avatar_LICC

Отечественный комплект мотор-контроллер

Автор LICC, 21 Сен. 2012 в 15:05

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Fritz

Сегодня разговаривал с руководством УралЭлектро. Их заинтересовала тема изготовления асинхронного двигателя для электровелосипедов и скутеров. В общепромышленном корпусе делать не хочется - будет очень коряво, как корове седло. Нужно будет разработать прессформу под корпус двигателя с соответствующим дизайном. В принципе, мы можем спроектировать оснастку и заказать ее изготовление, но для этого надо понимать, что будет спрос.
Audentes fortuna juvat

zap

#109
Чтобы потом не было мучительно больно, надо представлять себе расклад, с чем Вашему двигателю придётся конкурировать.

Факт в том, что сегодня рынок велосипедных, скутерных и мотоциклетных моторов практически полностью захвачен китайскими производителями производящими, как правило, мотор-колёса (которые просто удобнее в эксплуатации, это с лихвой перекрывает их немногие минусы). Причина этого, помимо огромного рынка в самом Китае - дешевизна редкоземельных металлов в самом Китае а следовательно, низкая себестоимость редкоземельных магнитов там.

Поэтому конкурировать придётся с трёхфазными синхронниками на редкоземельных магнитах, которые обеспечивают очень высокую удельную мощность. Например, двигатель на моём велосипеде имеет номинальную мощность 3 кВт (в режиме S1, в режиме S3 10 кВт и выше), безредукторный, при этом весит всего около 10кг, стоит (у производителя) в районе $200-250. Редукторный высокооборотный двигатель со встроенной планетаркой обеспечивает номинальную мощность от 250Вт (2 кг, ~$50 у производителя) до 1кВт (4.5кг, ~$100 у производителя). Безредукторные двигатели имеют типичный вес ~5кг (500Вт, ~$70), ~7кг (1000Вт, ~$150 за "Китай" до $300 за "элитный Китай" Crystalyte), 10кг (3кВт). В целом, диапазон "нормальных" мощностей для элвела составляет ~350-1500Вт, для элскута ~750Вт-3000Вт, для элмотоцикла - ~1500-15000Вт. Это с точки зрения разумной достаточности, понятно что некоторым и 100 лошадей мало.

Двигатель, аналогичный приводимому асинхроннику в начале темы (4кг, 600Вт) - синхронный двигатель от тайваньской компании Cyclone весит 2.5кг (500Вт номинал). Так что для тех, кто в теме, асинхронник весом всего лишь в полтора раза выше синхронника на ПМ - конечно, чудо, но для массового потребителя, которому всё равно как это "тикает внутри", асинхронник будет уступать в потребительских характеристиках, а это придётся компенсировать снижением цены относительно китайского аналога.

С другой стороны, элдвигатели большой мощности (для мотоциклов и выше) начинают стоить существенно дороже т.к. масса магнитов возрастает, а их стоимость составляет существенную часть стоимости двигателя. Так что лично моё мнение такое, что на рынок ниже мотоциклов/максискутеров не стоит ориентироваться, всё-таки редкоземельные магниты по удельным характеристикам невозможно превзойти в ближайшей перспективе. А вот двигатели мощностью 3кВт и выше уже можно рассмотреть т.к. вес мотор-колёс на таких мощностях уже становится слишком большим, и внешний (навесной) двигатель с передачей становится более выгодным во всех отношениях выбором. Самые мощные мотор-колёса имеют номинальную мощность порядка 7-8кВт, на бОльшие мощности их уже просто не делают т.к. минус в виде большой неподрессоренной массы перевешивает все плюсы. И в таких условиях навесной двигатель для мотоцикла весом, скажем, 10кг номинальной мощностью 6кВт на 3000 об/мин уже не смотрится слишком плохим вариантом, особенно если цена будет ниже.

Но принципиальная разница между элдвигателями для элтранспорта и индустриальными в том, что если в последних вес, в общем-то, по барабану, то в ТС вес играет немаловажную роль. То есть, двигатели надо будет максимально облегчать - перфорацией, удалением ненужных частей статора/ротора, заменой железа на люминь там где это возможно и т.д.

