О принципах работы электродвигателей с постоянными магнитами.

[sdenis2017]

есть там в списке M250-50A (это 0.5мм)

эта была по умолчанию
на ней потерь 29 Ватт
Добавлено 24 Авг 2022 в 14:11

сталь 0,15мм
8 Ватт потерь
Добавлено 24 Авг. 2022 в 14:12

[sdenis2017]

https://rutracker.net/forum/tracker.php?nm=Ansys%20Motor-CAD  скачивается не всегда

[Капитан Немо]

уменьшение числа витков в два раза, дает уменьшение сопротивления обмотки в четыре раза

ой как интересно, провода меньше в 2 раза, а сопротивление аж в 4 раза. А так бывает, если диаметр провода не менять?
Добавлено 15 Окт 2022 в 16:37

Единственной "принципиально разной" плюшкой, которая сходу в голову приходит, это наличие свободного хода у асинхронников и других двигателей без магнитов (включая ВИД). Магнит не "отключается" никак, поэтому тормозящий зубцовый момент имеется всегда в наличии. Для велосипедов это весьма приятная "плюшка".

наверное, в кавычках должно быть слово приятная, а не плюшка?

[edw123]

ой как интересно, провода меньше в 2 раза, а сопротивление аж в 4 раза. А так бывает, если диаметр провода не менять?

И число проводов в жиле...

[_AAP_]

Сомнения у меня в правильности рассуждения про  обмотку из сверхпроводника, цитата:
"...Итак подали на обмотку 1В, ток через обмотку бесконечность, он вызывает бесконечную силу ампера и ротор мгновенно ускоряется до оборотов при которых противо-ЭДС скомпенсирует напряжение питания...." , пожалуй  забыли , что закон электромагнитной индукции напрямую касается и самих катушек обмоток и соответственно токам самоиндукции в них . Время за которое нарастает ток в катушке пропорционален её индуктивности и обратно пропорционален сопротивлению , если сопротивление нулевое , то ток нарастает бесконечно долго , не мгновенно . Если ток в обмотке нарастает быстро , то сразу возникает большая противо-ЭДС. В принципе тоже самое касается и самого проводника . Сдается , что ток в проводнике с 0-м сопротивлением не может возникнуть. Почитал про опыты со сверх проводниками , ток сначала создают в цепи с сопротивлением , а потом цепь сверхпроводника замыкают , и ток держится . Это как пытаться двигаться по дороге с 0-м трением, по льу, двигаться не возможно , но возможно разбежаться по дороге с трением и потом катится бесконечно долго (при отсутствии других сил) по льду.

[edw123]

ток сначала создают в цепи с сопротивлением , а потом цепь сверхпроводника замыкают

С переменным током тогда совсем не получится?

[_AAP_]

С переменным током тогда совсем не получится?

Если правильно понимаю , то переменный ток это не про сверхпроводники .
Но если чисто гипотетически ....

[_AAP_]

Может я чего то не так понимаю в теории...
Автор  (T-Duke): "Известно что сила Ампера равна току протекающему через проводник * на длину проводника * индукцию магнитного поля. То есть F=B*I*L"
- мне очень интересно этот ток за вычетом того тока  который на нагрев пошел " ... По закону Джоуля-Ленца на сопротивлении будет выделяться энергия "I*I*R , или как ?
    - Скорее всего тот-же ток и греет и магнитное поле создает....

