Мотор-колесо. Как работает.

[ZxV]

..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.

контроллер соответствующий двигателю
имхо нелогично ставить на двигатель контроллер который не может обеспечить нужное напряжение или ток

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.

при одинаковых размерах мотора и плотности тока
момент мощность двигателя и нагрев одинаковы
про ваши формулы вам говорили
вы сравниваете заведомо плохой вариант с заведомо лучшим...

[VladimirA]

Ребята, а вы внимательно прочитали ссылку http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=2&t=9215&start=540#p295337 ?
Там владелец мощного Элвела (Doctorbass) поставил мощный контроллер, высоковольтные батареи ивытянул скорость до 68 км/час.
Но этого ему показалось мало и он стал эксперементировать. Соединял в треугольник, но пошли большие паразитные токи.
А потом на 6-ти автомобильных релюшках сделел переключение на параллель и смог разогнатся до 96 км/час!
Сайт так и называется - "Электрическая Трансмиссия".
Поэтому е-кпп хороше применять когда нужно поднять скорость когда все выбрано или неохота радикальных изменений .
Другое дело - чють более тяговитый двигатель нужен когда нужно преодолевать затяжные подъемы. Но тут я согласен,
что лучше сразу взять более мощное МК и контроллер с батареями.

[nikvic]

Поэтому е-кпп хороше применять когда нужно поднять скорость когда все выбрано или неохота радикальных изменений .

Рекордные заезды - особая песня.

Скажем, участие в скоростных гонках по аэродрому. Одеваем вело в хороший обтекатель - и хотим, чтобы он добирался до 30км/ч вместо обычных 25км/ч на родной батарее и без перегрева.

Придётся смотреть "логику"  контроллера. Предположу обычное - есть простая зависимость скважности ШИМ от ручки газа и среднего тока акка.
Именно,   на ручке газа есть шкала типа 3А....20А. Выставляя, например, 8А, мы заставляем ШИМ подобрать такую скважность, чтобы средний ток через акк был бы равен 8А (если это возможно для данной скорости). Фазный ток, как и сама скважность, оказываются зависящими от скорости (по известным формулам, точным или приближённым).

Теперь - а что делать? Да простенько - намотать в то же окно плотно чуть меньше витков более толстым проводом, например, 9 витков вместо 10. Сопротивление уменьшится на 20%, моторный коэфф. увеличится на 10% (всё примерно). В результате  тяга сохранится для бОльшей скорости - что нам и надо.

Никаких новых проблем на малых скоростях не возникает - при правильном управлении.

Возникает законный вопрос - а почему такого не сделали китайцы? Ответов тьма, но среди них есть основательный: они не хотят, чтобы моторы горели у неопытного юзера. Мотор с уменьшенным числом витков более склонен к перегреву на малых скоростях, его легче "изнасиловать", въезжая в длинную горку.

Наш случай - опытный пилот, который не будет выставлять 20А надолго при малой скорости.

  Можно, конечно, поставить датчик Т или иную интеллектуальную систему, ограничивающую перегрев, но дешевле ограничиться схемкой отключения по фазному току, как и сделано обычно.   

[i]

при одинаковых размерах мотора и плотности тока
момент мощность двигателя и нагрев одинаковы
про ваши формулы вам говорили
вы сравниваете заведомо плохой вариант с заведомо лучшим...

Так гораздо понятнее. Принято.
То есть лучший мотор тот, у которого окно максимально плотно забито медью. И не суть важно как оно забито, одним витком или сотней, главное, что бы плотность тока по окну была в номинале. Разница будет только в напряжении необходимом для обеспечения номинальной плотности тока.
Согласен.
А если в окне есть место, то его можно нужно забить медью.
1) Увеличим число параллельных проводков в косе и намотаем те же витки, и оставим тот же ток. Получим экономию по нагреву обмоток из -за снижения плотности тока по меди.
2) Увеличим витки косы, оставив её без изменения, как и ток. Плотность тока по окну возрастёт, момент подымется, а плотность тока по меди останется прежней.

Или я опять напутал?

