tester ensuite si le gain est suffisant (j'en doute)
avec un convertisseur DC-DC 72V>15V.

Sur le même principe de montage qu'actuellement vous pouvez installer un monstre de 85W comme celui-là
Le débit est monstrueux avec 700M3/h et la pression statique de 2.6 in H2O
Comme je l'ai expliqué plus haut c'est très important pour contrer les pertes de charge du flux d'air dans ce moteur et avec 2.6 in H2O c'est plus un problème
C'est du matériel industriel de qualité donc une solution fiable et très performante...
mais comme il sera toujours à fond, avec un bruit permanent d'aspirateur cela dit.
le top serait de le coupler à une carte électronique de régulation de vitesse asservit à la température moteur.

Sinon en 2 fois moins puissant (sachant que la turbine radial d'origine sur le moteur "tirait" probablement plus de 85W)
il y a moyen d'utiliser un ventilateur centrifuge
comme celui-là
Il sort aussi 400M3/h et avec encore le double de pression statique par rapport au votre.

Pour revenir à une piste "simple":
Je ne sais pas la place qu'il y a réellement car sur ce dessin le capteur n'est pas représenté

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car il y aurait énormément à gagner en usinant une turbine à aubage arrière, quitte à faire plus haute que d'origine et en ouvrant d'autant les petites lumières (que vous avez caché dans la solution avec ventilo externe)

mais techniquement un ventilo extérieur adapté sera bien plus performant !

Le problème est toujours le même avec l'air, il transporte 30 fois moins de calories que l'eau...
et en ventilation simple on se retrouve vite avec des "turbines d'avion" ...
perso je redessinerai les flasques moteur pour intégrer un double labyrinthe en spirale qui refroidirait au moins chacun des deux stators.
Deux pompes à eau 150L/mn et deux radiateurs, les circuits en série, intégrés dans des ouvertures des flancs de carénage...
oui je sais je suis bien loin du cahier des charges d'une moto simple pas trop chère etc...
mais, si il est frileux, l'hiver ça chaufferait super bien les jambes du pilote et c'est important le confort du pilote

voilà pour ma tartine du jour,
bonnes réflexions
Phil

Vehiculeselectriques a écrit:

Une perte par effet joule dans un câble se définit par un courant, une section de câble oui mais aussi une longueur et une durée. Dans 10cm en 25mm2 on peut faire passer 10 000A ...
pendant quelques secondes avant que le câble fasse fusible.

Bon pas besoin de connaitre la formule car il y a des gens sympas qui ont mis des outils en ligne comme base de travail,
voir celui-là

si je prend 1mètre de câblage ça donne une perte de 164Watts (quand le moteur demande 420A soit autour d'1/4 du temps de roulage) soit une perte moyenne de 41 Watts par heure de roulage...

Une section de 35mm2 donnera 0,28V de chute de tension et une perte de 118W,
le gain ici ?
vraiment insignifiant car ça chauffe oui mais c'est "dans l'épaisseur du trait" de la courbe des pertes moteur.

Bien fait pour moi j'ai mal posé ma question!

Est-ce que la section des câbles moteur-contrôleur a une incidence sur la chauffe des bobinages du moteur?
Est-ce qu'il serait intéressant d'essayer des câbles un peu plus gros (de 25 à 35 mm2)?

Un autre calculateur,
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pour savoir quelle portion du câble sert vraiment à transporter du courant vu qu'entre controleur et moteur la fréquence peut être important.

Mais je n'arrive pas à comprendre comment les câbles plus gros fassent moins chauffer les bobines... j'aurai dit l'inverse..

