Olly Epsom erklärt, wie (und warum!) er seinen eigenen 1-kW-Elektro-Außenbordmotor für weniger als 600 £ gebaut hatDer fertige E-Außenborder auf der heimischen WerkbankEs wird fast immer möglich sein, einen Benzin-Außenborder günstiger zu kaufen.Warum habe ich es getan?Nun, meine Beweggründe waren wie folgt:1. Mich allein zu Hause in den langen Nächten eines schottischen Winters zu beschäftigen (in früheren Wintern habe ich ein Navigationssystem, einen Autopiloten und Solarwassererhitzer gebaut).2. Weil ich ein System wollte, das leistungsstärker als die billigen Trolling-Motoren, aber viel billiger als vergleichbare kommerzielle Einheiten ist (ein gleichwertiger ePropulsion Spirit kostet derzeit etwa 1.500 £).3. Weil ich längerfristige Ziele habe, das System vollständig ferngesteuert zu machen (im Wesentlichen eine Drohne, vielleicht für Tierfotografie), und dafür musste ich das Steuersystem vollständig beherrschen, was erreichbar ist, wenn ich es selbst baue.Es kann andere Gründe geben, sich auf ein solches Projekt einzulassen, und wenn ja, füllen Sie Ihre Stiefel aus.Um ein solches Projekt in Angriff zu nehmen, sind Grundkenntnisse in Elektronik und Mechanik erforderlich, sollten aber für die meisten lernwilligen Praktiker erreichbar sein.Die Spannungen sind niedrig genug, dass sie kein Stromschlagrisiko darstellen sollten, aber treffen Sie alle angemessenen Vorsichtsmaßnahmen, wenn Sie mit Elektrizität und beweglichen mechanischen Teilen arbeiten.Mein Projekt verwendete Computersteuerung und viele neue Geräte wie Touchscreens, Bluetooth, Arduinos und Oszilloskope.Ich musste auch lernen, wie man die Software programmiert.Mit dem Lernen und den Rückschlägen hat mich das Projekt abends etwa sechs Wochen gekostet.Vielleicht möchten Sie Ihr Projekt anders strukturieren – eine deutliche Vereinfachung könnte durch den Wegfall der Computersteuerung erreicht werden.Ich hatte das grobe Design in meinem Kopf nach einem Abend der Online-Recherche.Ich habe mich entschieden, als Basis der Maschine das untere Ende eines konventionellen, gebrauchten Außenbordmotors zu verwenden.Darüber hinaus wäre anstelle des Motors ein Elektromotor direkt mit der Antriebswelle gekoppelt.Elektronische Steuerungssysteme würden neben dem Motor montiert.Die Batterie würde separat montiert und über ein flexibles elektrisches Kabel angeschlossen.Ich habe mich für eine Leistung von etwa 1 kW entschieden, da dies deutlich mehr ist, als zwei Ruderer erreichen könnten, und entweder ein schnelles Beiboot oder ein Beiboot mit erheblicher Leistungsreserve ergeben würde.Batterien können nicht ohne Beschädigung vollständig entladen werden, um dies also für mindestens 40 Minuten bei voller Leistung zu betreiben, wären etwa 1 kWh Batterien erforderlich.Propeller und Antrieb bleiben erhaltenDer Motor, die Steuersysteme und die Batterien sind die Hauptkomponenten, aber es werden weitere 100 bis 200 £ veranschlagt, um Gehäuse, Übergangsstücke, Kabel, Schalter, Steckverbinder und natürlich Dinge abzudecken, die in Rauch aufgehen.Dies wird das Gesamtbudget auf etwa 500 bis 600 Pfund bringen.Plus Wochen Ihrer Zeit.Plötzlich scheint Rudern weniger anstrengend zu sein!Aber ich bin Single (kaum zu glauben, dass ich das weiß!) und lebe alleine und habe nichts Besseres mit meiner Zeit und meinem Geld anzufangen, also ging ich