Re: Мотор-колесо. Как работает.

[nikvic]

А теперь давайте порассуждаем дальше. Если вырезать заштрихованные треугольники, где у нас потери и запитать МК так.?
Т.Е. сунуть часть синусоиды в меандр. Но нормальный контроллер так и работает.

В случае 36 венцов и 20 пар магнитов (старое, серое МК) "рассуждать дальше" придётся ещё 179 раз минимум, каждый раз вырезая другое.
============
Вниманию модераторов.

Я предлагаю как следует почистить эту ветку  - она в разделе ФАК, который, по возможности, должен содержать только верную информацию.

[VladimirA]

Этоя еарисовал при полной мощпости, когда МК работает на пониженной нагрузке, то его можно питать обычным меандром, благо он лежит в области полезных нагрузок.

[VladimirA]

Парни очень интересно читать, я не понял, где результат в денежном и ином выражении ? Или это треп ради чего ? А ведь это нифига не треп!

20-ти киловатный контроллер для синхронных машин с постоянными магнитами (для асинхронников он тоже программировался) вместе с датчиком сельсином стоил 4,5 тыс долл.
А такой же для синхронников - 850 долл.

[Abos]

VladimirA! Не пудрите людям мозги! Если Вы вырежете по одному зубцу из фазной зоны, как предлагаете, то Вы получите момент на одну треть ниже, чем у исходного двигателя при той же синхронной скорости со всеми вытекающими отсюда последствиями. Если Ваши "потенты" написаны  в том же духе, то остается одно ...

[VladimirA]

VladimirA! Не пудрите людям мозги! Если Вы вырежете по одному зубцу из фазной зоны, как предлагаете, то Вы получите момент на одну треть ниже, чем у исходного двигателя при той же синхронной скорости со всеми вытекающими отсюда последствиями. Если Ваши "потенты" написаны  в том же духе, то остается одно ...

Спасибо, конечно. Но я не предлагал резать. Я показал один из вариантов, когда можно запитать МК синусойдами не потеряв при этом КПД.
Как видите он ведет к снижению мощности. Поэтому еще раз повторю: Данная конструкция МК не расчитана на питанием ее синусойдами.
Из опыта: при батареях 208В, максимальном тока 40А, на 7,5 кВт движке на "родном" контроллере ( с незапитанной в разныее моменты одной обмоткой , т.е. "контроллер для безщеточных моторов с постоянными магнитами" ) и на японском для "синхронных двигатей с постоянными магнитами". мы в первом случае получали мощность 7,2кВт, а во втором 5,4кВт. Токи, напряжения...- понятно снимали с приборов, а мощность расчитывали по скорости на спокойной воде в надводном положении. Там кривые в 2,83 степени зависимости.

[Abos]

Да то , что Вы предлагаете уже делается ну с десяток лет уже точно, к примеру для управления вентильных индукторных машин, когда ДПР отсекает фазу именно в тот момент времени, когда ток к примеру фазы "А" току в фазе "В" при пересечении кривых. Да. Это повышает КПД. Но Вы-то на картинках показываете схему обмотки при отсутствии одного полюса в фазной зоне (или мне это все привиделось?). Выкручиваемся, да? А мотор-колесо, которое Вы рассматриваете, может работать как от контроллера с ДПР, так и от трехфазной синусоиды. Доказывать не стану, примите просто к сведению.

[VladimirA]

Да то , что Вы предлагаете уже делается ну с десяток лет уже точно, к примеру для управления вентильных индукторных машин, когда ДПР отсекает фазу именно в тот момент времени, когда ток к примеру фазы "А" току в фазе "В" при пересечении кривых. Да. Это повышает КПД. Но Вы-то на картинках показываете схему обмотки при отсутствии одного полюса в фазной зоне (или мне это все привиделось?). Выкручиваемся, да? А мотор-колесо, которое Вы рассматриваете, может работать как от контроллера с ДПР, так и от трехфазной синусоиды. Доказывать не стану, примите просто к сведению.

Да она и работала, просто КПД при этом было разное.

[Abos]

Да-к если не вырезать и питать так как Вы предлагаете, то КПДестесственно будет несколько выше, но при этом и вибрации несколько возрастут.

