Related Posts
การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติ
การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติ
อาจารย์ที่ปรึกษา
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)
คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
โปรเจ็คพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าไร้คนขับ ออโตโนมัส #ปริญญาตรีใครอยากช่วย #พัฒนาเทคโนโลยีในประเทศ แชร์ด้วยนะครับต่อยอดจากรถไฟฟ้าที่สร้างขึ้นมาเองhttps://gulfthai.com/?p=2499Robotics and Advanced Autonomous Systems Research Group
นายมหิภูมิ วัฒนาพิริยะอมร เลขประจำตัวนิสิตนักศึกษา 6130302533 (ME ปี 4) (Job) จ้อบ แต่งมอเตอร์ไซด์ ระบบเบรก ช่วงล่าง
นายธีรภัทร ฟองน้อย เลขประจำตัวนิสิตนักศึกษา 6230303078 (ME ปี 4) (K) เก่ง รถไฟฟ้า
นายจีรศิษฐ์ อ่อนตา เลขประจำตัวนิสิตนักศึกษา 6130302126 (ME ปี 4) (Nick) นิก การเลี้ยวบังคับเอง ถอยมีเซนเซอร์จับ
นายพชรกรณ์ ศิริวรรณ เลขประจำตัวนิสิตนักศึกษา 6130302452 (ME ปี 4) (Tao) เต๋า สนใจระบบรถอัตโนมัติ แสดงผลหน้าจอ
นายเจตนิพัฒน์ เจริญลักษณ์ เลขประจำตัวนิสิตนักศึกษา 613032142 (ME ปี 4) (Jame) เจมส์ – ระบบอัตโนมัติ ไฟฟ้า เซนเซอร์ มอเตอร์
ตอนที่ 1 >> การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า
การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ
Design and development for Autonomous Electric Car
ชื่อโครงการ การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ
โดย นายมหิภูมิ วัฒนาพิริยะอมร เลขประจำตัว 6130302533
นายเจตนิพัทธ์ เจริญลักษณ์ เลขประจำตัว 6130302142
นายจีรศิษฐ์ อ่อนตา เลขประจำตัว 6130302126
นายพชรกรณ์ ศิริวรรณ เลขประจำตัว 6130302452
นายธีรภัทร ฟองน้อย เลขประจำตัว 6230303078
ชื่อปริญญา วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต
สาขาวิชา สาขาวิศวกรรมเครื่องกลและระบบการผลิต
ปีการศึกษา 2564
อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์กิตติพงษ์ เยาวาจา____________________________
บทคัดย่อ
โครงการนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งมีรถยนต์ไฟฟ้าที่ได้สร้างขึ้นจากโครงการรถยนต์ไฟฟ้าในอดีต ซึ่งคณะผู้จัดทำได้สนใจที่จะทำโครงการต่อยอด โดยในปีการศึกษาของคณะผู้จัดทำนั้น รถยนต์ไฟฟ้าคันดังกล่าวเกิดความเสียหายจนไม่สามารถใช้งานได้แล้ว คณะผู้จัดทำจึงได้ทำการสำรวจรายละเอียดต่าง ๆ ของตัวรถโดยละเอียด เพื่อทำการซ่อมแซมและบำรุงรักษา ทำการปรับปรุงโดยการเดินระบบสายไฟทั้งคันใหม่ ใช้ชุดกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ใหม่ เปลี่ยนแหล่งพลังงาน เพื่อให้รถยนต์ไฟฟ้าคันดังกล่าวกลับมาใช้งานได้ปกติ มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น จากนั้นได้ทำการศึกษาและออกแบบเพื่อที่จะทำให้รถยนต์ไฟฟ้าธรรมดา กลายเป็นรถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติ โดยได้ทำการออกแบบกลไกที่จะช่วยในการบังคับเลี้ยวอัตโนมัติ และสร้างชิ้นงานที่ออกแบบนำมาติดตั้งบนรถและทำการทดสอบกลไกว่าสามารถใช้ได้จริงหรือไม่ เพื่อนำไปสู่การออกแบบระบบอัตโนมัติโดยใช้เซนเซอร์ช่วยในอนาคต
กิตติกรรมประกาศ
โครงงานการออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าอัตโนมัติฉบับนี้สามารถสำเร็จลุล่วงได้ดีตามวัตถุประสงค์ อันเนื่องมาจากได้รับความร่วมมือและอำนวยความสะดวกเป็นอย่างดีบุคคลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง
คณะผู้จัดทำขอกราบขอบพระคุณอาจารย์กิตติพงษ์ เยาวาจาอาจารย์ที่ปรึกษาที่ให้ความรู้ แนวคิด คำปรึกษาจนกระทั่งโครงงานเสร็จสมบูรณ์
กราบขอบพระคุณ อาจารย์ประจำห้อง Work Shop ทุกท่านที่ให้คำแนะนำ และช่วยเหลือด้านอุปกรณ์ที่จำเป็น
กราบขอบพระคุณ ร้าน Etricycle Maesai ที่ได้ให้คำปรึกษา แนะนำและจำหน่ายอุปกรณ์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
ท้ายนี้คณะผู้จัดทำขอกราบขอบพระคุณบิดา มารดา ญาติพี่น้อง และคณะผู้จัดทำทุกท่านเป็นอย่างสูงที่ให้การสนับสนุน และเป็นกำลังใจเรื่อยมา
สอบโปรเจ็ค – การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติ
ปรับปรุงระบบ ตรวจสอบอุปกรณ์
สายไฟ / ระบบควบคุม เดินหน้า ถอยหลัง (คล้ายเกียร์) กล่อง ECU
ระบบควบคุม
ถ้าจำไม่ผิดตัวนี้ – ตอนนั้นเหมือนไม่ตรงบางตัว
Type: Brushless electric vehicle controller
🧑Rated power: 1500W (w)
👧Specifications: 48V60V64V1500W18 tube
👦size:2384cm
🧒Material:metal
โปรเจคนักเรียน
ติดตั้งระบบไฟฟ้า เปลี่ยนแบตเตอรี่ ลิเทียมใหม่ รถไฟฟ้ากลับมาทำงานใหม่
ปรับตำแหน่งพวงมาลัยอัตโนมัติ
เดินคุยกับแลปรถไฟฟ้าข้างๆ
ทดสอบรถไฟฟ้า วันเสาร์นี้มีงานแข่งมอไซด์ไฟฟ้า
ออกแบบระบบรถไฟฟ้าอัตโนมัติ
กลไก
สอบโปรเจ็ค – การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติhttps://gulfthai.com/?p=5411
info motor
motor
ลุยโปรเจ็ค Autonomous Robot Vehicle
การออกแบบระบบกลไกเลี้ยวอัตโนมัติ …EP8. // 18 กุมภาพันธ์ 65
การออกแบบระบบเบรกอัตโนมัติ EP 9. // 25 กุมภาพันธ์ 65
ถอดประกอบมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับดัดแปลงยานยนต์ // มีนาคม 65
การออกแบบระบบเบรก+เลี้ยว อัตโนมัติ EP 10. // มีนาคม 65
ทดสอบระบบควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า EP 11. // 22 มีนาคม 65
ทดสอบระบบควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า+ แบตเตอรี่ EP 12. // เมษายน 65
ทดสอบระบบยานยนต์ไฟฟ้า EP 13.-1A // 1 เมษายน 65
ทดสอบระบบยานยนต์ไฟฟ้า EP 13.-2A // 5 เมษายน 65
ทดสอบระบบยานยนต์ไฟฟ้า EP 13.-2B // 5 เมษายน 65
ทดสอบระบบยานยนต์ไฟฟ้า EP 13.-2C // 5 เมษายน 65
EP14 ประกอบกลไก
เล่มเอกสาร โครงงาน
สารบัญ
บทคัดย่อ ก
กิตติกรรมประกาศ ข
สารบัญ ค
สารบัญตาราง จ
สารบัญภาพ ฉ
รายการสัญลักษณ์ ฌ
บทที่ 1 บทนำ 1
1.1 ที่มาและความสำคัญ 1
1.2 วัตถุประสงค์ 2
1.3 ขอบเขตการศึกษา 2
1.4 ผลที่คาดว่าจะได้รับ 2
บทที่ 2 ทฤษฎีและหลักการ 3
2.1 รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ 3
2.2 แบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้า 5
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้า 7
2.4 Sensor ที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์อัตโนมัติ 10
2.5 ระบบบังคับเลี้ยว 12
2.6 ระบบเบรกแบบดิสก์เบรก [Disk Brake System] 15
2.7 การถ่ายทอดกำลังโดยใช้เฟืองตรง 17
บทที่ 3 วิธีการดำเนินงาน 33
3.1 อุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ 33
3.2 การวางแผนและการเตรียมการ 52
3.3 การคำนวณ 69
3.4 การออกแบบชิ้นงาน 75
3.5 การออกแบบการทดสอบ 81
บทที่ 4 ผลการทดลองและวิเคราะห์ผล 90
4.1 กล่าวนำ 90
4.2 การทดสอบระบบเบรก 91
4.3 การทดสอบระบบไฟฟ้า 92
4.4 การทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ 95
บทที่ 5 สรุป 96
5.1 สรุปผลการดำเนินงาน 96
5.2 ข้อเสนอแนะ 97
บรรณานุกรม 98
สารบัญตาราง
ตารางที่ 2.1 เฟืองมาตรฐานที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไป ( m มีหน่วยเป็น mm, P มีหน่วยเป็น in-1 ) 21
ตารางที่ 2.2 ค่าตัวประกอบรูปแบบลูอิส Y และ y 25
ตารางที่ 2.3 ค่าความเค้นสถิตใช้งานสำหรับใช้กับสมการของลูอิส 26
ตารางที่ 2.4 ตัวประกอบใช้งาน, Ns 29
ตารางที่ 2.5 ตัวประกอบแรงสึกกร่อน, K และขีดจำกัดความทนทาน, σe 32
ตารางที่ 3.1 รายการทดสอบระบบเบรก 81
ตารางที่ 3.2 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 1 83
ตารางที่ 3.3 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 2 84
ตารางที่ 3.4 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 3 88
ตารางที่ 3.5 รายการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ 89
ตารางที่ 4.1 ข้อมูลจำเพาะของรถยนต์ไฟฟ้า 90
ตารางที่ 4.2 ผลการทดสอบระบบเบรก 91
ตารางที่ 4.3 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 1 92
ตารางที่ 4.4 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 2 93
ตารางที่ 4.5 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 3 94
ตารางที่ 4.6 ผลการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ 95
สารบัญภาพ
ภาพที่ 2.1 แสดงโครงสร้าง Brushless DC Motor……………………………………………………………..7
ภาพที่ 2.2 สนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างขึ้นโดยการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องจากขั้วแม่เหล็กโดยพัลส์กระแสตรง 9
ภาพที่ 2.3 แสดงไดอะแกรมพื้นฐานของมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน 9
ภาพที่ 2.4 แสดงตัวอย่างการวางตำแหน่งของเซ็นเซอร์ประเภทต่าง ๆ 12
ภาพที่ 2.5 ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage 14
ภาพที่ 2.6 ระบบพวงมาลัย Rack and Pinion 14
ภาพที่ 2.7 ระบบดิสก์เบรก 15
ภาพที่ 2.8 เฟืองตรง 17
ภาพที่ 2.9 ขนาดจริงของฟันเฟืองตามขนาดต่างๆ ของ Diametral Pitch, P 20
ภาพที่ 2.10 แรงที่กระทำต่อฟันของเฟืองตรง 22
ภาพที่ 3.1 กล่อง ECU เดิมของตัวรถ 33
ภาพที่ 3.2 อธิบายหน้าที่ของหัวต่อต่าง ๆ 34
ภาพที่ 3.3 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 1 35
ภาพที่ 3.4 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 2 36
ภาพที่ 3.5 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 3 37
ภาพที่ 3.6 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตัวใหม่ 38
ภาพที่ 3.7 แล็ปท็อป 39
ภาพที่ 3.8 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง 40
ภาพที่ 3.9 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องใหญ่ 41
ภาพที่ 3.10 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องเล็ก 41
ภาพที่ 3.11 ชุดประแจขัน 42
ภาพที่ 3.12 ชุดบล็อคไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่ 42
ภาพที่ 3.13 ชุดหางปลาสายไฟ 43
ภาพที่ 3.14 ชุดอุปกรณ์ไล่น้ำมันเบรก 44
ภาพที่ 3.15 คีมตัดย้ำสายไฟ 45
ภาพที่ 3.16 ตลับเมตร 45
ภาพที่ 3.17 มัลติมิเตอร์ 46
ภาพที่ 3.18 เทปพันสายไฟ และ สายไฟ 46
ภาพที่ 3.19 เทอร์มินอลบล็อก 47
ภาพที่ 3.20 เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ 48
ภาพที่ 3.21 แม่แรง 49
ภาพที่ 3.22 ไขควง 50
ภาพที่ 3.23 แท็บเล็ต 50
ภาพที่ 3.24 Limit Switch 51
ภาพที่ 3.25 รถไฟฟ้าที่จะพัฒนา 52
ภาพที่ 3.26 โครงรถด้านบน 53
ภาพที่ 3.27 โครงรถด้านหน้า 53
ภาพที่ 3.28 ล้อ และยางรถยนต์ไฟฟ้า 54
ภาพที่ 3.29 ทดลองเหยียบคันเบรก 55
ภาพที่ 3.30 จานเบรกล้อหน้า 56
ภาพที่ 3.31 จานเบรกล้อหลัง 57
ภาพที่ 3.32 คาลิปเปอร์เบรก 57
ภาพที่ 3.33 หม้อพักน้ำมันเบรกบุบ 58
ภาพที่ 3.34 หม้อพักน้ำมันเบรกมีรอยรูรั่ว 58
ภาพที่ 3.35 ระบบไฟฟ้าเดิมที่เสียหาย 59
ภาพที่ 3.36 กล่อง ECU เดิมที่เสียหาย 59
ภาพที่ 3.37 กล่อง Ecu เดิมที่เสียหาย 60
ภาพที่ 3.38 หัวต่อสายคันเร่งไฟฟ้าชำรุด 60
ภาพที่ 3.39 ระบบกันสะเทือนหน้า 61
ภาพที่ 3.40 ระบบกันสะเทือนหลัง 62