Автор :  "Например одно из мотор-колес, которое есть у меня в наличии имеет сопротивление обмотки 0.17Ом. Номинальный рабочий ток по паспорту - 25А"
- опять не понимаю ,выше по тексту автор по делу  (я согласен тут с ним ) говорит о разности напряжения на двигатель и противо-ЭДС на разных оборотах. 
А тут выдает "Просадка напряжения которое "видит" двигатель при таком токе, составляет 4.25В" при том что расчеты  " мощность в 106 Вт." -но такой расчет получается только при зажатом вале двигателя  .
  - Откуда взялось "просадку оборотов под такой нагрузкой на 8.9%" - если уже стоит ?
  - соответственно спорный момент про "даст просадку оборотов на 35%"
Ладно ,  то-ли я не понял , то-ли кто то ошибся. 
Как я принимаю , при этих расчетах мотор стоит , ну или обороты чуть более нулевых .
Автор :"Конечно крутящий момент вырастет в 4 раза, но потери резко возрастут со 106Вт, при 25А до 1700Вт. То есть вырастут в 16 раз из-за квадратичного закона джоулевых потерь от тока."
Может я снова что-то не понимаю ....
Момент вырос в 4 раза - я  почти согласен с таким утверждением.
Тока потребил в 4 раза больше,  "...вдуть 100А..." против 25 .
Следовательно и из батареи тока съели также в 4 раза больше  - ведь правильно, не в 16 же раз больше ?
-  потратили в 4 раза больше тока , получили момент в 4 раза больше во сколько потратили во столько и получили -все по честному.
    тогда о каких 16 кратных "потерях" идет речь ?
Почему все теоретики электромоторов говорят о "потерях" в виде тепла ?
Я бы сказал, что это не потеря ,а дополнительная польза причем 16 кратная , ее бы научится использовать а не тушить .
По моему разумению ток в проводнике всегда выделяет тепло по закону Джоуля-Ленца,но  при этом тот же ток совершает совершает необходимую работу: светит , вычисляет , крутит, греет.
Выделяемое тепло электрической сети это - жизнедеятельность электрического тока, без этого никуда )
Не надо путать потери с затратами.

Автор : "Поэтому я выступаю противником того, чтобы в двигатель запихивать токи, на которые он не рассчитан. ...вся мощность контроллера будет идти на нагрев атмосферы."
- выше объяснил что не согласен с  утверждением  про чисто потери на нагрев.
А вот в чем я согласен что превышать токи не следует ,но по следующим причинам :
1. Если железо статора мало и "не может тянуть" таких токов и  входить  в насыщение магнитопровода статора, что вполне реально при таких токах,
тем самым не в состоянии выдать ожидаемую магнитную индукцию (намагничивание статора) пропорциональную току ,а соответственно момент и мощность.
Вот тогда при увеличении тока уже нет увеличения момента на валу двигателя. И тут, я согласен ,ток превышающий ток насыщения статора идет чисто в нагрев .
У  двигателя без магнитопровода нет такой проблемы...
2. Да,другая проблема все же в нагреве ,если железо статора тащит закачиваемый в него ток, но  при этом его конфигурация не в состоянии рассеивать тепловую энергию превышающую ту на которую он рассчитан ,
  то происходит перегрев двигателя, горит проводка ,  портятся магниты . Выход - делать охлаждение , собственно то в чем сейчас соревнуются производители электротранспорта.

По поводу эффективности и КПД
Мощность двигателя , на мой взгляд правильно только одно : произведение момента на валу на угловую скорость
N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв
N_дв – мощность двигателя, кВт;
M – крутящий момент, Нм;
ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;
π – математическая постоянная, равная 3,14;
n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.
или:
N_дв=M∙n_дв / 9549 (кВт)

По этому КПД правильно считать как отношение механической мощности на валу двигателя к затраченной электрической мощности .
P=I*U к N_дв=M∙ω
И ведь автор правильно рассуждает про момент на двигателя и зависимость расстояний магнитных систем от вала двигателя.
Все остальные расчеты  с разницей всяких затрат мощностей в железе меди подшипниках  и дележом на реальные затраты  - по моему мнению не убедительно.

[yurgen]

изложите свой вариант,
как это все видите лично вы.

Потом откроем прения, сделаем выводы 

[дотошный_крендель]

тогда о каких 16 кратных "потерях" идет речь ?

о потерях на сопротивлении обмотки, или у вас вместо меди сверхпроводник?

[дотошный_крендель]

Выход - делать охлаждение

вывод не правильный! зачем что то нагревать - чтоб потом его охлаждать...

просто нужен мотор с "запасом" - миникрошка при отдаваемой мощности в 300-600Ватт даже в знойную жару еле теплая...

[_AAP_]

о потерях на сопротивлении обмотки, или у вас вместо меди сверхпроводник?

1. Почему потери ? Это физика протекания тока по проводнику ,всегда идет с выделением тепла . 
На мой взгляд это часть затрат:
   Вы ведь бананы в магазине со шкуркой покупаете , а сколько можно было бы с экономить если б бананы без кожуры приезжали , но без нее сгниют - и доставка банана в шкурке это часть затрат. Так и ток  - что бы он не делал все идет с выделением тепла и это затраты.
А вот где я согласен  с понятием потери - это когда в двигатель заливают тока сверх того что он может превратить в магнитное поле вот этот лишний ток реально только греет.