[VladimirA]

Да-к если не вырезать и питать так как Вы предлагаете, то КПДестесственно будет несколько выше, но при этом и вибрации несколько возрастут.

Да. Это все так, как сейчас есть. Поэтому исходя из сложности, дороговизны... Существуещаеся МК и Контроллер - это лучшее. что сейчас есть.
Не надо форсировать их. Просто подбирать под свои разраьотки. Тем более, что предлжений много. За этим будуещее электропривода.
А подлдка, на которой мы это испытывали называется "Садко". Поищите в И-нете.

[Abos]

Если Вы действительно хотите улучшить Ваше мотор-колесо не меняя питания и статора - выполните ротор не с 40 магнитами, а с 32, сохранив соотношения геометрии зубцово-пазовой зоны. Полезную мощность получите выше где-то на около 10%.

[VladimirA]

В позапршлом году я взял "Hulong-006" как конструктор, на котором можно попрактиковатся.
Первым делом выгнул руль под себя, привентил большую ведущую звезду. Очень понравился "Педал-спид"!
Заказал и получил новый набор на передок, а старший сын купил "Мини МК". Тоже будем пробовать.
На днях пойду в город (Кипр) покупать аллюминиевую раму под будующий прект. Уже есть батареи. Взял Ni-Mg. Из опыта - они более безопасны и удобны в эксплуатации. Если получится, планирую встроить их в раму.

[nikvic]

Если Вы действительно хотите улучшить Ваше мотор-колесо не меняя питания и статора - выполните ротор не с 40 магнитами, а с 32, сохранив соотношения геометрии зубцово-пазовой зоны. Полезную мощность получите выше где-то на около 10%.

Откуда это следует?

[VladimirA]

Если Вы действительно хотите улучшить Ваше мотор-колесо не меняя питания и статора - выполните ротор не с 40 магнитами, а с 32, сохранив соотношения геометрии зубцово-пазовой зоны. Полезную мощность получите выше где-то на около 10%.

Да не хочю я улучшить свое МК. Я хочю, что бы наши ребята понимали как оно работает. Сайт ведь так и называется "Мотор-колесо. Как работает."
На первой странице очень подробно об этом написано. Мы - уходящее поколение. Мы изобретали, делали открытия... Летали в космос! Ныряли под воду.
Очень хочю, что бы наши ребята загорелись идеями, набивали шишки, ошибались, чувствовали радость от побед..... Все то, что досталость нам!

[Abos]

Если Вы действительно хотите улучшить Ваше мотор-колесо не меняя питания и статора - выполните ротор не с 40 магнитами, а с 32, сохранив соотношения геометрии зубцово-пазовой зоны. Полезную мощность получите выше где-то на около 10%.

Откуда это следует?

Ну, я здесь сильно теорию разводить не буду (хотя и практически это подтверждено), опишу просто "на пальцах". Обмотка, заложенная в пазы указанного мотор-колеса, называется дискретно распределенной или сосредоточенной. При протекании по ней эл. тока образуется два встречно вращающихся поля. Рабочими являются гармоники МДС 8-я и 10-я. При разложении в ряд Фурье амплитуда 8-й гармоники выше амплитуды 10-й. Этим и объясняется выше указанный эффект (мелочь, а приятная). Поэтому можно выполнить при одном и том же статоре два ротора с 32 и 40 магнитами. В первом случае вращение ротора происходит против вращения магнитного поля статора, во втором - согласно с ним. Делали в качестве экспериментальной машину, у которой один статор и два ротора. Статор имел 12 полюсов, левый ротор - 10 ПМ, правый ротор - 14 ПМ. При работе от сети левый ротор вращался со скоростю 600 об/мин. и влево, правый ротор со скоростью 428,6 об/мин. и вправо. 

[nikvic]

Если Вы действительно хотите улучшить Ваше мотор-колесо не меняя питания и статора - выполните ротор не с 40 магнитами, а с 32, сохранив соотношения геометрии зубцово-пазовой зоны. Полезную мощность получите выше где-то на около 10%.

Откуда это следует?

При работе от сети левый ротор вращался со скоростю 600 об/мин. и влево, правый ротор со скоростью 428,6 об/мин. и вправо. 