ภาพที่ 3.41 แบตเตอรี่เดิม 62
ภาพที่ 3.42 เลี้ยวซ้าย 63
ภาพที่ 3.43 เลี้ยวขวา 63
ภาพที่ 3.44 หม้อพักน้ำมันเบรกที่อุดรูรั่วแล้ว 64
ภาพที่ 3.45 การถอดล้อทั้ง 4 65
ภาพที่ 3.46 การไล่น้ำมันเบรกใหม่ทั้งคัน 65
ภาพที่ 3.47 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขณะทำการชาร์จ 66
ภาพที่ 3.48 ชื่อสายแต่ละเส้นของกล่อง ECU ใหม่ 67
ภาพที่ 3.49 ซ่อมแซมสายไฟ 67
ภาพที่ 3.50 การนำหางปลาเสียบเข้าปลั๊กพลาสติก 68
ภาพที่ 3.51 แบบเฟืองขับ 75
ภาพที่ 3.52 แบบเฟืองตาม 76
ภาพที่ 3.53 แบบเฟือง Encoder 77
ภาพที่ 3.54 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติบนโปรแกรม Solidwork 2020 78
ภาพที่ 3.55 เฟืองตรงทั้ง 3 ตัว ที่สร้างเสร็จแล้ว โดยกระบวนการกลึง 79
ภาพที่ 3.56 ชิ้นงานขายึดมอเตอร์ 79
ภาพที่ 3.57 การตัดก้านเหล็กด้วยเครื่องเจียร์ไฟฟ้า 80
ภาพที่ 3.58 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในกการทดสอบครั้งที่ 1 82
ภาพที่ 3.59 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในกการทดสอบครั้งที่ 2 83
ภาพที่ 3.60 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในกการทดสอบครั้งที่ 3 85
ภาพที่ 3.61 ลิมิตสวิตช์ที่ติดตั้งเพิ่มในวงจร 86
ภาพที่ 3.62 สวิตช์ถอยหลัง 86
ภาพที่ 3.63 สวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง ที่นำออกจากวงจร 87
ภาพที่ 3.64 การตรวจสอบการทำงานของสวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง 87
ภาพที่ 3.65 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติที่ติดตั้งบนตัวรถเรียบร้อย 88
ภาพที่ 4.1 การนำรถยนต์ไฟฟ้าออกมาทดสอบ หน้าตึก 2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา 92
ภาพที่ 4.2 การทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ 95
รายการสัญลักษณ์
m_w คือ อัตราทด เป็นอัตราส่วนระหว่างความเร็วเชิงมุมของเฟืองขับกับความเร็วเชิงมุมของเฟืองตาม
N คือ จำนวนฟัน
m คือ มอดุล เป็นอัตราส่วนระหว่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์กับจำนวนฟันของเฟือง (mm)
b คือ ความหนาของฟัน เป็นความหนาของฟันที่วัดในแนวแกนของเฟือง (mm)
d คือ เส้นผ่านศูนย์กลางพิตซ์ (mm)
a คือ แอดเดนตัม เป็นระยะที่วัดจากวงกลมพิตซ์ถึงวงกลมแอดเดนตัมในแนวรัศมี (mm)
∅ คือ มุมกด
c คือ ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของเฟืองทั้งสอง (mm)
r_a คือ รัศมีของวงกลมแอดเดนตัม (mm)
r คือ รัศมีของวงกลมพิตซ์ (mm)
F_b คือ แรงที่ฟันเฟืองสามารถจะรับได้ (N)
F_d คือ แรงพลวัต (N)
Y คือ ค่าตัวประกอบรูปแบบของลูอิส
σ คือ ค่าความเค้นสถิต (N/mm^2)
v คือ ความเร็วพิตซ์ (m/s)
F_t คือ แรง (N)
W_p คือ กำลังที่ถ่ายทอด (W)
K_f คือ ตัวประกอบความเค้นหนาแน่นจริง
N_s คือ ตัวประกอบใช้งาน
F_w คือ แรงสึกกร่อนใช้งาน จะมีทิศทางตั้งฉากกับส่วนโค้งของฟันเฟือง ณ จุดสัมผัส (N)
K คือ ตัวประกอบแรงสึกกร่อน (N/mm^2)
บทที่ 1 บทนำ
1.1 ที่มาและความสำคัญ
ปัจจุบันเทคโนโลยียานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า และยานยนต์ไร้คนขับ เป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมที่กำลังได้รับความสนใจจากทั่วโลก ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากปัญหาด้านพลังงานน้ำมัน และความต้องการใช้พลังงานสะอาดเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของผู้บริโภค รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า หรือรถยนต์ไฟฟ้า (Electric Car) หมายถึง รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างมาจากแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้ารูปแบบอื่นๆ โดยเทคโนโลยีที่ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างรถยนต์ไฟฟ้า และรถยนต์ที่ใช้น้ำมันทั่วไปมีอยู่ 2 ส่วน คือ (1) แบตเตอรี่ ซึ่งเป็นตัวเก็บพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้า และ (2) ชิ้นส่วนในระบบส่งกำลัง เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า
รถยนต์ไร้คนขับ (Autonomous Car หรือ Self-driving Car) หรือรถยนต์ที่สามารถขับเคลื่อนด้วยตัวเองโดยไม่ต้องอาศัยคนควบคุม เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีด้านยานยนต์ที่มีแนวโน้มจะเข้าสู่ตลาดโลกเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้ รถยนต์ขับเคลื่อนด้วยตัวเองอัตโนมัติเป็นการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีต่างๆ ดังนี้
Navigation หรือระบบแผนที่ ซึ่งประกอบด้วยระบบการระบุตำแหน่งของรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติจากดาวเทียม และระบบแผนที่เสมือนจริงที่เก็บรวบรวมข้อมูลในคลังข้อมูลดิจิทัล ทั้งนี้ ข้อมูลที่เก็บคือข้อมูลทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับการวิ่งของรถบนถนน เช่น ตำแหน่งของไฟจราจร ตำแหน่งทางม้าลาย ป้ายสัญญาณห้ามเลี้ยวขวา ความกว้างของเลนถนน รวมถึง ความเร็วสูงสุดที่กฎหมายอนุญาตให้รถวิ่งได้ในถนนแต่ละเส้น รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติจะใช้ระบบแผนที่ซึ่งประมวลผลร่วมกับระบบ Sensor เพื่อเพิ่มความถูกต้องและแม่นยำในการตัดสินใจ
Computer Vision หรือระบบที่ทำหน้าที่เป็นตาและหูให้กับรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ โดยตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเมื่อรถวิ่ง
Deep Learning หรือระบบประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ ทำหน้าที่เหมือนสมองของรถยนต์ไร้คนขับ เป็นระบบที่ทำให้รถยนต์อัตโนมัติสามารถตัดสินใจได้ด้วยตัวเองจากการประมวลผลข้อมูลที่รับมาจากระบบ Computer Vision
Robotics หรือระบบที่เชื่อมต่อระบบประมวลผลส่วนกลางเข้ากับระบบเครื่องจักรต่างๆ ในตัวรถโดยทำหน้าที่เสมือนเส้นประสาทที่เชื่อมต่อสมองของมนุษย์เข้ากับแขนขาและส่วนต่างๆ ของร่างกาย
รถยนต์ไร้คนขับมีแนวโน้มเติบโตอย่างรวดเร็วในอนาคต เนื่องจากสามารถช่วยลดอุบัติเหตุ เป็นตัวเลือกในการเดินทางสำหรับคนที่ไม่สามารถขับรถได้ รวมถึงการลดระยะเวลาในการเดินทาง จึงมีความน่าสนใจในการศึกษาค้นคว้าข้อมูล และพัฒนาระบบที่จะทำให้รถพลังงานไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจากโครงงานในอดีต กลายเป็นรถไฟฟ้าอัตโนมัติในอนาคต
1.2 วัตถุประสงค์
1.2.1 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับรถไฟฟ้า และรถไฟฟ้าอัตโนมัติ
1.2.2 ตรวจสอบ ซ่อมแซม และปรับปรุงรถไฟฟ้าที่มี ในด้านโครงสร้าง และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องต่าง ๆ ทั้งหมด ให้สามารถกลับมาใช้งานได้อย่างปกติ และปลอดภัย
1.2.3 พัฒนาแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กับรถไฟฟ้า ให้มีประสิทธิภาพที่ดี และการใช้งานที่ง่ายกว่าเดิม
1.2.4 ออกแบบกลไกเพื่อนำไปสู่การพัฒนารถไฟฟ้าเป็นรถไฟฟ้าอัตโนมัติ
1.3 ขอบเขตการศึกษา
1.3.1 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับรถไฟฟ้า 4 ล้อ 4 ที่นั่ง น้ำหนัก 270 กิโลกรัม ขับเคลื่อนล้อหลัง ขนาดมอเตอร์ 1500W 3500 RPM ระบบเบรกแบบดิสก์เบรก 4 ล้อ
1.3.2 ศึกษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนารถยนต์อัตโนมัติ เซนเซอร์ต่าง ๆ
1.3.3 ซ่อมบำรุง ดัดแปลง และเปลี่ยนชิ้นส่วนรถไฟฟ้าที่มีให้กลับมาใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ และมีประสิทธิภาพ
1.3.4 ออกแบบกลไกและสร้างชิ้นงาน เพื่อรองรับการพัฒนาระดับการขับขี่อัตโนมัติของรถไฟฟ้า
1.4 ผลที่คาดว่าจะได้รับ
1.4.1 รถไฟฟ้าที่ชำรุดถูกซ่อมแซมให้กลับมาใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ ปลอดภัย มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
1.4.2 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติที่ได้ออกแบบถูกสร้างขึ้นจริง และนำมาติดตั้งบนตัวรถให้สามารถใช้งานได้จริง รองรับการพัฒนาระบบอัตโนมัติในอนาคต
บทที่ 2 ทฤษฎีและหลักการ
2.1 รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ
รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ เป็นพาหนะที่มีความสามารถในการตรวจจับสภาพแวดล้อมรอบ ๆ และใช้งานได้โดยที่คนไม่ต้องมีส่วนร่วมในการดำเนินการ คนที่นั่งโดยสารไม่จำเป็นต้องควบคุมยานพาหนะตลอดเวลา ไปจนถึงระดับที่คนเป็นเพียงผู้โดยสารอย่างเดียวไม่ต้องควบคุมพาหนะ ซึ่งรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัตินี้ก็สามารถจะพาไปที่ไหนก็ได้เหมือนกับรถยนต์ที่เราใช้งานทั่ว ๆ ไป และก็ทำสิ่งต่าง ๆ เหมือนรถยนต์ทั่ว ๆ ไป เช่น เก็บของ มีเครื่องเสียง มีเครื่องปรับอากาศ และอื่น ๆ
องค์กร The Society of Automotive Engineers (SAE) ได้จัดระดับของรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติออกเป็น 6 ระดับ เริ่มจาก Level 0 จนถึง Level 5 ซึ่งเกณฑ์ที่ทางองค์กรนี้กำหนดขึ้นมาถูกใช้งานแล้วที่ USA ผ่านการประกาศจากกระทรวงคมนาคม โดยระดับตั้ง 0 ถึง 5 มีรายละเอียดดังนี้
Level 0 : รถยนต์ทั่วไปไม่ว่าจะขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิง หรือพลังงานทางเลือกอะไรก็ตาม รถในคลาสนี้ไม่มีระบบหรือตัวช่วยใดๆ ที่สามารถควบคุมรถเองได้ ผู้ขับต้องเป็นผู้ควบคุมรถทั้งหมดตั้งแต่สตาร์ทเครื่องยนต์จนถึงจุดหมายปลายทาง แต่มีการแจ้งเตือนด้วยสัญญาณต่างๆ เช่น แสง หรือเสียง ยกตัวอย่างการแจ้งเตือนด้วยสัญญาณในขณะปิดประตูรถไม่สนิท หรือลืมคาดเข็มขัดนิรภัย
Level 1 : ระบบกึ่งอัตโนมัติในคลาสนี้ ผู้ขับต้องพร้อมเข้าเทคโอเวอร์ระบบ หรือแทรกแซงการทำงานของระบบเพื่อควบคุมรถได้เองตลอดเวลา ตัวระบบในปัจจุบันมีอาทิ ระบบ Adaptive Cruise Control ควบคุมความเร็วอัตโนมัติแบบแปรผัน, ระบบ Lane Keeping Assistance ช่วยประคองพวงมาลัยในขณะที่รถออกนอกเลนโดยไม่ตั้งใจ หรือระบบ Parking Assistance ช่วยจอดอัตโนมัติ เป็นต้น… ตรงนี้จะเห็นได้ชัดว่าในกรณีของระบบช่วยจอดนั้น ผู้ขับยังต้องเป็นผู้ควบคุมแป้นคันเร่งและเบรคเอง
Level 2 : ผู้ขับยังคงมีหน้าที่หลักในการสังเกตสิ่งกีดขวาง ประเมินสถานการณ์ข้างหน้า และต้องตอบสนองต่อเหตุการณ์ฉุกเฉินต่างๆ ให้ทันเวลาหากระบบอัตโนมัติทำงานล้มเหลวในบางกรณี ในคลาสนี้ตัวรถต้องสามารถเร่งความเร็ว, เบรค หรือควบคุมพวงมาลัยได้เองโดยอัตโนมัติ ทว่าตัวระบบจะต้องถูกเทคโอเวอร์แป้นคันเร่ง, เบรค หรือพวงมาลัยได้ในทันทีหากต้องการ
Level 3 : เพิ่มขีดความสามารถในการใช้งานระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติได้ในพื้นที่ที่มีการจำกัดโซนเอาไว้ เช่น ฟรีเวย์, ไฮเวย์ ผู้ขับสามารถละการควบคุมรถไปทำกิจกรรมอย่างอื่นได้ในขณะรถเคลื่อนที่ เช่น ละสายตาจากถนนไปหยิบสิ่งของ หรืออ่านข้อความสั้นๆ ทั้งนี้ผู้ขับจะยังคงต้องมีการเตรียมตัวเข้าควบคุมรถเองในสถานการณ์ฉุกเฉินเช่นกัน คือไม่ถึงกับละสายตาไปอ่านหนังสือเป็นเล่มๆ, ดูหนังเป็นเรื่องๆ หรือเล่นเกมบนสมาร์ทโฟนอย่างจริงจัง
