To control the speed of the motor, you ‘ll need a controller. And some additional hardware… Of course it is possible to build these parts completely yourself, but the currents in part of this hardware is so high, that any small mistake will lead to a small cloud of smoke. Remember, the motor is 10 kW, at appox. 48V, this gives a current of 200 A! To prevent to much smoke (after the magic smoke has escaped the things don’t work any more) I went looking for a controller, again on marktplaats.nl I found a Sevcon MOS90 controller, again this is from an old fork lift. The only problem was, I couldn’t test it and couldn’t get it to work. So I contacted HSCT and they helped me. It proved that I didn’t connect it correctly, because when I connected it according to there circuit diagram it worked perfectly. They also adapted the settings a little bit (ax current 300A e.g.). It seems that I also have the most robust one, the one that can handle up to 400A!
So that is the base of the controller, but with that controller, it can only run in one direction, so you need a heavy relay (and heavy relays are called contactors) to switch the polarity of one of the windings in the motor. In a series motor there are two: the stator and the rotor, if you change the polarity of one of them, the motor runs in the other direction. If you change both, the motor runs in the same direction again.
Because this motor was build to drive an oil pump, it was not possible to change the polarity of one of the windings, only both at the same time. That doesn’t make sense, so somehow I had to break the connection of the two windings, and get the wires to outside the motor, to connect to the contactor. Luckily this was not to difficult, the wires were easy accessible and two connections were made on a small piece of trespa. So now we had the possibility to let it run in two directions (with a switch), and control the speed with a potentiometer. Not optimal, but workable.
On a boat (and also on It Paradyske) it is normal to have a single lever throttle control. If you move the lever forward, the motor runs forward, and if you pull it backwards, the motor spins the other way round, the further you push the lever, the harder it spins. Yes, fine, but the potentiometer doesn’t work that way, it only controls fast and slow, and the direction is controlled via a double throw switch, how to adapt this?
One way is to solve it in a mechanical way, but wait, I am a software engineer, and also studied electronics, so why not…?
Yes, solve it in a smart way. Get a microcontroller, a throttle lever, and some nice gadgets (remote control), do a little bit of mechanical modification to the lever and write some software to glue it all together.
One of the options I didn’t mention yet, is the possibility to use a 0-5V voltage level to control the speed of the motor via the MOS90 controller. So basically the microcontroller reads the position of the lever, determines which side of the direction contactor should be activated, instead of a double throw switch some relays are used to control this, and controls with an analogue output the speed of the motor.
Of course there are some nice to have things: Standing on the pulpit, and controlling the speed when docking! So a simple remote control was added.
And some temperature sensors to measure the temperature of controller and motor, and a hall effect sensor to read the speed (rpm) of the motor, and an LCD-display to show all these parameters.
Heel knap Hans,
Maar zou je ook een standaard refit-pakket kunnen samenstellen ?
Voor refit van inboard dieselmotor 20 pk kom ik prijzen tegen van 8- 10.000 euro alleen voor de motor. 10 kw zou voldoende moeten zijn .
Ik kom op internet 48 v 10-20 kW motoren tegen van ca 800 euro. Dat komt meer in de buurt van mijn budget. ( en zal meer watersporters aanspreken) Maar wat heb ik verder nodig en waar kan ik dat kopen ?
Bij voorbaat dank voor je reactie
Met vriendelijke groeten
Hoi Lex,
De lastige requirement voor een scheepsmotor is het lage toerental en hoge koppel. De meeste van de 10-20kW motoren hebben precies het omgekeerde: een hoog toerental en een laag koppel.
Nog even van de middelbareschool natuurkunde: vermogen is energie/seconde, en energie is kracht x afstand.
Bij motoren praten we dan over toerental (hoeksnelheid) en koppel. Om zo’n motor toe te passen heb je een zeer grote reductie nodig, vaak hebben ze een toerental van 6000-8000 waarbij dat vermogen van 10kW wordt gehaald, je schroefas en schroef halen dat niet, die willen graag tot rond de 1000 – 1200. Je zou dan een reductie moeten maken van een factor 6 a 7. Da’s lastig.
En daardoor zijn speciale elektro-scheepsmotoren nog heel erg duur…
En daarom heb ik een oude heftruckmotor gebruikt. (EUR 200)
groet
Hans
Hallo Hans,
Heel interessant wat je gedaan hebt.
Als mede Feeling 29 bezitter samen te vatten in een woord: ‘ jaloers’ 🙂
Nu een paar jaar later, zou je wat van je ervaring willen delen? (herken je opmerking over weinig motoren)
Hoeveel Ah accu heb je geinstalleerd? Gaat dat lang genoeg mee?