То, что они будут иметь разные скоростные характеристики, я и так понимаю.

Лишняя мощность означает более высокий КПД или чудесный способ избавляться от тепла.

[VladimirA]

Ну, я здесь сильно теорию разводить не буду (хотя и практически это подтверждено), опишу просто "на пальцах". Обмотка, заложенная в пазы указанного мотор-колеса, называется дискретно распределенной или сосредоточенной. При протекании по ней эл. тока образуется два встречно вращающихся поля. Рабочими являются гармоники МДС 8-я и 10-я. При разложении в ряд Фурье амплитуда 8-й гармоники выше амплитуды 10-й. Этим и объясняется выше указанный эффект (мелочь, а приятная). Поэтому можно выполнить при одном и том же статоре два ротора с 32 и 40 магнитами. В первом случае вращение ротора происходит против вращения магнитного поля статора, во втором - согласно с ним. Делали в качестве экспериментальной машину, у которой один статор и два ротора. Статор имел 12 полюсов, левый ротор - 10 ПМ, правый ротор - 14 ПМ. При работе от сети левый ротор вращался со скоростю 600 об/мин. и влево, правый ротор со скоростью 428,6 об/мин. и вправо. 
[/quote]
Здорово! Для меня это действительно новое напровление.
В свое время предпологал спроектировать асинхронный привод для автомобиля с двумя ротоами  в одном статоре.
При этом выкидывалася бы дифференциал.
Понятно, что массово габоритные показатели асинхронника больше, чем у безколлекторника, но для авто лишний десяток килограмм не проблема.

[Abos]

То, что они будут иметь разные скоростные характеристики, я и так понимаю.

Лишняя мощность означает более высокий КПД или чудесный способ избавляться от тепла.
[/quote]

Так как частота ротора жестко связана с частотой питания напряжения, то при одних и тех же габаритах и полезной мощности двигатель с меньшим числом ПМ будет иметь больший "относительный" момент, чем с большим числом ПМ при сохранении КПД. Потому и стараются выполнять с меньшим числом ПМ, если не нужно четко соблюдать синхронную скорость (в неуправляемом режиме может быть жестко задана частота вращения ротора, например, при изготовлении полиэтиленовой пленки, где протяжка осуществляется с четко синхронной заданной скоростью, от этого зависит толщина пленки, а по расчету Вам подходит именно 40 ПМ, в этом случае логично выбрать 36/40). В случаях управления от ПЧ лучше выбирать меньшее число ПМ,хоть небольшой выигрыш, но есть.

[Abos]

Здорово! Для меня это действительно новое напровление.
В свое время предпологал спроектировать асинхронный привод для автомобиля с двумя ротоами  в одном статоре.
При этом выкидывалася бы дифференциал.
Понятно, что массово габоритные показатели асинхронника больше, чем у безколлекторника, но для авто лишний десяток килограмм не проблема.

С асинхронником давно уже все сделано. И не лучшим образом. Для того, чтобы у Вас получилась двухвальная система необходимо, чтобы и ротор , и статор вращались относительно друг друга и стационарного вала, так как момент распределяется поровну между статором и ротором. А это возможно только при наличии 3-х контактных колец со щетками, через которые нужно питать обмотку якоря статора.
В случае с описанным синхронным двигателем, Вы опоздали. Коллега, с которым я поделился этой информацией подал заяву на патент. Я подавать эту заяву не стал, так как идея мне не принадлежит. А выполнен этот двигатель был еще в 91-м. Его автор патент брать не стал. Да и вкачестве эл. дифференциала он не пойдет, так как скорости валов отличаются и моменты тоже.

[nikvic]

Так как частота ротора жестко связана с частотой питания напряжения, ...

Не имеет отношения к теме. И, тем более, в разделе ФАК.

[Abos]

Так как частота ротора жестко связана с частотой питания напряжения, ...

Не имеет отношения к теме. И, тем более, в разделе ФАК.

А мне не трудно ответить на вопрос, если он задан, даже в разделе ФАК.

