Мотор-колесо. Как работает.

[i]

Посмотрите вниметельнее на схему, шунт стоит между минусом "инвертора" и минусом акка.

Посмотрите внимательнее на схему, шунт стоит между стоками транзисторов и минусом акка.
Когда один верхний ключ открыт, а нижний из другого плеча открыт, ток течет по цепи: плюс акка, верхний ключ, обмотка, нижний ключ, шунт, минус акка. Когда верхние ключи закрыты, а два нижних открыты, ток из акка не течёт, а ток обмотки течёт через шунт и нижние ключи.

[i]

то намотайте номинальное количество витков но проводом с сечением в два раза большим
сопротивнеление такой обмотки будет 1/2 Rном
соответственно P1=2Iном²*Rном

Мотая больше/меньше, толще/тоньше мы получим движок либо скоростной, либо тяговитый, либо ни то ни сё.
Я предлагаю "делать" мотор тяговым или скоростным в зависимости от дорожной обстановки. Так как это сделано в автомобилях.

[nikvic]

В случае коммутации витков тепла выделяется на 1/4 меньше, при той-же динамике разгона.

Достаточно рассмотреть первую половину - именно там достигается "экономия".

Судя по верхнему графику, в обоих вариантах одно и то же постоянное ускорение. Стал быть, одинаков момент и ампер-витки неизменны.

Нижняя картинка - номинальный ток  и удвоенное сопротивление, I, 2R. Удвоенное сопротивление в том же "окне" означает увеличение количества витков в 1.4 раза - если делать "по уму". Также  вырастет и момент по сравнению с номинальным М, т.е. будет равен 1.4М.

Чуть повыше - удвоенный ток и номинальное сопротивление,  2I, R. Стал быть, удвоенный номинальный момент, 2М.

Итак, в первом и втором экспериментах ускорения различны - в проиворечие с верхней картинкой.

Значит, сделано не по уму, а простым утоньчением провода при сохранении числа витков. Тогда ничего удивительного, что результат с удвоением сопротивления  хуже.

[Павел]

В случае коммутации витков тепла выделяется на 1/4 меньше, при той-же динамике разгона.

Ошибка:
витки увеличили в 2 раза, -> длина провода увеличилась в 2 раза, а т.к. окно не увеличилось, то сечение витка уменьшилось в 2 раза, -> сопротивление не могло остаться неизменым, оно увеличилось в 4 раза со всеми вытекающими потерями.

Посмотрите вниметельнее на схему, шунт стоит между минусом "инвертора" и минусом акка.

Посмотрите внимательнее на схему, шунт стоит между стоками транзисторов и минусом акка.
Когда один верхний ключ открыт, а нижний из другого плеча открыт, ток течет по цепи: плюс акка, верхний ключ, обмотка, нижний ключ, шунт, минус акка. Когда верхние ключи закрыты, а два нижних открыты, ток из акка не течёт, а ток обмотки течёт через шунт и нижние ключи.

Ну во первых, внизу у транзиков не сток, а исток, ибо электроны ползут против тока  :al:

Во вторых не понимаю каким боком ток потечёт по шунту если обмотка закорочена нижними ключами?
На картинке одна фаза МК. Красный ток - от акка, когда открыты нижний и верхний ключ, зелёный - ток когда открыты два нижних ключа, он в шунт ну никак не попадает.

[i]

.. если делать "по уму". ...

и посчитать "на пальцах". Что мешает заполнить медью половину окна, сделать отвод и добавить такую же обмотку. Тогда будет точно 2R, и ампервитки и момент и ускорение.
Извините, но Вы спорте не со мной, а с физикой. Не я эти формулы придумал, я их только применил для выяснения, что выгоднее, играть токами или витками.
Если Вы не согласны, то следовательно считаете, что выгоднее поднимать ток до максимально возможного.

[ZxV]

В случае коммутации витков тепла выделяется на 1/4 меньше, при той-же динамике разгона.

Ошибка:
витки увеличили в 2 раза, -> длина провода увеличилась в 2 раза, а т.к. окно не увеличилось, то сечение витка уменьшилось в 2 раза, итого сопротивление не могло остаться неизменым, оно увеличилось в 4 раза со всеми вытекающими потерями.

Посмотрите вниметельнее на схему, шунт стоит между минусом "инвертора" и минусом акка.

Посмотрите внимательнее на схему, шунт стоит между стоками транзисторов и минусом акка.
Когда один верхний ключ открыт, а нижний из другого плеча открыт, ток течет по цепи: плюс акка, верхний ключ, обмотка, нижний ключ, шунт, минус акка. Когда верхние ключи закрыты, а два нижних открыты, ток из акка не течёт, а ток обмотки течёт через шунт и нижние ключи.

