Электротранспорт

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск    

Новости:

Страницы: 123 ... 12>>Вниз

Автор Тема: О принципах работы электродвигателей с постоянными магнитами.  (Прочитано 5747 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
На этом форуме, я снова столкнулся с вопиющим непониманием принципов работы электропривода. Надоело на разных сайтах и в разных темах постоянно выяснять этот вопрос, поэтому опишу здесь основные понятия раз и навсегда.
Писать постараюсь простым языком, чтобы было понятно по возможности всем и буду приводить простые расчеты основанные на школьном курсе физики. Рассматривать в качестве примера буду ДПТ. Кроме того чтобы не морочиться с переходами от силы Ампера ко крутящему моменту, буду говорить не о крутящем моменте, а о силе действующей на радиусе расположения проводников. Это и есть момент, но о силах говорить проще.
Двигатели с электронным коллектором, так называемые вентильные, или BLDC работают по такому же принципу с разницей в том, что коллекторный узел, вместо механического заменен на электронный. Мало того по такому же принципу, работают и PMSM двигатели, у которых разница с BLDC лишь во форме протекающего через фазы тока.
Если возникнет холивар на тему PMSM против BLDC это можно обсудить в другой теме.
Итак, начнем:

Идеальный ДПТ.

Для начала рассмотрим идеальный ДПТ, так будет потом понятнее функционирование реального ДПТ. Предположим, что у идеального ДПТ нет оммических потерь. То есть нет сопротивления в обмотках и нет сопротивления в коллекторном узле. То есть двигатель идеален. И он даже возможен - криогенные двигатели/генераторы с обмоткой из сверхпроводника.

Первый принцип работы двигателя - сила Ампера.
Итак сопротивление обмоток пример равным 0 Ом. Электродвигатели функционируют на основе силы Ампера, то есть на взаимодействии проводника с протекающим по нему током, с магнитным полем магнитов статора. Известно что сила Ампера равна току протекающему через проводник * на длину проводника * индукцию магнитного поля. То есть F=B*I*L
Допустим в нашем двигателе намотана обмотка с общей длиной работающей части провода равной 10м. Допустим индукция магнитов 1Тл. При протекании через двигатель тока в 1А, на ротор двигателя начнет действовать сила Ампера равная 1Тл*10м*1А = 10Н. Которая начнет вращать якорь двигателя. Ротор двигателя начнет разгоняться, до тех пор, пока силы сопротивления вращению, не уравновесят силу Ампера, приводящую ротор во вращение. Тогда и установится стационарный режим и обороты будут неизменны, если условия не меняются.

Второй принцип работы двигателя - закон электромагнитной индукции.
Согласно этому закону, в любом проводнике, который движется в магнитном поле индуктируется ЭДС. Величина ЭДС равна скорости движения проводника * индукцию магнитного поля * длину проводника. То есть E = V*B*L. Рассмотрим снова наш двигатель. Если его обмотка с длиной провода 10м движется в поле с индукцией 1Тл, со скоростью 1м/с, то в проводнике индуктируется ЭДС величиной 10В. Применительно к двигателям эту ЭДС называют противо-ЭДС. Это и есть два краеугольных камня работы электропривода - закон Ампера и закон Электромагнитной индукции. Ну и третий краеугольный камень - электродвигатель работает на принципе разницы между напряжением питания и противо-ЭДС ротора.
То есть ротор разгоняется до тех пор, пока разница между напряжением питания и противо-ЭДС не станет равной нулю. В случае когда противо-ЭДС превышает напряжение питания, двигатель превращается в генератор, а противо-ЭДС становится генераторной ЭДС.

Ну а теперь рассмотрим работу двигателя с учетом вышеописанного. Допустим мы обладаем источником тока громадной мощности, который может дать любой ток, который запросит двигатель, при этом не изменяя напряжения на выходе источника вплоть до порога ограничения. И допустим этот источник регулируемый. Например хотим задаем напряжение 1В, хотим задаем 10В, хотим 100В. И ток при этом какой хотим вплоть до порогового. Запросит двигатель 1А, источник выдаст 1А, запросит двигатель 100А, двигатель даст 100А, запросит двигатель 1000А, источник даст 1000А, и т.д. При этом напряжение источника ни на йоту не просядет. Понятно что это идеализированный вариант, но с ним проще начать.

Режим ХХ.

Итак имеем мощный регулируемый источник питания и двигатель с обмоткой из сверхпроводника. Соединяем их и на выходе источника устанавливаем напряжение 0В. Понятно что ток течь не будет, двигатель не вращается. Затем подадим на двигатель напряжение 1В. Изначально ротор двигателя покоится. То есть скорость движения проводника обмотки, относительно магнитного поля статора равна нулю. Какова величина противо-ЭДС? Она равна нулю, так как скорость движения проводника - ноль. Итак противо-ЭДС нулевая, от напряжения источника питания отнимается 0 В. В начальный момент все напряжение источника приложено к обмотке двигателя. То есть 1В приложено к обмотке из сверхпроводника. Какой же ток потечет через обмотку? В идеальном случае бесконечный. Ибо какое напряжение не дели на ноль, получим бесконечность. В реале, сверхпроводник не может пропустить гигантский ток, есть предельный ток который, который выводит сверхпроводник из состояния сверхпроводимости. Но мы пока не будем думать об этом.

Итак подали на обмотку 1В, ток через обмотку бесконечность, он вызывает бесконечную силу ампера и ротор мгновенно ускоряется до оборотов при которых противо-ЭДС скомпенсирует напряжение питания. То есть идеальный двигатель имеет свержесткую характеристику. Любое изменение в режиме работы двигателя, приводит к возникновению бесконечных токов и сил. Ротор такого двигателя ускоряется мгновенно до любой скорости которая задется напряжением.

