Отечественный комплект мотор-контроллер

zap · 24 Сен. 2012 в 18:41

Очень интересные графики. По скольким точкам они строились?
Возьмём, к примеру, один из графиков:

Если индукция в воздушном зазоре пляшет так, как Вы нарисовали, то противо-ЭДС E = l*B*v*sin(α) (в электродвигателе α=90^o, а значит E = l*B*v) должно повторять форму индукции т.к. B несинусоидален, а I=const и v=const. То есть, получается, в обычном асинхроннике противо-ЭДС не синусоидальна? (и это дефект, как я понимаю, при синусоидальном питании).

P.S. Было бы интересно узнать методику расчётов, хотя бы ссылку или ключевые слова для самостоятельного поиска. А повторить расчёты в какой-нибудь программе для моделирования магнитного поля не пробовали? Там ведь можно получить точки графика с гораздо меньшей дискретностью.

Fritz · 24 Сен. 2012 в 19:48

График поля построен по зубцам, в данном случае статор имеет 24 зубца. Если приводить форму поля с учётом неравномерности поля в самом зубце и с учётом раскрытия паза, то картина будет ещё более впечатляющей. Есть результаты расчёта методом конечных элементов в среде Maxwell 3D и Elcut. Обязательно выложу.

nikvic · 24 Сен. 2012 в 20:26

Цитата: zap от 24 Сен. 2012 в 18:41
P.S. Было бы интересно узнать методику расчётов, хотя бы ссылку или ключевые слова для самостоятельного поиска. А повторить расчёты в какой-нибудь программе для моделирования магнитного поля не пробовали? Там ведь можно получить точки графика с гораздо меньшей дискретностью.

Модель, полагаю, такая. Внутри железа - тонкие "медные" стержни по цилиндру, ААААВВВВСССааавввссс (три обмотки, направление тока при взгяде с торца). Амплитуды одинаковы, фазы сдвинуты на 120гр.. Берём поворотики (360/24?), и по стандартным для бесконечно-длинных проводников вычисляем радиальные составляющие поля между проводниками.
Вполне повторимо в Экселе.
=======
Для микста каждая кривая усредняется со сдвинутой на 2 позиции.

Fritz · 24 Сен. 2012 в 20:43

Рассчитанная с помощью Elcut методом конечных элементов форма поля в рабочем зазоре стандартного двигателя 2p=2 z1=24.

Как, нравится реальная картина? А с постоянными магнитами еще круче.

zap · 25 Сен. 2012 в 01:10

С постоянными магнитами ещё интереснее, т.к. противо-ЭДС на наших лисапедных двигателях имеет идеально синусоидальную форму - проверено неоднократно.

Fritz · 25 Сен. 2012 в 10:14

Противо ЭДС это несколько иной параметр. Вращающий момент двигателя напрямую зависит от характера поля в рабочем воздушном зазоре.

zap · 25 Сен. 2012 в 12:45

Я пока не вижу причин, почему форма противо-ЭДС должна отличаться от формы индукции в зазоре. Ибо вторая порождает первую, разве не так?

Fritz · 25 Сен. 2012 в 13:11

Выкладываю график распределения поля для синхронного двигателя с постоянными магнитами. График - далеко не идеальный синус.

nikvic · 25 Сен. 2012 в 13:26

Цитата: zap от 25 Сен. 2012 в 12:45
Я пока не вижу причин, почему форма противо-ЭДС должна отличаться от формы индукции в зазоре. Ибо вторая порождает первую, разве не так?