weiter.Ich habe einen 1974er Johnson 2 PS Außenborder bei ebay für 24 £ gefunden.Es hat mich mehr Treibstoff gekostet, es zu sammeln.Ich habe alles nördlich des Antriebswellengehäuses entfernt und diese Komponenten für 5 £ weiterverkauft.Diese alten Motoren hatten sehr hochwertige mechanische Komponenten und insbesondere das Getriebe war in ausgezeichnetem Zustand.Das heißt, der Motor lief nur vorwärts, ohne Kupplung.Es ist möglich, einen Elektromotor sowohl rückwärts als auch vorwärts laufen zu lassen, aber seien Sie vorsichtig, wenn Sie dies bei einem Motor tun, der ursprünglich keinen Rückwärtsgang hatte, da die Zahnräder nicht für den Rückwärtsbetrieb ausgelegt sind und es kein Drucklager zum Halten der Zahnräder gibt im Schach.Ich entschied mich für einen bürstenlosen Gleichstrommotor, weil sie im Allgemeinen zuverlässig sind und keine Wartung von Bürsten erfordern.Original Kühllaufrad kann entsorgt werdenNormalerweise sind sie auch etwas effizienter als Permanentmagnet-Gleichstrommotoren, obwohl dies in der Praxis ganz von den jeweiligen Motoren abhängt, die verglichen werden.Die meisten Motoren in diesem Leistungsbereich laufen mit 48 V oder mehr.Obwohl es möglich ist, 12-V-Motoren in diesem Leistungsbereich zu bekommen, würden sie bei voller Leistung über 90 A verbrauchen, was unannehmbar schwere Kabel erfordern würde.Darüber hinaus gab es bei 48 V eine weitaus größere Auswahl an Motoren.Ebenso waren Akkupacks mit 48 V zahlreicher.Ich habe mich aufgrund der hohen Kapazität, des geringen Gewichts und der hohen Zyklenfestigkeit für Lithium-Ionen-Akkus entschieden.Eine 1-kWh-Lithiumbatterie hat ungefähr 20 Ah bei 48 V – ungefähr die gleiche Energiemenge, die in einer 80-Ah-Autobatterie bei einem Viertel des Gewichts gespeichert ist.Der Nachteil von Lithium-Ionen sind die Kosten.Bei ebay und Alibaba gibt es verschiedene Akkupacks.Alle haben einen eingebauten Laderegler und alle benötigen ein externes Netzladegerät.Batterien dieser Kapazität liegen je nach Anbieter, Versandkosten und Steuern zwischen 200 und 300 £.Der Verkäufer verkaufte mir auch ein „passendes“ Ladegerät, das anschließend Feuer fing.Es wäre sehr schön, einen hochwertigen Parvalux- oder Maxim-Motor zu haben, aber diese Dinge sind mit erheblichen Kosten verbunden, also entschied ich mich für einen in China hergestellten MAC12500-3A von MacMotor.Ungepflegter, aber gut gebauter 1974er 2-PS-JohnsonDies ist ein bürstenloser 48-V-Gleichstrommotor mit Sensoren, einer Höchstgeschwindigkeit von etwa 4.000 U/min und einer Leistung von 1 kW, und es schien eine vernünftige Übereinstimmung mit der ursprünglichen Spezifikation des Spender-Außenborders zu sein, der 1,49 kW bei einer Höchstgeschwindigkeit von etwa 4.000 U/min liefert.MacMotor schickte mir auch einen Fahrtenregler, der sich aber später als wenig spektakulär herausstellte und ich ihn durch ein größeres Modell ersetzen musste.Der Motor kostete rund 100 £, der Geschwindigkeitsregler weitere 40 £.Der alte Vorbau des AußenbordmotorsArduinos sind winzige programmierbare Computer mit analogen und digitalen Ein- und Ausgängen.Sie werden mit 5 V betrieben, verbrauchen eine verschwindend geringe Menge Strom und sind von Natur aus robust, robust und zuverlässig.Sie werden von einem PC aus mit einer von C abgeleiteten Sprache programmiert (Sie müssen ein wenig über