Но до какой скорости будет разгоняться идеальный двигатель? А ровно до такой, при которой противо-ЭДС станет равной напряжению источника питания. В нашем случае при скорости движения проводника в поле магнитов равной 0.1м/с, величина противо-ЭДС будет равна 1В и полностью отнимется от напряжения источника питания. Сила ампера приводящая двигатель во вращение исчезнет и скорость из-за трения в подшипниках начнет потихоньку падать, вследствие этого противо-ЭДС немного уменьшится, например на 1% и составит величину 0.99В. Разница между напряжением питания и противо-ЭДС составит 1В - 0.99В = 0.01В И вот эта одна сотая вольта будет приложена к обмотке двигателя. Но сопротивление обмотки 0 Ом. Поэтому даже одна сотая вольта вызовет бесконечный ток который доразгонит двигатель так, чтобы противо-ЭДС сравнялась с напряжением питания. И двигатель будет работать колеблясь вокруг точки равновесия заданной напряжением питания. Проводники будут двигаться со скоростью 0.1м/с, что при диаметре ротора 100 мм, даст скорость вращения 0.32 об/с. И эту скорость двигатель будет сохранять сверхжестко. А почему это выясним дальше.

Режим нагрузки.

Допустим на двигатель подано напряжение 1В и скорость перемещения проводника 0.1м/с как в предыдущем примере. Что будет если мы подадим нагрузку на вал такого двигателя? Допустим мы нагрузили двигатель некоторым тормозным моментом так, что на радиусе вращения проводника получили усилие 1000Н. Это неслабая нагрузка - 100кгс. Казалось бы под такой нагрузкой, ротор двигателя должен клином встать, особенно на такой малой скорости вращения. Но ничего подобного. У нас ведь идеальный двигатель. Рассмотрим, что же произойдет:

Как только мы приложили нагрузку, скорость ротора немного замедлится. Пускай на одну миллионную часть. Величина противо-ЭДС, тоже изменится ровно на одну миллионную часть. Разница между напряжением источника питания и противо-ЭДС составит одну миллионную вольта. Но даже одна миллионная вольта поданная на нулевое сопротивление, вызовет бесконечный ток в проводнике, который снова разгонит ротор так, чтобы разница между напряжением питания и противо-ЭДС стала нулевой.

Фактически, идеальный двигатель не почувствует никакой нагрузки. Приложим мы к нему хоть 100кг тормозного усилия, хоть 100тонн, хоть весь земной шар к нему прицепим, хоть всю галактику. Ему все нипочем. Он не почувствует нагрузки и продолжит вращаться с прежней скоростью. Ну это и понятно двигатель ведь идеальный. В этом и сила метода пределов, которым пользуются физики. Можно понять суть вещей, рассмотрев предельные случаи.

Итак, мы видим, что идеальный двигатель сверхжестко реагирует на любые изменения во своем вращении и жестко поддерживает неизменную скорость вращения. Другими словами можно сказать, что напряжение поданное на двигатель напрямую и однозначно задает его скорость вращения. И больше НИЧЕГО кроме напряжения. Если мы на рассмотренный идеальный двигатель подадим напряжение 10В, то скорость движения его обмотки составит ровно 1м/с, и ничего не сможет помешать этому. Хоть мегатонная нагрузка на валу.
Но идеального двигателя не существует. Поэтому рассмотрим другой случай.

Реальный ДПТ.


В отличие от идеального двигателя, у реального, существует сопротивление проводника из которого выполнена обмотка ротора. И вот это сопротивление коренным образом меняет поведение двигателя. Рассмотрим тот же двигатель из примера выше, но чтобы приблизить его к реальному, включим последовательно с идеальным сверхпроводящим двигателем, сопротивление величиной ровно 1 Ом. Допустим мы подали на двигатель напряжение 10В, он разогнался до скорости движения проводника близкой к 1м/с. Рассмотрим режим нагрузки подробнее.

Когда двигатель вращается на ХХ ток через него протекает небольшой, необходимый для покрытия потерь на трение (магнитные пока не рассматриваем), при чем этот ток создает ровно такую силу Ампера, которая уравновешивает силы трения.
Но вот мы к валу двигателя приложили некоторую нагрузку. Что произойдет? Ясное дело под нагрузкой вал бы должен замедлиться. Допустим скорость вращения вала уменьшилась под нагрузкой на 10%. То есть было 1м/с - стало 0.9м/с. Но с уменьшением скорости движения проводника в поле магнитов, моментально уменьшается величина противо-ЭДС противодействующая напряжению питания. Если скорость проводника уменьшилась до 0.9м/с, то величина противо-ЭДС упала с прежних 10В, до 9В. В результате, через обмотку начинает течь ток величиной I=(U-E)/R. То есть (10В-9В)/1 Ом = 1А. Ток величиной 1А в рассматриваемом двигателе даст силу Ампера равную 10Н. Отсюда можем заключить, что была приложена такая нагрузка, которая вызвала на радиусе вращения двигателя силу 10Н (за вычетом силы трения).

Мало того, теперь скорость вращения сохранится на этом просевшем значении. Если же нагрузку увеличить в два раза, то просадка скорости еще увеличится и вместо 1м/с на ХХ, обмотка ротора будет двигаться со скоростью уже 0.8м/с. Как видим как только появилось сопротивление обомотки, двигатель из сверхжесткого превратился в мягкий. А степень мягкости определяется именно СОПРОТИВЛЕНИЕМ обмотки. Кроме того, двигатель у которого сопротивление обмотки не равно нулю, можно полностью задавить. Например если на наш двигатель, питаемый от напряжения 10В со сопротивлением обмотки 1 Ом, подать нагрузку на вал ровно 100Н, двигатель остановится. Так как все напряжение будет падать на сопротивлении обмотки и реальное напряжение которое "видит" обмотка ротора равно нулю. Действительно. Полная остановка ротора, даст величину противо-ЭДС равную 0В. От напряжения источника питания уже не отнимается значение противо-ЭДС. Но зато отнимается падение напряжения на сопротивлении. Ток 10А на сопротивлении 1 Ом даст падение напряжения 10В. Отнимем его от напряжения источника 10В и получим величину 0В.

То есть мы успешно задавили двигатель. Когда двигатель задавлен, при питании от 10В он может развивать усилие на радиусе обмотки только 100Н. При чем через двигатель протекает ток, а работы он не совершает. Куда девается энергия? На нагрев окружающей среды. По закону Джоуля-Ленца на сопротивлении будет выделяться энергия 10А*10А*1Ом = 100Дж за одну секунду.

Таким образом как мы можем видеть, активное сопротивление обмотки двигателя делает двигатель мягким, при чем чем больше это сопротивление, тем двигатель мягче при питании от источника постоянного напряжения и тем ниже его КПД. Вообще сопротивление обмотки это паразитный фактор, который мы не можем сильно уменьшить без роста массы и габаритов двигателя.