Level 4 : ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติต้องสามารถควบคุมรถได้ทั้งหมด ‘ยกเว้น’ ในสภาพอากาศที่แปรปรวนอย่างรุนแรง เช่น พายุฝน หรือพายุหิมะ ดังนั้น ผู้ขับจะสามารถสั่งเปิดระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติเต็มระบบได้ก็ต่อเมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสมเท่านั้น ทว่ารถยนต์ในคลาส 4 นี้ ผู้ขับสามารถละสายตาจากท้องถนนไปทำกิจกรรมอื่นๆ ได้ตามความเหมาะสม
Level 5 : คลาสนี้คือระดับสูงสุดที่ SAE ตั้งข้อกำหนดเอาไว้ ตัวระบบไม่ต้องการการควบคุมใดๆ จากผู้ขับเลยในทุกกรณี ผู้ขับเพียงแต่สตาร์ทเครื่องและระบุจุดหมายปลายทางบนเนวิเกเตอร์เท่านั้น (หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่เกี่ยวเนื่อง เช่น สมาร์ทโฟน) ดังนั้นระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติในคลาสนี้ต้องมีความสามารถในการขับเคลื่อนตัวรถเองในทุกสถานการณ์โดยไม่ละเมิดกฏหมายใดๆ (เช่น บางรัฐยังไม่อนุญาตให้รถขับเคลื่อนอัตโนมัติวิ่งบนถนนหลวง) และสามารถตัดสินใจประเมินสถานการณ์เฉพาะหน้าได้ด้วยตัวเอง ส่วนผู้ขับสามารถทำกิจกรรมอื่นๆ ได้ตามความต้องการ
2.2 แบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้า
ในการขับรถยนต์ไฟฟ้า หรือ Electric Vehicle (EV) นั้น แหล่งจ่ายพลังงาน หรือ Energy Source ต้องมีคุณสมบัติที่เกื้อหนุนการขับรถ หลักๆ เช่น เก็บพลังงานได้เยอะ (High Energy Density) เพื่อที่จะได้ระยะทางเยอะ และจ่ายพลังงานได้รวดเร็ว (High Power Density) เพื่อที่จะเร่งรถได้เร็ว และคุณสมบัติที่รองลงมาเช่น ชาร์จได้เร็ว (Fast Charging), มีอายุการใช้งานนาน (Long Lifetime), ราคาถูก (Low Price), มีประสิทธิภาพดี (High Efficiency) และมีการซ่อมบำรุงต่ำ (Low Maintenance) ล้วนแล้วแต่เป็นสิ่งที่ต้องการ แบตเตอรี่ จึงเป็น Energy Source ชนิดหนึ่งที่สามารถตอบโจทย์ของความต้องการเหล่านี้ได้อย่างดี และถูกใช้ในวงการรถไฟฟ้ามาเป็นเวลานาน ณ ปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีของแบตเตอรี่ได้พัฒนาคุณสมบัติต่าง ๆ ข้างต้นเอย่างมาก
แบตเตอรี่แบ่งได้ออกเป็นหลายชนิด และหลายรูปแบบ ซึ่งในแต่ละรูปแบบก็จะมีคุณสมบัติ ข้อดี และข้อเสีย ที่แตกต่างกันไป รายละเอียดของชนิดของแบตเตอรี่ คุณสมบัติ ข้อดีและข้อเสียของแต่ละแบบ มีดังนี้
Lead-Acid
เป็นแบตเตอรี่ที่นิยมใช้กันมาเก่าแก่ และเนิ่นนานมาก (กว่า 50 ปี) ปกติใช้แค่ช่วยในการ Start ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือ Internal Combustion Engine (ICE) และเป็นไฟเลี้ยงวงจรเสริมต่างๆในรถ ICE โดยที่จะมีโครงสร้างคือ Lead Oxide ที่ Positive Electrode, Spongy Lead ที่ Negative Electrode และสาร Diluted Sulfuric Acid เป็น Electrolyte และมี Voltage per Cell 2 V
ข้อดีคือ มีใช้อยู่เป็นจำนวนมาก, ราคาถูกมาก (Cost per Cycle 3 บาท), เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างคงที่แล้ว, มี Self-Discharge ต่ำ และมีความคงทนต่ออุณหภูมิ ข้อเสียคือ เก็บพลังงานได้น้อย (Low Energy Density, 30–50 Wh/kg) และรับ/จ่ายพลังงานได้ช้า (Discharge Rate 3 Ah), มีน้ำหนักเยอะ, อายุการใช้งานสั้นหาก Charge และ Discharge ด้วย State of Charge (SoC) และ Depth of Discharge (DoD) ที่ลึก, และ ไม่สามารถคายประจุได้ต่ำกว่า 20%
NiMH (Nickel-Metal Hydride)
เป็นแบตเตอรี่ที่มาแทน Lead Acid และเป็นที่นิยมใช้ตั้งแต่ปี 1990s ในรถ EV มีโครงสร้างคือ Nickel Hydroxide ที่ Positive Electrode, Alloy of Nickel, Titanium, Vanadium ที่ Negative Electrode และสารละลาย Alkaline เป็น Electrolyte และมี Voltage per Cell 1.2 V ข้อดีคือ มีราคาถูก (Cost per Cycle 3.6 บาท), ชาร์จเร็ว (Charging Time 2 hrs), เก็บพลังงานได้มากกว่า Lead Acid (Low Energy Density, 80–100 Wh/kg), รับ/จ่ายพลังงานได้เร็วกว่า Lead Acid (Discharge Rate 10 Ah), ปลอดภัยเนื่องจาก Voltage per Cell ต่ำ, ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม, และสามารถ Recycle ได้ ข้อเสียคือ มี Self-Discharge สูง, อายุการใช้งานสั้นถ้ามีการชาร์จด้วยกระแสสูง (Supercharge) บ่อยๆ, และมี Memory Effect ที่แบตเตอรี่จะเก็บพลังงานได้น้อยลงหลังจากทำการชาร์จบ่อยๆ
Ni-Cd (Nickel-Cadmium)
เป็นแบตเตอรี่ Nickel อีกชนิดหนึ่งที่มี Nickel Hydroxide ที่ Positive Electrode, Cadmium ที่ Negative Electrode และมี Voltage per Cell 1.2 V ข้อดีคือ จะคล้ายกับ NiMH แล้วจะมีราคาถูกกว่า (Cost per Cycle 1.2 บาท), มี Lifetime ที่นานกว่า ข้อเสียคือ เมื่อเทียบกับ NiMH คือ Cd นั้นเป็นสารที่อันตราย หากไม่มีการจัดการที่ดี, ทำให้ราคาและความซับซ้อนของการ Recycle สูง และมี Memory Effect ที่แรงกว่า
Li-Ion (Lithium-Ion) — Conventional and Polymer
เป็นแบตเตอรี่ที่นิยมใช้ใน มือถือ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่ต่างๆ โดยจะมีสารละลาย Lithium เป็น Electrolyte และ มี Positive Electrode และ Negative Electrode ที่แตกต่างกันตามชนิดของแบตเตอรี่ เช่น LCO (Li-Cobalt), LMO (Li-Manganese), LFP (Li-Phosphate), NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide), NCA (Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide), LTO (Li-Titanate), Li-S (Lithium Sulfur) และ Li-O (Lithium Oxygen) หรือจะเป็น แบตเตอรี่ที่ผสมระหว่างสารเหล่านี้ก็ได้
ข้อดีคือ มี Voltage per Cell ประมาณ 3.2–4.2 V ซึ่งทำให้น้ำหนักเบา และขนาดเล็ก, มี Energy Density ที่สูง 100–400 Wh/kg (บางชนิดเช่น Li-S และ Li-O สูงถึง 600–1000 Wh/kg), มี Power Density ที่สูง, มี Self-Discharge ที่ต่ำมาก, มี Lifetime ที่เยอะมาก และ มี Charging Time ที่เร็ว เป็นต้น ข้อเสียคือ มีราคาแพง (High Cost per Cycle 3–8 บาท) จาก ระบบป้องกันแบตเตอรี่ หรือ Battery Management System (BMS) ที่เพิ่มขึ้นมา เพื่อ ควบคุมกระแส แรงดัน และอุณหภูมิของแบต เพื่อยืดอายุการใช้งาน ประเมิณความจุของแบต และอื่นๆอีกมากมาย
ตัวชี้วัดของแบตที่ดี คือ Energy Density (สูงคือดี), Power Density (สูงคือดี), Voltage per Cell (สูงคือดี), Cost per Cycle (ต่ำคือดี), Discharge Rate (ต่ำคือดี), Charging Time (ต่ำคือดี), Lifetime (สูงคือดี)
2.3 มอเตอร์ไฟฟ้าแบบไร้แปรงถ่าน
มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน (Brushless DC Motor) หมายถึง ซิงโครนัสมอเตอร์ซึ่งกระแสอาร์เมเจอร์ในสเตเตอร์ถูกควบคุมโดยวงจรโซลิดสเตตในลักษณะที่ทำให้เกิดแรงบิดสูงสุดที่ความเร็วที่กำหนด ในมอเตอร์กระแสตรงมาตรฐานใช้แปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ทำให้แกนแม่เหล็กของฟลักซ์สนามและของฟลักซ์อาเมเจอร์ทำมุม 90º องศาไฟฟ้าในสเปซ ทำให้ฟลักซ์มีค่าคงที่ มีคุณสมบัติที่ดีด้านแรงบิดต่อน้ำหนักและแรงบิดต่อพลังงาน ไม่เกิดประกายไฟ สามารถระบายความร้อนได้ดี เป็นผลมาจากลักษณะทางกายภาพของมอเตอร์ไร้แปลงถ่าน
2.3.1 โครงสร้างพื้นฐาน และลักษณะทางกายภาพของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน
มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีส่วนประกอบสำคัญหลักๆ คือ โรเตอรที่มีแม่เหล็กที่เป็นขั้ว N และ S ติดอยู่ (Permanent Magenet Rotor), สเตเตอร์ที่มีขดลวดพันอยู่รอบ ๆ (Winding) และตัวรับรู้ฮอลล์ (Hall Element) ดังแสดงในภาพที่
ภาพที่ 2.1 แสดงโครงสร้าง Brushless DC Motor
ที่มา: www.orientalmotor.com
เมื่อกระแสเฟสในมอเตอร์ไร้แปรงถ่านสวิทช์กลับขั้วทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กตามลำดับ มอเตอร์จะทำงานในลักษณะการกระตุ้นแบบรูปคลื่นสี่เหลี่ยม (Square wave Drive) และBack-EMF กรณีนี้จะถูกสร้างขึ้นเป็นรูปเหลี่ยม ในรูปคลื่นสี่เหลี่ยมของ Back-EMF จะถูกสร้างขึ้นให้เป็นรูปเหลี่ยม ในรูปคลื่นสี่เหลี่ยมของ Back-EMF จะถูกใช้ในการอ้างถึงมอเตอร์และชุดควบคุมอย่างไรก็ตามยังมีโหมดการทำงานแบบอื่น ๆ อีก ซึ่งกระแสเฟสจะถูกสร้างขึ้นเป็นรูปคลื่นไซน์ (Sine wave Drive) และเป็นสาเหตุที่ทำให้ Back-EMF ทางอุดมคติเป็นรูปคลื่นไซน์ด้วย รูปร่างของมอเตอร์และชุดควบคุมของมันจะเหมือนกับมอเตอร์ที่ขับด้วยรูปคลื่นสี่เหลี่ยม แต่ทั้ง 2 ชนิดมีความแตกต่างกันที่สำคัญ คือ มอเตอร์ที่ขับแบบรูปคลื่นไซน์ในการหมุนจะมีการกระจายอัตราส่วนกระแสต่อตัวนาทีดีกว่าเหมือนกับสนามแม่เหล็กหมุนในอินดักชั่นมอเตอร์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสBrushless DC Motor แบบนี้คือ Synchronous AC Motor ที่แท้จริง จากการกระตุ้นที่คงที่จากแม่เหล็กถาวรมันดูเหมือนกับ ซิงโครนัสมอเตอร์มากกว่ามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงทั่วไป และเป็นสาเหตุที่ทำให้เราเรียกมันว่า “Brushless DC Motor” ลักษณะทางกายภาพของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านไว้ว่ามอเตอร์ชนิดนี้ไม่มีส่วนที่เกิดการเสียดสี จึงมีข้อได้เปรียบในการบำรุงรักษาและขนาดของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน แต่มีความจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ในการบอกตำแหน่งเพื่อใช้ในการควบคุม ดังนั้น ในการควบคุมจึงมีข้อจำกัดเมื่อมอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีความเร็วรอบสูง
2.3.2 การทำงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน (Brushless DC Motor)
ทฤษฎีเครื่องจักรกลกระแสตรง ตำแหน่งของขดลวดสนามและขดลวดอาร์เมเจอร์อาจจะกลับกันได้ กล่าวคือ ขดลวดสนามอยู่บนโรเตอร์ และขดลวดอาร์เมเจอร์อยู่บนสเตเตอร์ก็ได้ ตัวอย่างในมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านจะใช้ตัววัดตำแหน่งของโรเตอร์ (Motor position sensor) และอินเวอร์เตอร์ในการควบคุมกระแสในขดลวดสเตเตอร์ ดังนั้น ตัววัดตำแหน่งของโรเตอร์ และสวิตซ์โซลิดสเตเตอร์กำลังในอินเวอร์เตอร์จะทำหน้าที่เหมือนกับแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ทางกลของมอเตอร์กระแสตรง มาตรฐานความเร็วของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์จะเท่ากับความเร็วของโรเตอร์ตลอดเวลา (Synchronism) เนื่องจากความถี่ของการตัด-ต่อของสวิตซ์โซลิดสเตเตอร์กำลังถูกควบคุมให้เท่ากับความเร็วของโรเตอร์โดยอัตโนมัติ เพราะว่ารับสัญญาณจากตัววัดตำแหน่งของโรเตอร์
ภาพที่ 2.2 สนามแม่เหล็กหมุนที่สร้างขึ้นโดยการกระตุ้นอย่างต่อเนื่องจากขั้วแม่เหล็กโดยพัลส์กระแสตรง
ที่มา: www.mpoweruk.com
ภาพที่ 2.3 แสดงไดอะแกรมพื้นฐานของมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน
ที่มา: www.mpoweruk.com
2.4 เซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์อัตโนมัติ
รถยนต์จะเป็นรถยนต์อัตโนมัติไม่ได้เลยหากไม่มีเซ็นเซอร์ โดยเซ็นเซอร์เปรียบเสมือนตาที่จะช่วยให้รถรับรู้ มองเห็นสิ่งต่าง ๆ ทุกอย่างบนท้องถนนได้ และรวบรวมข้อมูลที่จำเป็น ซึ่งข้อมูลที่ได้นี้จะได้รับการประมวลผลและวิเคราะห์เพื่อส่งคำสั่งที่เหมาะสมไปยังส่วนควบคุมของรถ เช่น การบังคับเลี้ยว การเร่งความเร็ว และการเบรก
ยานยนต์อัตโนมัติในปัจจุบันส่วนใหญ่มักใช้เซ็นเซอร์อยู่ 3 ประเภท ได้แก่ Camera Sensor, Radars Sensors และ Lidar Sensors