Programmierung wissen, um zu verstehen, was das bedeutet).Sie sind in verschiedenen Modellen erhältlich, darunter der Nano, der nur 3 £ kostet.Obwohl sie einfach sind, sind sie für eine Aufgabe wie diese mehr als leistungsfähig genug.Als Display wollte ich ursprünglich ein billiges, robustes, zuverlässiges zweizeiliges LCD-Display mit 16 Zeichen verwenden, wie es für Arduinos bekannt ist.Dann bemerkte ich die Nextion-Reihe von grafischen Touchscreen-Displays, die für eine 3,2-Zoll-Version für etwa 16 £ erhältlich sind.Obwohl nicht so robust oder robust, wurde ich von ihren sexy Farbbildschirmen verführt, mit der Möglichkeit, mehrere Zifferblätter, Grafiken und Tasten anzuzeigen.Endlich habe ich bei ebay einen billigen Elektrofahrrad-Drehgriff für etwa 10 £ gefunden.Der, den ich gekauft habe, war mit einer Batteriespannungsanzeige und einem Schalter ausgestattet, von dem ich dachte, dass er nützlich sein könnte.Das Projekt wurde in meiner Garage mit Handwerkzeugen gebaut.Das heißt, je besser Ihre Werkstatt ausgestattet ist, desto besser wird das Endprodukt sein, und außerdem werden die Kosten sinken, weil ich einige Teile herstellen lassen musste, die zu Hause in einer ausreichend guten Werkstatt hergestellt werden könnten.Als absolutes Minimum benötigen Sie einen guten Werkzeugsatz, Bügelsäge, Feilen, Bohrer, Akku-/Bohrmaschine, Beleuchtung, Werkbank, Lötkolben und ein gutes Multimeter.Ein Oszilloskop ist auch nützlich, ich habe einen PicoScope USB-Typ verwendet, der an meinen Laptop angeschlossen wird.Die erste Hürde bestand darin, den Elektromotor mechanisch mit dem Spender-Außenbordmotor zu verbinden.Diese Verbindung muss sicher und genau sein.Ich habe alle Befestigungslöcher oben am Motor und die Befestigungslöcher am Elektromotor ausgemessen und eine passende Übergangsplatte in der kostenlosen Online-CAD-Software Onshape skizziert.Ich habe es dann an eine Laserschneidfirma geschickt, die es für etwa 25 £ aus 10 mm dickem Aluminium geschnitten hat.Ich hätte es zum 3D-Druck aus Plastik schicken können.Um den Motor mit der Antriebswelle zu verbinden, bat ich einen Freund mit einer Drehbank, das Ende des ca. 11 mm Keils nach unten zu drehen und ein 8 mm Gewinde darauf zu setzen.Ich habe über Spannzangenverbindungen oder die Suche nach einer passenden weiblichen Verzahnung nachgedacht, aber die Drehbankoption war für mich am einfachsten.Der Hauptnachteil davon ist jedoch, dass jedes Mal, wenn der Motor entfernt wird, die Antriebswelle mitgebracht wird, was den Zusammenbau ziemlich umständlich macht.Der gedrehte Keil schraubte sich gut in das 8-mm-Innengewinde auf der Motorwelle, und eine Kontermutter vervollständigte die Verbindung.An diesem Punkt sind der Motor, der Spendermotor und die Antriebswelle alle miteinander verbunden. Um Unfälle mit einer sich schnell drehenden Schraube zu vermeiden, ist es eine gute Idee, den Propeller zu entfernen und ihn nicht zu ersetzen, bis Sie den Motor im Wasser verwenden.Testen der bestückten elektronischen Komponenten auf dem PrüfstandJetzt können Sie die Komponenten elektrisch verbinden und einen einfachen Test durchführen.1. Verbinden Sie die drei dicken Phasendrähte vom Motor mit den entsprechenden Farben an der Motorsteuerung.Diese sind in der Regel grün, gelb und blau gefärbt.2. Verbinden Sie den Sensorstecker am Controller mit der