Жесткость характеристики ДПТ.

Теперь сравним с первым двигателем другой двигатель, с такими же параметрами обмотки, кроме сопротивления. На этот раз сопротивление уменьшим в 10 раз до величины 0.1 Ом и сравним жесткость характеристик обеих двигателей. Под жесткостью характеристики я тут буду подразумевать степень просадки оборотов двигателей при прикладывании одной и той же нагрузки к ротору, при одинаковом напряжении питания.
Итак, первый двигатель при питании от 10В, при приложении нагрузки на радиусе расположения проводников в 10Н изменял свои обороты на 10%. Второй двигатель разумеется просядет меньше. Давайте определим насколько сильно.

Чтобы компенсировать нагрузку на валу величиной в 10Н, нужно чтобы через обмотку двигателя тек ток величиной 1А.Вычислим падение напряжения на сопротивлении обмотки. 1А*0.1 Ом = 0.1В То есть когда двигатель уравновесит силу сопротивления вращению, до обмотки ротора будет "не доходить" 0.1В. Таким образом величина противо-ЭДС будет иметь значение 0.99В.
Разница между скоростью вращения на ХХ и под нагрузкой составит 1%. В случае первого двигателя эта разница была 10%. То есть можем придти к заключению, что второй двигатель по жесткости характеристики в 10 раз жестче первого.

Ну а теперь попробуем задавить второй двигатель. Заклиним его ротор и подадим на него напряжение 10В. Это напряжение будет полностью падать на сопротивлении обмотки, когда ток через обмотку составит величину 100А. Сила Ампера составит при этом 1000Н. Как видим в одних и тех же условиях двигатель в 10 раз жестче. А в задавленном состоянии он потребляет мощность в 10 раз больше, превращая ее в тепло.

Отсюда следует вывод о том, что езда на почти полностью задавленном двигателе - крайне неэффективна. Очень много энергии будет уходить на нагрев обмотки, и только малая часть будет идти на совершение полезной работы. Например двигатель из этого примера будет еще вращаться, если нагрузка на уровне обмотки составляет величину 990Н. Но вращаться двигатель сможет только со скоростью 1% от скорости ХХ при этом на нагрев обмотки будет расходоваться 980Вт мощности, а на совершение полезной работы будет тратиться всего 10Вт. Несмотря на большое усилие которое развивает двигатель, скорость вращения мала, потери велики. Двигатель "задавлен".

Если пойти дальше и найти двигатель с теми же параметрами по длине провода обмотки, но сопротивлением обмотки 0.01Ом, то его характеристика станет еще в 10 раз жестче. Под нагрузкой 10Н он просядет только на 0.1%.

Таким образом выводы можно сделать такие - в любом конкретном двигателе, величина сопротивления обмотки оказывает преимущественное влияние на его нагрузочные характеристики. Второй вывод - лучше не допускать перегрузки двигателя по крутящему моменту.Так как перегрузка, резко снижает КПД двигателя. Например одно из мотор-колес, которое есть у меня в наличии имеет сопротивление обмотки 0.17Ом. Номинальный рабочий ток по паспорту - 25А. При этом токе на обмотках теряется мощность в 106 Вт. Просадка напряжения которое "видит" двигатель при таком токе, составляет 4.25В, Что при питании от 48В дает просадку оборотов под такой нагрузкой на 8.9%. Если же в этот двигатель вдуть 100А, тогда падение напряжения на обмотке составит величину 17В, что даст просадку оборотов на 35%. Конечно крутящий момент вырастет в 4 раза, но потери резко возрастут со 106Вт, при 25А до 1700Вт. То есть вырастут в 16 раз из-за квадратичного закона джоулевых потерь от тока.

Поэтому я выступаю противником того, чтобы в двигатель запихивать токи, на которые он не рассчитан. Если у меня 2кВт контроллер, то при ограничении тока на уровне 25А, КПД двигателя будет находиться на высоком уровне. Если же позволить в двигатель вгонять токи многократно превышающие его номинальный, то вся мощность контроллера будет идти на нагрев атмосферы. Из 2кВт, при четырехкратном перегрузе останутся только 300Вт. А 1700Вт будут из батареи уходить в никуда.

ТУт я не рассматривал вопросы влияния индуктивности двигателя на динамику, вопросы магнитных потерь и прочие, так как нужно очень много говорить обо всем. Вообще по двигателям я бы мог много написать и не только по двигателям. Но как указывает опыт на разных форумах, от этого толку мало, только холивары растут. Но тут решил написать, чтобы постоянно не обсуждать одни и те же грабли со заблуждающимися.

Спасибо за внимание.



xek

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +15/-0
  • :
    218
    112
  • Сообщений: 446
  • САО, Москва
  • Электро-апхиллер
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Окей, спасибо. А можно теперь ликбез про фазный и батарейный ток.
Какая форма тока в обмотках, и чем они отличаются?
Как один перевести в другой?

1,5 кВт DD/1 кВт*ч, двухкоронка, двухподвес, Max-E. 24x3" перед, 17x2,5" зад. Обычно 1—1,5 кВт, до 8 в пике.
skype: ryba_xek
Общефорумный чат: https://telegram.me/joinchat/C-n2MQjfRUgTvofmVSl0Vw

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
О фазных и батарейных токах.

Так называемые фазные токи не обязательно фазные. Если например двигатель щеточный, то это просто ток двигателя. Так же нужно говорить и про другие двигатели. Но так как в двигателях без механического коллектора есть явно выраженные фазные провода, то закрепилось название - фазный ток.

Силовой каскад любого контроллера трехфазных электрических машин, будь то контроллер велосипедного двигателя, или промышленный частотник управляющий мощными асинхронными двигателями, являет собой так называемый трехфазный инвертор. Это электрическое устройство из шести силовых ключей, по определенному алгоритму работающих и питающих двигатель переменным током. Инвертор из постоянного тока на шине питания, делает переменный ток, направляя его в обмотки двигателя. Если не вдаваться в подробности, а посмотреть в общем плане на инвертор, то он представляет собой три понижающих преобразователя, работающих каждый на свою фазу.

