Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 12>>ВсеВниз

Автор Тема: Двойные однофазные бесколлекторные электрические машины  (Прочитано 1952 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Тема для обсуждения достоинств и недостатков: однофазных бесколлекторных электрических машин. И сравнения их с многофазными.

+
одновременно работает вся обмотка, а не 2/3 как в трёхфазном
только два силовых провода
меньший вес для того же момента или мощности (?)
в некоторых конструкциях более эффективно используются магниты (меньшее общее сопротивление магнитной цепи) (?)

-
потребуется шим на большую частоту (?)
необходимо использовать качественный материал для магнитопровода (?)

Примеры:
http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=25743.0
https://www.youtube.com/watch?v=huyY5-vEQ6w (ролик взят из этой темы: http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=30&t=67008&start=50#p1009426)

Основной вопрос: почему двигатели такого типа мало распространены в электротранспорте?
« Последнее редактирование: 26 Фев 2015 в 18:15 от SolarRay »

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Тема для обсуждения достоинств и недостатков: однофазных бесколлекторных электрических машин. И сравнения их с многофазными.

+
одновременно работает вся обмотка, а не 2/3 как в трёхфазном
только два силовых провода
меньший вес для того же момента или мощности (?)
в некоторых конструкциях более эффективно используются магниты (меньшее общее сопротивление магнитной цепи) (?)

-
потребуется шим на большую частоту (?)
необходимо использовать качественный материал для магнитопровода (?)

Основной вопрос: почему двигатели такого типа мало распространены в электротранспорте?
Судя по ролику, этот двигатель в неуправляемом режиме будет работать, если кольцеобразные катушки питать пульсирующим напряжением. Это легко осуществить при помощи обыкновенных диодов. На первую катушку подаете положительную полуволну, а на вторую катушку - отрицательную полуволну. А питание осуществляется от однофазной сети переменного тока промышленной частоты. Получается, что каждая катушка работает только половину периода, т.е. 1/2 катушек работает за период, а в трехфазных системах в машине работает 2/3 катушек, что естественно лучше. Да и огород городить из 2-х электродвигателей, у которых ротора, сидящие на одном валу, сдвинуты друг относительно друга на четверть зубцового деления, не очень - с технологической точки зрения. Да и круговое поле, создаваемое многофазной системой токов всегда лучше эллиптического и пульсирующего. Доказано Доливо-Добровольским.
ИМХО.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
, почему в неуправляемом то, что мешает поставить датчики и 4 ключа, и управлять ими как в обычном трёхфазном bldc? Тогда катушка всегда будет работать.

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, почему в неуправляемом то, что мешает поставить датчики и 4 ключа, и управлять ими как в обычном трёхфазном bldc? Тогда катушка всегда будет работать.
Посчитайте, сколько полюсов на статоре и сколько зубцов на каждом полукольце ротора, сдвинутых относительно друг друга на половину зубцового деления. Что там, что там - их 48.
Если Вы хотите получить двигатель, питающийся от однофазной сети (см. тему), то питать ее можно, как описал выше. Если Вы ставите датчики и 4 ключа и управляете катушками через 90 магнитных градусов, то это уже четырехфазный двигатель. Трехфазного из него не получить в силу соотношения полюсов статора и зубцов ротора.
Две катушки двигателя одновременно работать не могут, если Вы хотите получить с него приличные характеристики. ИМХО.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Согласен, получился четырёхфазник. (это про двигатель из видео, с тем что по первой ссылке ещё не разбирался)
Значит, нужно 8 ключей (по 4 ключа на катушку), и 4 силовых провода, хотя тут можно ещё подумать над вариантами.
То что катушки не работают значительную часть времени, не согласен. По моему, они не работают только в момент совмещения зубцов  статора и ротора, и этот момент не пропадает, а используется на перемагничивание.
Кстати, на видео ошибка, внешние зубцы и магнитопровод должны быть шире.