2.4.1 Camera Sensors
รถยนต์อัตโนมัติมักจะมีกล้องวิดีโอและเซ็นเซอร์ เพื่อที่จะมองเห็นและตีความวัตถุบนท้องถนนได้เหมือนกับตามนุษย์ ด้วยการติดตั้งกล้องเหล่านี้ให้รถยนต์ในทุกมุม ยานพาหนะสามารถเห็นมุมมอง 360° ของสภาพแวดล้อมภายนอกได้ ดังนั้นจึงได้ภาพของสภาพการจราจรรอบตัวที่กว้าง
ปัจจุบัน Camera Sensor ใช้สำหรับแสดงภาพที่มีรายละเอียดสูงและสมจริง เซ็นเซอร์ภาพเหล่านี้จะตรวจจับวัตถุ จำแนกประเภท และกำหนดระยะห่างระหว่างวัตถุกับรถโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น กล้องสามารถระบุรถยนต์คันอื่นๆ คนเดินถนน นักปั่นจักรยาน ป้ายและสัญญาณจราจร เครื่องหมายถนน สะพาน และรั้วกั้นได้อย่างง่ายดาย
ข้อเสียของ Camera Sensor คือ เมื่อสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น ฝน หมอก หรือหิมะ จะทำให้กล้องมองไม่เห็นสิ่งกีดขวางได้อย่างชัดเจน ซึ่งอาจเพิ่มโอกาสในการเกิดอุบัติเหตุได้ นอกจากนี้ มักมีสถานการณ์ที่ภาพจากกล้องไม่ชัดเจนพอที่คอมพิวเตอร์จะตัดสินใจได้ดีว่าควรทำอย่างไร ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ที่สีของวัตถุคล้ายกับพื้นหลังมากหรือความแตกต่างระหว่างวัตถุนั้นน้อย อัลกอริธึมการขับขี่อาจเกิดข้อผิดพลาด
2.4.2. Radar Sensors
เซ็นเซอร์เรดาร์ (Radio Detection and Ranging) มีส่วนสำคัญต่อการทำงานโดยรวมของการขับขี่แบบอัตโนมัติ โดยจะส่งคลื่นวิทยุที่ตรวจจับวัตถุและวัดระยะทางและความเร็วให้สัมพันธ์กับยานพาหนะแบบเรียลไทม์ โดยปกติแล้ว เซ็นเซอร์เรดาร์ทั้งระยะสั้นและระยะยาวจะติดตั้งอยู่รอบๆ รถ และเซ็นเซอร์แต่ละตัวก็มีหน้าที่ต่างกัน ในขณะที่การใช้งานเรดาร์ระยะสั้น (24 GHz) ช่วยให้สามารถตรวจสอบจุดบอด ระบบช่วยในการรักษาช่องทางเดินรถให้อยู่ในเลนที่เหมาะสม และระบบช่วยจอด ส่วนหน้าที่ของเซ็นเซอร์เรดาร์ระยะไกล (77 GHz) ช่วยในการควบคุมระยะทางอัตโนมัติและระบบช่วยเบรก โดยระบบเรดาร์มักไม่ค่อยมีปัญหาในการตรวจจับวัตถุในระหว่างที่มีหมอกหรือฝนตก ซึ่งแตกต่างจากเซนเซอร์ของกล้อง
ข้อเสียของเซ็นเซอร์เรดาร์ คือ การตรวจจับขณะมีคนเดินเท้า เนื่องจากเซ็นเซอร์เรดาร์ของรถยนต์ที่ใช้ในรถยนต์ในปัจจุบันสามารถระบุคนเดินถนนได้อย่างถูกต้องระหว่าง 90% ถึง 95% ซึ่งแทบจะไม่เพียงพอที่จะรับประกันความปลอดภัยบนท้องถนน เช่นกันกับเรดาร์ 2 มิติที่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายก็ไม่สามารถระบุความสูงของวัตถุได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากเซ็นเซอร์จะสแกนในแนวนอนเท่านั้น ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหามากมายเมื่อขับรถใต้สะพานหรือป้ายถนน ขณะนี้มีการพัฒนาเซ็นเซอร์เรดาร์ 3 มิติที่หลากหลายขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้
2.4.3 Lidar Sensors
เซ็นเซอร์ Lidar (การตรวจจับแสงและการวัดระยะ) ทำงานคล้ายกับระบบเรดาร์ โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือใช้เลเซอร์แทนคลื่นวิทยุ นอกจากการวัดระยะทางไปยังวัตถุต่างๆ บนท้องถนนแล้ว เซนเซอร์ Lidar ยังช่วยให้สร้างภาพ 3 มิติของวัตถุที่ตรวจพบและทำแผนที่สภาพแวดล้อมได้ และยังสามารถสร้างแผนที่ 360 องศาเต็มรูปแบบรอบๆ รถ แทนที่จะอาศัยมุมมองที่แคบ ข้อดีนี้ทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ
เช่น Google, Uber และ Toyota เลือกใช้งานระบบเซนเซอร์ Lidar
ข้อเสียของเซ็นเซอร์ Lidar เนื่องจากจำเป็นต้องใช้โลหะแรร์เอิร์ธในผลิต เซ็นเซอร์เหล่านี้จึงมีราคาแพงกว่าเซ็นเซอร์เรดาร์ ปัญหาอีกประการหนึ่งคือบางครั้งหิมะหรือหมอกอาจปิดกั้นเซ็นเซอร์ และส่งผลเสียต่อความสามารถในการตรวจจับวัตถุบนท้องถนนได้
ภาพที่ 2.4 แสดงตัวอย่างการวางตำแหน่งของเซ็นเซอร์ประเภทต่าง ๆ
ที่มา : https://www.istockphoto.com/th
2.5 ระบบบังคับเลี้ยว
ระบบบังคับเลี้ยวเป็นระบบกลไกที่ทำหน้าที่ควบคุมการเลี้ยวให้รถเลี้ยวไปในทิศทางที่ต้องการ โดยจะทำหน้าที่ควบคู่สัมพันธ์ไปกับระบบต่างๆเช่น ระบบรองรับ ระบบส่งกำลัง และระบบเบรก ช่วยให้ผู้ขับขี่มีความเชื่อมั่นในทุกๆย่านความเร็วที่รถได้เคลื่อนที่ไป ระบบบังคับเลี้ยวที่ดีต้องมีลักษณะดังนี้
- มีความคล่องตัวดีในการบังคับเลี้ยว ทั้งในที่แคบและคดเคี้ยว ระบบบังคับเลี้ยวที่ดีต้องสามารถควบคุมทิศทางการเลี้ยวของล้อหน้าทั้งสองข้างได้เป็นอย่างดี และมีความคล่องตัวสูง
- ความเหมาะสมในการบังคับเลี้ยว จุดมุ่งหมายที่สำคัญของระบบบังคับเลี้ยวก็เพื่อให้การบังคับเลี้ยวสะดวกสบาย ขณะที่รถมีความเร็วต่ำพวงมาลัยจะหนัก และเบาขึ้นเมื่อรถมีความเร็วสูงขึ้น
- การคืนกลับของล้อหลังจากการเลี้ยว ต้องกระทำได้อย่างคล่องตัวและสม่ำเสมอ
- รับการถ่ายทอดอาการเต้นจากพื้นถนนได้น้อย พื้นผิวถนนที่ขรุขระจะต้องไม่มีผลกระทบกับการบังคับเลี้ยว
- การสูญเสียการควบคุมและการส่งกำลังของพวงมาลัยจะต้องมีน้อย
ส่วนประกอบที่สำคัญของระบบบังคับเลี้ยว ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลัก 3 ส่วน 1.แกนพวงมาลัย 2.กระปุกเกียร์พวงมาลัย 3.ก้านต่อพวงมาลัย พวงมาลัย แกนพวงมาลัยประกอบด้วย เพลาหลักของพวงมาลัยซึ่งถ่าย ทอดการหมุนพวงมาลัยไปยังกระปุกเกียร์พวงมาลัย ปลอกแกนพวงมาลัยซึ่งเป็นที่อยู่ของเพลาหลักพวงมาลัยด้านบนของเพลาหลักพวง มาลัยทำเป็นเรียว และเป็นซี่โดยที่ตัวพวงมาลัยติดอยู่ที่จุดนี้ด้วยน็อต แกนพวงมาลัยจะมีส่วนประกอบของกลไกดูดซับเพลางานอยู่ด้วย ซึ่งจะดูดซับแรงที่กระทำอันเนื่องมาจากการชนกันต่อผู้ขับรถ แกนพวงมาลัยจะติดอยู่ที่ตัวถังพร้อมด้วยที่ยึดแกนแบบแตก แยกออก ซึ่งแกนพวงมาลัยสามารถแยกตัวออกเมื่อมีการชนเกิดขึ้น ข้อควรระวังเมื่อถอดพวงมาลัย อย่าพยายามใช้ค้อนตอกที่เพลาหลักพวงมาลัยมันจะทำให้สลักพลาสติกในกลไกดูดซับ พลังงานแตกหัก ให้ใช้เครื่องมือพิเศษที่ออกแบบมา เพื่อดูดพวงมาลัยออกเสมอเพื่อความปลอดภัยด้านล่างของเพลาหลักพวงมาลัยจะต่อ อยู่กับกระปุกเกียร์พวงมาลัยโดยปกติจะเป็นข้อต่อที่ยืดหยุ่นได้หรือข้อต่อ อ่อน เพื่อลดแรงสั่นสะเทือนจากถนนที่ถ่ายทอดสู่กระปุกเกียร์ไปยังพวงมาลัย ยังมีส่วนที่เพิ่มเติมในกลไกดูดซับพลังงาน อาทิเช่น กลไกล็อคพวงมาลัยซึ่งทำการล็อคเพลาแกนหลังไว้เรียบร้อย กลไกปรับเอนแกนพวงมาลัยซึ่งยอมให้ผู้ขับขี่ปรับตั้งตำแหน่งในแนวตั้งของพวงมาลัย
ระบบพวงมาลัยแบบเลื่อนเข้าออกได้ซึ่งให้ผู้ขับเปลี่ยนความยาวของแกนพวงมาลัย อย่างอิสระเพื่อให้ได้รับตำแหน่งที่เหมาะสมในการขับขี่
ระบบบังคับเลี้ยวแบ่งเป็น 2 แบบดังนี้
1. ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage เป็นระบบเลี้ยวที่ใช้การส่งกำลังผ่านคันชักคันส่งผ่านจุดเชื่อมต่อ และจะใช้แขนพิทแมน(ขาไก่) ซึ่งได้รับแรงบิด เปลี่ยนทิศทางมาจากกระปุกเกียร์ มาบังคับแขนพิทแมน
ภาพที่ 2.5 ระบบพวงมาลัยแบบ Steering Linkage
ที่มา : http://me322nitiprom.blogspot.com/2017/09/steering-systems.html
- ระบบพวงมาลัย Rack and Pinion จะใช้วิธี ผ่านกำลังการหมุนพวงมาลัยผ่านเฟืองขับและเฟืองสะพาน จะช่วยทดแรงมากกว่าในแบบที่หนึ่ง
ภาพที่ 2.6 ระบบพวงมาลัย Rack and Pinion
ที่มา : http://me322nitiprom.blogspot.com/2017/09/steering-systems.html
2.6 ระบบเบรกแบบดิสก์เบรก [Disk Brake System]
ระบบดิสก์เบรกจะประกอบไปด้วยชิ้นส่วนพื้นฐาน คือ จานเหล็กหล่อ(จานดิสก์เบรก) , ผ้าดิสเบรก , ก้ามปู และลูกสูบ จานดิสเบรกจะหมุนไปกับล้อ ไม่มีแผงหรือชิ้นส่วนใดมาปิด ทำให้สามารถระบายความร้อนได้ดี ( ที่อุณหภูมิสูงมาก ๆ ประสิทธิภาพการเบรกจะลดลง ) พร้อมทั้งช่วยให้เบรกที่เปียกน้ำ แห้งได้อย่างรวดเร็วอย่างไรก็ตาม ขนาดของจานเบรกก็มีข้อจำกัด เนื่องด้วยขนาดของขอบล้อ ทำให้ขนาดของผ้าดิสเบรกมีข้อจำกัดไปด้วย เพื่อชดเชยข้อจำกัดดังกล่าว ก็จะต้องป้อนแรงดันน้ำมันเบรกให้มากขึ้น ผ้าดิสเบรกจะสึกเร็วกว่าผ้าเบรกของเบรกครัม ในขณะที่ดิสเบรกบำรุงรักษาง่ายกว่า
ภาพที่ 2.7 ระบบดิสก์เบรก
ที่มา : https://www.techniccar.com/disk-brake-system/
ในรถเก๋งรุ่นเก่า ๆ มักจะใช้ดรัมเบรกทั้ง 4 ล้อ ต่อมาด้วยคุณสมบัติที่เหนือกว่าของดิสก์เบรก จึงมีการเปลี่ยนมาใช้ดิสก์เบรกที่ล้อหน้ากันจนหมดแล้ว สำหรับข้อดีของดิสก์เบรกที่พบเห็นกันได้อย่างชัดเจนมีด้วยกันอยู่ 3 ประการ คือ
- ดิสก์เบรกจะลดโอกาสที่เบรกจะเกิดอาการเฟด อันเป็นปรากฏการณ์ที่ผ้าเบรกมีประสิทธิภาพในการหยุดรถลดลงอย่างมาก คือ มีความสามารถในด้านการเสียดทานของผ้าเบรกลดลง เนื่องจากอุณหภูมิของผ้าเบรกสูงมาก เพราะความร้อนระบายไม่ทัน ซึ่งจะเกิดขึ้นมากในเบรกแบบดรัม เมื่อมีการเบรกรถที่วิ่งด้วยความเร็วสูงหรือเบรกติด ๆ กันแบบต่อเนื่อง ดังนั้นหากอาการเฟดน้อยลงก็เป็นผลทำให้การหยุดรถแน่นอนและมีประสิทธิภาพสูง ขึ้น สำหรับสาเหตุที่ทำให้พวกดิสก์เบรกสามารถลดอาการเฟดลงได้นั้น เป็นเพราะระบบเบรกแบบดิสก์จะมีจานเบรกแบบเปิดที่อากาศสามารถพัดผ่านได้สะดวก อากาศจึงสามารถหมุนเวียนผ่านเข้าออกภายในระบบเพื่อถ่ายเทความร้อนได้ ดังนั้นโอกาสที่ผ้าเบรกจะมีอุณหภูมิสูงจนเกิดอาการเฟดนั้นย่อมมีน้อยลง
- เวลาที่มีการขับรถลุยน้ำพวกดรัมเบรกจะพบว่ามีอาการเบรกลื่นเบรกรถไม่ค่อยหยุด ซึ่งบางครั้งอาจรู้สึกเหมือนไม่มีเบรกเลย ทั้งนี้เป็นเพราะมีน้ำเข้าไปขังอยู่ในดุมเบรก ทำให้น้ำเข้าไปอยู่ระหว่างผ้าเบรกกับดุมเบรก จึงเกิดอาการลื่นเกิดขึ้นทำให้แรงเสียดทานลดลงไม่สามารถเบรกได้ดีเหมือนปกติ ส่วนดิสก์เบรกนั้นสามารถหมุนสลัดน้ำออกจากระบบได้ดีกว่า ดังนั้นน้ำจึงไม่ขังอยู่ในระบบเหมือนดรัมเบรก ซึ่งการที่ไม่มีน้ำขังอยู่ภายในระบบจะมีผลดี ทำให้ประสิทธิภาพในการเบรกลดลงเพียงเล็กน้อยหลังจากเมื่อรถลุยน้ำแล้ว หรือตอนลุยน้ำแม้จะมีอาการเบรกลื่นอยู่บ้างแต่ก็ไม่มากมายจนเกินไปนัก และหากมีการเบรกติด ๆ กันเบรกก็จะรีดน้ำทำให้สามารถเบรกได้
- รถที่ใช้รถแบบดรัมเบรกที่ล้อหน้า มักจะมีปัญหาเรื่องเบรกคู่หน้าจับไม่เท่ากัน เวลาเบรกแล้วรถอาจจะกินซ้ายหรือกินขวากินได้ ทำให้มีปัญหากับการใช้รถ รวมทั้งเรื่องของความปลอดภัยด้วย จึงต้องมีการปรับระยะห่างผ้าเบรกของล้อหน้าซ้ายกับหน้าขวาให้เท่ากัน ส่วนรถที่ใช้ระบบดิสก์เบรก หากไม่มีการชำรุดเสียหายของระบบ การทำงานของเบรกจะเท่ากันทั้งล้อหน้าซ้ายกับล้อหน้าขวา ไม่ต้องทำการปรับตั้งเป็นการช่วยเพิ่มความสะดวกและปลอดภัยตอนเบรกให้มีมากขึ้น
ข้อเสียของดิสก์เบรก ประการแรก คือ ดิสก์เบรกไม่มี Servo Action หรือ Multiplying Action หรือการช่วยเพิ่มแรงโดยอัตโนมัติแบบดรัมเบรก ซึ่งทำให้ดรัมเบรกเหยียบเบรกด้วยแรงน้อยลง ดังนั้นพวกรถที่ใช้ระบบดิสก์เบรกจึงต้องมีระบบเพิ่มกำลัง Power หรือ Booster ที่เราเรียกกันว่า “หม้อลมเบรก” ช่วยการทำงานของแม่ปั๊มเบรก (Brake Master Cylinder) เพื่อให้การเหยียบเบรกพวกดิสก์เบรกไม่ต้องออกแรงมากมายจนเกินไปนัก
2.7 การถ่ายทอดกำลังโดยใช้เฟืองตรง
เฟืองตรง (Spur Gear) ทำหน้าที่ถ่ายทอดกำลังจากการหมุนจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่ง โดยมีเฟืองขับ (Driving Gear) และเฟืองตาม (Driven Gear) เฟืองขับมักมีขนาดเล็กกว่าเฟืองตาม และมักเรียกว่าเฟืองพีเนียน (Pinion) ดังแสดงในภาพที่
ภาพที่ 2.8 เฟืองตรง
ที่มา : การออกแบบเครื่องจักรกล 2 (ผศ.ดร.ประทีป ชัยเสริมเทวัญ)