ЭДС получается после "фазового" усреднения индукции по всему периметру. Так что не берите в голову

Fritz · 25 Сен. 2012 в 14:08

Эта форма реальная, там присутствует целый ряд гармоник, создающих тормозящий момент, что приводит к уменьшению общего момента. Если получить синусоидальное поле - моменты вырастут минимум на 30-50% при том же потреблении электроэнергии. Так что в голову придется брать.

zap · 25 Сен. 2012 в 14:17

Цитата: nikvic от 25 Сен. 2012 в 13:26
Цитата: zap от 25 Сен. 2012 в 12:45
Я пока не вижу причин, почему форма противо-ЭДС должна отличаться от формы индукции в зазоре. Ибо вторая порождает первую, разве не так?
ЭДС получается после "фазового" усреднения индукции по всему периметру. Так что не берите в голову

То есть, если сложить 17 приведённых выше кривулин со сдвигом по фазе получим синус?
"Не верю!".

Блин, надо осваивать какой-нибудь femm, а то я похож на человека, который хочет научиться играть на пианино, но не имеет самого пианино.

nikvic · 25 Сен. 2012 в 14:42

Цитата: Fritz от 25 Сен. 2012 в 14:08
Эта форма реальная, там присутствует целый ряд гармоник, создающих тормозящий момент, что приводит к уменьшению общего момента. Если получить синусоидальное поле - моменты вырастут минимум на 30-50% при том же потреблении электроэнергии. Так что в голову придется брать.

На 30-50% - только с применением торсионных полей

nikvic · 25 Сен. 2012 в 14:46

Цитата: zap от 25 Сен. 2012 в 14:17
То есть, если сложить 17 приведённых выше кривулин со сдвигом по фазе получим синус?
"Не верю!".

Именно это происходит, когда Вы смотрите на осциллограф. Гармоники не видно, хотя они и есть.

Fritz · 25 Сен. 2012 в 15:08

На графике выше - результирующее поле. С учетом гармоник и прочих факторов. Ничего там ни с чем складывать смысла нет.
Вот график моментов, построенный по результатам практических испытаний двигателя до и после замены обмоток на совмещенные:

На графике зеленым показана характеристика стандартного двигателя, фиолетовым с совмещенными обмотками, красным совмещенная с повышенной индукцией.

zap · 25 Сен. 2012 в 16:07

Видел эти графики, они впечатляют

Вот только никак не могу понять за счёт чего такой мощный выигрыш, потому и пытаюсь разобраться.
У меня валяется одно разобранное мотор-колесо без обмотки. Думаю перемотать как-нибудь на досуге, но если есть возможность намотать как-нибудь заковыристо, был бы не против попробовать. Там 46 полюсов (23 магнитные пары) и 51 зубцов на статоре.

Как я понимаю, предлагается мотать в два слоя, первый соединять звездой, второй - треугольником и со сдвигом на 30 градусов. Потом концы треугольника и звезды соединяем вместе, так?

Это всё, что надо учитывать?

Fritz · 25 Сен. 2012 в 16:46

Есть схемы и однослойной намотки, но с постоянными магнитами совмещёнки я ещё не делал. Поэтому результат не могу гарантировать. Думаю прежде нужно сделать полную компьютерную модель и проанализировать её в Maxwell.

zap · 25 Сен. 2012 в 16:54

А из бесплатных программ какая наиболее проста для осваивания новичков? Я софт не ворую из принципа, а платить килобаксы за программу в которой, возможно, даже не смогу разобраться, как-то отдаёт шизой.

P.S. Нашёл на просторах интернетов бесплатный вариант Maxwell SV (бесплатная студенческая версия). Попробуем.

Fritz · 25 Сен. 2012 в 17:12

У очень многих программ для моделирования есть студенческие версии. Но большинство из них сильно ограничены. Самая простая в освоении, на мой взгляд - Elcut. Но в ее студенческой ограничение установлено на 255 узлов сетки (то есть, моделировать можно только простые системы). Также, студенческая версия Elcut позволяет работать с уже обсчитанными моделями. Самый простой способ разобраться, как работать с программой - посмотреть тематические вэбинары от ее создателей. Maxwell - мощный пакет, но для расчетов нужен очень хороший компьютер. Мой с Cure2Duo E8400 считает модель двигателя больше суток. Maxwell 3D стоит порядка 2,5 млн. рублей. В ближайшее время планируем его купить.