Оптимальный диаметр колеса в плане КПД

[zap]

Полный обсчёт состоит из обсчёта каждого ШИМа внутри каждого цикла.

Естественно, так глубоко калькулятор не опускается, к тому же на данном графике отображается не последовательный процесс разгона, а лишь характеристики двигателя в разных условиях (т.е. каждая точка на графике на самом деле независима от остальных). Поэтому запускать процесс симуляции разгона ни к чему.

Там, насколько я понял, симулируется один цикл ШИМ для каждой скорости вращения. Включение ключей, пауза, выключение, пауза.

В которых строчках файла  http://ebike.ca/simulator/includes/motor_specifics.js сидит
функция calculateAll()?

Строка 771. А что, в Вашем редакторе нет функции поиска?

[nikvic]

Почти полностью на нагрев.

На нагрев чего? I² мы минимизировали, всё равно имеем энергию утекающую в какую-то дыру.

Посмотрите формулы. Контроллер, у них, ограничивает батарейный ток, а фазный устанавливается в соответствии с закачиваемой мощностью.

Когда ограничен фазный ток, то закачиваем всё равно не меньше I*I*R, а полезная мощность пропорциональна оборотам.

[zap]

Впрочем, если посмотреть внимательно, то в общем-то ничего страшного и неожиданного в низком КПД на малых оборотах нет.
Возьмём, например, HT35 и ограничим фазный ток 15 амперами.
На скорости 5 км/ч полезная мощность составляет 89Вт, а электрическая мощность 176Вт.
КПД всего 50%.
Куда пропадает энергия?
Сопротивление обмоток HT35 - 0.284 ома. Значит при токе 15 ампер на нагрев уходит 63.9Вт.
Значит на другие потери теряется всего-навсего 23.1Вт.
Фигня, хотя казалось бы КПД 50% это ужас-ужас.

Или, скажем, на 10 км/ч.
Полезная мощность 171Вт, электрическая мощность 263Вт, КПД 61%.
При этом в нагрев обмотки уходят те же 63.9Вт, а на другие потери уже 28.1Вт, чуть больше но непринципиально.

15 км/ч.
Полезная мощность 247Вт, электрическая мощность 343Вт, КПД 72%.
В нагрев обмотки уходят те же 63.9Вт, на другие потери остаётся 32.1Вт.

Ну, в общем, всё и есть примерно так, как я думал, только прочие потери не совсем постоянны а немного растут вместе со скоростью.
Вероятно, это и есть гистерезис зубцового момента.
И даже порядок прочих потерь я прикинул правильно.

[max_x_20]

вообще не понятно почему на маленькой скорости должен быть нагрев, запас мощности МК огого а тут в нагрев такие цифры...  ведь байк с телом можно мизинцем толкать со скоростью 5 км ч   

[nikvic]

вообще не понятно почему на маленькой скорости должен быть нагрев,

Удивительное непонимание. Мощность вкачивается, а механической выходят крохи...

[edw123]

вообще не понятно почему на маленькой скорости должен быть нагрев,

Удивительное непонимание. Мощность вкачивается, а механической выходят крохи...

Предполагает, что на маленькой скорости вкачивается и маленькая мощность...

Нестационарностью процесса вполне можно пренебречь: электрическая частота на полтора порядка выше оборотов колеса.

Я про другую нестационарность: если на графике указан вкачиваемый ток (=момент) явно выше нужного для данной скорости, то он очевидно идёт на инерцию вращения и линейного ускорения аппарата. Т.е. это не движение с постоянной скоростью и в кпд надо вставлять в полезную часть затраты на преодоление инерции.

... так как чёрный график - это именно полезная работа, а преодоление трения в подшипниках а также зубцового момента не есть полезная нагрузка.

Может и так, но есть и трение покоя у колеса. Это, как бы, не относящиеся к мотору силы и их-то стоило бы указать на графике?

[Demyd]

Посмотрите формулы. Контроллер, у них, ограничивает батарейный ток, а фазный устанавливается в соответствии с закачиваемой мощностью.

в соответствие с мощностью и ограничением контроллера, устанавливается батарейный ток, а фазный устанавливается в соответствии с батарейным и скважностью ШИМ

Когда ограничен фазный ток, то закачиваем всё равно не меньше I*I*R, а полезная мощность пропорциональна оборотам.

не только оборотам, но и рельефу и сопротивлению воздуха

[caprid]

Колесо оптимального диаметра, то которое позволит работать двигателю на его номинальных  оборотах (не путать с оборотами хх). С учетом всех факторов, таких как вес, сопротивление воздуха (актуально на высоких скоростях), рельеф и т.д.   К примеру: меняем один из факторов (допустим вес) - меняется и оптимальный диаметр.

