Аналог переключения передач скоростей через изменение частоты тока

[Cahes]

Нука подумаем - если для двигателя переменного тока увеличить частоту питания в два раза, то обороты тоже возрастут в два раза (с поправкой на перераспределение мощности). Прамоприводное мотор-колесо переключения не имеет, и, на максимальной скорости имеет потолок оборотов, после которого резко падает КПД. А мотор-колесо является по принципу двигателем переменного тока. Значит, потолок скорости можно повысить, рабочий режим можно сдвинуть в большую сторону, увеличив частоту электропитания. Как вам такая мысль?

[av-master]

крайне неправильная мысль. было бы куда он бы и сам повысил обороты, контроллер бы и в 10 раз больше смог бы потянуть, но противоэдс мешает. т.е. просто повышая напряжение увеличиваем отрыв от противоэдс. и контроллер успешно повысит частоту, и обороты.

[алабам]

Нука подумаем - если для двигателя переменного тока увеличить частоту питания в два раза, то обороты тоже возрастут в два раза (с поправкой на перераспределение мощности). Прамоприводное мотор-колесо переключения не имеет, и, на максимальной скорости имеет потолок оборотов, после которого резко падает КПД. А мотор-колесо является по принципу двигателем переменного тока. Значит, потолок скорости можно повысить, рабочий режим можно сдвинуть в большую сторону, увеличив частоту электропитания. Как вам такая мысль?

Относительно данного ноухау , -что бы понять невозможность, представьте что моторколесо это двигатель постоянного тока ( как ДПМ или ДПР ) , только у него  щеточно - ламельный   узел вынесен за пределы корпуса , и представляет собой датчики Холла в самом МК  , и полевики в контроллере.
Без поднятия напруги вы не заставите ДПМ движок вращаться быстрее.
Тоже самое и в МК.

[dimad63]

А вот загадка мотор от венчестера 9 полюсов 13 магнитов  крутится 7200 от 5 вольт при подключении к контроллеру мотор колеса крутится 800 оборотов .
К без сенсорному контроллеру .
При подключении мотор колса к этому контроллеру от венчестера правдо пришлось ему помоч раскрутится руками колесо раскрутилось до 2700 оборотов после чего микрушка загорелась
питание 5 вольт
Как это объяснить ?

[av-master]

даже объяснять нечего, просто не правильный эксперимент. неправильные моторы управление и т.д.. там прямоугольники и синхронник. там трапеция и BLDC.
питание там 12 силовое . магнитов 13?!?

[dimad63]

Не у этого небыло даже штырька в разъёме на 12 в чисто 5 вольтовый был .
Ага 13 феритовых магнитов раза 4 перещитал
и чем же он отличается от мотор колесного кроме размеров и количеством полюсов ?

[av-master]

ну частота точно тут не причем )) редукция магнитная видимо.

[vat2b2]

крайне неправильная мысль. было бы куда он бы и сам повысил обороты, контроллер бы и в 10 раз больше смог бы потянуть, но противоэдс мешает. т.е. просто повышая напряжение увеличиваем отрыв от противоэдс. и контроллер успешно повысит частоту, и обороты.

На самом деле всё сложнее. В большинстве случаев не противоЭДС мешает раскрутить колесо быстрее. Не забывайте ещё про угол коммутации. При увеличении частоты вращения ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток). Угол между векторами магнитного поля статора(определяются именно током в обмотках) и магнитного поля ротора начинает уменьшаться и в какойто момент становится равным нулю - двигатель входит в синхронный режим с нулевым моментом и разогнаться больше не может.

Если бы противоэдс мешала разогнать двигатель, то при скоростях больше, скажем 800 об/мин, противоэдс превысила бы напряжение батареи и двигатель начал бы оттормаживаться в генераторном режиме через встроенные диоды MOSFETов независимо от желания контроллера. Попробуйте проделать такой опыт - поменяйте провода от фазных обмоток обмоток или датчиков холла и в какойто момент вы получите колесо вращающееся почти в 2 раза быстрее чем при правильном включении (разумеется с низким моментом и хреновым КПД), но это лишний раз доказывает что противоэдс достигает уровня батарейного напряжения при скоростях значительно больших скорости холостого хода.

Повышая напряжение батареи вы увеличиваете скорость изменения тока в обмотках и соответственно уменьшаете отставание вектора магнитного поля статора. В принципе, изменяя угол коммутации вы также можете увеличить максимальную скорость вращения двигателя при данном напряжении (НО НЕ МОЩНОСТЬ!). Кстати это используется даже на двигателях постоянного тока с щёточной коммутацией путём поворота щёточного узла относительно статора с помощью пневмоцилиндров, например c помощью такого механизма:
)
З.Ы. Разумеется, формулировка "переключение скоростей изменением частоты" звучит, мягко говоря, как-то нелогично.

[av-master]

ох ничессе механизм. )) угол опережения давно уже учитывается программно. сейчас ограничивает противоэдс в 90% случаев.

