Куплю дорого. Мотор-колесо Шкондина

[Ivan_plus]

Здравствуйте.
Есть фирма Ultra Motors (http://www.ultramotors.co.uk/), где производят велосипеды и скутера с мотор колесами Шкодина.
Что можно улучшить в конструкции мотор колеса?

Статья: Под колесами прогресса.
АВТОР: ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
ОПУБЛИКОВАНО 11 МАЯ 2005 ГОДА
«О конструкции самого мотора компания сообщает весьма расплывчато: полностью закрытый алюминиевым корпусом, не требующий радиатора щеточный двигатель постоянного тока, использующий магниты из неодим-железо-борного сплава. Только из других источников (например, патентов) можно узнать, что постоянные магниты неподвижны и крепятся к оси колеса, а электромагниты вращаются на ободе. Крутящий момент двигателя - 200 Н•м на каждый киловатт мощности, что вроде бы в полтора раза лучше, нежели у ближайших конкурентов. Проще говоря, это значит, что для остановки киловаттного аналога AH300 при помощи рычага длиной один метр на этот рычаг надо давить с силой 200 Н, или почти 20 кг. Если разработчики ничего не приукрашивают, то байк с таким колесом будет резвее многих мопедов и почти равен скутеру.»

[i]

Смотрите.

[i]

А вот патент.

[Creator]

Сам Шкондин, пока еще общался с прессой, напускал туману и говорил что очень сильно усовершенствовал свое мотор-колесо.

потом "туманом" вокруг "мотор-колеса Шкондина" занялись его работодатели.

если мне не изменяет память, у них в планах было в 2005 выйти на серийное производство мотор-колес. только пока тишина. Возможно, все это затевалось с целью хорошо "продаться". Имеется в виду - весь бизнес целиком продать. Вместе с мотор-колесом и его изобретателем.

Осталось дождаться выхода серийной модели электровелосипеда на базе "усовершенствованного" мотор-колеса Шкондина, если он когда нибудь состоится, а не превратится в легенду типа "черной коробочки" Тесла.

[Nickolas]

И патенты читал, и самого на выставке видел и общался. В чем новизна не пойму  Такой мотор в тысяча восемьсот, не помню уже каком году катал пассажиров по речьке не-то Неве, не-то Москварике, надо в учебниках покопаться. Один из первых средств электротранспорта был. Коллектор , правда был внешний.

[Creator]

Шкондин сказал, что сильно свое мотор-колесо усовершенствовал.

вот это новое "мотор-колесо Шкондина" он и продает, или его САМОГО  продают.
госатом может брать примеры по "закрытию" темы на примере этого мотор-колеса.

"совершенно черезвычайно секретно.
пред прочтением съесть"

[i]

По моему разумению "изюминка" мотора Шкондина в коллекторе. Приглядитесь, треть ламелек ни куда не подключена. Иными словами, каждая обмотка в какой-то момент остается без питания, "пауза". В обычных коллекторниках все ламельки подключены к одной обмотке, состоящей из кучи секций. Т.е. мотор "кушает" всегда одинаково, только ток, с помощью коллектора, течет по разным секциям.

У Шкондина каждая обмотка "сама по себе". На 3D модели в предыдущем посте, 6 электромагнитов (ЭМ), они объединены в 3 пары из диаметрально-противоположных  ЭМ. У каждой пары свои щетки.

Когда полюса ЭМ на ходятся напротив магнитов, то сила их взаимодействия, направлена радиально и нет смысла тратить электроэнергию на эту силу. Здесь "пауза".

Когда ЭМ сдвинулись немного в сторону, возникает тангенциальная сила, полезная. Даем ток.

Эффективное использование "пауз", позволяет питать ЭМ в "энерговыгодных" положениях. Это дает как экономию электроэнергии, так и большой крутящий момент.

[Nickolas]

Крутящий момент дает большой радиус и ампер витки! Про экономию лучше не говорить , у стандартных двигателей итак КПД под 97 %, куды больше ? Данное колесо имеет высокий момент, но принципиально не может работать на больших скоростях, поэтому и применимо только в ТС до 40-50 км/час (зависит от диаметра колеса), а зачем им момент в 200 Н/м ?