Sensorbuchse am Motor.Dies wird mindestens fünf Drähte haben.Normalerweise rot und schwarz (5 V und Masse) und grün, gelb und blau (die die Signale von den drei Hallsensoren im Motor aufnehmen).Hoffentlich passen Stecker/Buchse der Hallsensoren am Motor zum Stecker/Buchse der Hallsensorleitung des Controllers, ansonsten finden Sie es heraus.3. Schließen Sie das rote Kabel am Gashebel an 5 V an (normalerweise an einem der zahlreichen Ausgänge der Motorsteuerung verfügbar), das schwarze Kabel am Gashebel an Masse am Motorcontroller und das dritte Kabel (kann jede Farbe haben) an den Geschwindigkeitseingang des Reglers, der auch eine beliebige Farbe haben könnte.Herauszufinden, welcher Draht was in einem handbuchfreien Ödland tut, ist eine große Herausforderung.Einige Controller verfügen möglicherweise nicht über eine 5-V-Versorgung für den Gashebel, und Sie müssen diese möglicherweise separat über einen 48-V-5-V-Gleichstromwandler bereitstellen.Dies sollte Sie nicht entmutigen, da sie leicht verfügbar sind.Darüber hinaus verfügen die meisten Controller über eine Umkehrfunktion, die den Anschluss eines Schalters erfordert.Eine solche Anordnung ist im schematischen Diagramm (oben) des einfachsten möglichen Steuersystems gezeigt.Jetzt ist der Moment der Wahrheit.Verbinden Sie Plus und Minus der Batterie mit Plus und Minus der Motorsteuerung und geben Sie dem Gas eine Drehung.Unter der Annahme, dass sich der Motor dreht, sind Sie an diesem Punkt im Wesentlichen zu Hause und trocken.Alles, was bleibt, sind so viele Wochen der Verfeinerung, wie Sie bereitstellen möchten.Und die unvermeidlichen Probleme, die dabei entstehen, von denen ich einige in meinem nächsten Artikel näher erläutern werde.Wenn es nicht geht, überprüfen Sie Ihre Anschlüsse und Verkabelung.Diese Motoren fallen fast nie aus. Wenn es also nicht funktioniert, sind höchstwahrscheinlich die Steuerung und die daran angeschlossenen Teile die Schuldigen.Übergangsplatte und Verbindung zwischen Elektromotor und AußenbordbeinEin Wort der Warnung: Weder der Motor noch der Controller, das Nextion-Display, das Ladegerät oder der Akku wurden mit einem Fetzen Dokumentation geliefert.Ich habe ein Multimeter benutzt und es selbst herausgefunden.Besonders das Nextion-Display war undurchdringlich, da es noch nicht lange genug gab, um eine umfassende Internet-Community zu bilden – das ändert sich zum Besseren.Mit dem selbstgebauten elektrischen Außenborder durch Largs flitzenOlly Epsom ist ein zugelassener Ingenieur, der sich auf erneuerbare Energien, insbesondere Wellenkraft, spezialisiert hat.Im Jahr 2015 kaufte er Radioactivity, eine UFO 27, mit der er Kreuzfahrten und Rennen fährt. Olly lebt in Schottland und genießt die Natur, fördert Wissenschaft und Technik an örtlichen Schulen und leitet sein eigenes Beratungsunternehmen, Moose Pyll Engineering.Teil 1: Die Grundlagen – wie in der Dezemberausgabe 2018 von PBO veröffentlicht.Sehen Sie sich diesen Bereich für Teil 2 an: Programmierung der elektronischen Steuerung des Motors.Holen Sie sich jede Ausgabe von PBO auf Android, iPhone, iPad oder DesktopVerhindern Sie, dass es im Wind zittert, wenn es festgemacht istBeste Cruiser-Racer;Top-Tipps verankern;Bau eines Wassermachers;Selbstgebautes Motorboot;PBO-Projekt Lichtmaschine für Boote;Twisted T300S – 4x4 tut Marine;und 25 Seiten DIY...