[killer258]

Если на время отвлечься от самого мотора, его крутящих моментов, графиков и тд, то необходимо вспомнить  также ещё и тот фактор, что на не очень хорошей дороге сопротивление движению катящегося по дороге колеса (я не про ветровое сопротивление) обратно пропорционально его радиусу.  Наверное многие замечали, что мопеду/скутеру в лесу с его колёсиками ехать гораздо тяжелее,  чем тому же  мотору  Д-6 с его одной единственной лошадиной силой, но установленному на велосипеде с 28 дюймов колёсами.
Большому колесу катиться гораздо легче. У меня  был мопед Рига (2хскорорсная) и Рига-мини (то же самое, но с маленькими колёсами), так второй из них по грунтовке было заметно труднее ехать, да и на хорошей дороге она до 50 не разгонялась, хотя первая это могла (моторы там и передачи одинаковые были)

[Wector]

Большому колесу катиться гораздо легче.

Угол атаки препятствий меньше.

[killer258]

именно. Известно также, что колесо может перекатываться только через ступеньку, высота которой не превышает половины его диаметра. Сегодня штурмовал  перепаханное бездорожье, и уже на выезде переднее колесо запало в яму с радиусом чуть больше его радиуса. Упал, однако..

[Demyd]

Большому колесу катиться гораздо легче.

Угол атаки препятствий меньше.

с другой стороны, чем больше колесо, тем выше его масса...поэтому умные люди уже давно вычислили оптимальный размер- оптимальным считается колесо 28"
кстати, размер запатентован...из двух абсолютно одинаковых велов, кроме диаметра колеса, вел с колесом 28" будет стоить на 10-15% дороже.
поэтому хитрые производители и крутят, то 29" (хотя колесо имеет обод 622, как и 28дюймовое),
сейчас вот придумали новый стандарт 27,5"

[caprid]

На мягком грунте (например песке), маленькое колесо закапывается глубже (т.к. площадь пятна контакта больше меньше) тем самым усугубляя свой "угол атаки". А вот на асфальте стартовать будет легче ,даже если сравнять все передаточные отношения с большим колесом. Опять же большое колесо лучше выполняет функцию маховика (накапливает энергию)... а его (в смысле маховик) придумали недаром. Проведите эксперемент (можно мысленно):
Два велосипеда. Один с 20" колёсами , другой с 28" соответственно. Ровная поверхность.
Какой из велосипедов быстрее справится с заданием начать движение и полностью остановится подряд десять раз? ещё и с меньшими энергозатратами?
Это я к тому, что и у маленьких колёс есть ,пусть и небольшие, но плюсы. Всё зависит от условий эксплуатации.Например: На асфальтном тротуаре, в пешеходный "час пик", удобнее на маленьких колёсах, чем на 28".

[Snaiper]

Да одинаково...Просто большее колесо нужно будет медленнее но сильнее толкать чем маленькое, которое нужно легче толкать, но развивать большие обороты. А стартуется и останавливается одинаково.
И не надо сравнивать все предаточные...Иначе ето будет сравнение трактора и самоката.
Вот если сравнить тяговое на 28 дюймов и скоростное на 20 дюймов при одинаковой мощности и соотношении "тяговитости" то было бы интересно.

[caprid]

Ранее предложили ненадолго отвлечся от моторов, что я и сделал. Насчёт передаточных отношений подразумевал: одинаковое расстояние проезда велосипеда за один оборот педалей (без наката естественно). Скорость достаточно 6 км/ч, что бы разница была очевидней.
Инертность у больших колёс выше чем у маленьких...

[Demyd]

Ранее предложили ненадолго отвлечся от моторов, что я и сделал. Насчёт передаточных отношений подразумевал: одинаковое расстояние проезда велосипеда за один оборот педалей (без наката естественно). Скорость достаточно 6 км/ч, что бы разница была очевидней.
Инертность у больших колёс выше чем у маленьких...

инертность в обе стороны работает, т.е. для одного оборота педалей при бОльшем колесе и усилия бОльшие нужно приложить...
ранее некоторые производители пытались использовать колёса 35", и как видим из этого ничего хорошего не вышло...в свой время для придания бОльшей прочности для горных велов без увеличения массы колеса, применили стандарт 26". вышло удачно, для своего времени (70-90е года), пока не разработали прочные Ал. обода и фолдинговую резину...а сейчас 26" - нишевый стандарт...
так, что рулит 28" и его маркетинговые производные (27,5" и 29")

[Wector]

так, что рулит 28" и его маркетинговые производные (27,5" и 29")

27.5" - это они так обозвали 28" но с тоненькими шоссейными 20-23 мм покрышками?

[av404]

Известно также, что колесо может перекатываться только через ступеньку, высота которой не превышает половины его диаметра.

Может половины радиуса? Если без экстрима...

...сопротивление движению катящегося по дороге колеса обратно пропорционально его радиусу

Вот это правильное наблюдение. Я, со своими 16'' колёсиками, ощущаю это ежедневно. Очень важно поддерживать регулировки, смазки и давление в шинах. Иначе никакого КПД

На мягком грунте (например песке), маленькое колесо закапывается глубже (т.к. площадь пятна контакта больше)

Наоборот - меньше площадь. Думаю, просто описался, надо поправить.

Мне сдаётся, что к оптимальному размеру 28'' пришли чисто из физических пропорций человека и его физических же возможностей. И уже потом под этот размер разрабатывали и системы передач, и мотор-колёса. Естественно для большинства типичных условий получаем мах КПД на 28'' колесе. Конечно есть и исключения, но это именно исключения