Is het gemakkelijk oplaadpunten te vinden?
Hoe ervaar je de 10pk in vergelijking met de orignele (waarschijnlijk 18pk) diesel?
Hoi Marcel,
De ervaringen na drie seizoenen elektrisch:
Goed!
Het eerste jaar was nog leren. En dan vooral: leren om er op te vertrouwen. Het voelde allemaal nog wat onzeker aan voor mij.
Kan ik er op vertrouwen? Blijft ie het doen in noodsituaties, kom ik niet te kort aan range, etc.
Maar het tweede jaar voelde ik mij al een stuk zelfverzekerder. 🙂 En dan komt de overmoed misschien wel….
Dat tweede seizoen op onze vakantie wat vage problemen gehad. Bij het uitvaren van Noordpolderzijl, een schroeilucht, dit bleek te komen door een verbinding die iets los zat, en tja, met 50-100A wordt het dan warm.
Snel gerepareerd, en een kleine modificatie gedaan: een kabel die eerst via een contactpunt werd aangesloten op de motor, nu rechtstreeks in de motor aangesloten. Opgelost zou je denken, nee dus, vage klachten, soms een kleine hapering, en toen we Juist wilden binnenvaren op de terugweg, zelfs een storing in de motorcontroller en geen voortstuwing. Op noodbediening binnen gevaren, en aan het onderzoeken geslagen.
Binnen vijf minuten was het euvel gevonden: Bij de modificatie had ik drie kabels onder een bout moeten hebben, en er zaten er maar twee onder, nummer drie hing los in de motor. Nou ja, ook in vijf minuten weer opgelost en sindsdien geen problemen meer gehad.
Seizoen drie: al veel zelfverzekerder, op vakantie naar de oostkust van Engeland. Heerlijke gezeild, wel problemen, maar met het anker, en niet met de motor. Gewoon perfecte vakantie.
Laden doen we in de jachthaven, en dan eigenlijk alleen als de elektriciteit bij de prijs in zit, Nederlanders he….
Een voorbeeld:
Ipswitch er zat nog wat stroom “in” de paal van een vorige ligger, dus die gebruikt om helemaal op te toppen. (15kWh hebben we dan)
Vanaf daar naar de monding van de Ore (Abraham’s Bosom) paar keer even gemotord om grote schepen te ontwijken in een windstilte bij Harwich. Daar geankerd.
Volgende dag met de vloedstroom naar boven naar Snape Maltings, af en toe gemotord als je vast komt te zitten, of het rak door alle draaiingen niet bezeild is.
Daar een dag gelegen, en een concert bezocht.
Volgende dag weer naar Abraham’s Bosom, af en toe gemotord, meest gezeild natuurlijk. Daar een extra dagje geankerd, om uit te rusten en goed weer af te wachten.
Oversteek: Ore tegenstroom en wind afgemotord, een uur op 3 kW, het waaide 4-5Bft, oversteek af en toe motor bij voor een vlotte passage van shippinglane, bij Den Helder was de wind op, dus ook nog stukken gemotord naar Oudeschild, en daar op de motor de haven in.
Batterijniveau: 50%.
Dus bijna een week en dan pas op de helft. In Oudeschild weer “gratis” opgeladen.
Vermogen:
Het is geen 10 pk, maar 10 kW, dus 13,6 pk. En waar een dieselmotor en een schroef heel precies op elkaar moeten worden berekend, maximaal koppel motor moet precies matchen bij het koppel wat de schroef vraagt bij dat toerental, is het bij een elektrische seriemotor heel makkelijk: Bij belasting neemt toerental af en koppel toe, en daarmee matcht de combinatie zichzelf naar 100% match. Dus als ik de stroomhandel maximaal zet, heb ik ook echt maximaal vermogen. Doe ik dat wel eens? Neuh.
Wat ik wel doe: bij windstilte of even in een luwte, op 500W zetten, net iets hoger dan de laagste stand, varen we 2 knoop. Je glijdt heel zachtjes verder, en loopt alle verbaasde collega’s voorbij. Kan je meer dan een dag volhouden als het moet. (30h x 500W = 15kWh).
Bijna elke haven heeft wel walstroom, zelfs Noordpolderzijl, alleen Snape Maltings niet. Dus “gratis” opladen.
Hartelijke groet
Hans
Bedankt voor het uivoerige antwoord.
Geeft veel inzicht, en geeft me meer vertrouwen dat de aanpassing zeker de moeite waard is.
Mooie tocht trouwens!