avatar_Highway

Помогите разобратся с коллекторником.Может он того не стоит?

Автор Highway, 10 Окт. 2015 в 00:26

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

mr.Dream

Цитата: NUBITO от 12 Окт. 2015 в 12:57
Там же электромагниты стояли, а вы их на неодим заменить хотите. Тогда момент упадёт(ЭМ сильнее ПМ).
На практике ПМ на много сильнее ЭМ, даже чугунные ферритовые. Про редкоземельные даже и речи не идет.
Если бы ЭМ статора мотор-колеса был сильнее ПМ ротора, то датчики холла не только бы не правильно определяли угол, а "бесились" на пике полюса. Да и магниты неодимовые потеряли бы свои свойства от перемагничивания.

Highway

[user]mr.Dream[/user], И я об этом. Поэтому и пишут что моторчики с редкоземельными магнитами имеют лучшие массоэнэргетические показатели.

NUBITO

[user]mr.Dream[/user], при правильной проектировке всё хорошо, но когда это мы видели правильную проектировку? ;-D Я конечно не спец в ПМ и ЭМ, и не знаю некоторых нюансов, но факты ж...
[user]Начинающий элвелосипедист[/user], ПМ весят меньше электромагнитов, вот вам и преимущество.

Highway

[user]NUBITO[/user], "Лучшие массоэнэргетические показатели" , имеется в виду что при одной и той же массе двух двигателей, из  двигателя с постоянными магнитами с  высокой коэрцитивной силой можно добиться большей мощности.

mr.Dream

Цитата: Начинающий элвелосипедист от 13 Окт. 2015 в 16:17
[user]NUBITO[/user], "Лучшие массоэнэргетические показатели" , имеется в виду что при одной и той же массе двух двигателей, из  двигателя с постоянными магнитами с  высокой коэрцитивной силой можно добиться большей мощности.
По сути, сила магнита влияет в большей степени на момент на валу. Если ослабить магнитное поле ПМ, отдаляя их - обороты вырастут, момент упадет, но общая мощность практически не меняется.
С технической стороны, обороты двигателя зависят от ЭДС, которую вырабатывают обмотки статора при прохождении вблизи их постоянного магнита, стремясь сравнить разницу этой самой ЭДС и напряжение питания, как следствие - и ток. Если магнитный поток магнитов будет слишком сильным, а число пар полюсов большим, мы не мсожем раскрутить двигатель до высоких оборотов без значительных потерь на перемагничивание статора/ротора с электромагнитами. Но зато упадут обороты, а с ними и потери на перекомутацию в щеточном узле, будет больше времени на намагничивание сердечника (а он - индуктивность, с постоянной времени задержки нарастания тока). Такой режим мне кажется более приемлемым. Даже исходя из того, что обороты пониже легче состыковать с трансмиссией. Но вместе с тем упадет так же частота комутации полюсов, что в свою очередь так же снизит потери на перемагничивание - можно подать больше напруги, что при одинаковом токе даст больше мощности :) Как например, в авиамодельных движках. Но проблемой коллекторника все же остается тот злостный коллектор, который не любит ни перегруза - подгорают щетки, ни недогруза - отсутствие слоя окалины на коллекторе приводит с ускоренному износу оного. Обычно, если коллекторник форсануть на непродолжительное время - быстрее выйдет из строя щеточно-коллекторный узел, чем сгорят обмотки. Тако беды лишены синхронные бесколлекторники.
п.с. Сам сейчас делаю байк на двух последовательно-параллельно включенных коллекторниках, и это меня смущает. Правда, я 1КВт двигатель разгонял больше чем в два раза. При форсаже в 3-4 раза подгорел коллектор вплоть до вылезания на долю милиметра одной ламели - пришлось протачивать

Highway

[user]mr.Dream[/user], Меня вот какой вопрос тревожит.Те кто ставил неодимы говорят о  нагреве якоря и большом токе ХХ ,при малом зазоре.Зазор подбирали экспериментально,и оттолкнутся мне не отчего.У меня к вам вопрос.У вас по этому поводу есть наработки или у ваших знакомых?