Ну вопервых, внизу у транзиков не сток, и исток, ибо электроны ползут против тока  :al:

Во вторых не понимаю каким боком ток потечёт по шунту если обмотка закорочена нижними ключами?
На картинке одна фаза МК. Красный ток - от акка, зелёный - ток когда открыты два нижних ключа, он в шунт ну никак не попадает.

не совсем так
i берет за начало отсчета двигатель с окном на половину заполненным медью
если заполнить окно полностью то сопротивление возврастет в два раза

а вообще мне это малость надоело
то что предлагает i это не переделка мотора в скоростной или тяговый вариант
эта переделка это подгонка мотора под маломощный контроллер
если контроллер будет обеспечивать нужный ток на старте и нужное напряжение для скорости то эта коммутация нафиг не упала
ну а если контроллер чахлый то да можно сделать
старт с юзом и дымом но потом мощности двигателя хватает только на поддержание достаточно не высокой скорости

[i]

Ошибка:
витки увеличили в 2 раза, -> длина провода увеличилась в 2 раза, а т.к. окно не увеличилось, то сечение витка уменьшилось в 2 раза, итого сопротивление не могло остаться неизменым, оно увеличилось в 4 раза со всеми вытекающими потерями.

Да с чёго Вы взяли ограничение по окну в чисто теоретической задаче для физики 8-го класса?
И с чего Вы взяли, что паз в моторе забит медь до отказа? ruma доказал, что там ещё есть место.

[i]

Ну во первых, внизу у транзиков не сток, а исток, ибо электроны ползут против тока  :al:

Да пофигу как оно правильно называется, вечно путаю.

Во вторых не понимаю каким боком ток потечёт по шунту если обмотка закорочена нижними ключами?
На картинке одна фаза МК. Красный ток - от акка, когда открыты нижний и верхний ключ, зелёный - ток когда открыты два нижних ключа, он в шунт ну никак не попадает.

Да, тут лоханулся. +1
Так насколько красный ток в импульсе отличается от зелёного в оставшееся время. Думается мне, что в предельном случаи они одинаковые, (среднее разное, а мгновенное равны).

[i]

..эта переделка это подгонка мотора под маломощный контроллер..

Нет.
Просто я против решения задачи "в лоб", лужения шунта, замены транзисторов, сверления мотора для обдува и прочих ухищрений подобного рода, где цель одна "Мощи давай!". Для контроллера любой мощности, найдётся другой ещё более мощный.

Меня тоже утомило: "ошибки нет, но ответ неверный, хрен знает почему, но мне не нравится.".

[Павел]

Сравнивать движок с менее заполненным пазом и движок с более заполненным пазом - это всё равно что сравнивать карман с мелочью и карман с кучей пятитыщных бабок. Если паз недозаполнен то понятно, надо его дозаполнить.

Так насколько красный ток в импульсе отличается от зелёного в оставшееся время. Думается мне, что в предельном случаи они одинаковые, (среднее разное, а мгновенное равны).

Да, ибо приличная индуктивность МК сильно противится изменению тока.

[nikvic]

.. если делать "по уму". ...

Что мешает заполнить медью половину окна, сделать отвод и добавить такую же обмотку. Тогда будет точно 2R, и ампервитки и момент и ускорение.
Извините, но Вы спорте не со мной, а с физикой.

И не использовать её???

Именно этот вариант я назвал  "не по уму".Ровно тот же худший результат Вы получите, просто поставив дополнительный R-резистор вне мотора. Например, для подогрева кофе....

Ладно, у фсех бывают заскоки 

[ZxV]

Нет.
Просто я против решения задачи "в лоб", лужения шунта, замены транзисторов, сверления мотора для обдува и прочих ухищрений подобного рода, где цель одна "Мощи давай!". Для контроллера любой мощности, найдётся другой ещё более мощный.

другой еще более мощный ненужен
мощность контроллера должна соответствовать двигателю
изыскав возможность увеличить количество меди в пазу мы улучшили удельные характеристики двигателя
увеличили мощность двигателя следовательно надо увеличивать мощность контроллера

Меня тоже утомило: "ошибки нет, но ответ неверный, хрен знает почему, но мне не нравится.".

