Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 1234>>ВсеВниз

Автор Тема: Двигатель с магнитной системой Холбаха  (Прочитано 10571 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

novice

Особая сборка магнитов с разным направлением поля позволяет создавать электродвигатели и генераторы с полным без стального магнитопровода с чрезвычайно высокой плотностью мощности до 8-10 кВт/кг и КПД 95-98%. Эта особая магнитная система названа в честь физика Холбаха (Halbach array). Без каких либо магнитопроводов возможно получить индукцию свыше 1 Тесла. Сложность представляет лишь сборка таких двигателей так как магнитные силы очень велики -  для мотора 1800 Вт, 7 кг усилие составляет 500 кг при воздушном зазоре 1,5 мм и 2000 кг при 0!

http://www.launchpnt.com/portfolio/aerospace/uav-electric-propulsion/ сверхмощные электромоторы до 150 лс для беспилотных электросамолетов
http://www.launchpnt.com/Default.aspx?app=LeadgenDownload&shortpath=docs%2flaunchpoint-halbach-motor-presentation-2010.ppt
http://www.launchpnt.com/Default.aspx?app=LeadgenDownload&shortpath=docs%2fdual-halbach-motor-data-sheet_r1.pdf

http://askmar.com/Magnets/Halbach%20Array%20Motor.pdf

http://www.ata.org.au/wp-content/uploads/marand_high_efficiency_motor.pdf изготовление двигателя Холбаха мощностью 1800 Вт и кпд 98,4% для солнцемобиля.

http://askmar.com/Magnets/Halbach%20Array%20Motor.pdf

http://www.infolytica.com/en/applications/ex0176/HalbachMagnetizationCaseStudy.pdf


http://gcep.stanford.edu/pdfs/ChEHeXOTnf3dHH5qjYRXMA/09_Post_10_11_trans.pdf


http://www.sf.gov.lv/userfiles/file/13_09_2011%20Prezent%C4%81cija%2016.pdf

http://www.waset.org/journals/waset/v73/v73-16.pdf

tony16

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +43/-0
  • :
    21
    44
  • Сообщений: 1373
  • Minsk
  • Minsk
  • Оффлайн Оффлайн
    • my bike
    • Награды
Помойму похожие моторы одно время продавались на сайте голденмотора, назывались printed motor.
Да момент в 2 Н*м проти 70-90 у МК ... нет слов.
а вообще как идея по два блина к ободу вела очень неплоха.

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    53
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
По-моему, похожие моторы одно время продавались на сайте голденмотора, назывались printed motor.
Маловероятно - Холбах весьма труден для ручной сборки.

tony16

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +43/-0
  • :
    21
    44
  • Сообщений: 1373
  • Minsk
  • Minsk
  • Оффлайн Оффлайн
    • my bike
    • Награды
Маловероятно - Холбах весьма труден для ручной сборки.
А при чем тут ручная сборка. или если китайцы, то сразу автоматизации ноль.

Вот они Model:     http://www.goldenmotor.com/frame22.htm
PM-12   
PM-24   
PM-36   
PM-48

500Ватт при весе 2кило очень неплохо, но опять же нужен редуктор

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +510/-17
  • :
    147
    1446
  • Сообщений: 11654
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
На фотке выше, по-моему, обычный синхронник трёхфазный, кои вставляют в стиральные машинки. У него внутренняя структура другая - не обмотка вращается внутри магнитного поля, а просто один слой магнитов и над ним второй слой с обмоткой.

Мотор Холбаха хорош тем, что там нет железа, только медная обмотка -> меньше удельный вес.
Мотор плох тем, что в нём по-прежнему используются дорогие редкоземельные магниты.
Также, судя по всему, проблематично получить высокий момент на низких оборотах, как в М-К, из-за отсутствия сердечника у электромагнитов статора.
На таких диких оборотах каждый дурак может получить много киловатт на килограмм.
Для авиамоделистов данный мотор хренов своей геометрией - плоскость должна быть повёрнута как раз перпендикулярно набегающему потоку воздуха.
В общем, чемодан без ручки, как мне кажется.

