Электрические двигатели нового поколения

[metelev_sv]

Вот если бы R можно было посчитать как-то из даташита, вообще круто бы было.

Там, где RPM почти ноль поделить напряжение на ток, да и все дела.

1/Могу.
2/ В этом нет нужды: ток идёт по толстым проводам из контроллера в мотор.

Да, правильно, ток можно определить. Накапливаться ток нигде не может, если там ёмкости значительной нет. Значит я  неправильно подумал и написал.

[zap]

Там, где RPM почти ноль поделить напряжение на ток, да и все дела.

Дык, редкий даташит долетает даже поблизости от этого места
Обычно они заканчиваются в районе 20-30Н*м. Видимо, динамометр больше не могёт
Попробовал посчитать как (U-E)/I_ф, но получается около 0.4 для всего интервала оборотов, вместо 0.14
Лень думать, башка уже не варит. Пойду посплю, щтоле.

[metelev_sv]

Там, где RPM почти ноль поделить напряжение на ток, да и все дела.

Дык, редкий даташит долетает даже поблизости от этого места
Обычно они заканчиваются в районе 20-30Н*м. Видимо, динамометр больше не могёт
Попробовал посчитать как (U-E)/I_ф, но получается около 0.4 для всего интервала оборотов, вместо 0.14
Лень думать, башка уже не варит. Пойду посплю, щтоле.

А сопротивление проводов не даёт вклада? И сопротивление контроллера.

[nikvic]

А сопротивление проводов не даёт вклада? И сопротивление контроллера.

Даёт, но сравните длину/сечение проводов и обмотки, да дело сводится к добавке...
У контроллеров учитывается сопротивление двух мофсетов. Хотя я и не знаю вольт-амперной характеристики оных - есть ли там пропорционалтность.

[zap]

Наклонная ВАХ у канала полевика есть, но она мало влияет в нашем случае. Для IRFB4110:

Какое-то влияние она может оказывать разве что в районе ХХ. Уже при вольте разницы между U и E полевик пропускает ток в 100 ампер, что более чем достаточно (ограничение по сечению ножек - 75А).

[nikvic]

Вы же даёте оценку К - вот и умножьте её на РПМ/30*ПИ - чтобы получить Е и удивиться.
Для первых 25 отсчётов НТ35 (и Вашего К=1.37 - и тем более моего ) Е БОЛЬШЕ батарейного напряжения!

Вы что-то путаете, как раз с этим всё выходит тютелька в тютельку. Посчитал E и для HT35, и для HS35.
==Да, здесь я дважды умножил на К - вечерние трудности== 
Вот если бы R можно было посчитать как-то из даташита, вообще круто бы было.

Теоретически по М считается (через М0, К) фазный ток, плюс R - имеем фазное напряжение и приближение ко входной мощности. Далее минимизируем какую-то невязку, варьируя М0, К, R  - и получаем все три.

Однако в тяжёлых и лёгких режимах R меняется %% на 20 (300К, 360К) - так что сам шит зависит от порядка получения точек.

[zap]

С какой радости R вдруг меняется? Он может меняться только от нагрева двигателя, с учётом ТКС меди. Учитывая, что даташиты составляются на основании довольно коротких (по времени) экспериментов, думаю, температурой обмотки можно пренебречь. К тому же, можно брать данные на токах существенно ниже максимально допустимых для данного двигателя.

Фазный ток у меня уже есть, я через него К считаю, E тоже есть. Но использовать их для вычисления R не получится, так как я считаю фазный ток уже исходя из знания R. А уже K и M0 считаются исходя из знания фазного тока. Так что если считать R исходя из U, E, I_ф то получим тот же самый R, за вычетом погрешностей подсчёта.

R надо каким-то образом посчитать без знания K, M0. Только по исходным данным.

P.S. Хм, только заметил, что выше не приводил ссылку на таблицу с расчётами. вот она.

[nikvic]

Фазный ток у меня уже есть, я через него К считаю, E тоже есть. Но использовать их для вычисления R не получится, так как я считаю фазный ток уже исходя из знания R.

Есть у Вас U (V),   I (A), M, omega. Вы используете, как я понял, произведение U (V), I (A), т.е.  P1=U*I. И фазный ток Вы подбираете, варьируя К и очень приближённо решая квадратное уравнение P1=Х*(К*омега+Х*R). Верно ли я понимаю?

[zap]

И фазный ток Вы подбираете, варьируя К и очень приближённо решая квадратное уравнение P1=Х*(К*омега+Х*R). Верно ли я понимаю?

Что значит подбираю, фазный ток напрямую вычисляется.

U*I = I_ф*(E + R*I_ф),
E = N / kV

Код Выделить Развернуть

      (N^2 +/- sqrt(4*R*kV^2*U*I)) - N
Iф = ---------------------------------
                   (2*kV*R)

Из двух вариантов беру тот, который с "-", т.к. тот который с "+" даёт отрицательный ток.

[nikvic]

И фазный ток Вы подбираете, варьируя К и очень приближённо решая квадратное уравнение P1=Х*(К*омега+Х*R). Верно ли я понимаю?

Что значит подбираю, фазный ток напрямую вычисляется.

U*I = I_ф*(E + R*I_ф),
E = N / kV

Код Выделить Развернуть

      (N^2 +/- sqrt(4*R*kV^2*U*I)) - N
Iф = ---------------------------------
                   (2*kV*R)

Из двух вариантов беру тот, который с "-", т.к. тот который с "+" даёт отрицательный ток.

N,  k, и V - это хто?
Да и скобки в E = N / kV  нужны?