[ZxV]

Ребята, а вы внимательно прочитали ссылку http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=2&t=9215&start=540#p295337 ?
Там владелец мощного Элвела (Doctorbass) поставил мощный контроллер, высоковольтные батареи ивытянул скорость до 68 км/час.
Но этого ему показалось мало и он стал эксперементировать. Соединял в треугольник, но пошли большие паразитные токи.
А потом на 6-ти автомобильных релюшках сделел переключение на параллель и смог разогнатся до 96 км/час!
Сайт так и называется - "Электрическая Трансмиссия".

то что он достиг такой скорости само по себе ничего незначит
надо разбираться что и как у него было
скорее всего просто мощный мотор и мощный контроллер не подходящие к друг и другу и желаемой скорости (а гдеж им подходить если наверняка все выбиралось на глаз)
в мотор колесе звездочку не замениш
передаточное отношение не поменяеш
вот выкрутился товарищ таким способом
я не спорю с тем что коммутацией обмоток можно улучшить плохой вариант
я говорю что если есть хороший вариант то толку с коммутации никакого

[ZxV]

Так гораздо понятнее. Принято.
То есть лучший мотор тот, у которого окно максимально плотно забито медью. И не суть важно как оно забито, одним витком или сотней, главное, что бы плотность тока по окну была в номинале. Разница будет только в напряжении необходимом для обеспечения номинальной плотности тока.
Согласен.
А если в окне есть место, то его можно нужно забить медью.
1) Увеличим число параллельных проводков в косе и намотаем те же витки, и оставим тот же ток. Получим экономию по нагреву обмоток из -за снижения плотности тока по меди.
2) Увеличим витки косы, оставив её без изменения, как и ток. Плотность тока по окну возрастёт, момент подымется, а плотность тока по меди останется прежней.

Или я опять напутал?

1 да
2 да
но надо также понмить что нагрев при этом возврастает
и учитывать есть ли резерв чтоб переварить это увеличение

[Abos]

Уф-ф-ф! Надымили-то все. Как на ИЖ Юпитер-3 проехались... А про какой двигатель мотор-колеса шла речь: Вентильник с ПМ или вентильник индукторный? Я чё-то проскачил.

[i]

но надо также понмить что нагрев при этом возврастает
и учитывать есть ли резерв чтоб переварить это увеличение

Похоже начинаем сближение.
Возрастёт мощность нагрева пропорционально увеличению R, а сам нагрев останется прежним, так как время разгона снизится. И скорость упадёт.
Таким образом после улучшения мотора по методу 1) получится более скоростной мотор, а по 2) более тяговитый.

[Alex_Soroka]

Мотая больше/меньше, толще/тоньше мы получим движок либо скоростной, либо тяговитый, либо ни то ни сё.

[b-b]именно так !!![/b-b]
Компромиссов - не бывает - т.е. ИЛИ ИЛИ...

Я предлагаю "делать" мотор тяговым или скоростным в зависимости от дорожной обстановки. Так как это сделано в автомобилях.

[b-b]и это будет правильно ![/b-b]
только вот я -бы отказался от "контрроллера" в его понимании сейчас - и все ключи сделал внутри МК, чтобы обмотки ключевать на месте, без длинных проводов, и заодно вплоть до "один полевик на одну обмотку" - тогда можно поиграться с режимами так чтобы большее число витков(обмоток) одновременно работало - и заодно "число полюсов" можно будет менять на лету, не релющками а самим алгоритмом работы.

1) Увеличим число параллельных проводков в косе и намотаем те же витки, и оставим тот же ток. Получим экономию по нагреву обмоток из -за снижения плотности тока по меди.

[b-b]Вот это - как раз для "полевик на обмотку"[/b-b]
т.е. параллельные ветки ставим на свои ключи и работаем либо все витки либо часть - алгоритм можно какой угодно вот вам и "уменьшение магн.потока".