[VladimirA]

С асинхронником давно уже все сделано. И не лучшим образом. Для того, чтобы у Вас получилась двухвальная система необходимо, чтобы и ротор , и статор вращались относительно друг друга и стационарного вала, так как момент распределяется поровну между статором и ротором. А это возможно только при наличии 3-х контактных колец со щетками, через которые нужно питать обмотку якоря статора.
В случае с описанным синхронным двигателем, Вы опоздали. Коллега, с которым я поделился этой информацией подал заяву на патент. Я подавать эту заяву не стал, так как идея мне не принадлежит. А выполнен этот двигатель был еще в 91-м. Его автор патент брать не стал. Да и вкачестве эл. дифференциала он не пойдет, так как скорости валов отличаются и моменты тоже.
[/quote]

Я предпологал взять обычный асинхронник, "распилить" ротор по середине (конечно не распелить, а разъединить и сделать на каждой половинке беличью клетку, а половинки соединить через вал с подшибником). В этом случае "скольжение" выполняло бы функцию дифференциала.

[nikvic]

Настоятельно прошу модераторов почистить тред.

[Abos]

Согласен с Nikvic!
VladimirA! Видите, народ нервничает. Чё пристали-то? Создайте ветку про асинхронники или другие ЭМ и будем "базарить". Я не знаю, как это сделать. 

[VladimirA]

Мы здесь говорим о Мотор-Колесах. А помните как в 70-х, прочитав журнал "Юнный Техник" (лишний повод обвинить меня в ностальгии), мы делали Мотор-Колеса? Разбирали движок вентилятора авто, доставали ротор. выбивали вал. Пилили его попалам, вставляли обратно с диэлектрическим зазором (я запихивал 2-мм кусочек спички). Собирали движек, контакты статора выводили на пружинные токосъемники на левую и правую половинку вала. Потом зажимали вал. Подавали на левую (-), на правую (+) и статор превращался в ротор.

[Abos]

Я предпологал взять обычный асинхронник, "распилить" ротор по середине (конечно не распелить, а разъединить и сделать на каждой половинке беличью клетку, а половинки соединить через вал с подшибником). В этом случае "скольжение" выполняло бы функцию дифференциала.

Ничего не выйдет. Хоть три ротора поставьте внутри одного статора. Они все будут вращаться в одну сторону, так как вращающееся поле статора направлено в одну сторону и на каждый ротор оно будет действовать одинаково (в ту же сторону).

[Abos]

"Признаю свою ошибку - лежачего не бьют" (из детства). Я, кажется, в предыдущем посте лоханулся. Ведь дифференциал - это устройство, предназначенное для изменения скорости левой и правой полуосей при поворотах авто или при пробуксовке, но все-равно при вращении этих полуосей в одну сторону. Признаюсь - ступил. Скорее всего Вы правы, из-за разного момента на валу левой и правой полуосей (при повороте) и скольжение левого и правого ротора будут разные и такой двигатель возможно и можно рассматривать как электрический дифференциал. Но нужно проверить идею. Тогда окончательно можно будет утверждать, да или нет. Как говорится - вскрытие покажет.

[VladimirA]

Как-то все сайты перемешались.
Попробую еще раз объяснить свои выводы, почему нельзя обычное МК питать синусоидой и соединять в треугольник.
Давайте рассмотрим простейший коллекторник с 3-мя катушками на роторе и 2-мя магнитами (1-пара) на статоре.
В нем обмотки могут быть соедины, как в треугольник, так и в звезду.
Давайте затормозим ротор и запитаем его ипульсами от контроллера, а статор будет вращаться.Потом вывернем его на изнанку.
Мы получим простейшее МК.
Теперь увеличиваем диаметр и N - раз повторяем этот двигатель, где на 3 катушки приходится 2 постоянных магнита (ПМ).
1. Рассмотрим его в режиме генератора.
На каждую катушку одной фазы воздействует 2/3 ПМ. И в N - катушках ЭДС (E) - одинакова и синфазна.
Если мы запитаем эту фазу синусоидой, то все катушки создадут одинаковый крутящий момент.
2. Рассмотрим обычное МК, где соотношение катушек и магнитов не равно 3/2 (не будем отвлекаться на микро-скоростные движки для авиамоделей с соотношением 3/1).
Например в "сером" МК (его очень хорошо описал "i" соотношение катушек и ПМ 36/40. Т.е. 4 раза повторяется ЭД с соотношением 9/10 (ПМ)
Каждая фаза имеет 3 рядом-стоящие кату шки. Напротив которых всегда - 3 и 1/3 ПМ.
Рассмотрим их в режиме генератора.
Наводимая  в них Е (1,2,3) будет отличатся по фазе. И в моменты, близкие переходу Е-2, 0-ля, 1-Е будет опережать, а 3-Е опаздывать.
Т.е. они будут противонаправленны! Естественно, при питании их синусоидой, в в этот короткий ("черное Т") промежуток времени крутящие моменты будут противонаправленны. А это уже большое подение КПД!
Значит в этот промежуток ("Трапик Нуля") не должно быть питания на фазу. А это возможно только при соединении обмоток в "звезду".
Не будем рассматривать МК с соотношение 51/46. Там еще хуже.
Подведем итоги: в МК, где соотношение (еще важна намотка) не равно 3/2, нельзя питать синусоидой и нельзя соединять в "треугольник".Ф