Highway

Просидев сегодня пол вечера , раздербанивая якорь и прикидывая как поднять КПД понял.Что перемоткой на большее напряжение  потери в меди не уменьшить.Единственное что можно сделать так это добавить меди в паз. Как раз в моём случае паз был полупустой,один клин занимал около трети объёма. Пересчитав и экспериментально попробовав сколько можно туда  впихнуть, пришел к выводу что потери в меди уменьшатся в два с хвостиком раза.А это ни много ни мало с 160W до 75W.Так что как говорится ( вот где собака порылась) и не только здесь.А если ещё и уменьшить обороты магнитами то можно выйти на КПД в пределах 72-75% чему несказанно буду рад.                    P.S. может кому то и покажется смешно но я только сейчас ,,прозрел".

DIVAS

Цитата: Начинающий элвелосипедист от 16 Окт. 2015 в 23:49А если ещё и уменьшить обороты магнитами то можно выйти на КПД в пределах 72-75% чему несказанно буду рад.                   
P.S. может кому то и покажется смешно но я только сейчас ,,прозрел".
Нее, до прозрения тут ещё далеко... Если уменьшить обороты, КПД упадёт, равно как и мощность.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

Highway

[user]DIVAS[/user],
Цитата: DIVAS от 17 Окт. 2015 в 00:22
Цитата: Начинающий элвелосипедист от 16 Окт. 2015 в 23:49А если ещё и уменьшить обороты магнитами то можно выйти на КПД в пределах 72-75% чему несказанно буду рад.                   
P.S. может кому то и покажется смешно но я только сейчас ,,прозрел".
Нее, до прозрения тут ещё далеко... Если уменьшить обороты, КПД упадёт, равно как и мощность.
Может я не прав , но при увеличении магнитного потока падают обороты а момент растёт, то есть произведение оных не изменится.

DIVAS

Цитата: Начинающий элвелосипедист от 17 Окт. 2015 в 00:43
Может я не прав , но при увеличении магнитного потока падают обороты а момент растёт, то есть произведение оных не изменится.
Да, примерно так и будет, плюс-минус десяток мелких нюансов...
Я забыл, что Вы собирались заменить магниты на более сильные (тут в последние дни много тем про двигатели, я немного запутался).

Заменить магниты на более сильные - это конечно всегда хорошо. Но если ещё и скорость поднять - тогда можно увеличить удельную мощность и КПД. Форсирование по оборотам мало увеличивает нагрев, зато существенно добавляет мощности.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

Highway

DIVAS Меня вот какой вопрос тревожит.Те кто ставил неодимы говорят о  нагреве якоря и большом токе ХХ ,при малом зазоре.Зазор подбирали экспериментально,и оттолкнутся мне не отчего.У меня к вам вопрос.У вас по этому поводу есть наработки или у ваших знакомых?
[/quote]

SUP-2101

Заводи! Потарахтели!

Highway

[user]SUP[/user], Спасибо,буду штудировать.На неё натыкался но видать бегло просмотрел.

DIVAS

#49
[user]Начинающий элвелосипедист[/user], в БДПТ ДД МК зазор обычно порядка 1мм.
Ротор начинает греться на больших оборотах из-за вихревых токов (токов Фуко) в железе.
Ведь при работе двигателя ток течёт не только в обмотках, но и в самом железе ротора. Если бы ротор был цельной железякой, то ток протекал бы вдоль витков обмотки по периметру каждого зуба, т.е. периметр стального зуба образовывал бы один короткозамкнутый виток. И именно для того чтобы предотвратить протекание тока по периметру стального зуба, ротор набирают из шихты - покрытых оксидной плёнкой стальных пластин, изолированных друг от друга. Эта изоляция не позволяет току протекать по периметру железного зуба, вместо этого гораздо (на несколько порядков) меньшие токи протекают внутри каждой пластинки зуба. Но при очень большой скорости перемагничивания вихревые токи возрастают настолько, что даже в отдельных слоях стали начинают достигать больших значений и вызывать нагрев. Разумеется, эта мощность на нагрев берётся из полезной рабочей мощности, снижая КПД.
Под скоростью перемагничивания я имею в виду скорость, с которой изменяется направление магнитного потока в железе. Для того чтобы уменьшить эту скорость, нужно либо снизить скорость вращения, либо ослабить внешнее магнитное поле, либо переконфигурировать это поле так, чтобы оно нарастало плавнее. Последние два варианта одновременно достигаются увеличением магнитного зазора. Но при ослаблении поля снижаются не только потери на вихревые токи, но снижается также и полезный крутящий момент.