[GreenFighter]

При всём моём уважении к автору изобретения, не могу не заметить основных недостатков его конструкции, которая по сути является ни чем иным, как обычным двигателем постоянного тока, со всеми, как говорится, вытекающими...

Единственное оправдание применения такой схемы Шкондин даёт в своём патенте: "...что позволяет за счёт размещения постоянных магнитов на роторе упростить конструкцию, повысить мощность и скорость за счёт подвода большего тока и улучшить тепловой режим.". Теперь, если хоть немного вдуматься в суть изобретения, то главным словом будет именнно "упростить". Ну нехотелось автору заморачиваться со всякими там ШИМ и контроллерами, вот и сделал что умел, т.е коллекторный двигатель постоянного тока, к преимуществам которого можно отнести простую регулировку частоты вращения и высокий пусковой момент. А то что постоянная перекоммутация цепей в коллекторно-щёточном аппарате съедает 20-30 процентов КПД, - ну что ж, неприятный побочный эффект, который и сведёт на нет перспективу использования двигателей ПТ на электротранспорте в пользу вентильных.

P.S. Автор данного сообщения высказывал лишь сугубо свою точку зрения,  основанную на вышеизложенных материалах и сведениях, полученных ранее.

[Pushnoi]

О конструкции самого мотора компания сообщает весьма расплывчато

Патент на такой мотор получил еще его изобретатель Никола Тесла.

Это обычный вентильный двигатель но электронный коммутатор заменен на тесловский щеточный.  Естественно потери в щетках будут больше чем в полупроводниках и гибкости элетронного регулирования не будет.

Крутящий момент двигателя - 200 Н•м на каждый киловатт мощности

Есть русское выражение "сравнить Ж с Пальцем" - но тут хотябы оба сравниваемых понятия являются частями тела.

А крутящий момент сравнивать с мощностью БЕССМЫСЛЕННО АБСОЛЮТНО !

Сравнивать нужно произведение момента на угловую скорость - это и есть мощность.

[ser_aleks4]

Я хорошо знаю конструкцию и работу электродвигателя Шкондина. Буду рад ответить на Ваши конкретные вопросы. В конструкции мотор-колеса Шкондина гораздо больше недостатков, чем преимуществ. Для создания конструкции пригодного для производства и отвечающего высоким требованиям надёжности надо очень хорошо потрудиться грамотным специалистам в области электрических машин. На сегодняшний день прикладывались многие специалисты, но результат нулевой. Специалисты с г. Королёва при создании инвалидных колясок и гибридного "Мишки". Специалисты с фирмы " Ултро-Моторы". Жду вопросов.

[i]

Так что же там не так?
Статьи в основном хвалебные и обещающие (оно и понятно - реклама). Хотелось бы узнать мнения опонентов этого мотора. Почему он так долго "пробивается"?

[ser_aleks4]

Что бы понять в чём причина, необходимо: 1. Расписать принцип работы электродвигателя. 2. Подробно описать создание крутящего момента. 3. При очень простой конструкции вопросы процесса коммутации электродвигателя гораздо сложней, чем в обычных коллекторных электродвигателях, тем более что ширина щётки и размеры ламелей коллектора определяют время подключения фазы к источнику питания. 4.Реакция якоря значительная и это приводит к дополнительному нагреву постоянных магнитов. Для снижение величины искрения щётки сдвигают с нейтрали, что приводит к ещё большему нагреву постоянных магнитов. 5.Между соседними ламелями всегда разность потенциалов равна напряжению питания. При резких изменениях режимов нагрузки образование лавинообразного процесса искры всегда приводит к к.з. источника питания и медные коллекторные ламели оплавляются и выгорают. Но при всех недостатках одна изюменка в этом изобретении есть, что и делает этот двигатель конкурентным в своей нише. Инвалидные коляски, электрический транспорт со скоростью вращения не более 200 об/мин. мощность не более 500Вт. А использование этой изюменки при создании электрического генератора делает его тактико-технические характеристики значительно выше  известных генераторов. 