[Abos]

Подведем итоги: в МК, где соотношение (еще важна намотка) не равно 3/2, нельзя питать синусоидой и нельзя соединять в "треугольник".Ф

Еще раз повторяю, что синхронные машины с дискретно распределенными обмотками с возбуждением от постоянных магнитов с соотношениями и 3/2, и 4/3, и 5/6 и др. в том же духе можно питать синусоидой от многофазной системы напряжений и при этом соединять катушки обмотки якоря как звездой, так и многоугольником. Проверено опытом.

[FAS_r7]

а парни-то и не знают, во приколисты, делают контроллер для МК с синусным управлением. и ведь работает, да ещё как работает - абсолютно бесшумно и плавно!

[nikvic]

Теперь увеличиваем диаметр и N - раз повторяем этот двигатель, где на 3 катушки приходится 2 постоянных магнита (ПМ).
1. Рассмотрим его в режиме генератора.
На каждую катушку одной фазы воздействует 2/3 ПМ. И в N - катушках ЭДС (E) - одинакова и синфазна.
Если мы запитаем эту фазу синусоидой, то все катушки создадут одинаковый крутящий момент.
2. Рассмотрим обычное МК, где соотношение катушек и магнитов не равно 3/2 (не будем отвлекаться на микро-скоростные движки для авиамоделей с соотношением 3/1).
Например в "сером" МК (его очень хорошо описал "i" соотношение катушек и ПМ 36/40. Т.е. 4 раза повторяется ЭД с соотношением 9/10 (ПМ)
Каждая фаза имеет 3 рядом-стоящие кату шки. Напротив которых всегда - 3 и 1/3 ПМ.
Рассмотрим их в режиме генератора.
Наводимая  в них Е (1,2,3) будет отличатся по фазе. И в моменты, близкие переходу Е-2, 0-ля, 1-Е будет опережать, а 3-Е опаздывать.
Т.е. они будут противонаправленны! Естественно, при питании их синусоидой, в в этот короткий ("черное Т") промежуток времени крутящие моменты будут противонаправленны. А это уже большое подение КПД!

Вы вполне правы, когда утверждаете, что при синусном управлении для некоторых углов отдельные обмотки фазы работают "враздрай". Однако выводы неверны - ни в отношении использования треугольника\звезды, ни в отношении КПД. Качественными рассуждениями здесь не обойдёшься, нужен некий счёт. И в любом варианте нецелесообразно рассматривать отдельные зубцы. Математика упрощается, если сразу брать векторную сумму "зубцовых" противоЭДС...
  Конечно, в идеале каждой обмоткой лучше управлять раздельно - и это эквивалентно количеству фаз, равному числу зубцов. Зубцы группируют в три группы для простоты контроллера, подбирая минимальный разброс магнитных фаз в группе.
  У "прямоугольного" управления знаки моментов на зубцах будут одинаковы, а главные потери КПД происходят за счёт несоответствия тока и текущей противоЭДС. Этого нет для синуса, и он выигрывает у "прямоугольника" вчистую. В простой модели КПД "прямоугольника" ограничен 92%, синуса - 100%.