[VladimirA]

только вот я -бы отказался от "контрроллера" в его понимании сейчас - и все ключи сделал внутри МК, чтобы обмотки ключевать на месте, без длинных проводов,

К сожалению на форсированном МК нельзя ставить управление в нутрь. Там написано, что в дальнейшем у него перегрелись релюшки, т.к. температура поднималась выше 180 С. Поэтому он собирался выводить провода и коммутировать с наружи.
Мне кажется идея хороша для облегченных моделей Элвелов с Мини МК, где важен каждый грамм.

[nikvic]

но надо также понмить что нагрев при этом возврастает
и учитывать есть ли резерв чтоб переварить это увеличение

Похоже начинаем сближение.
Возрастёт мощность нагрева пропорционально увеличению R, а сам нагрев останется прежним, так как время разгона снизится. И скорость упадёт.
Таким образом после улучшения мотора по методу 1) получится более скоростной мотор, а по 2) более тяговитый.

Никаких "таким образом". При одной и той же плотности тока мощность нагрева и момент не зависят от скорости - если не учитывать мелочи, до сих пор не обсуждавшиеся.


Более толстая "набивка" всего лишь увеличивает верхние скорости ("более скоростной мотор"), становясь при этом  чувствительнее к перегреву в нижнем диапазоне.

[Alex_Soroka]

только вот я -бы отказался от "контрроллера" в его понимании сейчас - и все ключи сделал внутри МК, чтобы обмотки ключевать на месте, без длинных проводов,

К сожалению на форсированном МК нельзя ставить управление в нутрь. Там написано, что в дальнейшем у него перегрелись релюшки, т.к. температура поднималась выше 180 С. Поэтому он собирался выводить провода и коммутировать с наружи.

MagicPIE они не видели
там все внутри - и ничего не плавится...

[andreym]

только вот я -бы отказался от "контрроллера" в его понимании сейчас - и все ключи сделал внутри МК, чтобы обмотки ключевать на месте, без длинных проводов,

К сожалению на форсированном МК нельзя ставить управление в нутрь. Там написано, что в дальнейшем у него перегрелись релюшки, т.к. температура поднималась выше 180 С. Поэтому он собирался выводить провода и коммутировать с наружи.

MagicPIE они не видели
там все внутри - и ничего не плавится...

на пирог уже жаловались и не один человек что мол перегревается летом и "ниедит" да и токи в 25ампер как то смешно выглядят....
разговор то был про [b-b]форсированное мк[/b-b] а это хотябы 2-3 киловата а не "целых тысячу ватт в пике при старте"

[Павел]

andreym, у Вас в под аватаром написано про 3 кВт мощности, но если посчитать, то, к примеру, при разгоне 100 кг до 50-ти за 4,7сек средняя мощность составит 2,05 кВт, что далеко не есть 3 кВт.
Поясните, если не сложно, может я где-то ошибся?
Если 3 кВт - это потребляемая мощность от акка, то это не совсем корректно писАть 3 кВт, когда 1 кВт идёт в тепло, а то так и я могу пару утюгов включить и получить теже 3 кВт потребления

[nikvic]

andreym, у Вас в под аватаром написано про 3 кВт мощности, но если посчитать, то, к примеру, при разгоне 100 кг до 50-ти за 4,7сек средняя мощность составит 2,05 кВт, что далеко не есть 3 кВт.
Поясните, если не сложно, может я где-то ошибся?

1/ Мощность, которую можно использовать, ограничена произведением скорости и силы трения - лишняя на старте уйдёт в визг.
2/ Со скоростью растёт как куб мощность на преодоление сопротивления воздуха.

Так что  график мощности "на ускорение" в процессе разгона всегда ниже графика полезной мощности мотора.

[ZxV]

Возрастёт мощность нагрева пропорционально увеличению R, а сам нагрев останется прежним, так как время разгона снизится.