Извините за несколько менторский тон, просто я не знаю, что Вам известно, а что нет, поэтому пришлось изложить многие, в общем-то достаточно общеизвестные, факты, чтобы картина была цельной.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

Fritz

#110
Всё приведенное Вами бесспорно за одним исключением. Мы сейчас рассматриваем различные двигатели несравнимые по числу пар полюсов. Асинхронник так же можно выполнить на большое число пар полюсов и на высокую частоту питающего напряжения. В этом случае его удельная мощность возрастёт практически пропорционально частоте. И не факт, что в этом случае вентильный двигатель будет более привлекательным. Просто до настоящего времени задача разработки такого двигателя для велосипедов и скутеров не стояла. Если она актуальна, то мы можем разработать такой двигатель в комплекте с частотником.
Audentes fortuna juvat

zap

#111
Если Вам удастся разработать асинхронник сравнимый по удельной мощности на тех же оборотах с синхронником на ПМ, думаю, Вы смело можете расчитывать на Нобелевку :) (как минимум по экологии :laugh:). Европейцы вон как страдают, они делают ставку на электротранспорт, а 97% мировых запасов редкоземельных металлов досталось почему-то китайцам /:-)
Вот пичалька-то. И мечутся, и ищут варианты. Меркель вон недавно аж к монголам ездила, а всё почему? А потому, что там тоже нашли залежи редкоземельных металлов.

Частота питающего напряжения для двигателей, используемых в ЭТ не проблема - существующие контроллеры могут легко обеспечить любую частоту в разумных пределах с минимальными потерями, правда, контроллеры, генерирующие синусоиду менее эффективны чем контроллеры, генерирующие меандр (ну, не совсем меандр, но апроксимацию одного периода синусоиды двумя прямоугольниками с интервалом в 60 градусов между ними). Так что если удастся приблизить форму противо-ЭДС именно к меандру (сомнения в решаемости такой задачи я высказывал выше), можно будет получить дополнительный существенный выигрыш в КПД и моменте.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

Fritz

И кто станет первой добровольной "жертвой".  :bw:
Audentes fortuna juvat

nikvic

Цитата: zap от 25 Сен. 2012 в 17:54
Чтобы потом не было мучительно больно, надо представлять себе расклад, с чем Вашему двигателю придётся конкурировать.
Вы не там ищете кошелёк :-)
Приведённый график не содержит КПД - которое было бы естественно смотреть вдоль РПМ. А там дело обстоит ужасно для любых асинхронников... У них очень узок диапазон "разумной работы", что бы мы ни вытворяли с частотой напряжением. 

Я не случайно задавал вопрос о КПД возможности удвоить момент при уполовинивании скорости. Для наших движков - раз плюнуть, с КПД около 70%. Для АД это невозможно "по физике" - если не смириться с учетверением веса, да и то...

Было бы забавно пересчитать кривую для  РПМ=1500 вместо 3000. Насколько я понимаю, момент упадёт в 4 раза: все они в рабочей области почти полностью используют намагничиваемость.

Fritz

Перечитал все свои посты, но нигде не нашёл упоминания про деньги и кошельки. Это первое. Второе - Вы явно не читали ссылки в постах, там есть сравнительные графики КПД. Совмещёнки дают высокий КПД в широком диапазоне нагрузок. Третье - при снижении частоты вращения у асинхронников растёт и момент. Смотрите график в предыдущих постах.
Audentes fortuna juvat

mevial

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 20:08
Перечитал все свои посты, но нигде не нашёл упоминания про деньги и кошельки. Это первое. Второе - Вы явно не читали ссылки в постах, там есть сравнительные графики КПД. Совмещёнки дают высокий КПД в широком диапазоне нагрузок. Третье - при снижении частоты вращения у асинхронников растёт и момент. Смотрите график в предыдущих постах.
Вклинюсь со своим дилетантским вопросом: С моментом мы поняли, он с оборотами сначала плавно растёт, а потом резко падает(что несколько лучше чем у BLDC), и объяснение этому есть. А дайте пожалуйста такой же график потребления от 0 до 3000об/мин.