2.7.1 การเรียกชื่อส่วนต่าง ๆ ของเฟือง
การเรียกชื่อส่วนต่าง ๆ ของเฟืองและความหมายต่าง ๆ ของเฟือง มีดังต่อไปนี้
วงกลมพิตช์ (Pitch Circle) เป็นวงกลมบอกขนาดของเฟืองด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ (Pitch Diameter)
เซอร์คิวลาพิตช์, p (circular Pitch) เป็นระยะที่วัดบนวงกลมพิตช์ จากจุดหนึ่งบนฟันของเฟืองไปยังอีกจุดหนึ่งที่ตำแหน่งเดียวกัน เซอร์คิวลาฟิตช์, p นี้มีค่าเท่ากับผลรวมของความกว้างของฟันกับความกว้างของช่องว่างระหว่างฟัน
มอดุล, m (module) เป็นอัตตราส่วนระหว่างขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์กับจำนวนฟันของเฟือง มีหน่วยเป็น mm (มอดุลเท่ากับ Pitch Diameter/จำนวนฟัน, m = D/N ) มอดุล, m ใช้เฉพะหน่วย SI หรือ Metric เท่านั้น
ไดอะมิทรัลพิตช์, P (Diametral Pitch) เป็นอัตราส่วนระหว่างจำนวนฟันของเฟืองกับขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ ดดังนั้นไดอะมิทรัลพิตช์, P จึงเป็นส่วนกลับของมอดุล แต่ P นี้ใช้เฉพาะในหน่วย อังกฤษ (จำนวนฟัน/หนึ่งนิ้วของ Pitch Diameter)
ดีเดนดัม, d (Dedendum) เป็นระยะที่วัดจากวงกลมดีเดนดัมถึงวงกลมพิตช์ในแนวรัศมี
แอดเดนดัม, a (Addendum) เป็นระยะที่วัดจากวงกลมพิตช์ถึงวงกลมแอดเดนดัมในแนวรัศมี ดังนั้นความสูงของฟันเท่ากับ a+d
เคลียรันซ์, c (Clearance) เป็นระยะผลต่างระหว่าง d กับ a ของเฟืองคู่ที่ขบกัน จะมีค่าเท่ากับ d -a เฟืองที่ขับกันนั้นมีค่า d ของเฟืองหนึ่งต้องมากกว่าค่า a ของอีกเฟืองหนึ่ง
แบ็คแล็ช, B (Backlash) เป็นผลต่างระหว่างช่องว่างระหว่างฟัน (Width of tooth Space) กับความหนาของฟัน (Tooth Thickness, t)ระหว่างเฟืองสองอันที่ขบกัน โดยวัดตามแนววงกลมพิตช์ เฟืองต้องมีแบ็คแล็ชเพื่อการหล่อลื่น, เพื่อเผื่อการขยายตัวของเฟืองเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเพื่อเผื่อไว้สำหรับความผิดพลาดในการดัดรูปทรงของฟัน
ความหนาของฟัน, b (Face Width) เป็นความหนาของฟันที่วัดในแนวแกนของเฟือง อาจ เรียกว่า ความหนาของเฟือง
แฟล็งค์ ( Flank) เป็นผิวหน้าของฟันตรงช่องระหว่างวงกลมดีเดนดัมกับวงกลมพิตช์
อัตราทด, m_w (Velocity Ratio) เป็นอัตราส่วนระหว่างความเร็วเชิงมุมของเฟืองขับกับความเร็วเชิงมุมของเฟืองตาม ถ้าให้ I แทนเฟืองขับ และ 2 แทนเฟืองตาม ดังนั้น
m_w=ω_1/ω_2 =n_1/n_2 =d_2/d_1 =N_2/N_1
เมื่อ ω = ความเร็วเชิงมุม, rad/s
n = อัตราเร็วรอบ, rpm
d = เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ ( Pitch Diameter, mm หรือ in )
N = จำนวนฟัน
อัตราทดเฟือง, m_t (Gear Ratio) คืออัตราส่วนของจำนวนฟันของเฟืองตามกับเฟืองขับ
m_g= m_w=N_2/N_1
2.7.2 การบอกขนาดของฟัน
หน่วยอังกฤษ
Diametral pitch, P=N/d ; d มีหน่วยเป็น in
หน่วย SI
Module, m=d/N ; d มีหน่วยเป็น mm
ทั้งสองหน่วยจะมีค่าเซอร์คิวลาฟิตซ์ , p ( Circular Pitch ) เท่ากันคือ
p=πd/N
ดังนั้นในหน่วย SI จะได้ p = πm หรือ P/m = π
และหน่วยอังกฤษ จะได้ p = π/P หรือ pP = π
อาจเขียนความสัมพันธ์ระหว่าง m กับ P ได้ดังนี้
m=25.4/P
ในการทำเฟืองอาจใช้วิธีการหล่อหรือการตัด ถ้าใช้วิธีการหล่อควรบอกขนาดของฟันด้วยค่าเซอร์คิวลาฟิตซ์ แต่ถ้าใช้วิธีการตัดมักจะบอกขนาดด้วยค่าไดอะมิทรัลพิตช์ ( Diametral Pitch ) หรือ มอดุล ( Module ) เพราะเครื่องมือในการตัดฟันมีมาตราฐานทำไว้แล้ว ดูรูปที่ 8.3
ในการเลือกใช้เฟืองควรจะต้องเลือกให้ตรงกับอุปกรณ์มาตรฐานที่มีอยู่แล้ว โดยตารางที่ 8.1 เป็นตารางของเฟืองมาตราฐานที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไป
ภาพที่ 2.9 ขนาดจริงของฟันเฟืองตามขนาดต่างๆ ของ Diametral Pitch, P
โดย P ≥ 20 เป็นเฟืองฟันละเอียด และ P < 20 เป็นเฟืองฟันหยาบ
ที่มา : การออกแบบเครื่องจักรกล 2 (ผศ.ดร.ประทีป ชัยเสริมเทวัญ)
ตารางที่ 2.1 เฟืองมาตรฐานที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไป ( m มีหน่วยเป็น mm, P มีหน่วยเป็น 〖in〗^(-1) )
2.7.3 การขัดกัน (Interference)
เนื่องจากอินโวลูต (Involute) ของฟันเริ่มต้นจากวงกลมฐาน ดังนั้นส่วนโค้งของฟันที่อยู่ต่ำจากวงกลมฐานจึงไม่เป็นอินโวลูต การขบกันของเฟืองที่ต่ำกว่าวงกลมฐานจึงอาจเกิดการขัดกัน (Interference) ได้ จุด C และ D ของรูปที่ … เรียกว่า Interference Point ถ้ามีการสัมผัสนอกขอบเขตของจุด C และ D จะมีการขัดกันเกิดขึ้น ถ้าวงกลมแอดเดนดัมตัดกับเส้น Common Normal ภายในระยะ C-D จะไม่เกิดการขัดกัน เช่นดังรูปที่ … พบว่าจุด A และ B ซึ่งเกิดจากการตัดกันของวงกลมแอดเดนดัมกับเส้น Common Normal และจุด A และ B อยู่ภายในช่วง C-D การตรวจสอบว่าจะเกิดการขัดกันหรือไม่ ให้คำนวณหารัศมีของวงกลมแอดเดนดัม, r_a ดังนี้
r_a= √(〖(rcos∅)〗^2+〖(csin∅)〗^2 )=√(〖r_b〗^2+〖(csin∅)〗^2 ) ——————– (1)
เมื่อ r=รัศมีของวงกลมพิตช์
r_a=รัศมีของวงกลมแอดเดนดัม
c=ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของเฟืองทั้งสอง (O_1-O_2)
ถ้า r_a ที่คำนวณได้จากสมการ (1) น้อยกว่าค่าของรัศมีของวงกลมแอดเดนดัมที่คำนวณได้ จากตาราง แสดงว่ามีการขัดกัน
การป้องกันการเกิดการขัดกัน (Interference) อาจทำได้หลายวิธี ดังนี้
ตัดเนื้อโลหะส่วนที่อยู่ต่ำกว่าวงกลมฐาน (Base Circle) ออกบ้าง (Undercut) แต่มีข้อเสียคือ ทำให้อัตราทดลดลงและทำให้ฟันบอบบางลง
ตัดปลายฟันให้สั้นลง (Stubbed Teeth) แต่จะทำให้ Contact Radio ลดลง
เพิ่มมุม ∅ (pressure angle) ซึ่งจะทำให้ขนาดของวงกลมฐานลดลง แต่ทำให้แรงปฎิกิริยาแนวรัศมีของเฟืองเพิ่มขึ้น ความราบเรียบลดลง
การใช้เฟืองที่ไม่เป็นมาตรฐาน คือให้เฟืองอันเล็กมีค่าแอดเดนดัมเพิ่มขึ้น และลดขนาดแอดเดนดัมของเฟืองอันใหญ่
2.7.4 ความเค้นในฟันของเฟืองตรง (Spur Gear)
การคำนวณหาขนาดของฟันสามารถทำได้หลายวิธี ในที่นี้จะใช้สมการของ Lewis โดยสมมติให้ฟันมีลักษณะเป็นคานยื่น (Cantilever Beam) และรับแรงกระทำดังแสดงในรูปที่ 2.10
ภาพที่ 2.10 แรงที่กระทำต่อฟันของเฟืองตรง
ที่มา : การออกแบบเครื่องจักรกล 2 (ผศ.ดร.ประทีป ชัยเสริมเทวัญ)
แรง F_a เป็นแรงกระทำตั้งฉากกับผิวของฟันไปตามแนวแรงกด แรง F_a แยกออกได้เป็นสองแนว คือ F_a และ F_r โดยให้แรงเหล่านี้กระจายตลอดแนวความหนา b ของฟัน แล้วคำนวณแรงของฟันโดยไม่คิดแรงกด F_r
ความเค้นในคานได้จาก σ=Mc/I=(〖(F〗_b L)(t/2))/((bt^3)/12)=(6F_b L)/(bt^2 )
หรือ F_b=(σbt^2)/6L ——————– (2)
ในการออกแบบที่เหมาะสม ควรให้ค่าความเค้น (σ) เท่ากันตลอดทุก ๆ หน้าตัดของคาน (หมายถึงพื้นที่หน้าตัดจะต้องลดลงในขณะที่โมเมนต์ลดลง) ดังนั้น σ=คงที่ และเนื่องจากความหนา (b) คงที่ตลอด ดังนั้นสมการ (14) สามารถเขียนได้เป็น
F_b=(คงที่)(t^2) ——————– (3)
จากสมการ (15) จะได้ว่ารูปของฟันจะต้องเป็นพาลาโบล่า ซึ่งแสดงโดยเส้นประในรูป 8.7 แต่เฟืองอินโวลูต (Involute) จะมีเนื้อโลหะเพิ่มขึ้นจากพาราโบล่าในรูป ดังนั้นฟันเฟืองที่ใช้งานจริงจะมีความเค้นสูงสุดเกิดขึ้นที่หน้าตัด BED
จากรูป ∆ คล้าย ABE และ BCE จะได้
x/(t/2)=(t/2)/L หรือ L=t^2/4x
แทนค่า L ในสมการ (14) ได้ F_b=σb(2x/3p)p
เมื่อ p เป็นเซอร์คิวลาพิตซ์ (Circular Pitch) และค่า 2x/3p=y เรียกว่า Lewis Form Factor หรือตัวประกอบรูปแบบลูอิส ดังนั้นจึงเขียนได้เป็น
F_b=σbyp ——————– (4)
ในระบบอังกฤษ ใช้ไดอะมิทรัลพิตซ์ (Diametral Pitch) (P) ซึ่ง p=π/P ดังนั้นจากสมการ (4) จะได้
F_b=σbY/P ——————– (5)
เมื่อ Y=πy (โดย Y และ y เป็นตัวประกอบรูปแบบของลูอิสเช่นกัน)
ในระบบ SI ใช้มอดุล (Module) ในการบอกขนาด ดังนั้นจะได้
F_b=σbYm ——————– (6)
ค่า y และ Y หาได้จากการคำนวณรูปร่างของฟันและหาค่าได้จากตารางที่ 8.3
เนื่องจากแรงกระทำกับฟันเป็นแบบกระทำซ้ำและความถี่ของแรงเป็นไปตามความเร็วของเฟือง ดังนั้นอาจแตกหักด้วยผลของความล้า (Fatigue) เป็นส่วนมาก ดังนั้นค่า σ ในสมการ (4) และสมการ (5) ต้องเป็นค่าความต้านแรงทนทาน (Endurance Strength) ดังแสดงในตารางที่ 8.4 ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้ทำเฟือง
โดยทั่วไปมักออกแบบให้มีอัตราส่วนการขบ (m_c) (Contact Ratio) อยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 1.6 ดังนั้นจะมีฟันคู่อื่นช่วยรับแรงอยู่ด้วย แต่อย่างไรก็ตามในการออกแบบทั่วไปจะสมมติให้แรงทั้งหมดกระทำที่ปลายฟัน
ในกรณีของเฟืองและพีเนียน พีเนียนมีขนาดเล็กกว่าเฟือง , ค่า σY ของพีเนียนจะน้อย ในขณะที่ค่า b ,m เท่ากัน ดังนั้นพีเนียนจะรับแรงได้น้อยกว่าเฟือง การออกแบบจึงต้องคำนวณจากพีเนียนตารางที่ 2.2 ค่าตัวประกอบรูปแบบลูอิส Y และ y
ตารางที่ 2.3 ค่าความเค้นสถิตใช้งานสำหรับใช้กับสมการของลูอิส
หมายเหตุ : WQT หมายถึง ชุบแข็งด้วยน้ำและเทมเปอร์ (Temper)
OQT หมายถึง ชุบแข็งด้วยน้ำมันและเทมเปอร์
2.7.4 ความเค้นหนาแน่น
ตัวประกอบอีกค่าหนึ่งที่มีผลต่อความแข็งแรงของฟันเฟืองและไม่ได้รวมไว้ในสมการของลูอิส คือ ความเค้นหนาแน่น (Stress Concentration) ที่โดนฟัน เพราะบริเวณที่เชื่อมต่อระหว่าง Involute Curve กับวงกลมดีเดนดัมจะมี fillet รัศมี r ความเค้นหนาแน่นทางทฤษฏี, K_t (Theoretical Stress Concentration Factor) ได้จากการทดสอบของวัสดุยืดหยุ่นโปร่งแสง (Photoelasticity Material) ของ Dolan และ Broghammer ดังสมการต่อไปนี้
=0.22+(〖t/r)〗^0.2 (〖t/L)〗^0.4 สำหรับ ∅=14.5° ——————– (7)
K_t=0.18+(〖t/r)〗^0.15 (〖t/L)〗^0.45 สำหรับ ∅=20°——————– (8)
K_t=0.14+(〖t/r)〗^0.11 (〖t/L)〗^0.5 สำหรับ ∅=25°——————– (9)
เมื่อ t = ความกว้างของฟัน
L = ระยะห่างของแรง F_(b ) จากหน้าตัด BED
ในทางปฏิบัติค่า K_t ที่ใช้จะเป็นค่า K_f โดย K_f มีค่าประมาณดังนี้
1.2 ≤ K_t ≤1.7 เมื่อแรงกระทำที่ปลายฟัน
1.4 ≤ K_t ≤2.0 เมื่แปรงกระทำใกล้กลางฟัน
เมื่อ K_t เป็นตัวประกอบความเค้นหนาแน่นจริง (Actual Stress Concentration Factor) ดังสมการ จะเขียนใหม่เป็น
F_(b )= σbyp/K_f ——————– (10)
F_(b )= σbY/(K_f P) ——————– (11)
F_(b )= σbYm/K_f ——————– (12)
โดย F_(b ) เป็นแรงที่ฟันเฟืองสามารถจะรับได้
ในการออกแบบเฟืองทั่วไปอาจจะสมมติให้ความหนาของฟันมีค่าดังนี้
δ/P<b< 12.5/P หรือ 8m<b< 12.5 m
2.7.5 แรงพลวัต
ในทางปฏิบัติเฟืองจะหมุนในขณะใช้งาน แรงที่ส่งผ่านไปยังฟันนั้นหาได้จาก
F_t=W_p/V ——————– (13)
เมื่อ F_t = แรง, N
W_p = กำลังที่ถ่ายทอด, W
V = ความเร็วพิตช์, m/s
ในระบบอังกฤษ หาแรง F_t จาก F_t= 33000hp/V
โดย F_t มีหน่วยเป็น lb , V มีหน่วยเป็น ft/min, และ hp มีหน่วยเป็นกำลังม้าโดยปกติแล้วแรงที่ถ่ายทอดจะมีค่ามากกว่า F_t ที่คำนวณได้จากสมการ F_t=W_p/V และสมการ F_t= 33000hp/V เนื่องมาจากตัวประกอบต่างๆ เช่น ความผิดพลาดในการตัดรูปของฟัน ค่า Backlash ที่ทำให้เกิดแรงกระแทกจึงมีตัวประกอบความเร็ว ( Velocity Factor) , K_rคูณอีกหนึ่งตัว ดังนั้นจะได้
F_d= K_r F_t
เมื่อ F_d = แรงพลวัต (Dynamic Load)
ค่า K_r ในหน่วย SI หาได้จาก
K_r = (3+V)/3 สำหรับเฟืองทั่วไป V ≤ 10 m/s
K_r = (6+V)/6 สำหรับเฟืองที่ตัดอย่างดี 5 < V < 20 m/s
K_r = (5.56+√V)/5.56 สำหรับเฟืองที่ตัดอย่างดีมาก V ≥ 20 m/s
ค่า K_r ในหน่วยอังกฤษ หาได้จาก