[zap]

N это обороты в минуту.
kV это кол-во оборотов на вольт для данного двигателя (термин от авиамодельщиков).
Грубо считаю как N для ХХ делённое на U.
В принципе, разработчики двигателя обычно ориентируются на круглую цифру (думаю). Т.е. к примеру для HS35 kV вместо 9.77 должен быть 10.
Все константы и расчётные величины приведены внизу под таблицей.

[nikvic]

N это обороты в минуту.
kV это кол-во оборотов на вольт для данного двигателя (термин от авиамодельщиков).
Грубо считаю как N для ХХ делённое на U.

Нормальный порочный круг, т.к.  это kV - приближение к К, с точностью до числа секунд в минуте и Пи.
Точнее, в идеале К= 1/kV * Пи/30.

[zap]

Такого не может быть, т.к. K имеет прямое отношение к мощности мотора (кол-во ньютон-метр на каждый ампер в фазной обмотке), а kV просто связывает кол-во оборотов к напряжению. Сверхмощный и микроскопический мотор могут иметь один kV, и при этом у них будут совершенно разные K.

[nikvic]

Такого не может быть, т.к. K имеет прямое отношение к мощности мотора (кол-во ньютон-метр на каждый ампер в фазной обмотке), а kV просто связывает кол-во оборотов к напряжению. Сверхмощный и микроскопический мотор могут иметь один kV, и при этом у них будут совершенно разные K.

""""Грубо считаю как N для ХХ делённое на U"""" - это Ваше?
Минута - сокращение для 60сек, а оборот - для числа 6.28

К мощности равным образом имеет отношение и К: максимальная мощность достигается при половинных от ХХ оборотах.

[zap]

""""Грубо считаю как N для ХХ делённое на U"""" - это Ваше?
Минута - сокращение для 60сек, а оборот - для числа 6.28

Я понял, связь между K и kV вытекает из Вашей формулы E = K * ω, и моей kV = E / N.

Тогда получается, что совсем разные по габаритам и мощности двигатели таки могут иметь одинаковый K?
Просто в мелкий мотор столько ампер не вкачаешь, как в большой.

Тогда выходит, что K можно приближённо тупо считать как (30*U)/(π*N) для ХХ.

Кстати, для модельных движков производитель часто приводит свой kV. Тогда K для них считается элементарно: K=30/(kV*π) ~= 9.55/kV

[nikvic]

""""Грубо считаю как N для ХХ делённое на U"""" - это Ваше?
Минута - сокращение для 60сек, а оборот - для числа 6.28

Я понял, связь между K и kV вытекает из Вашей формулы E = K * ω, и моей kV = E / N.

Тогда получается, что совсем разные по габаритам и мощности двигатели таки могут иметь одинаковый K?
Просто в мелкий мотор столько ампер не вкачаешь, как в большой.

Тогда выходит, что K можно приближённо тупо считать как (30*U)/(π*N) для ХХ.

Кстати, для модельных движков производитель часто приводит свой kV. Тогда K для них считается элементарно: K=30/(kV*π) ~= 9.55/kV

Они, с точностью до 30/Пи, обратнопропорциональны. У авиамодельных kV - тысячи, и малые вольты их круто крутят.

[zap]

Тогда считаем так.

1. Сначала M0. Для холостого хода считаем, что разница между вкачиваемой и мех. мощностью вся уходит на преодоление сопротивления подшипника и перемагничивание статора (электрические потери на таких токах можно считать нулевыми).

Код Выделить Развернуть

P2 - P1 = M0*w

     30*(P2 - P1)
M0 = ------------
        (π*N)


Для HS35 получаем M0=-1.44 Н*м
Для HT35 получаем M0=-1.22 Н*м
В общем, близко, что логично для двигателей с одинаковым железом.

2. На ХХ можно предположить, что ШИМ со 100%-м заполнением, т.е. I_ф=I. Тогда:

Код Выделить Развернуть

M = (K*I) + M0
K = (M-M0)/I

Для HS35 K=0.978
Для HT35 K=1.37

В общем, те же яйцы вид сбоку, но короче

[nikvic]

Тогда считаем так.

1. Сначала M0. Для холостого хода считаем, что разница между вкачиваемой и мех. мощностью вся уходит на преодоление сопротивления подшипника и перемагничивание статора (электрические потери на таких токах можно считать нулевыми).

Код Выделить Развернуть

P2 - P1 = M0*w

     30*(P2 - P1)
M0 = ------------
        (π*N)


Для HS35 получаем M0=-1.44 Н*м
Для HT35 получаем M0=-1.22 Н*м
В общем, близко, что логично для двигателей с одинаковым железом.

2. На ХХ можно предположить, что ШИМ со 100%-м заполнением, т.е. I_ф=I. Тогда:

Код Выделить Развернуть

M = (K*I) + M0
K = (M-M0)/I

Для HS35 K=0.978
Для HT35 K=1.37

В общем, те же яйцы вид сбоку, но короче

Считать-то можно, но это заведомо не так.
1/ В тепло уходит не менее 8% вкачиваемой энергии. Это - из-за несинусоидальности фазного напряжения.
2/ Наличие  deadtime, паузы в подаче питания, на время переключения, приводит-таки к некоторому аналогу ШИМа (с частотой порядка килогерца).

Это, конечно, связано с тем, что в даташитах сидят свойства сложного чёрного ящика - мотора и контроллера.

Так что М0 и К по таблицам определяются гораздо хуже, чем в прямых опытах. Для М0 - намотанный грузик, для К - измерение вольтметром напряжений генерации.
То К, что мы пытаемся извлечь из таблиц, равно 0.91*Емакс/РПМ*30/Пи. Здесь 0.91 - среднее значение квадрата косинуса для рабочего такта.