[Alex_Soroka]

...3. При очень простой конструкции вопросы процесса коммутации электродвигателя гораздо сложней, чем в обычных коллекторных электродвигателях, тем более что ширина щётки и размеры ламелей коллектора определяют время подключения фазы к источнику питания. 4.Реакция якоря значительная и это приводит к дополнительному нагреву постоянных магнитов. Для снижение величины искрения щётки сдвигают с нейтрали, что приводит к ещё большему нагреву постоянных магнитов. 5.Между соседними ламелями всегда разность потенциалов равна напряжению питания. При резких изменениях режимов нагрузки образование лавинообразного процесса искры всегда приводит к к.з. источника питания и медные коллекторные ламели оплавляются и выгорают. Но при всех недостатках одна изюменка в этом изобретении есть, что и делает этот двигатель конкурентным в своей нише. Инвалидные коляски, электрический транспорт со скоростью вращения не более 200 об/мин. мощность не более 500Вт. А использование этой изюменки при создании электрического генератора делает его тактико-технические характеристики значительно выше  известных генераторов. 

"художественный свист" все это про "непризнанных гениев"...
у Шкондина ума хватило только на создание КОЛЛЕКТОРНОГО(т.е. обычного ЩЕТОЧНОГО) обращенного движка, со всеми вытекающими проблемами. В то время как МК имени китая уже идут безколлекторные + имеют адаптивное электронное управление.
обьявленная якобы "супердешовость" Шкондиновской поделки - оказалась под большим вопросом, и я уверен что именно из-за "дремучести" + недешовости все это и оказалось за бортом производства МК.

а слова про "значительно выше существующих" - особенно при "щеточном" исполнении - не смешите мои тапочки

[ser_aleks4]

Сорока, Вы не правы. Когда есть огромное желание критиковать надо знать предмет, ну хотябы поверхностно. В чём разница электордвигателя Шкондина и классического коллекторного двигателя постоянного тока? А что касается бесколлекторного двигателя то принцип работы электродвигателя Шкондина гораздо ближе к ним чем все остальные электродвигатели. Изучи прекрасную книгу Овчинекова "Вентельные приводы постоянного тока". Ценные решения в этом изобретении (Шкондина) есть их только очень грамотно надо реализовать. Надо бы дать жизнь изобретению. Но, увы,как это не бонально, нужны деньги.

[Alex_Soroka]

Сорока, Вы не правы. Когда есть огромное желание критиковать надо знать предмет, ну хотябы поверхностно.

Я ХОРОШО ЗНАЮ предмет, называемый вообще-то "электрические машины". причем не просто знаю, а при разработке моего МК мы перебрали с ребятами из НИИ Электродинамики массу возможных схем.
НАПОМНЮ вам, что электродинамика и вообще электротехника науки консервативные, в том смысле что ВСЕ законы магнетизма давно и прочно проверены и изучены, и все противоречия и несовместимости тех.требований изучены еще лет 50 назад. Сейчас прогресс эл.мех.приводом идет ТОЛЬКО в части управления (электроника со сложными адаптивными алгоритмами) и применения мощных постоянных магнитов ВМЕСТО обмоток подмагничивания(т.е. для создания ПОСТОЯННОГО магн.поля там где оно нужно). ВСЁ!!! Чудес нет и не предвидится !!!

В чём разница электордвигателя Шкондина и классического коллекторного двигателя постоянного тока?

Ни в чем Шкондин придумал еще одну разновидность моментного(!) мотора постоянного тока. И из-за отсутствия у него образования в области электроники, ничего лучше не придумал как поставить туда щеточный узел...
если вы намекаете на "высокий крутящий момент" - то это как раз просто - надо магнитный зазор(рабочий) вынести как можно дальше от оси, а щеточный узел оставить поближе к оси (угловая скорость ниже, щетки меньше стираются). Но все проблемы с числом полюсов, противо ЭДС и перемагничиванием(гистерезис) - ОСТАНУТСЯ ! Так что не надо "лохматить бабушку", никакого "откровения" у Шкондина там нет и не могло быть.

только очень грамотно надо реализовать. Надо бы дать жизнь изобретению. Но, увы,как это не бонально, нужны деньги. 