[dimad63]

 На прошлой работе был электромеханический преобразователь колекторник на одном валу с синхронным двигателем на электромагните  вобщем регулировка была от 5 герц до 1 килогерца  и переключатель обмоток 24  60 96  144 и 346 в так вот от него мотор колесо отлично крутилось
тихо безшумно  и напряжение никак на обороты не влияло вообще
а частота ещё как, тахометра не было но крутилось так что из тисков отрывалось из за дисбаланса .

[nikvic]

На самом деле всё сложнее. В большинстве случаев не противоЭДС мешает раскрутить колесо быстрее. Не забывайте ещё про угол коммутации. При увеличении частоты вращения ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток). Угол между векторами магнитного поля статора(определяются именно током в обмотках) и магнитного поля ротора начинает уменьшаться и в какойто момент становится равным нулю - двигатель входит в синхронный режим с нулевым моментом и разогнаться больше не может.

... Попробуйте проделать такой опыт - поменяйте провода от фазных обмоток обмоток или датчиков холла и в какойто момент вы получите колесо вращающееся почти в 2 раза быстрее чем при правильном включении (разумеется с низким моментом и хреновым КПД), но это лишний раз доказывает что противоэдс достигает уровня батарейного напряжения при скоростях значительно больших скорости холостого хода..

ПротивоЭДС легко меряется, это - почти чистый синус и, значит, надлежит различать амплитудное и эфф-е значения. Если и питающее напряжение - синус, то ХХ достигается, когда его амплитуда чуть меньше амплитуды п-ЭДС - из-за всяких сопротивлений вращению.

При питании "прямоугольниками" амплитуда п-ЭДС может быть незначительно больше их "высоты" для ХХ - часть времени ток идёт "в обратку".

Механизм заметного увеличения ХХ при неправильном управлении Вы не описали. При таком ХХ амплитуда п-ЭДС больше напряжения источника, а сам эффект  может быть реализован и  на одной катушке. Важно лишь, чтобы ток через неё шёл по преимуществу в те кусочки фазы, когда текущее значение п-ЭДС меньше напряжения источника.

[алабам]

Игра с регулировкой угла в ДПМе мне тоже знакома.Специально распилил овальные крепежные отверстия в щеточной крышке моторчика.Хотел поднять мощность своей бормашинки.
Согласен , обороты поднять можно, но толку с них никакого.Мощность не увеличивается, а только на холостых в разнос идет ,а  при нагрузке не тянет.
На этом опыты закончил, поставив то упреждение, которое выставили на заводе.

[алабам]

  и переключатель обмоток 24  60 96  144 и 346 в

Так может в этом причина, в изменении количества обмоток?
Но есть проще метод, звезда\ треугольник, уже испытанный на форуме.

[TRO]

.....
Механизм заметного увеличения ХХ при неправильном управлении Вы не описали. При таком ХХ амплитуда п-ЭДС больше напряжения источника, а сам эффект  может быть реализован и  на одной катушке. Важно лишь, чтобы ток через неё шёл по преимуществу в те кусочки фазы, когда текущее значение п-ЭДС меньше напряжения источника.

Жирный +1

Если бы в контроллере МК стояли высоковольтные феты без обратных диодов, то подобным управлением можно было бы раскрутить МК до напряжения пробоя фетов, т.е. в разы быстрее чем стандартным контроллером.

А изначальная идея старттопика применить метод работающий на асинхронниках к МК с магнитами (синхроннику на ПМ) это ересь полная. И всё из за не понимания принципа работы последнего.

ох ничессе механизм. )) угол опережения давно уже учитывается программно. сейчас ограничивает противоэдс в 90% случаев.

Это же колекторник на фото, тут только механически.

[Cahes]

...При увеличении частоты вращения ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток).

1. То есть, токи Фуко и т.п. будут играють здесь далеко не решающую роль, если их свести на "нет" заменив магнитопроводную сталь ферритом?

2. Если использовать феррит, то можно подать на обмотки не 50 гц, и не 400 - а на много больше, тем самым увеличив частоту вращения. Не так ли? - Применительно к асинхронникам.

3. Если "...ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток...", то проблема в индуктивности, стало быть. Что бы ток отставал меньше, индуктивность надо увеличить или уменьшить? Будет ли это решением вышеуказаной проблемы?

[бурелом]

...При увеличении частоты вращения ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток).

1. То есть, токи Фуко и т.п. будут играють здесь далеко не решающую роль, если их свести на "нет" заменив магнитопроводную сталь ферритом?

2. Если использовать феррит, то можно подать на обмотки не 50 гц, и не 400 - а на много больше, тем самым увеличив частоту вращения. Не так ли? - Применительно к асинхронникам.

3. Если "...ток в обмотках двигателя начинает всё больше и больше отставать от напряжения (из-за собственной индуктивности обмоток...", то проблема в индуктивности, стало быть. Что бы ток отставал меньше, индуктивность надо увеличить или уменьшить? Будет ли это решением вышеуказаной проблемы?

Обмотки двигателя расчитаны на узкий диапазон частот, и по идее количество витков должно менятся с изменением частоты иначе растут потери в двигателе. И кроме того в магнитопроводе из феррита магнитный поток будет примерно в 5-6 раз меньше чем в железе. Лучше уж использовать пермалой или аморфное железо у них поток насыщения почти как у обычного железа, а частоты десятки килогерц.