創客教你制作一輛1500W的3D打印電動滑板車
近日,一位名叫Saral Tayal的創客由于受到網絡上視頻的啟發,打造了一款擁有1500W動力的3D打印電動滑板。與市場上同類產品1500美元的售價相比,Tayal的滑板成本只有前者價格的10%。據了解,Tayal的這個滑板可以以每小時20公路的速度行駛大約10公里,如果增加電池的話還能進一步增加滑板的續航里程。目前,Tayal在網絡上分享了他的制作過程。
這款3D打印電動滑板由五個主要組件組成:無刷電機、無刷調速控制器、遠程控制模塊、電池、滑板
其主要制作步驟如下:
步驟1:選擇電子器件
上面的鏈接是Tayal建議的部件,但您也可以根據自己的情況去選擇。電動機的直徑應在50毫米左右,千伏等級應在300千伏一下。然后根據您選擇的電機去找一個速度控制器,建議提供電流比電機的最大電流多10-20%即可。電子調速器(ESC)必須有內置的BEC。不要買光電ESC,因為它們沒有BEC,這樣您還得單裝一個電池或者外部BEC。您買到的電池組能量越高,您能獲得的速度就越快,不論扭矩如何。要確保您選擇的ESC可以支持您的電池組的數量。建議讓電池組數接近您的ESC可以支持的最大數量,這樣您可以在獲得最大速度的同時保持最低限度的電流。
步驟2:3D打印功率傳遞系統
有兩組零件需要購買,一組用于安裝電機,另一組用于將功率從電機傳遞到車輪。而后者有兩種常見的方法都可以使用。推薦的方法是使用同步帶和皮帶輪,這種方法相對便宜,而且皮帶輪您也可以自己3D打印出來。另一種方法是使用通常用于自行車上的鏈條和鏈輪。這種鏈輪比較難找,而且價格高得多,但是它們的耐用性更好。Tayal選擇了皮帶傳輸系統。如果您做了同樣的選擇的話,注意其扭矩水平要相當于一臺80—100KV的電機。其齒輪減速比的計算公式為(電機kv/80或100)。根據您的電機的軸的情況,挑選皮帶輪的齒數。根據此信息選擇您的傳送帶:Tayal選擇的是HTD 5皮帶,與其它大多數皮帶相比,它有更寬的齒間跨距,這有助于防止皮帶打滑。從長遠來看,它還可以防止磨損。有個網站(點擊進入)可以幫助您根據電機中心到車輪中心的距離來選擇輪齒的確切數量。Tayal自己使用的皮帶輪的STL文件,可以在他的Instructables頁面上下載。
步驟3:安裝電機
Tayal使用一臺Prusa I3 3D打印機打印了電機基座。這位創客使用了市場上現成的金屬件,并用M5螺栓將之固定在了滑板車上,在此之前還需要將一塊小膠合板裝到滑板車的另一側以防止反沖。Tayal建議使用鎖緊螺母或螺紋鎖,以確保所有的螺栓牢固。Tayal的3D打印基座是用Autodesk Fusion 360設計的(同樣在其Instructables頁面上供下載)。盡管區別比較小,Tayal還是建議使用后輪驅動,因為其電子器件的外殼可以保護電機免受濺起的礫石的傷害。
步驟4:將齒輪裝到車輪上
最方便的做法是直接在輪子上鉆洞。Tayal使用的是 Bigfoot Mountain cruiser 78 毫米車輪,并用5毫米鉆頭和M4螺栓來將齒輪固定到車輪上。建議使用比孔略小的螺栓,這樣可以彌補您在鉆孔過程中出現的任何問題。
步驟5:安裝電子器件
在這一步中電子器件的外殼可以3D打印或者以其它的方式獲得。Tayal自己是用的一些黑色聚碳酸酯備件來做的。他3D打印了一個鉸鏈并使用了尼龍搭扣帶以關緊蓋子。Tayal將聚碳酸酯板切成了一個簡單的盒子外形,并使用簡單的3D打印90度托架將外殼裝在一起。此外他還用這種托架將盒子固定在滑板上。
步驟6:安裝Arduino、電池、速度指示器、頭燈
出于審美和實用的目的,Tayal在他3D打印的滑板前方安裝了一個由10段LED燈條組成的小圖形,并且在其電子部件外殼兩側裝了兩個開關,一個控制頭燈和另外一個控制LED圖形在速度和電壓讀數之間切換。所有這些功能都由一塊Arduino控制。
現在,您就得到了一款部分3D打印而成的電動滑板車了。Tayal建議出于平衡的目的在啟動滑板車的時候不要讓電機加速。若要停止,把腳放在地面上或者使用ESC上的電子制動功能即可。更為詳細的教程請點擊此處。
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