ваши опоненты воспринимают то что вы пишите
как заявление что такой коммутируемый двигатель лучше чем не коммутируемый
если расматривать сферические двигатели в вакууме
то да
неверно
вам уже показывалось что движек с полным заполнением медью будет более экономичным чем ваш коммутируемый
если сравнимать ваш модернизированный с обычным не модернизированным
то да
ваш вариант лучше
но только в отдельном частном случае
как руководство к действию с точки зрения создания двигателя с нуля
коммутацию обмоток можно рассматривать с большой натяжкой
тк экономия на контроллере выливается в увеличение массы и габаритов двигателя
и тут уже надо смотреть что выгоднее
двигатель на 7кВт в номинале весом 70кг и чахлый контроллер
или двигатель на 7кВт весом в 14кг и мощный контроллер

[i]

...Если паз недозаполнен то понятно, надо его дозаполнить...

Согласен.
Как будем заполнять? 1) оставим витки прежними, увеличим диаметр. 2) оставим диаметр прежним, добавим витки.
Допустим ампервитки останутся прежними, следовательно и момент и тяга, только во втором случае батарейка потребуется более высоковольтная, а в первом  -  более ёмкая.
В любом случае мы так или иначе доберёмся до скорости, когда ПЭДС не даст поддерживать номинальный ток. Разгон прекратится, а ток установится меньше номинального, ровно такой какой будет достаточен для поддержания этой скорости.
Что бы разгонятся дальше нужно, либо поднимать напряжение батареи, либо снизить ПЭДС (скинуть часть витков, либо уменьшить магнитную индукцию (с ПМ это тоже возможно выводя ротор из статора)).
В итоге, максимально достижимая скорость будет та, на поддержание которой нужен весь номинальный ток.
Если мы добавим аккумуляторов, то будем из возить всегда, даже тогда, когда разгонятся-то некуда.
Если мы скинем витки, то они станут "лишним" и возить их жалко.
Если мы будем уменьшать индукцию, то будем возить с собой весь механизм вынимания ротора из статора (на ютубе есть видео этого чуда).

Выбирайте решение на свой вкус.

[Павел]

Как будем заполнять? 1) оставим витки прежними, увеличим диаметр. 2) оставим диаметр прежним, добавим витки.

Если хотим увеличить экономичность без уменьшения скорости, то 1)
если хотим увеличить экономичность ещё больше, то 2) , но и скорость пониже будет
если хотим увеличить скорость, то 1), + увеличиваем напругу акка.

Вот только мне кажется что все эти изменения будут процентов на 10..15

[i]

Хотите обосновать свой выбор?

[ZxV]

Как будем заполнять? 1) оставим витки прежними, увеличим диаметр. 2) оставим диаметр прежним, добавим витки.

Если хотим увеличить экономичность без уменьшения скорости, то 1)
если хотим увеличить экономичность ещё больше, то 2) , но и скорость пониже будет
если хотим увеличить скорость, то 1), + увеличиваем напругу акка.

Вот только мне кажется что все эти изменения будут процентов на 10..15

i
как уже всеми говорилось
движки с одинаковой плотностью тока одинаковы по моменту мощности и экономичности
так что увеличивать диаметр провода или количество витков без разницы
просто ток и напряжение контроллера и батареи должны соответствовать этим изменениям
и уже в зависимости от того что нужно от изменения
увеличение экономичности или мощности
ставится соответствующий контроллер и батарея
если надо произвести изменения и оставить тотже контроллер то эта другая задача
и надо явно указывать что контроллер оставляем тотже

[i]

как уже всеми говорилось ..

Это аргумент. 
Не поспоришь. Хотя и были робкие попытки поддержать меня против "всех". Спасибо смельчакам.
Я уже понял, что формулы никого не убеждают, главное практический опыт и экспертное мнение (и чем больше, тем вернее).
К сожалению я не сильно почитаю чужое мнение, даже общественное, если моё мнение с ним не сходится.
Меня можно убедить, но нельзя заставить.

..увеличение экономичности или мощности
ставится соответствующий контроллер и батарея...

А какая "соответствующая"? Чему "соответствующая"?
"Для достижения прироста скорости болидов формулы-1 на 15%, надо либо удваивать мощность двигателя, либо снизить Cx на 8%" - цитата по памяти, за достоверность цифр не ручаюсь, но их порядок такой.

[i]

Вот нашёл подобное:
"Так, например, работая над увеличением скоростных возможностей болидов, участвующих в кольцевых гонках Nascar, инженеры выяснили, что для увеличения максимальной скорости на 8 км/ч потребуется прирост мощности двигателя в 62 кВт! Или уменьшение СX на 15%. ....... "
Взял отсюда.