Из теории импульсных преобразователей известно, что понижающий преобразователь (он же step-down он же чоппер) понижает напряжение, при этом повышая ток в нагрузке. Это своеобразное подобие трансформатора. Коэффициент понижения определяется коэффициентом заполнения ШИМ. Но можно проще посмотреть на этот вопрос - Во сколько раз понижаем напряжение, во столько раз повышаем ток. Например напряжение батареи 48В, а контроллер подает на двигатель 4.8В. То есть имеем понижение напряжения в 10 раз. Но вот ток батареи и ток двигателя так же отличаются в 10 раз. Это следует из закона сохранения энергии. Ну а если учесть потери в ключах контроллера, то напряжение на нагрузке будет чуток меньше, допустим не 4.8В, а 4.5В. Но это все уже лирика. То есть для пересчета батарейного тока во фазный, существует простая закономерность - во сколько раз напряжение на двигателе меньше напряжения батареи, во столько же раз ток двигателя выше батарейного.

В случае простого щеточного мотора, на нем легко измерить напряжение. В случае бесколлекторных двигателей напряжение замерить сложнее. Тогда нужно использовать коэффициент заполнения ШИМ. В случае простого контроллера у которого напряжение на двигателе четко соответствует положению регулятора газа, можно проще посмотреть на ситуацию.

Когда ручкой задан полный газ, то напряжение на двигателе, равно напряжению батареи, а ток двигателя равен току батареи.
Когда ручка газа по середине, напряжение на двигателе - половина батарейного, ток двигателя в два раза выше батарейного.
Когда ручка газа на малом положении, то напряжение на двигателе может быть в несколько раз ниже батарейного, а ток соответственно в несколько раз выше.

То есть можно ручку проградуировать в делениях. На максимальном газу прописать 1:1, по середине 1:2, на малом газу 1:10. Вывести амперметр батарейного тока и просто перемножать значения для грубого понимания какой ток идет через двигатель. Например на малом газу едем в горку. Рукоятка на положении самого малого газа, допустим возле метки 1:10. Батарейный ток при этом 5А. Значит ток через двигатель 50А.

О форме тока.

На транспорте применяются двигатели разных типов, от простых щеточных ДПТ, до асинхронных. В мощных транспортных применениях по удельным параметрам двигатели можно выстроить в ряд: IPMSM (лидеры), затем SPMSM / BLDC, затем SRM, затем асинхронные, и на последнем месте щеточные ДПТ. Любителей асинхронников и последователей Дуюнова, попрошу не загаживать тему пустбреховством, так как асинхронный привод в отстое. И не важно как мотать обмотки, славянкой не славянкой, хоть елочкой, или в горошек. Асинхронники не у дел. Когда  в мире были высокие цены на неодимовые магниты, тогда апологеты асинхронников могли кричать о дороговизне двигателей с магнитами. Но сейчас цены на мировом рынке, на неодимовые магниты резко упали, и двигатели с магнитами в производстве стоят ДЕШЕВЛЕ асинхронного привода аналогичной мощности. При чем заруливают асинхронники по всем статьям. Об этом говорят все сравнительные анализы и результаты научных исследований. Кому интересно ищите в сети в серьезных источниках типа IEEE а не на канале некоторых заблужденцев в ютубе. Асинхронный привод на предпоследнем месте по удельным параметрам. То есть при одинаковом весе, мощнее всего двигатели типа IPMSM или при одинаковой мощности они легче всего. Асинхронники тяжелее всех, за исключением щеточных ДПТ. Я уже спорил на другом сайте по этому поводу, приводил выдержки из научных репортов и обзоров. Апологеты асинхронников не привели ничего вразумительного, кроме как пеняния в торону тесла кара. Почему Илон Маск выбрал именно асинхронник есть разные мнения. Я лично считаю что это в угоду имени Тесла, так как на западе бытует мнение что Никола Тесла изобрел асинхронник и Маск решил это использовать. Кроме того тесла кар довольно тяжелый автомобиль и там не заметна разница в весе двигателя. Однако двигатель типа IPMSM при равных размерах с асинхронником тесла-кара, просто порвет его.
Поэтому считаю асинхронный привод недостойным внимания в транспорте, особенно в транспорте вес которого критичен, типа велосипедов и мотоциклов. Ибо там асинхронник ни в какие ворота. Хотя в мире его используют в некоторых марках автомобилей, включая теслу, но все передовые двигатели по удельным параметрам относятся к IPMSM и японцы их активно применяют.

Ладно это я отвлекся.

Итак по токам. Наиболее распространенная форма тока в двигателях - синусоидальная. Подавляющее большинство двигателей работает на токе такой формы. Только истинные BLDC двигатели предназначены для работы на трапецеидальном токе. Однако, я не видел НИ ОДНОГО китайского мотор-колеса у которого была бы трапецеидальная противо-ЭДС. У всех мотор-колес, которые мне попали в руки ЭДС оказалась синусоидальной. Это и понятно, такие двигатели легче изготовить и они дают значительно более плавное вращение если контроллер векторный, или хотя бы полувекторный, дающий синусоидальный ток.

Проблема здесь в другом. Китайцы производят блочные контроллеры, которые предназначены для настоящих трапецеидальных двигателей. А вот двигатели к ним выпускают синусоидальные. Поэтому при вращении мотор колес от блочных контроллеров получаем довольно значительную неравномерность вращения и тракторный звук при езде. Это все потому что двигатели не для трапецеидальной формы тока. Однако мало кто об этом задумывается и всем и так хорошо. Главное что едет. По сути мотор-колеса, которые производят китайцы относятся к двигателям типа PMSM а не к BLDC. И настоящий родной контроллер для них - векторный, дающий синусоидальную форму тока.

А то что все используют простые блочные контроллеры, так это от того, что они есть в наличии. Китайцы их наштамповали и завалили ими весь мир. Но повторяю, родной двигатель для таких контроллеров - истинный BLDC, который можно определить только если получить осциллограмму ЭДС при вращении ротора. Форма тока ЭДС у него должна быть трапецеидальной.

ShorCann

  • Местный
  • ****
  • Репутация:
    +33/-1
  • :
    78
    181
  • Сообщений: 840
  • Россия, Красноярск
  • Ездю на батарейках!
  • Онлайн Онлайн
    • Электротранспорт Красноярск
    • Награды
, Спасибо за тему - надеюсь вопросы и ответы, в ней, будут регулярно пополняться. Для себя, уже получил ответы, на некоторые неясности.

