Μελέτη σκοπιμότητας και σχεδιασμός ηλεκτρικού κινητήρα-τροχού τύπου "BLDC HUB motor" για δίτροχο όχημα αστικών μετακινήσεων.

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποτελεί τη σχεδιομελέτη ενός ηλεκτρικού πατινιού και την ανάπτυξη του τρισδιάστατου μοντέλου του, με νέο καινοτόμο μηχανισμό αναδίπλωσης και λειτουργία με κινητήρα BLDC, με στόχο να γίνει πιο πρακτικό και άνετο το ηλεκτρικό πατίνι.

Πρώτα γίνεται μια ιστορική αναδρομή για την ανακάλυψη και την εξέλιξη τους ανά το χρόνο. Αναλύεται η αρχή λειτουργίας, η ανατομία και οι διαφορές που έχουν τα μοντέλα που ήδη υπάρχουν. Γίνεται διαχωρισμός με παρουσίαση των χαρακτηριστικών που έχουν ανά κατηγορία και τάξη κόστους. Με έρευνα μέσω διαδικτύου αλλά και δοκιμών δια ζώσης, με οδήγηση τέτοιων πατινιών, πραγματοποιείται η έρευνα αγοράς και ορίζεται ο στόχος του σχεδιασμού.

Ακολουθεί η αναφορά των προβλημάτων και των λύσεων, που έπειτα αξιολογούνται για να βρεθούν οι καλύτερες λύσεις και παρουσιάζεται το σκαρίφημα λειτουργίας. Κάποιοι υπολογισμοί πραγματοποιούνται σε πρόγραμμα Excel με χρήση τύπων από βιβλία σχεδιασμού και μηχανολογίας. Το τρισδιάστατο μοντέλο και τα εξαρτήματα σχεδιάζονται στο λογισμικό PTC Creo 3.0 Parametric με επεξήγηση της διαδικασίας και έπειτα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA) με τα οποία και ολοκληρώνεται η παρούσα σχεδιομελέτη.

Τέλος, γίνεται μια σύνοψη των συμπερασμάτων που εξήχθησαν από όλη την διαδικασία εκπόνησης της παρούσας πτυχιακής, τόσο κατά την διαδικασία ανάπτυξης όσο και κατά την διαδικασία συγγραφής.

This thesis constitutes the design of an electric scooter and the development of its three-dimensional model, with a new innovative folding mechanism and its operation with a BLDC motor, in order to make the electric scooter more practical and comfortable.

First, there is a historical review of their discovery and evolution over time. The principle of operation, anatomy, and the differences between the existing models are analyzed. A distinction is made by presenting the characteristics they have by category and cost class. Through internet research as well as practical testing, by driving such scooters, market research is carried out and the design goal is defined.

Following is the report of the problems and solutions, which are then evaluated to find the best solutions, and the operation sketch is presented. The calculations are performed in Excel using formulas from design and engineering books. The 3D model and components are designed in PTC Creo 3.0 Parametric software with an explanation of the process and then the results from the finite element analysis (FEA) are presented, which completes the present design study.

Finally, a summary is made of the conclusions drawn from the whole process of preparation of this thesis, both during the development process and during the writing process.