2. Сверх проводники дело тонкое , сомневаюсь что индуктивность и сверхпроводник дело совместимое.

вывод не правильный! зачем что то нагревать - чтоб потом его охлаждать...

3. Как выше сказал без нагрева ток не работает. А охлаждать приходится когда нет возможности по габаритным или экономическим  показателям увеличить толщину провода или  в номинале габаритов двигателя хватает для рассеивания выделяемого тепла ,но под длительной нагрузкой идет перегрев - приходится искать пути охлаждения.   

Кто может подсказать как без замороченных формул прикинуть ток насыщения для объема/массы статарного железа ?

[yurgen]

Кто может подсказать как без замороченных формул прикинуть ток насыщения для объема/массы статарного желез

а зачем прикидывать, его можно узнать достаточно точно.
Метод известный из практики намотчиков трансформаторов,
я лично тоже этим спосоюом пользовался, когда мотал сварочник на неизвестном железе.
На железо набрасывают несколько витков провода, и подают плавно увеличивающуюся напругу.
Рост тока сначала идет плавно, а в точке насыщения - скачком.
Вот это и есть ток насыщения.
ИМХО, в моторном железе происходит тоже самое

другой способ ,
подавать плавно увеличивающийся  ток в фазу, и безменом замерять момент  проворота.
В точке насфщения ,  увеличение тока  не будет вызывать увеличения тяги

[_AAP_]

... На железо набрасывают несколько витков провода, и подают плавно увеличивающуюся напругу.
Рост тока сначала идет плавно, а в точке насыщения - скачком.
...

В теории это понятно , но то чтобы это на практике применялось - интересно.
Но это про трансформатор.
А что с двигателем , если пару витков вокруг одного зуба - маловато будет для правильного результата , надо все зубы задействовать чтобы все железо насыщалось .
Скачок тока амперметром ловить ?

[edw123]

А что с двигателем , если пару витков вокруг одного зуба - маловато будет для правильного результата , надо все зубы задействовать чтобы все железо насыщалось .
Скачок тока амперметром ловить ?

Всё - не надо, достаточно один зуб. Скачка никакого не будет, будет плавный выход на насыщение.

Грубо можно прикинуть просто по массе мотора. Потому как искать предел насыщения у большинства моторов не имеет смысла - они механически поломаются раньше или сгорят от перегрева - они все сконструированы без расчета на такой перегруз, что наступит насыщение железа.

[yurgen]

. Скачка никакого не будет, будет плавный выход на насыщение.

в трансформаторах скачек есть,
а почему в моторе не будет ?
Да и собственно , как же тогда узнать ( зафиксировать) точку насыщения , если  по вашему ток нарастает плавно ?  

[yurgen]

зы

чатжипити  со мной согласен 

"""
Вы сказали:

как узнать точку насыщения железа трансформатора на практике 
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Точка насыщения железа трансформатора — это уровень магнитной индукции, при котором магнитное ядро трансформатора перестает эффективно намагничиваться, и дальнейшее увеличение тока на первичной обмотке приводит к незначительному увеличению магнитного потока. Определение этой точки на практике полезно для оценки режима работы трансформатора и предотвращения искажений сигнала или перегрева. Вот один из практических методов для ее нахождения:

1. Метод измерения тока холостого хода
Подготовка: Отключите нагрузку с вторичной обмотки трансформатора (режим холостого хода).
Подача напряжения: Плавно повышайте напряжение на первичной обмотке трансформатора.
Измерение тока: Одновременно измеряйте ток на первичной обмотке. Сначала ток будет расти линейно.
Определение точки насыщения: Как только ток начнет резко возрастать без значительного увеличения напряжения, это будет точкой насыщения железа. Это происходит потому, что при насыщении сердечник перестает эффективно намагничиваться, и большая часть дополнительного тока начинает уходить на активные потери.

[yurgen]

они механически поломаются р

а что по вашему  конкретно сломается?
вал рота свернется?
а больше там "ломаться" и нечему