знакомая песня: "меня не понимают и не дают мне миллион! какие все вокруг козлы!! это всемирный заговор против меня!!!" 
...надоело уже слушать эти сопли...
Какой РЕАЛЬНЫЙ КПД у Шкондина ? как и чем его меряли ? Откуда сведения про "в РАЗЫ лучше" ???

Хотите денег ? давайте сделаем лабораторные испытания-соревнования между МК Шкондина и МК имени китая(с электроникой) - а потом выложим их и выложим реальную цену - и вы сами увидите кого из них надо отправить пылиться на полку...

[ser_aleks4]

Я о книге автор Овчинников И.Е. "Вентильные электрические двигатели и привод на их основе". Санкт-Петербург. КОРОНА-Век. 2007. Изучи.
Цитата из книги. "....,вентильный двигатель является одним из самых перспективных исполнительных элементов современного электропривода. К этому следует добавить, что благодаря применению современных магнитотвердых материалов, по такому важному удельному показателю, как величина электромагнитного момента на единицу массы двигателя ( М/G), ему практически нет равных среди разнообразных типов электрических двигателей. Не ты первый, который предлагает провести сравнительные испытания. И что интересно, их провели В Московском Энергетическом институте и в лаборатории электрических машин в Лондоне и потвердили высокие тактико-технические показатели двигателя Шкондина. Всё не так одназначно, как Вы утверждаите. В настоящее время я изготовляю ветроэнергетическую установку, используя это изобретение (доработал  и устранил недостатки, которые мне известны). Хочу проверить правильность принятых мною решений. В разработке электродвигатель (мотор-колесо) номинальной мощности 5кВт., пиковая мощность     20-25кВт.   Напряжение 120В. Габариты : Внешний диаметр примерно 180- 200мм.,  длина без вылета вала примерно 130-140мм. Материалы и комплектующие приобрёл только для электродвигателя на контроллер ещё придётся разориться.   Закончу с генератором, приступлю к двигателю. На что ставить у меня есть. Желаю успехов и Вам. Поменьше злости, если чего-то не понимаешь разложи всё по полачкам. 

[Alex_Soroka]

Я о книге автор Овчинников И.Е. "Вентильные электрические двигатели и привод на их основе". Санкт-Петербург. КОРОНА-Век. 2007. Изучи.

читал я ее , и что с того ? чем вы меня удивить хотите ?

И что интересно, их провели В Московском Энергетическом институте и в лаборатории электрических машин в Лондоне и потвердили высокие тактико-технические показатели двигателя Шкондина.

ГДЕ ОНИ ОПУБЛИКОВАНЫ ??? В КАКОМ НАУЧНОМ ЖУРНАЛЕ ???
я много наслышан об "испытаниях" даже "сверхединичных" моторов - НО ГДЕ ДАННЫЕ ОБЬЕКТИВНЫХ ИСПЫТАНИЙ ??? что вы все воду льете ???

Всё не так одназначно, как Вы утверждаите.

все именно так как я утверждаю: ЧУДЕС В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ НЕ БЫВАЕТ !
и если Шкондин говорит о чуде - то он шарлатан! 

В разработке электродвигатель (мотор-колесо) номинальной мощности 5кВт., пиковая мощность     20-25кВт.   Напряжение 120В. Габариты : Внешний диаметр примерно 180- 200мм.,  длина без вылета вала примерно 130-140мм. Материалы и комплектующие приобрёл только для электродвигателя на контроллер ещё придётся разориться.   Закончу с генератором, приступлю к двигателю. На что ставить у меня есть. Желаю успехов и Вам.

дайте мне пожалуйста диаметр по "рабочему магнитному зазору" и длину этого зазора (длина самого "рабочего зазора" по металлу ротора) - т.е. по сути меня интересует "площадь магнитного зазора" и радиус(диаметр) на котором он расположен от оси вала. И я вам скажу его крутящий момент не проводя сложных расчетов ПРОВЕРЕНО НА ПРАКТИКЕ, в 100% случаев дает результат который будет иногда лучше чем "изготовленный на практике". Сразу будет видно стОит-ли вам мучаться далее и подтвердятся-ли вам заявленные характеристики.