Тут нужно учитывать, чего Вы хотите получить больше от двигателя - момента или оборотов. Если нужен момент, то нужно делать минимальный зазор и больше витков. Если обороты - меньше витков и больше зазор.

Однако, делать зазор слишком большим тоже нет смысла. Обычно зазор бывает от 0.3 (в мелких двигателях) до 1.5мм (в средних и больших). Больше 2мм - уже лишнее.

Если Вам нужен максимальный момент при небольшой скорости - начните с минимального конструктивно возможного зазора.
Если нужна скорость, то зазор нужно увеличивать. Можно изначально предусмотреть в конструкции возможность изменения зазора с помощью напильника.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

Highway

[user]DIVAS[/user], Перечитав тему по ссылке (см.выше), пришёл к мнению что повышенный ток ХХ и нагрев при малом магнитном зазоре происходит в результате форсирования по напряжению т.е. оборотам.Или я что-то упустил? Ну а если всё так,то в моём случае заменив ОВ на неодимы и сделав минимальный зазор я уменьшу обороты с 6000 до 3000 (примерно) и не потеряю в мощности.3000/об.мин.=50гц потери на перемагничивание должны быть не большими (железо якоря 0.5мм).Или есть ещё какой нибудь существенный нюанс?

DIVAS

Цитата: Начинающий элвелосипедист от 18 Окт. 2015 в 01:23
[user]DIVAS[/user], Перечитав тему по ссылке (см.выше), пришёл к мнению что повышенный ток ХХ и нагрев при малом магнитном зазоре происходит в результате форсирования по напряжению т.е. оборотам.Или я что-то упустил? Ну а если всё так,то в моём случае заменив ОВ на неодимы и сделав минимальный зазор я уменьшу обороты с 6000 до 3000 (примерно) и не потеряю в мощности.3000/об.мин.=50гц потери на перемагничивание должны быть не большими (железо якоря 0.5мм).Или есть ещё какой нибудь существенный нюанс?
Нюансов много. Очень много.
Я выше описал причину нагрева. Уменьшить нагрев из-за вихревых токов можно одним из способов:
- снизить частоту вращения
- увеличить магнитный зазор
- изменить конфигурацию магнитного поля статора
- ослабить магниты
- уменьшить толщину пластин ротора

Всё это нужно рассчитывать (а для этого нужно знать исходные параметры магнитов, железа, и т.п., а также требуемые выходные данные), либо, основываясь на примерных прикидках, подбирать экспериментально. Просто взять "неизвестно что", собрать из этого "двигатель" и сразу получить идеальные параметры - такого не бывает.
У Вас есть неизвестно какое железо, неизвестно какие магниты, и неизвестно что Вы хотите получить на выходе. Единственное, что можно предложить в таком раскладе - это прикинуть наиболее рабочий вариант, наметить пути коррекции некоторых параметров и экспериментировать, экспериментировать и экспериментировать, регулируя напильником зазоры, перематывая обмотки и т.п.
Kugoo M4 Pro 18Ah (2020)

NUBITO

[user]DIVAS[/user], как минимум этот двигатель рассчитан на 6000 об/мин. Т.е. если ПМ будут сильнее в 2 раза чем ЭМ, то при скорости 3000об/мин потери в железе не изменятся, так? Как раз снижаем частоту, всё чин по чину. А увеличение зазора не лучшим образом скажется на хар-х двигателя.

Highway

#53
Привет всем,я опять подключён к всемирной паутине.Решился я перемотать это чудовище.Сказано,сделано.Якорь перемотал вдвое большим кол-вом витков а ОВ намотал независимую.И постигло меня разочарование.Какой бы ни был ток возбуждения ток ХХ всё равно велик.При 20 вольтах(больше негде пока взять) он составляет аж 10 ампер.Возбуждение регулировал разным напряжением от в половину меньшего в ампер-витках до в два с лишним раза большего.При чем при большем токе возбуждения ток ХХ немного увеличивался.Вердикт напрашивается сам собой.Железо якоря дерьмо и преодолеть барьер в 50% КПД не реально ни какими магнитами. :-(