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Согласен, получился четырёхфазник. (это про двигатель из видео, с тем что по первой ссылке ещё не разбирался)
Значит, нужно 8 ключей (по 4 ключа на катушку), и 4 силовых провода, хотя тут можно ещё подумать над вариантами.
То что катушки не работают значительную часть времени, не согласен. По моему, они не работают только в момент совмещения зубцов  статора и ротора, и этот момент не пропадает, а используется на перемагничивание.
Кстати, на видео ошибка, внешние зубцы и магнитопровод должны быть шире.
По поводу работы двух катушек одновременно - это я погорячился. Имеет место быть только при питании от однофазной сети.
Какие у меня еще замечания. В видео показаны полюса статора сплошными. На самом деле каждый из С-образных полюсов необходимо набирать из листов электротехнической стали или выполнять из ферритов и каким-то образом крепить к основе. Это очень не технологично и сложно. Видимо, это является одной из причин, что такие двигатели не находят широкого применения.
Кроме того, при питании кольцевых катушек возникают "подшипниковые токи", разрушающие подшипники и с ними тоже нужно бороться.

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
! Могу выложить чертежик самого простого в изготовлении однофазного синхронного генератора. Я такой делал с кольцеобразным постоянным магнитом от динамика, для забавы маленькому сыну.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
, дополнительные картинки в этой теме не помешают.

NUBITO

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +3/-4
  • :
    1
    49
  • Сообщений: 714
  • СПб
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Что меня больше всего беспокоит, то что постоянный магнит работает на две половины ротора, т.е. поток разделится на два что, по идее, не даст выигрыша в моменте. Ко всему конструкция весьма непростая и такой двигатель будет весьма дорог в изготовлении./
Вообще сомневаюсь что этот двигатель даёт какие-то заметные преимущества. Ничего нового нет, лишь видоизменён.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Что меня больше всего беспокоит, то что постоянный магнит работает на две половины ротора, т.е. поток разделится на два что, по идее, не даст выигрыша в моменте.
В обычных bldc примерно так же, только путь магнитного потока короче, зато тут площадь больше.
Ко всему конструкция весьма непростая и такой двигатель будет весьма дорог в изготовлении./
Не обязательно делать так же как в видео, можно и парочку трёхфазных бесколлекторных моторов переделать. Важен сам принцип.
Вообще сомневаюсь что этот двигатель даёт какие-то заметные преимущества.
По сравнению с многофазными (десяток фаз и больше) моторами, в самом моторе действительно преимуществ почти нет, зато контроллер гораздо проще.
Ничего нового нет, лишь видоизменён.
(1,9) Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем.
(1,10) Бывает нечто, о чем говорят: "смотри, вот это новое"; но это было уже в веках, бывших прежде нас.
(1,11) Нет памяти о прежнем; да и о том, что будет, не останется памяти у тех, которые будут после.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Так как двигатель в видео и мк по ссылке оказались не совсем соответствующие теме, и мне не удалось придумать или найти подходящий под неё (такой, который можно было бы применить в электротранспорте), то придётся изменить заголовок:
 Однофазные бесколлекторные электрические машины >> Двойные однофазные бесколлекторные электрические машины

NUBITO

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +3/-4
  • :
    1
    49
  • Сообщений: 714
  • СПб
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, в BLDC один зуб - один магнит. Постоянный магнит напрямую взаимодействует с электромагнитом.
Поясните как трехфазник по этой технологии переделать?

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    897
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Прошу прощения за тупой вопрос, но.... А в чём вообще прикол применения однофазных машин в электротранспорте?

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, в BLDC один зуб - один магнит. Постоянный магнит напрямую взаимодействует с электромагнитом.
Поясните как трехфазник по этой технологии переделать?

Такие двигатели уже давно предлагались. Даже запатентованы (видел такие патенты). Но они очень сложны в изготовлении и никаких преимуществ по сравнению с обыкновенным БЛДЦ не дают.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
А в чём вообще прикол применения однофазных машин в электротранспорте?
В трёхфазном bldc в любой момент времени не работает 1/3 катушек, в 4-х 1/4, в 5-и 1/5...
В этом, все катушки работают "всегда".
В некотором смысле это бесконечнофазный мотор.
При этом, он может управляться сравнительно простым контроллером.