DD1700W 48/12  Версия 1.0b
Рама и ее моды http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=33489.0
Как купить "Версию" http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=36959.0

Gostya

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +0/-0
  • :
    2
    11
  • Сообщений: 123
  • Россия, Москва
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Подали 1 вольт с идеального источника на обмотку с нулевым активным сопротивлением и потек сразу бесконечный ток и появилась бесконечная сила...а как быть с индуктивностью обмотки? Т.е. поправка, ток начнет нарастать от 0 до какой-то величины. Т.е. и сила ампера начнет действовать "плавно"....(индуктивность не учитывалась при написании-видел, но думаю упомянуть стоит)....
« Последнее редактирование: 13 Май 2016 в 13:15 от Gostya »

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Подали 1 вольт с идеального источника на обмотку с нулевым активным сопротивлением и потек сразу бесконечный ток и появилась бесконечная сила...а как быть с индуктивностью обмотки? Т.е. поправка, ток начнет нарастать от 0 до какой-то величины. Т.е. и сила ампера начнет действовать "плавно"....(индуктивность не учитывалась при написании-видел, но думаю упомянуть стоит)....
Индуктивность действует временно. Она влияет только на динамику. Но сути процессов она не меняет. Если дать времени пройти, ток нарастет до очень большого значения, пусть и не бесконечного. Просто не хотелось отвлекаться еще на индуктивность. Главное понять природу влияния сопротивления обмотки. Однако точности ради, индуктивность как сглаживающий фактор упомянуть стоит, особенно в случае ничтожных сопротивлений, благодарю за уточнение.

xek

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +15/-0
  • :
    218
    112
  • Сообщений: 446
  • САО, Москва
  • Электро-апхиллер
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Большое спасибо за ликбез
Объясните пож-та про эффективность.
Получается любой мотор на малом батарейном токе будет высокоэффективен? Как ее смотреть-оценивать?
От чего зависит эффективность мотора?

И практический вопрос - вот мне китайцы дали график

pmsm мотор, габариты радиус 12 х высота 9 см, вес 2,8 кг. kv 90 Якобы "8,6 КВт".
Хочу из него сделать миддрайв без КПП, на заднем колесе должны быть обороты 0—1000 об/мин, физически редукцию могу сделать от 1:1 до 1:7. Мощность хотелось бы 4-5 кВт на постоянку, 8 в пике.

Как понять хороший мотор для этой цели или нет?

1,5 кВт DD/1 кВт*ч, двухкоронка, двухподвес, Max-E. 24x3" перед, 17x2,5" зад. Обычно 1—1,5 кВт, до 8 в пике.
skype: ryba_xek
Общефорумный чат: https://telegram.me/joinchat/C-n2MQjfRUgTvofmVSl0Vw

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Получается любой мотор на малом батарейном токе будет высокоэффективен? Как ее смотреть-оценивать?
От чего зависит эффективность мотора?
Правильное понимание сути.

Об эффективности привода.

Эффективность можно подразумевать как КПД, хотя могут быть и другие трактования. Чтобы оценить эффективность нужно выделить все источники потерь и уметь их оценивать. Итак, каковы источники потерь?

  • Механические потери в подшипниках, трение ротора о воздух, щеток о ламели коллектора, для щеточных машин
  • Джоулевы потери протекающим через обмотки током
  • Магнитные потери на перемагничивание железа статора (гистерезисные) и потери на токи Фуко (вихревые токи)
  • Потери дисбаланса. По сути это не потери а полезная мощность, которая расходуется бесполезно на создание колебаний конструкции из-за несбалансированных вращающихся частей конструкции, иногда может иметь значительное влияние особенно на высоких оборотах.
  • Можно придумать и другие типа ЭМ излучения, скин-эффекта, эффекта близости, но порядок малости позволяет их игнорировать в большинстве случаев

Потери в подшипниках невелики и почти линейны с ростом оборотов. При оборотах до 12-18тыс об/мин и мощностях привода выше 500Вт, о них можно не думать, главное помнить что они есть и учтены в токе ХХ двигателя.
Наибольший вклад вносят джоулевы потери в меди статора, протекающим через обмотку фазным током. Наиболее этим страдают асинхронные двигатели, так как у них нет постоянных магнитов и магнитный поток требуется создавать с помощью поля статора. У асинхронников при одинаковых характеристиках требуется всегда больше меди чем для двигов с постоянными магнитаи.
Джоулевы потери считаются легко - квадрат фазного тока, множим на сопротивление обмотки.

Последний тип потери - магнитные. У правильно спроектированного двигателя они значительно меньше потерь в меди, при номинальной нагрузке. Формул расчета давать не буду, нужно две страницы распинаться, просто опишу зависимости. Магнитные потери зависят от индукции поля. При чем квадратично. Поэтому абсолютные потери в стали у двигателей с неодимовыми магнитами, у которых индукция поля около 1.4Тл значительно выше потерь двигателей у которых ферритовые магниты дающие индукцию около 0.4Тл.  Второй фактор который оказывает сильное влияние на магнитные потери - частота фазного тока. Потери от частоты так же зависят параболически, то есть квадратично. То есть с ростом оборотов, при неизменных других параметрах, потери в стали растут квадратично. И третий существенный фактор, оказывающий влияние на магнитные потери - толщина листов стали магнитной системы. Тут все тоже квадратично, но в сторону уменьшения. Чем тоньше листы стали тем меньше в них потери на вихревые токи. Зависимость квадратичная. Например потери на токи Фуко в листах толщиной 0.15мм в 16 раз меньше чем в листах толщиной 0.6мм. Ну и последний фактор - тип электротехнической стали. Из отечественных сталей мне нравится Э330А. Хотя можно подыскать у буржуевв стали еще лучше у которых удельные потери еще меньше.

Это о зависимостях. А чтобы грубо прикинуть магнитные потери, нужно найти в справочнике значение удельный потерь в стали в листах нужной толщины. Как правило потери указываются в ваттах на килограмм, при заданной индукции поля, для частоты 50Гц. Но могут быть целые семейства графиков для разных частот и разных индукций.
Например, если статор двигателя изготовлени из стали Э330А с толщиной листа 0.35мм, то при индукции поля 1.5Тл и частоте фазного тока 50Гц, потери составят величину около 1.3Вт/кг. Если железо статора весит допустим 3кг, то полные потери составят 3.9Вт. Как видим это незначительная величина по сравнению с потерями в меди. И только если двигатель оборотистый, частота фазных токов большая, тогда потери в стали начнут становиться заметными. Разгоним ротор того же двигателя но уже до частоты поля в статоре 500Гц. Потери вырастут в 100 раз и составят уже 390Вт для того же 3кг статора. Но такой разогнанный двигатель уже резко мощнее. При тех же параметрах его мощность становится в 10 раз выше. Вообще для оборотистых
двигателей с высокой частотой фазного тока, стараются применять пластины чем потоньше. Японцы вообще для экспериментов сделали статор из аморфного железа.