K_r = (600+V)/600 สำหรับเฟืองทั่วไป V ≤ 2000 ft/min
K_r = (1200+V)/1200 สำหรับเฟืองที่ตัดอย่างดี 1000 < V < 4000 ft/min
K_r = (78+√V)/78 สำหรับเฟืองที่ตัดอย่างดีมาก V ≥ 4000 ft/min
ในการคำนวณหาขนาดของฟัน ผู้ออกแบบจะต้องตรวจสอบแรงพลวัต, F_d นี้ กับแรง F_b ซึ่งเป็นแรงนิ่งดังที่กล่าวมาแล้ว ฟันจะมีความแข็งแรงเพียงพอเมื่อ F_b≥〖 F〗_d โดยสมมติว่าแรง F_b กระทำที่ปลายฟัน การที่จะทำให้ F_b มากกว่า F_d เท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของแรงที่มากระทำ นั่นคือ
F_b/F_d = N_s ——————– (14)
เมื่อ N_s = ตัวประกอบใช้งาน (Service Factor) และใช้ค่าประมาณที่แสดงในตารางที่ 8.5
ตารางที่ 2.4 ตัวประกอบใช้งาน, N_s
2.7.6 การสึกกร่อนของผิวหน้าของฟันเพือง
การเสียหายของฟันเฟืองนอกจากจะเสียหายเนื่องจากการแตกหักจากที่ได้กล่าวมาแล้วในหัวข้อก่อน อาจจะเกิดการเสียหายเนื่องจากผิวหน้าสึกกร่อนจนใช้งานไม่ได้ดีก่อนเกิดการแตกหักขึ้นได้ ทั้งนี้เพราะความเค้นของผิดหน้าของฟันเฟือง มีค่าสูงมาก ปรากฏการณ์เช่นนี้เรียนว่าพิททิง (Pitting) หรือการเกิดหลุมบนฟันเฟืองซึ่งเป็นความเสียหายเนื่องจากความล้า เพราะฟันเฟืองอยู่ภายใต้แรงกระทำซ้ำกันเป็นวัฏจักรบัคกิงแฮม (Buckinghamm) เป็นผู้นำเอาสมการของเฮิร์ซ (Hertz) มาคำนวณหาแรงใช้งานของฟันเฟืองเพื่อไม่ให้เกิดการเสียหายในลักษณะเช่นนี้
F_w=(〖σ_e〗^2 b sinQ ( 1/E_p +1/E_g ))/((0.35)(2)( (d_p+d_g)/(d_p d_g ) )) ——————– (15)
โดย F_w = แรงสึกกร่อนใช้งาน ( Allowable wear load ) จะมีทิศทางตั้งฉากกับส่วนโค้งของฟันเฟือง ณ จุดสัมผัส
σ_e = ความต้านแรงทนทานของผิวหน้า ( Surface Endutance Strength ) สามารถหา σ_e ได้จาก ตารางที่ 2.5 หรืออาจคำนวณได้จาก
σ_e=2.76 (HB)-68.96 N/mm^2 ——————– (16)
σ_e=400 (HB)-10000 psi ——————– (17)
b = ความหนาของฟัน
E_p = โมดูลัสความยืดหยุ่นของพีเนียน
E_g = โมดูลัสความยืดหยุ่นของเฟือง
d_p = เส้นผ่านศูนย์กลางของพีเนียน
d_g = เส้นผ่านศูนย์กลางของเฟือง
F_W= d_p bQK ——————– (18)
K= (〖σ_e〗^2 sinQ)/1.4 (1/E_p +1/E_g ) ——————– (19)
Q= 〖2d〗_g/(d_p+d_g )=〖2N〗_g/(N_p+N_g )=〖2m〗_W/(1+m_W ) ——————– (20)
ค่า K อาจสามารถหาได้จากในสมการที่ ( 19 ) หรือหาได้จากตารางที่ 2.5
ข้อสังเกต
- ถ้าในการคำนวณปรากฏว่า F_w และ F_b มีค่ามากกว่า F_d แล้วแสดงว่าฟันเฟืองจะไม่เกิดการแตกหักหรือสึกกร่อนมากเกินไปในระยะเวลาอันสมควร
- ในกรณีของเฟืองที่ไม่ได้ทํางานหนักตลอดเวลาก็มักออกแบบให้ F_b มากกว่า F_d แต่เพียงอย่างเดียวก็เป็นการเพียงพอแล้ว
- จากประสบการณ์ของผู้ชำนาญในการออกแบบพบว่าควรออกแบบให้ F_w มีค่าน้อยกว่า F_b ทั้งนี้เพื่อให้เฟืองเกิดการสึกกร่อนแทนที่จะเกิดการแตกหักเนื่องจากการตัดที่ฟันเฟือง ทั้งนี้เพราะเมื่อเกิดการสึกกร่อน เฟืองคู่นั้นก็จะทำงานเสียงดังกว่าปกติ จึงทําให้ทราบได้ล่วงหน้า และเปลี่ยนใหม่ได้ก่อนที่เฟืองจะเกิดการแตกหักขึ้น
ตารางที่ 2.5 ตัวประกอบแรงสึกกร่อน, K และขีดจำกัดความทนทาน, σ_e
บทที่ 3 วิธีการดำเนินงาน
3.1 อุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้
3.1.1 กล่อง ECU
ภาพที่ 3.1 กล่อง ECU เดิมของตัวรถ
ECU มีหน้าที่ในควบคุมการทำงานของรถยนต์ และบางกล่องบางรุ่นอาจทำได้ไปถึงเทคโนโลยีต่างๆ ECU ก็จะทำหน้าที่สั่งการประมวลผล ทั้งระบบไฟฟ้า ระบบเบรก ระบบอำนวยความสะดวกความปลอดภัย
ข้อมูลจำเพาะของกล่อง ECU เดิม ดังนี้
- แรงดันไฟฟ้าขาเข้า กระแสตรง 48/64 V
-กำลังขับมอเตอร์สูงสุดขนาด 1500 W
-กระแสขับสูงสุด 45 A
-ขนาด 23×8×4 เซนติเมตร
การต่อสายแต่ละเส้น ทำหน้าที่ต่าง ๆ อธิบายไว้ในรูปที่ 3.2
ภาพที่ 3.2 อธิบายหน้าที่ของหัวต่อต่าง ๆ
ที่มา : www.etricyclemaesai.com
กล่อง ECU ที่นำมาใช้ทดสอบ มีทั้งหมด 3 กล่อง ดังนี้
Yaegoo Brushless Motor Controller มีข้อมูลจำเพาะ ดังนี้
แรงดันไฟฟ้าขาเข้า กระแสตรง 48/64 V
กำลังขับมอเตอร์สูงสุดขนาด 1500 W
กระแสขับสูงสุด 45 A
- ขนาด 23×8×4 เซนติเมตร
ภาพที่ 3.3 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 1
Shucheng Brushless Motor Controller มีข้อมูลจำเพาะ ดังนี้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้า กระแสตรง 48/64 V กำลังขับมอเตอร์สูงสุดขนาด 1500 W กระแสขับสูงสุด 45 A ขนาด 23×8×4 เซนติเมตร
ภาพที่ 3.4 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 2
Votol EM-50s Brushless Motor Controller มีข้อมูลจำเพาะ ดังนี้ แรงดันไฟฟ้าขาเข้า กระแสตรง 48/72 V กำลังขับมอเตอร์สูงสุดขนาด 2000 W กระแสขับสูงสุด 55 A
- ขนาด 19.8×10×7.2 เซนติเมตร
- ตั้งค่าผ่าน USB Computer ได้
ภาพที่ 3.5 กล่อง ECU ใหม่ ตัวที่ 3
3.1.2 แบตเตอรี่ลิเธียม
ภาพที่ 3.6 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตัวใหม่
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-Ion Battery) ที่เลือกใช้นั้น มีขนาด 48 V 30 Ah แรงดันไฟชาร์จ 58 V กระแสไฟชาร์ต 5-8 A คุณลักษณะที่ดีของแบตเตอรี่ชนิดนี้ คือ
- น้ำหนักเบา เนื่องจากธาตุลิเธียมที่นำมาใช้ผลิตแบตเตอรี่นั้นเป็นโลหะอัลคาไลน์ที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในโลก จึงทำให้ตัวแบตเตอรี่มีน้ำหนักเบาตามไปด้วย ด้วยเหตุนี้รถยนต์พลังงานไฟฟ้าจึงใช้พลังงานในการขับเคลื่อนที่น้อยลงเพราะน้ำหนักที่น้อยลง เลยทำให้สามารถประหยัดพลังงานได้มากยิ่งขึ้นกว่าเดิม
- อายุการใช้งานนาน: เนื่องจากการพัฒนามาหลายรุ่นของแบตเตอรี่ จึงทำให้แบตเตอรี่ ลิเธียมไอออนมีประจุไฟฟ้าที่สูงกว่า และเก็บประจุไฟฟ้าได้นาน (Low Discharge) กว่าแบตเตอรี่เจเนอเรชั่นอื่น ๆ ทั้งยังมีประสิทธิภาพในเรื่องของการชาร์จที่สูงกว่า และใช้งานได้นาน
- ให้พลังงานสูง, คงที่ และชาร์จได้เร็ว ในส่วนประกอบของธาตุลิเธียมนั้นมีเซลล์ไฟฟ้าเคมี ที่สูงว่าเซลล์จากโลหะอื่น เป็นสาเหตุให้แบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแบตเตอรี่ชนิดอื่น ๆ แบตเตอรี่ ลิเธียมไอออน จึงกลายเป็นต้นกำเนิดของขุมพลังงานที่มีความเสถียรที่สุด ถือเป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกที่จะเข้ามาแทนที่พลังงานเชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เป็นเซลล์แห้ง : แบตเตอรี่ลิเธียม ไอออนนั้น ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นอันตรายต่อธรรมชาติ เช่น ของเหลว กรด หรือตะกั่ว จึงสามารถรับประกันเรื่องของความปลอดภัยต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้มากกว่าแบตเตอรี่แบบอื่น ๆ
3.1.3 แล็ปท็อป
ภาพที่ 3.7 แล็ปท็อป
แล็ปท็อป ใช้เปิดโปรแกรม Solidwork 2020 ช่วยในการออกแบบกลไก เพื่อออกแบบ และสร้างชิ้นงาน
3.1.4 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
ภาพที่ 3.8 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงมีข้อมูลจำเพาะ ดังนี้
ขนาดแรงดัน 24 VDC
กำลังขับ 500 W
ความเร็วรอบ 3000 RPM
กระแส 27 A
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงมีข้อดีที่สามารถควบคุมความเร็วได้ดี และแรงบิดเริ่มเดินเครื่องสูง จึงเลือกนำมาใช้ออกแบบกลไกเฟืองตรงช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ โดยออกแบบอัตราทดไว้ที่ 5 เท่า
3.1.5 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องใหญ่
ภาพที่ 3.9 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องใหญ่
3.1.6 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องเล็ก
ภาพที่ 3.10 ชุดด้ามขันบล็อคกล่องเล็ก
3.1.7 ชุดประแจขัน
ภาพที่ 3.11 ชุดประแจขัน
3.1.8 ชุดบล็อคไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่
ภาพที่ 3.12 ชุดบล็อคไฟฟ้าพร้อมแบตเตอรี่
บล็อคไฟฟ้า เป็นเครื่องมือที่ใช้ขันและคลายน็อตที่ใช้ประแจขันไม่ได้ ซึ่งบล็อกไฟฟ้าจะมีด้ามจับที่กระชับมือเพื่อให้สะดวกในการทำงาน และมีสวิตช์ปรับซ้าย–ขวา เพื่อช่วยขันเข้าและคลายน็อตออก ใช้งานได้เช่นเดียวกันกับบล็อกลม ส่วนใหญ่ใช้งานทั่วไปตามอู่ซ่อมรถ หรือซ่อมบำรุง ข้อดีของบล็อกไฟฟ้า คือ ควบคุมความเร็วและแรงบิดได้ดี พกพาสะดวก ไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มลม
3.1.9 ชุดหางปลาสายไฟ
ภาพที่ 3.13 ชุดหางปลาสายไฟ
หางปลา เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อสายไฟกับเทอร์มินอลต่างๆ โดยการต่อหางปลากับสายไฟทำได้โดยการลอกปลายสายไฟแล้วสวมหางปลาให้ทองแดงของสายไฟสัมผัสกับส่วนที่เป็นโลหะของหางปลา แล้วใช้คีมย้ำหางปลา (Wire Crimper) ย้ำที่ตัวหางปลาเพื่อทำให้ยึดติดกับสายไฟให้แน่น
3.1.10 ชุดอุปกรณ์ไล่น้ำมันเบรก
ภาพที่ 3.14 ชุดอุปกรณ์ไล่น้ำมันเบรก
น้ำมันเบรกเป็นน้ำมันที่มีคุณภาพสูง ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายทอดกำลังจากแป้นเบรกสู่ระบบห้ามล้อทั้ง 4 ล้อ เพื่อทำให้รถเคลื่อนที่ช้าลงหรือหยุดรถ ดังนั้นเพื่อให้เกิดการถ่ายทอดกำลังที่ดี และทำให้เบรกทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ต้องทราบถึงคุณสมบัติน้ำมันเบรกที่จะเลือกใช้ น้ำมันเบรกจึงควรมีคุณสมบัติที่ดีและเหมาะสมกับอุปกรณ์สำหรับรถยนต์นั้นๆ และมีมาตรฐาน
3.1.11 คีมตัดย้ำสายไฟ
ภาพที่ 3.15 คีมตัดย้ำสายไฟ
คีมปอกสายไฟเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้การทำงานต่าง ๆ เกี่ยวกับสายไฟฟ้าทำได้สะดวกขึ้น คีมดังกล่าวออกแบบมาเพื่อการปอกฉนวนไฟฟ้าที่หุ้มลวดทองแดงอยู่ โดยจะตัดเฉพาะส่วนที่เป็นฉนวนพลาสติกโดยไม่ตัดเส้นลวดทองแดง และยังใช้สำหรับการตัดสายไฟ และใช้ในการย้ำขั้วหางปลาให้ยึดติดกับปลายสายไฟฟ้าได้
3.1.12 ตลับเมตร
ภาพที่ 3.16 ตลับเมตร
3.1.13 มัลติมิเตอร์
ภาพที่ 3.17 มัลติมิเตอร์
มัลติมิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดไฟฟ้าชนิดหนึ่ง ตัวเครื่องมีลักษณะเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนาดเท่าฝ่ามือ ใช้สำหรับวัดค่า หรือตรวจสอบสภาพการทำงานของอุปกรณ์ต่าง โดยมัลติมิเตอร์ที่เลือกใช้งาน คือ มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล มีลักษณะการแสดงผล มีรูปร่าง และฟังก์ชั่นการทำงานหลากหลาย ใช้วัดได้ทั้งโวลท์มิเตอร์ แอมป์มิเตอร์ หรือโอห์มมิเตอร์ รวมทั้งมีคุณสมบัติการทำงานที่สามารถตรวจวัดปริมาณไฟฟ้า วัดแรงดันไฟฟ้าทั้งกระแสตรง และกระแสสลับได้ มีความละเอียดแม่นยำในการอ่านค่า แข็งแรงทนทาน มีขนาดกะทัดรัดพกพาไปใช้งานได้สะดวกสบาย
3.1.14 เทปพันสายไฟ และ สายไฟ
ภาพที่ 3.18 เทปพันสายไฟ และ สายไฟ
3.1.15 เทอร์มินอลบล็อก
ภาพที่ 3.19 เทอร์มินอลบล็อก
เทอร์มินอลบล็อค (Terminal Block) คือ อุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างสายไฟด้านหนึ่งเข้ากับสายไฟอีกด้านหนึ่ง หรือใช้เป็นจุดพักสายไฟเพื่อให้ง่ายและรวดเร็วในการซ่อมบำรุงอุปกรณ์หรือเพื่อจัดสายไฟให้เป็นระเบียบ สามารถตรวจสอบจุดที่มีปัญหาต่าง ๆ ได้ง่าย
3.1.16 เวอร์เนียร์คาลิเปอร์
ภาพที่ 3.20 เวอร์เนียร์คาลิเปอร์
เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ (Vernier caliper) มีลักษณะเป็นก้ามปูที่ข้างหนึ่งติดไม้บรรทัดยาว อีกข้างติดไม้บรรทัดอันเล็กที่เลื่อนได้ ไม้บรรทัดทั้งสองมีขีดวัดที่เยื้องกันตามที่กำหนด การวัดใช้วิธีถ่างเวอร์เนียร์ออกแล้วปรับให้ตรงกับขนาดสิ่งที่ต้องการวัด ลงสลักยึด แล้วจึงยกออกมาอ่านค่า โดยดูว่า เส้นบนไม้บรรทัดรองเส้นใดตรงกับเส้นที่อยู่บนไม้บรรทัดหลัก ให้ถือเส้นนั้นเป็นทศนิยมตัวท้ายสุดที่จะนำมาต่อกับค่าที่วัดได้จากไม้บรรทัดหลักเวอร์เนียร์ที่มีจำหน่ายตามท้องตลาดมักจะมีทั้งมาตราเมตริกและมาตราอังกฤษไว้ด้วยกันเพื่อความสะดวก
3.1.17 แม่แรง
ภาพที่ 3.21 แม่แรง
แม่แรงรถเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อยกรถขึ้นจากพื้น มีแม่แรงรถหลายแบบให้เลือก แม่แรงบางตัวเป็นแบบระบบกลไกในขณะที่บางตัวเป็นระบบไฮดรอลิก แม่แรงระบบกลไกส่วนใหญ่ใช้สกรู หรือคันโยกที่ต้องหมุนเพื่อใช้งาน แม่แรงระบบไฮดรอลิกใช้กระบอกไฮดรอลิกที่เต็มไปด้วยแรงดันเพื่อสร้างแรงเพียงพอที่จะยกของหนัก แม่แรงจะต้องมีขาตั้งแม่แรงคู่หนึ่งเป็นทำหน้าที่เป็นตัวค้ำและรับน้ำหนักแม่แรงเป็นอุปกรณ์ยก แม่แรงต้องการพลังงานเพียงเล็กน้อยในการยกรถ
3.1.18 ไขควง
ภาพที่ 3.22 ไขควง
3.1.19 แท็บเล็ต
ภาพที่ 3.23 แท็บเล็ต
3.1.20 Limit Switch
ภาพที่ 3.24 Limit Switch
ลิมิตสวิตช์ หรือ สวิตช์จำกัดระยะ (Limit Switch) คือ อุปกรณ์เปิด/ปิด วงจรไฟฟ้าที่ใช้สำหรับจำกัดระยะทาง และตัด/ต่อ วงจรการทำงานของระบบอัตโนมัติต่างๆ ในงานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่แล้วจะใช้เพื่อควบคุมการทำงานของระบบอัตโนมัติ และยังใช้ตรวจสอบตำแหน่งของวัตถุว่ามี หรือไม่มี
โครงสร้างของลิมิตสวิตช์มีลักษณะคล้าย สวิตช์ปุ่มกดทั่วไปคือ เป็นกล่องสี่เหลี่ยมขนาดเล็ก ประกอบด้วย ปุ่มสวิตช์เปิด/ปิด หลากหลายรูปทรงให้เลือกใช้งาน ภายในจะเป็นจุดเชื่อมต่อที่มีหลักการทำงาน 2 ลักษณะ ได้แก่ แบบปกติเปิด (NO) หน้าสัมผัสจะไม่ต่อถึงกัน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไม่ได้ แบบปกติปิด (NC) เมื่อมีแรงกดจากภายนอกมากระทำ เช่น ชิ้นงานเคลื่อนมาทับปุ่มกด หรือ ลูกสูบเคลื่อนที่มาชนปุ่มกด ทำให้เปลี่ยนเป็นแบบปกติปิด (NC) หน้าสัมผัสต่อถึงกันทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้
Limit Switch โดยสามารถเลือกต่อวงจรให้เหมาะสมกับรูปแบบการทำงานได้ตามต้องการ ดังนั้นลิมิตสวิตช์จึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้งานได้ในรถไฟฟ้า
3.2 การวางแผนและการเตรียมการ
3.2.1 ตรวจสอบสภาพรถยนต์ไฟฟ้า
ภาพที่ 3.25 รถไฟฟ้าที่จะพัฒนา
รถยนต์ไฟฟ้าคันนี้จอดอยู่หน้าตึก 2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มาเป็นเวลาประมาณ 2 ปี จากภาพจะเห็นได้ว่าสภาพรถภายนอกเก่าและสกปรกมาก เนื่องจากสภาพอากาศนอกตัวอาคารทั้งแดด ลม ฝน ฝุ่น อาจทำให้รถเกิดการชำรุดเสียหายในจุดต่าง ๆ จึงทำการตรวจสอบโดยละเอียดดังนี้
3.2.1.1 ตรวจสอบตัวโครงรถ
ภาพที่ 3.26 โครงรถด้านบน
ภาพที่ 3.27 โครงรถด้านหน้า
จากการตรวจสอบ ไม่พบความเสียหายใด ๆ ต่อตัวโครงรถ จะมีเพียงสนิมขึ้นเท่านั้น สามารถพ่นสีใหม่ได้ จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข
ตรวจสอบล้อ และยางรถยนต์ไฟฟ้า
ล้อและยางรถยนต์ ยังอยู่ในสภาพปกติ ใช้งานได้ ลมยางไม่รั่วซึม จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข เพียงแต่สูบลมให้แข็งตามมาตรฐานเท่านั้น
ภาพที่ 3.28 ล้อ และยางรถยนต์ไฟฟ้า
3.2.1.3 ตรวจสอบระบบเบรก
ทดลองเหยียบเบรกให้สุด แล้วลองดันรถไปข้างหน้า ปรากฏว่ารถสามารถเคลื่อนไปข้างหน้าได้ สัณนิษฐานระบบเบรกมีปัญหา จึงต้องทำการไล่ตรวจสอบส่วนต่าง ๆ กี่เกี่ยวข้องกับระบบเบรก
ภาพที่ 3.29 ทดลองเหยียบคันเบรก
ตรวจสอบจานเบรกล้อหน้า มีสนิมเกิดขึ้น จากการศึกษาข้อมูลพบว่าไม่มีผลต่อการใช้งาน เพราะเมื่อใช้งานเบรกไปเรื่อย ๆ สนิมจะหลุดออกและหายไปเอง
ภาพที่ 3.30 จานเบรกล้อหน้า
ตรวจสอบจานเบรกล้อหลังไม่มีมีสนิมเกิดขึ้น สามารถใช้งานได้ปกติ
ภาพที่ 3.31 จานเบรกล้อหลัง
ตรวจสอบคาลิปเปอร์เบรกทั้ง 4 ล้อมีผ้าเบรกที่ยังไม่หมด สามารถใช้งานได้ปกติ
ภาพที่ 3.32 คาลิปเปอร์เบรก
ตรวจสอบหม้อพักน้ำมันเบรกพบว่า หม้อน้ำมันเบรกมีรอยบุบ ระดับน้ำมันเบรกในกระปุกลดต่ำกว่าขีดมาตรฐาน
ภาพที่ 3.33 หม้อพักน้ำมันเบรกบุบ
ถอดหม้อพักน้ำมันเบรกออกมาตรวจสอบ พบรอยรั่วเป็นรูบริเวณก้นหม้อพักน้ำมันเบรก ทำให้น้ำมันเบรกรั่วซึม ต้องได้รับการแก้ไข
ภาพที่ 3.34 หม้อพักน้ำมันเบรกมีรอยรูรั่ว
3.2.1.4 ตรวจสอบระบบไฟฟ้า
ภาพที่ 3.35 ระบบไฟฟ้าเดิมที่เสียหาย
ภาพที่ 3.36 กล่อง ECU เดิมที่เสียหาย
ภาพที่ 3.37 กล่อง Ecu เดิมที่เสียหาย
ภาพที่ 3.38 หัวต่อสายคันเร่งไฟฟ้าชำรุด
จากการตรวจสอบ พบความเสียหายต่อระบบไฟฟ้าหลายจุด ดังนี้
สายไฟพันกัน ไม่เป็นระเบียบ และขาดในบางเส้น
หัวต่อคันเร่งไฟฟ้าหลุด
กล่อง ECU สายไฟถูกตัด
ความเสียหายต่อระบบไฟฟ้าดังกล่าว ทำให้รถไฟฟ้าคันนี้ไม่สามารถใช้งานได้ จึงต้องทำการศึกษาการทำงานของระบบไฟฟ้าของรถ แล้วทำการแก้ไข และปรับปรุงใหม่ทั้งหมด เพื่อความปลอดภัย และสะดวกต่อการใช้งาน
3.2.1.5 ตรวจสอบระบบกันสะเทือน
ภาพที่ 3.39 ระบบกันสะเทือนหน้า
ภาพที่ 3.40 ระบบกันสะเทือนหลัง
จากการตรวจสอบระบบกันสะเทือน พบว่าไม่มีความเสียหายใด ๆ จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข
3.2.1.6 ตรวจสอบแบตเตอรี่
แบตเตอรี่เดิมที่ใช้กับตัวรถ เป็นแบตเตอรี่แบบแห้ง 4 ลูก ต่ออนุกรมกัน แต่เมื่อนำไปลองประจุไฟเข้า พบว่าไม่สามารถประจุไฟเข้าได้ จึงต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงเป็นชุดใหม่
ภาพที่ 3.41 แบตเตอรี่เดิม
3.2.1.7 ตรวจสอบระบบบังคับเลี้ยว
ภาพที่ 3.42 เลี้ยวซ้าย
ภาพที่ 3.43 เลี้ยวขวา
จากการตรวจสอบระบบบังคับเลี้ยว พบว่าสามารถใช้งานได้ปกติ ทั้งหักเลี้ยวซ้ายและขวา ไม่มีอาการติดขัดใด ๆ จึงไม่ต้องได้รับการแก้ไข
3.2.2 การซ่อมแซมในส่วนที่มีปัญหา 3.2.2.1 ระบบเบรก
ภาพที่ 3.44 หม้อพักน้ำมันเบรกที่อุดรูรั่วแล้ว
ทำการซ่อมแซมหม้อพักน้ำมันเบรกที่มีรูรั่วซึม โดยใช้กาวอีพ็อกซี่ดินน้ำมันมาอุดบริเวณที่มีรูรั่วซึม ถอดล้อ และทำการไล่น้ำมันเบรกใหม่ทั้ง 4 ล้อ โดยไล่น้ำมันเบรกให้ไม่เหลือฟองอากาศในระบบ เพื่อการทำงานของระบบเบรกอย่างเต็มประสิทธิภาพ
ภาพที่ 3.45 การถอดล้อทั้ง 4
ภาพที่ 3.46 การไล่น้ำมันเบรกใหม่ทั้งคัน
3.2.2.2 แบตเตอรี่
เปลี่ยนจากแบตเตอรี่แบบแห้ง 4 ลูก มาใช้แบตเตอรี่แบบลิเธียมไอออน ขนาด 48 V 30 Ah แรงดันไฟชาร์จ 58 V กระแสไฟชาร์ต 5-8 A
ภาพที่ 3.47 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขณะทำการชาร์จ
3.2.2.3ระบบไฟฟ้า
ซื้อกล่อง ECU ตัวใหม่ เขียนระบุที่สายไฟแต่ละเส้นว่าใช้ทำหน้าที่อะไรบ้าง
ภาพที่ 3.48 ชื่อสายแต่ละเส้นของกล่อง ECU ใหม่
ทำการเปลี่ยนสายไฟเส้นที่ขาดเป็นเส้นใหม่ พร้อมกับย้ำหัวหางปลาให้แต่ละสายที่หลุดขาดไป
ภาพที่ 3.49 ซ่อมแซมสายไฟ
นำมาเสียบเข้าปลั๊กพลาสติกให้เรียบร้อย เพื่อเตรียมต่อใช้งานในระบบไฟฟ้าของรถ ตามแผนผังการเดินสายไฟ
ภาพที่ 3.50 การนำหางปลาเสียบเข้าปลั๊กพลาสติก
3 การคำนวณ
การคำนวณส่วนนี้จะใช้ทฤษฎีในบทการออกแบบการถ่ายทอดกำลังโดยใช้เฟืองตรง จากหนังสือ Machine Design II (ผศ.ดร.ประทีป ชัยเสริมเทวัญ) โดยกำหนดค่าตัวแปรต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
เฟืองขับ ; m_1=1.5 , N_1=20 ฟัน , ∅=14.5° , b=13.5 mm
เฟืองตาม ; m_2=1.5 , N_2=100 ฟัน , ∅=14.5° , b=13.5 mm
หา m_w ; จาก m_w=N_2/N_1
=100/20
m_w=5
คำนวณวงกลมพิตซ์ ;
จาก m=d/N
ที่เฟืองขับ ; d_1=m_1 N_1
=(1.5)(20)
d_1=30 mm=d_p
จากตารางที่ 2.2 ; เมื่อ ∅=14.5° จะได้
a_1=m
a_1=1.5 mm
ที่เฟืองตาม ; d_2=m_2 N_2
=(1.5)(100)
d_2=150 mm=d_g
จากตารางที่ 2.2 ; เมื่อ ∅=14.5° จะได้
a_2=m
a_2=1.5 mm
คำนวณการขัดกัน ;
จาก c=(d_1+d_2)/2=(150+30)/2=90 mm
พิจารณาที่เฟืองขับ ;
จาก r_(a_1 )=√(〖(r_1 cos∅)〗^2+〖(c sin∅)〗^2 )
=√((15 cos14.5 )^2+(90 sin14.5 )^2 )
r_(a_1 )=26.81 mm
จากตารางที่ 8.2 ; r_(a_1 )=r_1+a_1
=15+1.5
r_(a_1 )=16.5 mm
จะเห็นได้ว่า r_(a_1 ) ที่คำนวณได้จากสมการ มีค่ามากกว่า r_(a_1 ) ที่ได้จากตาราง 8.2 ดังนั้น จึงไม่เกิดการขัดกันที่เฟืองขับ
พิจารณาที่เฟืองตาม ;
จาก r_(a_2 )=√(〖(r_2 cos∅)〗^2+〖(c sin∅)〗^2 )
=√(〖(75 cos14.5)〗^2+〖(90 sin14.5)〗^2 )
r_(a_2 )=76.03 mm
จากตารางที่ 8.2 ; r_(a_2 )=r_2+a_2
=75+1.5
r_(a_2 )=76.5 mm
จะเห็นได้ว่า r_(a_2 ) ที่คำนวณได้จากสมการ มีค่าน้อยกว่า r_(a_2 ) ที่ได้จากตาราง 8.2 ดังนั้น จึงเกิดการขัดกันที่เฟืองตาม
เนื่องจาก r_(a_2 ) ที่คำนวณได้จากสมการ มีค่าน้อยกว่า r_(a_2 ) ที่ได้จากตาราง 8.2 เพียงเล็กน้อย คือ 0.47 mm จึงไม่ได้ทำในขั้นตอนการป้องกันการเกิดการขัดกัน
คำนวณหาแรงที่ฟันเฟืองสามารถจะรับได้ 〖(F〗_b) และแรงพลวัต 〖(F〗_d)
จากข้อมูล ; เฟืองขับทำจากเหล็กหล่อ ASTM 50 , เฟืองตามทำจากเหล็กหล่อ ASTM 50 , อัตราทด〖(m〗_w)=5 , เฟืองเป็นระบบ 14.5° , N_1=20 ฟัน , N_2=100 ฟัน , ใช้ถ่ายทอดกำลัง 500 W , ความเร็วเฟืองขับ 3000 rpm , m=1.5 , d_1=30 mm , d_2=150 mm
สมมติให้แรงกระทำที่ปลายฟัน จากตารางที่ 2.2 จะได้
Y_1≈0.283 , Y_2≈0.368
จากตารางที่ 2.3 ; เฟืองขับเป็นเหล็กหล่อ ASTM 50 จะได้ σ_1=103 N/mm^2
เฟืองตามเป็นเหล็กหล่อ ASTM 50 จะได้ σ_2=103 N/mm^2
∴ σ_1 Y_1=(103)(0.283)=29.149 N/mm^2
σ_2 Y_2=(103)(0.368)=37.904 N/mm^2
ดังนั้น จะเห็นว่า σ_1 Y_1 มีค่าน้อยกว่า σ_2 Y_2 ดังนั้นเฟืองขับจะมีความแข็งแรงน้อยกว่าเฟืองตาม จึงคำนวณที่เฟืองขับ
ความเร็วพิตซ์ ; v=πdn=πmN_1 n
=π(30)(3000/60)
v=4712.39 mm/s
v=4.712 m/s
จาก F_t=W_p/v=500/4.712=106.11 N
เนื่องจากความเร็วพิตซ์ v น้อยกว่า 10 m/s ดังนั้น
K_v=(3+v)/3=(3+4.712)/3=2.57
หาแรงพลวัต (F_d ) ;
จาก F_d=K_v F_t=(2.57)(106.11)=272.7 N
สมมติให้แรงกระทำที่ปลายฟัน ดังนั้นจึงเลือกใช้
K_f=1.5 และ b=9m
หาแรงที่ฟันเฟืองสามารถจะรับได้ (F_b ) ;
จาก F_b=(σbY_1 m)/K_f
=(σ(9m)Y_1 m)/K_f
=((103)(9)(1.5)(0.283)(1.5))/1.5
F_b=393.51 N
จะเห็นว่า m=1.5 สามารถใช้งานได้ เพราะว่า F_b>F_d
ตัวประกอบใช้งาน (N_s ) ;
N_s=F_b/F_d =393.51/272.7=1.44 (แรงกระแทกเล็กน้อย)
คำนวณการสึกกร่อนของผิวหน้าของฟันเฟือง ;
จากข้อมูล ; m_w=5 , d_p=30 mm , d_g=150 mm , b=13.5 mm
จาก Q=(2m_w)/(1+m_w )=(2(5))/(1+5)=1.667
จากตารางที่ 8.6 ; วัสดุทำจากเหล็กหล่อและเหล็กหล่อ จะได้
K=1.538 N/mm^2
จาก F_w=d_p bQK
=(30)(13.5)(1.667)(1.538)
F_w=1038.36 N
เมื่อเปรียบเทียบค่า F_b และ F_d ;
F_b=393.51 N , F_d=272.7 N
จะเห็นได้ว่า F_w มากกว่า F_b และ F_d แสดงว่าเฟืองนี้ใช้งานได้โดยไม่เกิดการสึกกร่อนจนเกินไป ก่อนเกิดการแตกหักขึ้น
3.4 การออกแบบชิ้นงาน
วาดแบบเฟืองตรงโดยใช้โปรแกรม Solidwork 2020 บนแล็ปท็อป โดยนำผลการคำนวณ มาใช้ในการกำหนดค่าตัวแปรต่าง ๆ ดังนี้
1.ข้อมูลจำเพาะเฟืองขับ มีโมดูล 1.5 มม. จำนวนฟัน 20 ฟัน Pressure Angle 14.5 องศา ความหนาเฟือง 13.5 มม. ความหนา Hub 4.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางรูเฟือง 17 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง Hub 25 มม.