не указано какие варианты сравниваются

пусть запитываем три варианта двигателя от одного и тогоже контроллера (тоесть ток одинаковый)
для всех трех вариантов разгоняем электровелосипед только до той скорости при которой у варианта 3 начинает падать ток изза противоэдс
0 двигатель в родном состоянии
пусть паз заполнен медью на половину (толщиной изоляции и круглостью пренебрежом)
сопротивление R
время разгона t
мощность потерь на омическом сопротивлении P
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А
плотность тока J
1 двигатель с полным заполнением паза
число витков как у 0
площадь сечения провода удвоена
сопротивление R/2
время разгона t
мощность потерь на омическом сопротивлении P/2
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А/2
плотность тока по меди J/2
2 двигатель с полным заполнением паза
относительно 0 удвоено количество витков
площадь сечения провода как у 0
сопротивление 2R
время разгона t/2
мощность потерь на омическом сопротивлении 2P
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А
плотность тока по меди J
3 берем двигатель 1 и вкатываем в него удвоеный ток
получаем
время разгона t/2
мощность потерь на омическом сопротивлении 2P
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А
плотность тока по меди J
итого
двигатели 1 и 2 в первом приближении одинаковы
но работают в разных режимах
один дефорсирован другой форсирован
при этом они имеют одинаковую номинальную мощность 
но разные рабочие токи и напряжения

Таким образом после улучшения мотора по методу 1) получится более скоростной мотор, а по 2) более тяговитый.

из приведенного выше примера видно
что при изменении диаметра проводников обмотки
скоростность или тяговитость не является внутренним свойством мотора
изменение диаметра проводников влияет только на то насколько мотор подходит к данному контроллеру в рамках поставленой задачи

[nikvic]

"Почему нельзя переключать обмотки МК на треугольник и почему нельзя запитывать МК трехфазным синусоидальным напряжением."

Запитывать МК настоящей трёхфазкой, генерируемой синус-контроллером, можно и нужно: от этого никакого вреда кроме пользы (повышенный КПД). Эта трёхфазка должна иметь ту же частоту, что и обычные меандры  простого контроллера, и надлежащую фазу относительно "магнитного положения" обмоток. Это требует предвычислений и реализуется только в достаточно программируемых контроллерах.

Теперь про треугольник и звезду. Обмотки статора распределены по 3*М зубцам, каждый зуб можно обматывать двумя способами (если ток идёт от центра треугольника, зуб может оказаться северным либо южным полюсом). В соответствии с этим "разметку"  обмоток обычно описывают словом в алфавите АаВвСс на зубъях статора.

Сама последовательность подбирается так, чтобы при любом повороте ротора (а там 2*Р магнитов) возникающие магнитные фазы "катушки" были бы хорошо согласованы друг с другом. Есть всякие таблицы предпочтений (и методы их составления, похожие на работу с нониусом).

То же справедливо и для треугольника, но разметка, которая годится для треугольника, может быть  плохой для звезды и наоборот! Это - обычная ситуация, "помогающие" друг другу витки для треугольника в случае звезды работают в раздрай.

Хотя есть и такие М, Р и разметка, что она будет хороша и для треугольника, и для звезды...

[i]

2 двигатель с полным заполнением паза
относительно 0 удвоено количество витков
..
время разгона t/2
..
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А
..
3 берем двигатель 1 и вкатываем в него удвоеный ток
..
время разгона t/2
...
выделевшееся энергия на омическом сопротивлении А
...
из приведенного выше примера видно
что при изменении диаметра проводников обмотки
скоростность или тяговитость не является внутренним свойством мотора
изменение диаметра проводников влияет только на то насколько мотор подходит к данному контроллеру в рамках поставленой задачи

Согласен.
Мотор отдельно от контроллера, батареи, проводки и самого ТС не очень интересен. Эти "обвесы" мотора диктуют свои ограничения. Батарея ограничивает по напряжению - скорость, а по ёмкости - ток и время, контроллер и проводка ограничивают нас по току.
В этих ограничениях мотор 2 достигнет меньшей скорости чем 3, а мотор 3 больше потеряет на нагреве цепей питания чем 2 и "высосет" батарею быстрее.

Короче, старая проблема: что лучше поднимать, ток или напряжение.
"Правильного" общего решения здесь быть не может, обязательно нужно принимать во внимание конкретные ограничения на принятие решения.