ДОП: В marand_high_efficiency_motor.pdf приведены параметры какой-то вариации мотора Холлбаха:

Torque to total weight ratio (Nm/kg): 3.61

Учитывая, что мой 6-килограммовый Ямасаки развивает 25 Н*м, у него этот параметр получается равным ~4.2, что даже лучше. Эффективность в 97% - вот это да, клёво.
« Последнее редактирование: 20 Янв 2012 в 16:25 от zap »

С уважением,
Андрей

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    53
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Маловероятно - Холбах весьма труден для ручной сборки.
А при чем тут ручная сборка. или если китайцы, то сразу автоматизации ноль.

Вот они Model:     http://www.goldenmotor.com/frame22.htm
Никаких намёков на Холбаха не углядел. Эта сборка  в принципе неудобна для расположения магнитов по радиусу. Разумный эффект, пожалуй,  только для "квадратных палочек" в осевом направлении  с попеременной намагниченностью вдоль и поперёк радиуса. 

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    53
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Мотор Холбаха хорош тем, что там нет железа, только медная обмотка -> меньше удельный вес.
Не всякий мотор без "сердечников" использует сборку Холбаха.
  Не всякий мотор Холбаха обходится без сердечников обмоток.

Это - не связанные вещи.

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +510/-17
  • :
    147
    1446
  • Сообщений: 11654
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
Я просто раньше не видел моторов без сердечника электромагнитов.
Ключевые слова какие?

С уважением,
Андрей

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    53
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Я просто раньше не видел моторов без сердечника электромагнитов.
Ключевые слова какие?
Я тоже не видел - до этого треда :bw:
Если не считать униполярного, который делал, чтобы показать сыну.
=====
Да, всё-таки не Холбах, а Халбах - Halbach Arrays.
« Последнее редактирование: 20 Янв 2012 в 18:56 от nikvic »

av-master

  • Гость
если бы там магнитов небыло, то был бы тренд )) а так неинтересно (почти) . магниты по прежнему дорожать будут. и чем больше будет электромобилей тем дороже будут магниты. круговорот денег в природе ))) от нефти к магнитам.   

novice

Особенность двигателей с магнитными сборками Холбаха (именно такое произношение принято в Англии и США)- отсутствие железа и как следствие потерь в нём. КПД определяется потерями в меди, трением в подшипниках и затратами на вентиляцию воздуха в корпусе. Удельная мощность очень велика, двигатель с постоянной мощностью 7 лс при 8400 об/мин имеет массу вместе с контроллером всего 0,63 кг и КПД -95%. Эта мощность на на 1 кг массы мотора одного порядка с турбовентиляторным двигателем самолета Вoeing 747-400 или отечественным турбовинтовым двигателем самолета ТУ-95! Двигатель мощностью 16000 лс будет весить около 1000 кг. Вся проблема в том как обеспечить такой отличный электромотор электроэнергией при малой массе аккумуляторов.

Такой двигатель незаменим для электродельтапланов, электропарапланов, электросамолетов. Также его можно использовать как аварийный источник тяги (1-3 минуты)на легких одномоторных самолетах и вертолетах. Это значительно повысит безопасность полётов при отказах основного двигателя.

feature=player_embedded -тест электродвигателя Холбаха на стенде

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +510/-17
  • :
    147
    1446
  • Сообщений: 11654
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
А что мешает делать обычные синхронные трёхфазники без железа?
В чём, так сказать, особенность магнитного поля именно двигателей Халбаха?
Также складывается ощущение, что отсутствие массы железа приходится компенсировать массой магнитов, которые на порядки дороже, это так?

P.S. Согласен, что Halbach надо читать по правилам немецкого произношения, уж если читать по-английски, тогда должен быть "холбач" :)
P.P.S. Обычный трёхфазный синхронный движок для авиамоделей которые лежит у меня в шкафу весит всего 500г, ну ещё контроллер грамм 50, и развивает 3-4 киловатта (4-5 л.с) при скорости около 6000 об/мин (дальше разлетаются китайские подшипники :D) и КПД под 90%, так что удельная мощность вполне сравнима.
« Последнее редактирование: 23 Янв 2012 в 15:35 от zap »

С уважением,
Андрей

nikvic

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +59/-3
  • :
    1
    53
  • Сообщений: 2933
  • Москва, ЮЗ.
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
В чём, так сказать, особенность магнитного поля именно двигателей Халбаха?
  Магнитное поле сборки Холбаха "несимметрично": с рабочей стороны оно гораздо больше по амплитуде, чем с "холостой".