Определение КПД в практических условиях.

Короче эфективность двигателя определяется при учете всех его потерь как отношение полезной мощности к полной потребляемой. В практических условиях, чтобы не лезть в справочники всегда можно просто определить все потери разом, на нужных оборотах двигателя. Или сделать график потерь от оборотов.
Ключевая фишка в том, что ток холостого хода уже несет в себе информацию о суммарных потерях в двигателе. Замерив ток ХХ и напряжение на двигателе можно вычислить мощность потерь на конкретных оборотах. Так мы получим магнитные и механические потери. Ну а потом к ним можно прибавить тепловые потери в меди и определить полный КПД двигателя.

Для примера возьму мое облюбованное колесо на 1кВт у которого сопротивление обмотки 0.17 Ом. На номинальных оборотах 480 об/мин, ток ХХ составляет величину около 0.5А, при 48В питающего напряжения. Значит мощность потерь в стали и на трение = 48В * 0.5А = 24Вт То есть все другие потери, кроме джоулевых составляют 24 Вт. Львиную долю потерь такого колеса под номинальной нагрузкой, составят потери в меди. Допустим при том же напряжении под нагрузкой ток вырос до 20А. Все другие потери зависят от оборотов, но будем считать, что обороты сильно не просели и потери остались на уровне 24Вт. Добавим к ним потери в меди и определим общий КПД двигателя.
Итак: 20А * 20А * 0.17 Ом = 68Вт + 24Вт = 92Вт. То есть на оборотах близких к максимальным суммарная величина потерь 92Вт при токе через двигатель 20А. Полная мощность потребляемая двигателем = 20А * 48В = 960Вт. КПД = (960Вт - 92Вт)/960Вт = 90.4% Если же ток через двигатель уменьшить до 10А, то КПД вырастет до 91.4%. Если же ток увеличить до 40А, то КПД упадет до 84.6% Если же пропустить через двигатель ток под 100А, то КПД упадет до 64%. Это если двигатель на полном газу. Если же двигатель на малом газу, то КПД будет вообще мизерный. Например при напряжении на двигателе 20В и токе 100А, 17В не доходит до двигателя и теряется на нагреве меди. КПД составит величину 15%. Ну как у паровоза.

Об удельной мощности двигателей.

Зачастую более легкий двигатель по мощности, может заруливать более тяжелый двигатель того же типа, но вращающийся медленнее. Удельная мощность, находится как отношение номинальной мощности привода к его весу. Я люблю термин плотность мощности, который показывает отношение мощности к объему двигателя в литрах. Но так как масса двигателя пропорциональна его объему, я люблю смешивать понятия удельная мощность и плотность мощности. Хотя если строго это разные вещи, но мне нравится больше термин плотность мощности, хотя я под ним больше подразумеваю удельную мощность.
И тут одно правило. Чем оборотистее двигатель при прочих равных условиях, его удельная мощность будет выше. Например Имеем два одинаковых двигателя. Но один вращается со скоростью 600об/мин, другой со скоростью 6000об/мин. У второго плотность мощности в 10 раз выше. Поэтому быстроходные двигатели всегда уделывают по мощности более тихоходные двигатели, в прочих равных условиях. Поэтому нет ничего удивительного в том, что из двигателя весом 2кг, можно выжать 8кВт. Достигнутая плотность мощности в опытных образцах двигателей превышает 5.5кВт/кг. Немцы по моему, сделали в прошлом году такой авиационный бесколлекторник. При весе 2кг, двигатель с такой плотностью мощности отдавал бы мощность больше 11кВт. И это все возможно только за счет высоких оборотов.

Тихоходные двигатели слишком недоиспользованы по удельной мощности. Особенно этим страдают мотор-колеса. Классическая схема с механическим редуктором, когда оборотистый двигатель вертит колеса через редуктор, позволяет при том же весе двигателя, снимать мощность в разы выше и создавать высокий момент на колесе. Прямой привод слишком недоиспользован в этом смысле.

Об удельном моменте.

Это важная величина и показывает отношение номинального крутящего момента к массе двигателя. Я так же люблю смешивать это понятие с плотностью момента, хотя строго это разные понятия, но я говоря о плотности момента так же подразумеваю удельный момент.
Плотность момента двигателя определяется в первую очередь диаметром ротора двигателя. А затем уже индукцией магнитов и количеством провода которое смогли впихнуть в двигатель. Если с проводом и магнитами все понятно, их уже и так по максимуму используют и выжать что-то большее чем уже есть не получается, то вот рост диаметра ротора очень интересный параметр с точки зрения плотности момента. Тут есть свое правило - момент  зависит от диаметра ротора квадратично. Если точнее то чуток меньше, степень будет не целая, меньше двух. Но можно говорить о почти квадратичной зависимости. Это значит, что имеем два двигателя одинакового веса. Но один из них имеет диаметр ротора 250мм, второй 500мм. Вот у второго двигателя, момент будет в 4 раза выше, чем у первого, при прочих равных условиях. А вот плотность момента будет в 2 раза выше. То есть можно сказать, что плотность момента линейно растет с ростом диаметра ротора. Ну почти линейно. Поэтому для мотор-колес, без редуктора внутри, имеет смысл максимально увеличивать диаметр ротора. Идеально встроить ротор в обод колеса. Но это конечно практически реализовать трудно из-за проблем с деформациями обода при езде по реальным дорогам и общему усложнению мотор-колеса. Значительно проще поставить оборотистый двигатель и редуктор к нему.

poraboloid

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +40/-1
  • :
    527
    376
  • Сообщений: 1852
  • Самара
  • подпись удалена ...
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
К вопросам обмоток мотор-колес.
Есть мк с 27 зубцами статора, как на них располагаются равномерно три обмотки ?