วัสดุเหล็กหล่อ ASTM 50
ภาพที่ 3.51 แบบเฟืองขับ
2.ข้อมูลจำเพาะเฟืองตาม มีโมดูล 1.5 มม. จำนวนฟัน 100 ฟัน Pressure Angle 14.5 องศา ความหนาเฟือง 13.5 มม. ความหนา Hub 6.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางรูเฟือง 17.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง Hub 30 มม. วัสดุ เหล็กหล่อ ASTM 50
ภาพที่ 3.52 แบบเฟืองตาม
3.ข้อมูลจำเพาะเฟืองที่ Encoder มีโมดูล 1.5 มม.จำนวนฟัน 10 ฟัน Pressure Angle 14.5 องศาความหนาเฟือง 8 มม. ความหนา Hub 4 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางรูเฟือง 6 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง Hub 10 มม.วัสดุเหล็กหล่อ ASTM 50
ข้อมูลจำเพาะนี้ไม่ได้มาจากคำนวณ เนื่องจากไม่ได้รับภาระใด ๆ เพียงแค่หมุนตามเพื่อนำไปวัดค่าการหมุนผ่าน Encoder
ภาพที่ 3.53 แบบเฟือง Encoder
นำเฟืองตรงทั้ง 3 ตัวที่ออกแบบ มาวาดชิ้นงาน ติดตั้งบนระบบบังคับเลี้ยวของรถ และจำลองการทำงาน ด้วยโปรแกรม Solidwork 2020
ภาพที่ 3.54 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติบนโปรแกรม Solidwork 2020
การสร้างชิ้นงาน ดังนี้
- นำแบบเฟืองตรงทั้ง 3 ตัว ไปสั่งทำเฟืองที่โรงกลึง
ภาพที่ 3.55 เฟืองตรงทั้ง 3 ตัว ที่สร้างเสร็จแล้ว โดยกระบวนการกลึง
- นำแบบขายึดมอเตอร์ ไปสร้างชิ้นงานจากเหล็กท่อ และเหล็กแผ่น ที่ห้องเวิร์คช็อป
ภาพที่ 3.56 ชิ้นงานขายึดมอเตอร์
3.ตัดก้านเหล็กออก 1 ข้าง เพื่อเตรียมพื้นที่ให้กับขายึดมอเตอร์
ภาพที่ 3.57 การตัดก้านเหล็กด้วยเครื่องเจียร์ไฟฟ้า
3.5 การออกแบบการทดสอบ
3.5.1 ระบบเบรก
นำรถที่ทำการตรวจสอบ และแก้ไขระบบเบรกอย่างสมบูรณ์ ไปขับขี่ทดสอบตามรายการทดสอบที่กำหนดไว้ตามตารางที่ 3.1
ตารางที่ 3.1 รายการทดสอบระบบเบรก
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ออกแรงผลักอย่างแรงให้รถวิ่งในขณะทีเหยียบคันเบรกค้างไว้ รถต้องหยุดนิ่งอยู่กับที่ หรือขยับได้เพียงเล็กน้อย
2.เหยียบคันเบรกให้แน่นในขณะที่รถอยู่บนพื้นเอียง 30º ไม่เกิดการไหลลงพื้นเอียงของรถเมื่อปล่อยลงบนพื้นเอียงโดนอิสระ โดยไม่เหยียบคันเร่ง
3.เหยียบคันเบรกเต็มกำลังเมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด ระยะเบรกต้องไม่เกิน 10 เมตร
4.เหยียบคันเบรกเต็มกำลังเมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด แล้วแค่ประคองพวงมาลัยไว้ พวงมาลัยไม่หมุนเอียงไปทางใดทางหนึ่ง แสดงว่าระบบเบรกทั้ง 4 ล้อทำงานได้พร้อมกัน
5.การรั่วซึมของน้ำมันเบรก ขณะใช้งานไประยะเวลาหนึ่ง ต้องไม่มีน้ำมันเบรกรั่วซึมออกมา
3.5.2 ระบบไฟฟ้า
ในการทดสอบระบบไฟฟ้า ทำการทดสอบ 3 ครั้ง โดยใช้อุปกรณ์ที่แตกต่างกันในแต่ละครั้ง ดังนี้
การทดสอบครั้งที่ 1
ต่อระบบไฟฟ้าของรถตามแผนผังการต่อสายไฟ โดยใช้กล่อง ECU ตัวที่ 1 แล้วนำไปทดสอบการใช้งานตามรายการทดสอบที่กำหนดไว้ในตารางที่
ภาพที่ 3.58 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในการทดสอบครั้งที่ 1
ตารางที่ 3.2 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 1
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ หน่วยเป็นกิโลเมตร/ชั่วโมง
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ จำนวนคนที่โดยสารรถได้
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร ต้องไม่เกิดความเสียหายขึ้น
การทดสอบครั้งที่ 2
ต่อระบบไฟฟ้าของรถตามแผนผังการต่อสายไฟ โดยเปลี่ยนใช้กล่อง ECU ตัวที่ 2 แล้วนำไปทดสอบการใช้งานตามรายการทดสอบที่กำหนดไว้ในตารางที่
ภาพที่ 3.59 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในการทดสอบครั้งที่ 2
ตารางที่ 3.3 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 2
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ หน่วยเป็นกิโลเมตร/ชั่วโมง
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ จำนวนคนที่โดยสารรถได้
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร ต้องไม่เกิดความเสียหายขึ้น
การทดสอบครั้งที่ 3
ต่อระบบไฟฟ้าของรถตามแผนผังการต่อสายไฟ โดยใช้กล่อง ECU ตัวที่ 3 ยี่ห้อ Votol รุ่น EM-50s โดยความแตกต่างจากกล่อง ECU ที่ใช้สองแบบแรก คือ สามารถรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า กำลังขับมอเตอร์สูงสุด และกระแสขับสูงสุดได้มากกว่า สามารถตั้งค่าผ่านสาย USB กับคอมพิวเตอร์ได้ เพิ่มลิมิตสวิตช์ไปในวงจร เพื่อช่วยตัดไฟในระบบขณะทำการเบรก และนำสวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง ออกจากวงจร เนื่องจากตรวจพบปัญหาที่ทำให้วงจรไม่เสถียร แล้วนำไปทดสอบการใช้งานตามรายการทดสอบที่กำหนดไว้ในตารางที่
ภาพที่ 3.60 แผนผังการต่อวงจรไฟฟ้า ในการทดสอบครั้งที่ 3
ภาพที่ 3.61 ลิมิตสวิตช์ที่ติดตั้งเพิ่มในวงจร
ภาพที่ 3.62 สวิตช์ถอยหลัง
ภาพที่ 3.63 สวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง ที่นำออกจากวงจร
ภาพที่ 3.64 การตรวจสอบการทำงานของสวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง
ตารางที่ 3.4 รายการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 3
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ หน่วยเป็นกิโลเมตร/ชั่วโมง
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ จำนวนคนที่โดยสารรถได้
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ ระยะเวลา หน่วยเป็น นาที
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร ต้องไม่เกิดความเสียหายขึ้น
3.5.3 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ
นำชิ้นส่วนต่าง ๆ ของกลไกที่ออกแบบและสร้างขึ้นมาติดตั้งบนรถ และนำรถที่ติดตั้งกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ ทำการทดสอบตามรายการทดสอบที่กำหนดไว้ในตารางที่ 3.5
ภาพที่ 3.65 กลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติที่ติดตั้งบนตัวรถเรียบร้อย
ตารางที่ 3.5 รายการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความแข็งแรงของขายึดมอเตอร์ ต้องไม่เกิดความเสียหาย
2.ความแข็งแรงของฟันเฟือง ต้องไม่เกิดความเสียหาย
3.การขบกันของเฟือง ต้องขบกันพอดี
4.การหมุนเลี้ยวซ้าย ต้องเลี้ยวได้อย่างราบลื่น ไม่ติดขัด
5.การหมุนเลี้ยวขวา ต้องเลี้ยวได้อย่างราบลื่น ไม่ติดขัด
บทที่ 4 ผลการทดลองและวิเคราะห์ผล
4.1 กล่าวนำ
ในการทดสอบ จะแบ่งเป็น 3 ส่วน คือ การทดสอบระบบเบรก การทดสอบระบบไฟฟ้า และการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ โดยจะกล่าวถึงผลการทดสอบที่ได้ และวิเคราะห์ผลการทดสอบ โดยข้อมูลจำเพาะของรถไฟฟ้าคันนี้เป็นดังตารางที่ 4.1
ตารางที่ 4.1 ข้อมูลจำเพาะของรถยนต์ไฟฟ้า
ขนาดมอเตอร์ 1500 W 3500 rpm
ขนาดความจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Lithium-Ion Battery) 48V 30Ah แรงดันไฟชาร์จ 58 V กระแสไฟชาร์ต 5-8 A
วัสดุโครงสร้าง เหล็กท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 27 mm หนา 2.5 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหน้า 1,010 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหลัง 1,020 mm
ระยะจากแกนเหลาของล้อหน้ากับล้อหลัง 1,690 mm
น้ำหนักรถรวม 270 kg
ขนาดล้อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 580 mm หน้ากว้าง 190 mm
อัตราทดเฟืองในมอเตอร์ เกียร์ต่ำ 20 : 1 เกียร์สูง 10 : 1
4.2 การทดสอบระบบเบรก
ตารางที่ 4.2 ผลการทดสอบระบบเบรก
การทดสอบ ผลการทดสอบ
1.ออกแรงผลักอย่างแรงให้รถวิ่งในขณะทีเหยียบคันเบรกค้างไว้ รถหยุดนิ่งอยู่กับที่
2.เหยียบคันเบรกให้แน่นในขณะที่รถอยู่บนพื้นเอียง 30º ไม่เกิดการไหลลงพื้นเอียงของรถ
3.เหยียบคันเบรกเต็มกำลังเมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะเบรกจนรถหยุดนิ่งเท่ากับ 7 เมตร
4.เหยียบคันเบรกเต็มกำลังเมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด แล้วแค่ประคองพวงมาลัยไว้ พวงมาลัยตั้งตรงนิ่ง ไม่หมุนเอียงไปทางใดทางหนึ่ง
5.การรั่วซึมของน้ำมันเบรก ขณะใช้งานไประยะเวลาหนึ่ง ไม่มีน้ำมันเบรกรั่วซึมออกมา
ผลการทดสอบระบบเบรกในตารางที่ 4.2 พบว่าระบบเบรกทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปลอดภัย ไม่มีปัญหาเกิดขึ้น อย่างไรก็ตามควรหมั่นตรวจเช็คส่วนต่าง ๆ ของระบบเบรกอยู่เสมอ เพื่อจะได้ทำการบำรุงรักษาหากเกิดการเสื่อมสภาพ เพื่อความปลอดภัยในการใช้รถไฟฟ้า
4.3 การทดสอบระบบไฟฟ้า
ในการทดสอบระบบไฟฟ้า ได้ทำการทดสอบทั้งหมด 3 ครั้ง โดยแต่ละครั้งอุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบจะไม่เหมือนกัน ดังรายละเอียดรายการทดลองในบทที่ 3
ภาพที่ 4.1 การนำรถยนต์ไฟฟ้าออกมาทดสอบ หน้าตึก 2 คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา
การทดสอบครั้งที่ 1
ตารางที่ 4.3 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 1
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ 19 กิโลเมตร/ชั่วโมง
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ 3 คน
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ 5 นาที
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 45 นาที
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร เกิดความเสียหายขึ้นกับวงจร
ผลการทดสอบระบบไฟฟ้าครั้งที่ 1 พบว่าเมื่อทดสอบระยะเวลาที่รถสามารถวิ่งได้ เมื่อผ่านไป 5 นาที รถดับ ไม่สามารถวิ่งต่อได้ ตรวจสอบที่กล่อง ECU พบว่ามีอุณหภูมิสูงมาก และจากข้อมูลด้านอุปกรณ์ พบว่า กล่อง ECU ที่ใช้ทดสอบระบบไฟฟ้าครั้งที่ 1 นั้นไม่น่าเชื่อถือ ส่งมาจากประเทศจีน ผู้ขายเป็นชาวจีน และถูกกว่าความเป็นจริงมาก จึงสัณนิษฐานว่ากล่อง ECU ที่ใช้ทดสอบระบบไฟฟ้าครั้งที่ 1 นั้นมีคุณภาพที่ต่ำ และข้อมูลจำเพาะของกล่อง ECU ที่ระบุไว้อาจไม่เป็นตามจริง
การทดสอบครั้งที่ 2
จากการเปลี่ยนกล่อง ECU เป็นกล่องตัวที่ 2 ทำการถอดและไล่ต่อสสายไฟใหม่ทุดจุด แล้วจึงทำการทดสอบใหม่
ตารางที่ 4.4 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 2
การทดสอบ ผลการทดสอบที่ต้องการ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ 21 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ 3 คน
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ 20 นาที
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ 45 นาที
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร เกิดความเสียหายขึ้นกับวงจจร
ผลการทดสอบระบบไฟฟ้าครั้งที่ 2 พบว่าเมื่อทดสอบระยะเวลาที่รถสามารถวิ่งได้ เมื่อผ่านไป 20 นาที รถดับ ไม่สามารถวิ่งต่อได้ ตรวจสอบที่กล่อง ECU พบว่ามีอุณหภูมิสูงมาก และไม่ได้ต่อสายไฟเบรกมอเตอร์ ตรวจสอบลมยางพบว่าลมอ่อนทั้ง 4 ล้อ จึงสัณนิษฐานว่าสาเหตุที่เกิดความเสียหายกับวงจร เกิดจากสาเหตุหลายประการ นอกจากที่กล่อง ECU ดังต่อไปนี้
-ไม่ได้ต่อสายไฟเบรกมอเตอร์ จึงเกิดภาวะโหลดสูงมากเมื่อทำการเบรกเพื่อหยุดรถ
-รถหนักมากจนเกินไป หรือ มีผู้โดยสายบนรถมากเกินไป จึงเกิดภาวะโหลดสูงมากเมื่อทำการขับขี่
-แบตเตอรี่คุณภาพต่ำ จ่ายไฟไม่เสถียร ไม่ตรงตามคุณสมบัติที่แจ้งไว้
การทดสอบครั้งที่ 3
จากการเปลี่ยนกล่อง ECU เป็นกล่องตัวที่ 3 เพิ่มลิมิตสวิตช์ไปในวงจร และนำสวิตช์หมุนบิดเดินหน้า-ว่าง-ถอยหลัง ออกจากวงจร ได้ผลการทดสอบดังนี้
ตารางที่ 4.5 ผลการทดสอบระบบไฟฟ้า ครั้งที่ 3
การทดสอบ ผลการทดสอบ
1.ความเร็วสูงสุดที่ทำได้ของรถ *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
2.โหลดที่รถสามารถรับได้ *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
3.ระยะเวลาที่รถวิ่งได้ *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
4.ระยะเวลาชาร์จแบตเตอรี่ *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
5.ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับวงจร *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
ผลการทดสอบระบบไฟฟ้าครั้งที่ 3
4.4 การทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ
นำรถที่ติดตั้งกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติทำการทดสอบ ได้ผลการทดสอบดังนี้
ตารางที่ 4.6 ผลการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ
การทดสอบ ผลการทดสอบ
1.ความแข็งแรงของขายึดมอเตอร์ *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
2.ความแข็งแรงของฟันเฟือง *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
3.การขบกันของเฟือง *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
4.การหมุนเลี้ยวซ้าย *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
5.การหมุนเลี้ยวขวา *ยังไม่ได้ทำการทดสอบ
ภาพที่ 4.2 การทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ
จากผลการทดสอบกลไกช่วยเลี้ยวอัตโนมัติ พบว่า …
บทที่ 5 สรุป
5.1 สรุปผลการดำเนินงาน
5.2 ข้อเสนอแนะ
บรรณานุกรม
ข้อมูล
กล่องทั่วไป
https://www.facebook.com/ETricycleMaesai
แม่สาย กล่องคอนโทรลควบคุมรถไฟฟ้า 48v/64v 350w,650w,1000w,1500w
http://www.etricyclemaesai.com/article
https://shopee.co.th/product/169234343/5453489314
ต่อกล่องคอนโทรลรถไฟฟ้า 48 ถึง 72 โวลท์ 1000 วัตต์
วิธีต่อใช้งานมอเตอร์บัสเลส กับ กล่องคอนโทรล
การต่อสายไฟรถจักรยานไฟฟ้าอย่างละเอียด
https://www.youtube.com/watch?v=GUolj7C–y4&list=RDCMUCxQIi8EesK4DGXtkZvjTmdg&start_radio=1
กล่องควบคุม Controller Votol EM-50S , EM-100S 72400S กล่องควบคุมรถไฟฟ้า รุ่นยอดนิยม จูนได้
วิธีการปรับแต่งกล่อง Votal EM50 EM100 EM150 ในคอมพิวเตอร์
ทดลองต่อ กล่อง Motor Controller EM-50 Votol
อธิบายการต่อใช้งานกล่อง Votol EM50S
อะไหล่มอเตอร์ซูเปอร์มอเตอร์ 1000W Brushless Controller Sine Waves 48V-60V 3 โหมดสําหรับรถจักรยาน
EV Kit 1 – Your ECU starter kit for Electric Vehicles
E-bike electronic control unit
ชุดเพลาหลัง พร้อมมอเตอร์บัสเลส 48v1500w
มอเตอร์บัสเลส เพลา bldc HLD 48v1500w3000rpm.
———
Concept
https://training.ti.com/kr/ti-precision-labs-motor-drivers-brushless-dc-basics
ชนิดมอเตอร์ไฟฟ้า
Brushless DC Motor, How it works ?
Brushless Motor – How they work BLDC ESC PWM
https://electronics.stackexchange.com/…/finding-number…
How to Calculate Motor Poles and Brushless Motor Kv
hld48v1500w 3000r/min xuzhou hld elec-mechanics co. ltd
Hongrun ไฟฟ้ารถสามล้อมอเตอร์48v60v Honglida ความเร็วสูงพลังงานสูงทองแดงบริสุทธิ์ brushless DC มอเตอร์ O0CW
12 poles = 6 pole pairs
Brushless Three Phase 1500w BLDC Motor For Motorcycle / 1.5kw
No of Poles 8
•Voltage (V): 48v
•No Load Current (A): 3
•Rated Current (A): 33
•Rated Speed (RPM) : 3000±100
1500W-48V-60V-72V-600rpm-5-2n-M-DC-Brushless-Electric-Tricycle-Motor
No of Poles 4/ 8
Hanzhou 500w48v No of Poles 4/ 8
hld48v1500w s2 3000r/min xuzhou hld elec-mechanics co. ltd
https://item.jd.com/10045458594152.html#crumb-wrap
https://th.aliexpress.com/item/32793307095.html
https://www.indiamart.com/…/bldc-motors-1000w… No Of Poles 4
https://datai8888.en.made-in-china.com/…/China-Datai…
https://cqmotor-com.sell.everychina.com/tag-1500w
https://www.yalumotor.com/ Three Wheel Cart DC Motor BM1412ZXF
DC Motor BM1424ZXF for Electric Tricycle Vehicle
aliexpress.com BM1412ZXF-01 1200 W
Catalog link link2
Model: BM1412ZXF.
Rated Output Power -1500W.
Rated Voltage – 48V DC.
Speed after Reduction – 555 RPM.
Rated Speed – 3000 RPM.
Gear Ratio – 1:5.4.
Full Load Current – 26.2/21.10A.
No Load Current – 4.50/4.0A.
Rated Torque – 20 N.m.
Application – Small and Medium size E-Tricycle. Load weight: around 1000KG.
48V 500W Electric Motor Tricycle Bike
ค้นหา
https://www.alibaba.com/
www.made-in-china.com
https://zhongdamotor.en.made-in-china.com/
https://xzhonglida.en.china.cn/
A New Approach of Minimizing Commutation Torque Ripple for BLDCM
Parameters identification of a brushless DC motor by specification
Speed Control Analysis of Brushless DC Motor Based on Maximum Amplitude DC Current Feedback
Torque and Speed Control of BLDC Motor for Pedelec
A New Approach to Sensorless Control Method for Brushless DC Motors
Commutation of a BLDC Motor with Various Pole-Pairs Can Be Simplified By Using Absolute Encoder Feedback
ลักษณะ sensor
GENERAL – HALL SENSORS: 60 VS 120DEGREES
hall shift angle brushless dchttps://electronics.stackexchange.com/…/bldc-hall…
Brushless DC motor, 10 poles Rotor and 12 poles Stator.
How to Power and Control Brushless DC Motors
https://www.digikey.co.th/…/how-to-power-and-control…
https://www.ato.com/bldc-motor
**https://training.ti.com/…/ti-precision-labs-motor…
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
ผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)
ม.เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา คณะวิศวกรรมศาสตร์ ศรีราชา