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +510/-17
  • :
    147
    1446
  • Сообщений: 11654
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
Хм, интересно, я правильно понимаю формулу в "Halbach Array Motor.pdf" на странице 2, что индукция поля внутри кольца тем больше, чем больше отношение внешнего и внутреннего радиуса магнитного кольца? То есть, малую остаточную индуктивность магнита (т.е. ферромагниты вместо редкоземельных) можно просто компенсировать бОльшим размером магнита? Понятно, что это увеличит массу двигателя, но зато существенно уменьшит стоимость и сохранит высокое КПД?

Также непонятно, этот двигатель заводится только "с толкача", или можно и по-нормальному его запускать, с высоким моментом на низах? В видео почему-то мотор запускают с толкача, странно это.

С уважением,
Андрей

ZxV

1 Хм, интересно, я правильно понимаю формулу в "Halbach Array Motor.pdf" на странице 2, что индукция поля внутри кольца тем больше, чем больше отношение внешнего и внутреннего радиуса магнитного кольца?
2 То есть, малую остаточную индуктивность магнита (т.е. ферромагниты вместо редкоземельных) можно просто компенсировать бОльшим размером магнита?
формулу не смотрел но мнение имею  :)
1 правильно
2 нельзя
без "концентрации" магнитного потока индукция в немагнитном зазоре двигателя не может быть больше остаточной индукции магнита
у феритов это около 0.4Тл
у железо ниодим бор 1.2Тл

ZxV

Также непонятно, этот двигатель заводится только "с толкача", или можно и по-нормальному его запускать, с высоким моментом на низах? В видео почему-то мотор запускают с толкача, странно это.
в массиве халбаха никаких принципиальных чудес нет
это просто способ формирования магнитного поля немного большей интенсивности и с меньшей массой конструкции
соответственно если там чтото стартует с толкача то это проблема сугубо конкретной реализации электродвигателя
массив халбаха там не причем

zap

  • Администратор
  • Старожил
  • *
  • Репутация:
    +510/-17
  • :
    147
    1446
  • Сообщений: 11654
  • Санкт-Петербург
  • Оффлайн Оффлайн
    • electrotransport.ru
    • Награды
В том-то и дело, что в той формуле (ссылка на пдф файл в первом сообщении) один из множителей - логарифм отношения внешнего радиуса к внутреннему.

А какие бывают способы "концентрации" магнитного поля?

С уважением,
Андрей

ZxV

1 В том-то и дело, что в той формуле (ссылка на пдф файл в первом сообщении) один из множителей - логарифм отношения внешнего радиуса к внутреннему.

2 А какие бывают способы "концентрации" магнитного поля?
2 B*S=Ф=B*S индукция площадь магнитный поток
магнитный поток идет по магнитной цепи
потоками рассеивания пренибрегаем
на некотором участке уменьшая площадь увеличиваем индукцию
в реальности потоки рассеивания всю эту радость сильно портят
на практике
на полюс магнита ставим железную пирамидку
на "острие" пирамиды можем получить индукцию больше чем остаточная индукция магнита
1 всеже залез посмотрел файл
вообщем я поспешил со своим прошлым заявлением
неучел как раз таки эту самую концентрацию магнитного потока
похоже можно получить индукцию больше остаточной магнита
но по формуле получается что на это можно расчитывать при r2/r1>2.7
что какбы имхо не очень интересно
еще там есть расчетные значения индукции (рисунок 2)
тут у меня нет понимания
тк 1 "на глаз" в соответствии с формулой для такой индукции должно быть большее отношение r2/r1 чем это отображено на рисунке
2 если внутри кольца воздух... по моим представлениям на пальцах
чтоб раскачать постоянными магнитами 2Тл размеры магнитов должны быть раз в 5-10-ть больше воздушного зазора
чего на рисунке ненаблюдается

« Последнее редактирование: 25 Янв 2012 в 00:18 от ZxV »

Страницы: 1234>>ВсеВверх