DIVAS

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +75/-2
  • :
    158
    897
  • Сообщений: 3479
  • Россия, Санкт-Петербург, ЮЗ, м. Парк Победы
  • Китаефицированный маньяк-электропедист!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
, Простите, но что-то это на чушь смахивает. Даже не верится, что это пишет человек, у которого в подписи ссылка на собственноручно собранный справочный листок по БДПТ.


В однофазной ЭМ работают конечно одновременно все катушки, но зато они работают только часть времени, т.к. при переходе мертвых зон работа катушек всё равно бесполезна. Ток-то в катушки можно подавать всегда, но толк от этого есть только в определённые моменты времени.

Это примерно как сравнивать обычные велосипедные педали с однофазными, где обе педали смотрят в одну сторону - их конечно можно жать обе вместе, но совершенно бесполезно, потому что потом будет мертвая зона, из которой эти педали вообще не вывести.

И если уж так неймётся подавать ток во все три фазы одновременно, то можно и трёхфазную машину соединить в треугольник - тогда ток будет одновременно во всех трёх фазах, но толку всё будет ровно столько же, как и с двух. В любой, сколькиугоднофазной ЭМ каждая фаза имеет свою мертвую зону, когда эта фаза абсолютно бесполезна и не способна создавать крутящий момент.

Вы, похоже, забыли основное: нам для транспорта нужен не какой-то абстрактный пиковый момент, которым можно цепь порвать, а нам нужен высокий средний момент, на котором можно ехать. У многофазных машин можно получить практически равномерный крутящий момент, а у однофазных он колеблется от нуля до максимума. Этот максимум, конечно, заметно больше, чем средний момент многофазной машины, но он импульсный - вот есть импульс момента, а в следующий момент - полный провал.

SolarRay

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +20/-2
  • :
    463
    181
  • Сообщений: 1976
  • Выкса
  • LiFe-некромаг
  • Онлайн Онлайн
    • Награды
Даже не верится,
Всё не так просто как кажется. Но возможно, я ошибаюсь. (:
они работают только часть времени, т.к. при переходе мертвых зон работа катушек всё равно бесполезна.
...
будет мертвая зона, из которой эти педали вообще не вывести.
Если количество пазов равно количеству магнитов, то мертвые зоны сужаются до минимума, практически превращаясь в мёртвые "точки". Для преодоления которых и служит второй однофазный двигатель. Кроме этого, он компенсирует неравномерность момента первого двигателя.
соединить в треугольник
Нет спасибо, я так и не смог придумать двигатель, в котором бы такое соединение не приводило к падению кпд.

Для лучшего взаимопонимания:
Этот двойной однофазник можно было бы считать четырёхфазником, но я так не считаю, так как обычно, у многофазника как минимум одна фаза нерабочая.
Локальные мертвые зоны для bldc обычной конструкции, возникают в момент когда рядом с катушкой (конкретно рядом с торцом выходящего из неё магнитопровода) нет ни одного перехода между магнитами (противопложной намагниченности), либо их сразу два (для тех двигателей у которых магнитов больше чем пазов).

Abos

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +37/-1
  • :
    33
    106
  • Сообщений: 1167
  • Россия
  • Многознанье уму не научает (Гераклит)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
! Для того, чтобы получить постоянный (или близко к нему) момент, нужно иметь не менее двух обмоток (катушек). Эти катушки должны быть сдвинуты В ПРОСТРАНСТВЕ на определенный угол. Токи, протекающие по этим катушкам, тоже должны быть сдвинуты ВО ВРЕМЕНИ на тот же самый угол, называемый фазой.
Если Вы используете 2 кольцеобразных катушки, или 2 однофазных двигателя, то сдвиг в пространстве можно осуществить при помощи 2-х роторов, как Вы предлагаете. Но, как Вы будете осуществлять сдвиг токов во времени при однофазном питании? Никак! Вот и весь вопрос.

Страницы: 12>>ВсеВверх