Fritz

Я приводил все графики только для естественной характеристики. При работе от частотника всё выглядит несколько иначе. Двигатель работает на искусственной характеристике которая в принципе может быть сформирована из целого рядя характеристик двигателя при различных частотах питания. При этом двигатель будет работать с максимальным КПД во всём диапазоне нагрузок и частот вращения. Максимальный момент, развиваемый двигателем будет немного меньше критического момента естественной характеристики.
Audentes fortuna juvat

all_bud

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 17:18
Сегодня разговаривал с руководством УралЭлектро. Их заинтересовала тема изготовления асинхронного двигателя для электровелосипедов и скутеров. В общепромышленном корпусе делать не хочется - будет очень коряво, как корове седло. Нужно будет разработать прессформу под корпус двигателя с соответствующим дизайном. В принципе, мы можем спроектировать оснастку и заказать ее изготовление, но для этого надо понимать, что будет спрос.
Для электро велосипедов и скутеров предпочтительней мотор-колеса, они технологичней в установке, если вам удастся сделать мотор-колесо асинхронное с лучшими характеристиками чем есть на рынке, то вы найдете хорошо развивающийся рынок сбыта, если пойдете по вектору обычных двигателей, рынок сузится в мизер. Самодельщиков не так много, а умеющих снять поставить колесо поболее будет.
Строить е-байки, это вам не "байки" на форуме строчить.
Мой байк https://electrotransport.ru/index.php/topic,13368.0.html
Мой контроллер https://electrotransport.ru/index.php/topic,17507.0.html

nikvic

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 20:50
При этом двигатель будет работать с максимальным КПД во всём диапазоне нагрузок и частот вращения. Максимальный момент, развиваемый двигателем будет немного меньше критического момента естественной характеристики.
Хех, Вы не знаете теории?

Fritz

 %-) %-) %-) %-) %-) :kidding: :kidding: :kidding: :kidding: Не примите за флуд. Просто у меня нет слов!
Audentes fortuna juvat

nikvic

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 21:02
Просто у меня нет слов!
Тогда, быть может, Вы вмиг выпишите формулу для момента и КПД на роторе с сопротивлением R и индуктивностью L, если известен поток от статора Ф, который крутится с угловой w, при  скольжении s - в простейшем варианте, без учёта потерь в стали и т.п.

LICC

nikvic, а вы видели в работе асинхронник с частотником? ;-) К примеру вот мой ролик.
MVI_6039.avi
А после того, как я собрал и испытал шасси с тяговым асинхронником и частотником заточеным под эл.мобиль, я понял, что нужно мой коллекторник на пенсию отправлять.
ездю на батарейках(с) http://evr-lab.pro/

Fritz

Цитата: nikvic от 25 Сен. 2012 в 21:17
Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 21:02
Просто у меня нет слов!
Тогда, быть может, Вы вмиг выпишите формулу для момента и КПД на роторе с сопротивлением R и индуктивностью L, если известен поток от статора Ф, который крутится с угловой w, при  скольжении s - в простейшем варианте, без учёта потерь в стали и т.п.
В простейшем виде найдёте сами в любом учебнике или справочнике. Да и нет в этом никакого смысла так как для совмещённых обмоток уже есть несколько иные формулы.
Audentes fortuna juvat

Fritz

Цитата: nikvic от 25 Сен. 2012 в 21:57
Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 21:28
Цитата: nikvic от 25 Сен. 2012 в 21:17
Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 21:02
Просто у меня нет слов!
Тогда, быть может, Вы вмиг выпишите формулу для момента и КПД на роторе с сопротивлением R и индуктивностью L, если известен поток от статора Ф, который крутится с угловой w, при  скольжении s - в простейшем варианте, без учёта потерь в стали и т.п.
В простейшем виде найдёте сами в любом учебнике или справочнике. Да и нет в этом никакого смысла так как для совмещённых обмоток уже есть несколько иные формулы.
Вы меня огорчаете: я специально не трогал статор, дав сразу Ф. Никаких иных формул не получится...
Впрочем, может быть, и учебник укажете - с местом в нём?
А какой прок в этом? Практической пользы никакой! Чисто гипотетические рассуждения? Какой поток задан? Вы о чём? О том, что поток через контур условно однородный? Или о том что он пересекает однородные структуры?
Audentes fortuna juvat

zap

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 19:42
И кто станет первой добровольной "жертвой".  :bw:
Не понял вопроса O_O
Лучше обойтись совсем без жертв ;-) даже виртуальных.
С уважением,
Андрей

Поражаю масштабностью некопмпетентность (ц) из лички

Fritz

Ну Вы ребята и даёте!   :facepalm: Я имел ввиду кто непредвзятым испытателем хочет стать? :run:
Audentes fortuna juvat