La fréquence du SEVCON GEN4 est de 24kHz au maximum, l'effet de peau est donc significatif oui bien vu

sur cette base et en utilisant la formule ici j'arrive,
si j'ai pas zappé une virgule (vu la croissance logarithmique ça doit être bon en prenant 0.6mm et 7mm de diamètre)
, à une surface utile de 12mm2 pour le câble 25mm2 entre contrôleur et moteur.
En fait le GEN4 varie sa fréquence entre 16 et 24Hhz mais il vaut mieux partir sur le pire donc 12mm2 au minimum à 24Khz.

du coup je crois qu'avec ta remarque sur le gros câble j'ai compris où voulait en venir Yves
alors je vais me répéter mais en présentant encore autrement:

On a deux résistances en série: le câble et le moteur, étant en série ils voient passer le même courant.
Le câbles de 25mm2 à une résistivité de 0.000757ohms par mètre coté batterie
et 12mm2 utile coté contrôleur/moteur soit 0.0017 ohms
Le moteur a des phases de 0.013 Ohms unitaire

Plus sa résistance est faible moins un conducteur s'oppose au passage du courant

Ici même la surface utile après effet de peau du câble, soit 12mm2 minimum, a encore une résistance 7 fois plus petite que le moteur ... (17 fois si 25mm2 utile)
donc le câble chauffera 7 fois moins que le moteur pour un courant X les traversant.

j'ajouterai que de ce fait c'est le moteur qui fera au final chauffer le câble par conduction/convection (la chaleur s'y transmettra par les connexions électriques).

merci GrahamB, belle lurette que je n’avais pas mis les neurones dans la formule d'effet de peau,
il faut dire qu'en ce moment je suis plutôt autour des 48V7kW max dans mes calculs moteurs


à+
Phil

Un grand merci à tous d'alimenter ce sujet.
Nous n'avons aucune certitude, juste des curiosités, dont celle d'essayer des câbles plus gros, de dissiper une partie des calories, de baisser un peu l'ampérage (et les performances par la même occasion).
Un seul sujet nous motive, rouler longtemps, pour apprendre, après on verra.

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J'espère que la vibration des ailettes se fera en harmonie...

Ed a écrit:

J'espère que la vibration des ailettes se fera en harmonie...

Et que la Luciole ne va pas se transformer en . . .porc-épic (Porcupine pour les connaisseurs d' AJS)

Ed a écrit:

J'espère que la vibration des ailettes se fera en harmonie...

Et les barrettes anti vibratoires, c'est fait pour les chiens

Cela dit, en l'état des modifications, carter usiné et ventilateur, le plus gros des améliorations à l'intérieur du domaine permit doit être atteint ?
Sinon, les pointures veillent sur le petit coléoptère

2 pages sur la First dans le dernier M.R

Fügner a écrit:

Cela dit, en l'état des modifications, carter usiné et ventilateur, le plus gros des améliorations à l'intérieur du domaine permit doit être atteint ?

Hé non, pas usinés, en mécano soudure collés à la pâte thermique (merci au passage à Gull pour le guidage sur le choix de cette pâte thermique)

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Je suis jaloux car je n'y avais pas pensé sous cette forme
Bon dieu mais c'est bien sur !
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Un collier portant les ailettes et lié thermiquement à la pâte, c'est futé, s'adapte aux surfaces disponibles tout en bouchant les ouvertures néfastes à la ventilation, c'est démontable, s'artisanalise (la version réduite de l'industrialisation ).
Très simple DONC très fort
S'échange tout ce qui peux s'échanger commodément, la ventilation change complètement de dimension, ça serait pas mal que ça fonctionne dans ces limites là
Je révise mes prières

yves kerlo a écrit:

Hé non, pas usinés, en mécano soudure collés à la pâte thermique (merci au passage à Gull pour le guidage sur le choix de cette pâte thermique)

Je t'en prie, c'est une bien maigre contribution à ce projet. Et désolé surtout de ne pas être en mesure de te fournir de si petites quantités.

une idée farfelue:en utilisant ce produit [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] les pièces électriques deviennent étanche permettant un refroidissement liquide avec de l'huile

geuledebois a écrit:

une idée farfelue:en utilisant ce produit [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] les pièces électriques deviennent étanche permettant un refroidissement liquide avec de l'huile

Dans un moteur electrique les fils de bobinage sont déjà enduit d'un vernis isolant électrique (sinon pour faire des spires cela serait embêtant)


Il n'en resta pas moins, que j'aimerais avoir un échantillon de ce produit pour ces vertus déperlantes.

A quand les prochains roulages de la First avec son nouveau refroidissement ?