Yedoo Ox, МК DD350W, 9А\ч LiFePo4 - построен.                           Yedoo City, МК QQ85,11A\ч LiIon - построен.
Yedoo Mezec new, MXUS 350, 9А\ч LiFePo4 - построен, продан.  Yedoo Mezec 9А\ч LiFePo4 в планах.
EVO 2xDD500W в сборке.      Oxelo на очереди.

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Как понять хороший мотор для этой цели или нет?
Мне трудно что-то сказать уверенно. Восток дело тонкое. Просто прокомментирую график:

Во первых токи. Шесть тысяч ампер.... Ну ладно. Идем дальше. Крутящий момент на шкале максимум 750Нм. Хм... этому максимальному моменту позавидует даже двигатель тойоты Приус, который весит больше 30кг. Ладно, пусть китайцы неудачно выбрали масштабы по осям. Или ну очень захотели показать предельные возможности двигателя при мизерном КПД, ладно. Идем конкретно по графику. Пересекаемся с кривой момента при 1000об/мин. Получаем момент около 110Нм, уже реальнее, но все же это очень много для двигателя весом 2.8кг, хотя при низкой эффективности возможно. Смотрим на пересечение с кривой КПД - около 45%. Трудно сказать, может и реально. Пик эффективности у них на уровне 85% при 3400об/мин, ток при этом почти 200А. Уже реальнее. Крутящий момент при этом ниже 25Нм. Тоже похоже на правду.

Короче на месте китайцев я бы не приводил график со многими тысячами ампер и моментами под 700Нм, а вырезал бы из него более практическую часть, чтобы можно было более подробно рассмотреть практически интересный диапазон кривых. В общем двигатель справится с поставленной задачей. При перегрузе он будет давать большие моменты, ценой падения КПД. Редукцию для него нужно считать исходя из нагрузки, чтобы он не был сильно задавлен по моменту и работал в зоне достаточно высокого КПД.

Блин не люблю я по графикам все оценивать. Многое слишком неточно, а зная китайское раздолбайство, может быть и неправдой. Лучше бы дали сопротивление обмотки, индуктивность, и график момента от тока, во вменяемом диапазоне до 500А.

Добавлено 14 Май 2016 в 12:24:26
К вопросам обмоток мотор-колес.
Есть мк с 27 зубцами статора, как на них располагаются равномерно три обмотки ?
А в чем проблема? 27 делится на три. 9 петель через три полюса или волной. Конкретные схемы намотки нужно у ремонтников спрашивать. Я двигатели всего пару раз в жизни перематывал, многих нюансов могу не знать.
« Последнее редактирование: 14 Май 2016 в 12:25 от T-Duke »

poraboloid

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +40/-1
  • :
    527
    376
  • Сообщений: 1852
  • Самара
  • подпись удалена ...
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
9 петель через три полюса или волной. Конкретные схемы намотки нужно у ремонтников спрашивать. Я двигатели всего пару раз в жизни перематывал, многих нюансов могу не знать.
Мне интересно как обмотка идет по зубцам. ABCABC или AABBCC, или еще как-то...
Еще мне всегда было интересно почему датчики не срабатывают от поля самого статора...

Yedoo Ox, МК DD350W, 9А\ч LiFePo4 - построен.                           Yedoo City, МК QQ85,11A\ч LiIon - построен.
Yedoo Mezec new, MXUS 350, 9А\ч LiFePo4 - построен, продан.  Yedoo Mezec 9А\ч LiFePo4 в планах.
EVO 2xDD500W в сборке.      Oxelo на очереди.

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Я бы мотал ABC.

А разве поле статора существует отдельно? И вообще что такое поле статора? Магниты ротора создают поле через магнитопровод статора. А поле обмотки взаимодействует с ним. Это только в двигателях большой мощности, при ударном токе в обмотках поле статора может оказаться настолько сильным, что может размагнитить ферритовые магниты. А вот чтобы размагнитились неодимки ни разу не слышал. Поле магнитов доминирует в статоре. Поле обмоток взаимодействует с ним, создавая тяговое усилие, путем искажения распределения силовых линий. Но поле обмоток не способно вытеснить из статора поле магнитов. Иначе это будет не электродвигатель, а непонятно что. Именно поле магнитов определяет поток в статоре. Когда магниты смещаются, происходит передвижение силовых линий потока на следующий зубец статора. Тот момент когда поле меняется на противоположное и ловит датчик Холла. Поле же от обмоток не может сильно повлиять на общее поле статора ибо поле от магнитов сильнее. Снимите ротор, подайте в обмотки переменный ток, тогда холлы начнут щелкать. А с ротором они реагируют на поле ротора.
« Последнее редактирование: 14 Май 2016 в 18:31 от T-Duke »

Babylon4

Мне интересно как обмотка идет по зубцам. ABCABC или AABBCC, или еще как-то...
Еще мне всегда было интересно почему датчики не срабатывают от поля самого статора...

  Калькулятор типов обмотки для BLDC  двигателей (асинхронные варианты тоже).http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/  Для 27 я использовал или 24 магнита или 8.
24:AaABbBCcCAaABbBCcCAaABbBCcC   And its winding factor is: 0.94521
8:AA|bb|CC|aa|BB|BB|cc|AA|bb|CC|aa|BB|cc|AA|AA|bb|CC|aa|BB|cc|AA|bb|CC|CC|aa|BB|cc|And its winding factor is: 0.95547
   Автору топика интересный материал, спасибо +1

   Если не сильно напряжёт мой вопрос, хотелось услышать версию трактовки *And its winding factor*
« Последнее редактирование: 14 Май 2016 в 18:46 от Babylon4 »

Цуриков

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +19/-1
  • :
    212
    164
  • Сообщений: 390
  • Москва шаболовка
  • ищу лампу 6Е2П!!!!!!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
,а что Вы скажете по поводу включения обмоток параллельно? http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=32318.0

mr.Dream

  • Старожил
  • *****
  • Репутация:
    +103/-1
  • :
    123
    429
  • Сообщений: 2005
  • Ternopil, Ukraine
  • Ездю на лифере :)
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Еще мне всегда было интересно почему датчики не срабатывают от поля самого статора...
Срабатывают. Иногда. Если сильно "форсануть" током. По этому в мощных двигателях энкодер выносят за пределы основной электромагнитной системы. Но в "классике" датчики холла стоят или между магнитными полюсами или в ферезровке на полюсах. То есть не на самой точке концентрации магнитного поля статора, в немного "между полюсами". Во всяком случае влияение таки есть. Не явно выраженное. Магнитное поле статора, "смешиваясь" с полем постоянных магнитов дает немного другие результирующие силовые линии. Но если учесть, что в номинальных режимах работы поле ПМ сильней поля ЭМ, влияние не сильно. Да и проще "им" это делать.

xek

  • Наш человек
  • ***
  • Репутация:
    +15/-0
  • :
    218
    112
  • Сообщений: 446
  • САО, Москва
  • Электро-апхиллер
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
Спасибо большое за ликбез. Можно теперь практический вопрос — Если мы имеем киловаттное безредукттрное мотор-колесо и контроллер например а-лямMax-E (с ограничениями макс 92В и 100А от батареи и 350 фазного), что даст замена 48В батареи на 92В батарею?
Вырастет ли как-то КПД, или что-то упадет, если манера и темп езды не меняется?

И, наоборот, станет ли лучше, если хочется жарить так, чтобы мотор постоянно был в отсечке по перегреву?

У меня как-то практический опыт получился что замена 15S ионок на 22S ионок (без изменения макс. батарейного тока) увеличила динамику, но при перегреве что так что так ровно номинальные 1,5 КВт может держать долгосрочно, и не более.

1,5 кВт DD/1 кВт*ч, двухкоронка, двухподвес, Max-E. 24x3" перед, 17x2,5" зад. Обычно 1—1,5 кВт, до 8 в пике.
skype: ryba_xek
Общефорумный чат: https://telegram.me/joinchat/C-n2MQjfRUgTvofmVSl0Vw

T-Duke

  • Неравнодушный
  • **
  • Репутация:
    +7/-1
  • :
    25
    68
  • Сообщений: 191
  • Россия
  • Ездю на батарейках!
  • Оффлайн Оффлайн
    • Награды
,а что Вы скажете по поводу включения обмоток параллельно? http://electrotransport.ru/ussr/index.php?topic=32318.0
Запараллелить обмотки можно. Но только двигатели с одинаковой константой противо-ЭДС. По сути это включение в одну сеть переменного тока двух электрических машин. Тут главное условие, чтобы обороты включенных машин между собой совпадали, не будучи связанными общим валом. Тогда эти двигатели не будут мешать друг другу и будут работать когерентно на общую нагрузку. Если же скорости вращения при питании от одного источника переменного тока будут отличаться, двигатель который спешит, будет тянуть за собой отстающий, но из-за жесткой связи через общий вал он не сможет этого сделать и получим потери вплоть до дерганой работы. А вот соединять между собой статоры разных диаметров как на фото, проблемно. Скорее всего более мелкий двигатель, при той же частоте переменного тока, будет вращаться быстрее. Чтобы правильно соединить статоры разных диаметров, может потребоваться перемотка одного из статоров, чтобы выровнять скорости вращения.

хотелось услышать версию трактовки *And its winding factor*
Это показатель качества передачи ЭДС полюсными обмотками. Так как истинная векторная сумма ЭДС всех полюсов статора, меньше арифметической суммы, то и появляется такое понятие как вайндинг фактор. Он связан с тем, что окружность ротора аппроксимируется многоугольником состоящим из полюсных делений. Так как многоугольник может сколь угодно близко приближаться к окружности, дробясь на все большее число граней, но никогда к ней полностью не приблизится. Так и фактор намотки может сколь угодно приближаться к единице, но никогда не станет равным 1.0. Таким образом чем больше у многоугольника граней, тем ближе он к окружности. Чем больше полюсов в двигателе, тем фактор намотки ближе к единице.

Спасибо большое за ликбез. Можно теперь практический вопрос — Если мы имеем киловаттное безредукттрное мотор-колесо и контроллер например а-лямMax-E (с ограничениями макс 92В и 100А от батареи и 350 фазного), что даст замена 48В батареи на 92В батарею?
Вырастет ли как-то КПД, или что-то упадет, если манера и темп езды не меняется?
И, наоборот, станет ли лучше, если хочется жарить так, чтобы мотор постоянно был в отсечке по перегреву?
У меня как-то практический опыт получился что замена 15S ионок на 22S ионок (без изменения макс. батарейного тока) увеличила динамику, но при перегреве что так что так ровно номинальные 1,5 КВт может держать долгосрочно, и не более.
Я всегда был сторонник форсирования двигателя по оборотам, путем повышения напряжения на двигателе. Спорил часто на эту тему с некоторыми ммм... неверующими. Повышение быстроходности двигателя - прекрасный способ улучшения его характеристик.  Единственный нюанс - из повышенных оборотов извлекать выгоду можно только при последующей механической редукции.

Например при питании от 48В байк едет со скоростью 40км/ч. Если запитаем от 96В, то скорость вырастет до 80км/ч. Мощность удвоится. Но больше никаких преимуществ. Момент у двигателя останется прежним, потери те же. А вот если разогнать двигатель в 2 раза и потом поставить редуктор 1:2, то максимальная скорость сохранится на уровне до форсирования - 40км/ч. А вот потери в меди двигателя, при том же моменте уменьшатся аж в 4 раза. Или же момент станет удвоенным, при тех же потерях что и раньше. И можно будет штурмовать уклон в два раза круче, который раньше был неподвластен без больших потерь в двигателе.

Так что всегда выгоднее двигатель разогнать побольше и использовать механическую редукцию. Ну и следует помнить, что разгонять по напряжению обычные мотор-колеса можно раза в 2-3. Дальше сильно растут потери в стали. Ну и следует помнить, что китайцы низкооборотные двигатели не балансируют и повышение оборотов в 2-3 раза может начать не хило все колбасить. У меня благо есть токарные станки, я могу довести двигатель до ума. Хотя можно при желании и без станка довести двигатель. Раскрутив его, и потихоньку сбалансировать шлифовальным кругом. Но тут навык нужен.

« Последнее редактирование: 15 Май 2016 в 00:47 от T-Duke »

Babylon4

Это показатель качества передачи ЭДС полюсными обмотками. Так как истинная векторная сумма ЭДС всех полюсов статора, меньше арифметической суммы, то и появляется такое понятие как вайндинг фактор.

 Чем больше полюсов в двигателе, тем фактор намотки ближе к единице.

   Да! другими немного словами, но я с вами согласен.+1   

Страницы: 123 ... 12>>Вверх