ОКР "Инвалидная коляска с мотор-колесами и LiFePo аккумулятором"

[Abos]

Без уточнения КПД и мощности - пустой разговор, достаточно и двадцати. Вот только чего? Уж зубцы-то должны на 3 делица
=================
Автор указал 400мм как посадочный диаметр для шины колеса в 22", т.е. ~1.75м за оборот. На мой взгляд, великовато, ну да пусть так. Для прогулочной скорости, 3.5км/ч, получаем 2000 оборотов в час или 0.56гц. Для достижения "нормальных" электрических 50гц понадобится 180 магнитов, и расположить их придётся на 125-сантиметровой длине внутренней окружности ротора.
О статоре и говорить не буду - дохлое  дело. Гораздо перспективнее выглядит МК с планетаркой, хотя и там придётся перестраивать мотор на низкооборотный.

Ну, да-к Вы все правильно подсчитали. Только вместо 180 постоянных магнитов с шириной полюсной дуги 0,8 от полюсного деления представьте себе  по 100 зубцов с шириной коронки зубца 0,4 от зубцового деления 2-х пакетов ротора, смещенных относительно друг друга на половину зубцового деления, а между ними один цилиндрический (кольцеобразный) магнит (и забудьте про него). Ротор будет вести точно так же, как если бы на нем было 200 постоянных магнитов в Вашем представлении. И ширина коронки зубца пакета ротора будет как раз5мм, что вполне умещается на 125 см длины окружности ротора.

А я Вам пока напишу расчетные данные на двигатель, который описал (с аксиальным возбуждением от постоянного магнита).
Число фаз обмотки якоря выбрал - 3 (можно пересчитать и на другое число фаз - не принципиально).
Общее число зубчатых полюсов якоря в машине - 15.
Число зубчатых полюсов якоря в фазе - понятно, что 5.
Число элементарных зубцов на каждом полюсе якоря - 7.
Число зубцов на каждом из 2-х пакетов ротора - 100. :az:

[nikvic]

вместо 180 постоянных магнитов с шириной полюсной дуги 0,8 от полюсного деления представьте себе  по 100 зубцов с шириной коронки зубца 0,4 от зубцового деления 2-х пакетов ротора, смещенных относительно друг друга на половину зубцового деления, а между ними один цилиндрический (кольцеобразный) магнит (и забудьте про него). Ротор будет вести точно так же, как если бы на нем было 200 постоянных магнитов в Вашем представлении. И ширина коронки зубца пакета ротора будет как раз5мм, что вполне умещается на 125 см длины окружности ротора.

А я Вам пока напишу расчетные данные на двигатель, который описал (с аксиальным возбуждением от постоянного магнита).
Число фаз обмотки якоря выбрал - 3 (можно пересчитать и на другое число фаз - не принципиально).
Общее число зубчатых полюсов якоря в машине - 15.
Число зубчатых полюсов якоря в фазе - понятно, что 5.
Число элементарных зубцов на каждом полюсе якоря - 7.
Число зубцов на каждом из 2-х пакетов ротора - 100. :az:

Пока не представляю - без рисунка или ссылки: не тому обучен.

Однако замечу, что 100 не делится на 7...

[Abos]

Пока не представляю - без рисунка или ссылки: не тому обучен.

Однако замечу, что 100 не делится на 7...

Ну, пока электронщики и электроприводчики молчат, думаю, Микроныч на нас не сильно обидится, что рассматриваем ту часть электропривода, которая его не особо интересует.

100 на 7 не делится. А это и ни к чему. Ведь 100 - это число пар полюсов ротора. Главное, что 105 делится на 7, так как общее число элементарных зубцов на статоре равно 105.

Даю ссылку на разработку питерских коллег (у меня несколько другие соотношения - более общие, охватывающие многофазные системы, у них - более частные). Патент RU на изобретение №2285322 "Бесконтактный моментный электродвигатель", автор Епифанов Олег Константинович, опубл. 10.10.2006 г., бюл. №28.

[nikvic]

Ну, пока электронщики и электроприводчики молчат, думаю, Даю ссылку на разработку питерских коллег (у меня несколько другие соотношения - более общие, охватывающие многофазные системы, у них - более частные). Патент RU на изобретение №2285322 "Бесконтактный моментный электродвигатель", автор Епифанов Олег Константинович, опубл. 10.10.2006 г., бюл. №28.

Не, патент - не ссылка, а лагерь
Насколько я понимаю,  данный текст -
между ними один цилиндрический (кольцеобразный) магнит (и забудьте про него). Ротор будет вести точно так же, как если бы на нем было 200 постоянных магнитов в Вашем представлении -
плод неуёмной фантазии. Разуверьте, если сможете...

[Abos]

Не, патент - не ссылка, а лагерь
Насколько я понимаю,  данный текст -
между ними один цилиндрический (кольцеобразный) магнит (и забудьте про него). Ротор будет вести точно так же, как если бы на нем было 200 постоянных магнитов в Вашем представлении -
плод неуёмной фантазии. Разуверьте, если сможете...

Понимаю, сложно ... Никто и не обещал, что будет просто.

Кольцеобразный магнит намагничивает левый зубчатый пакет ротора "северной" полярностью. Это значит, что все 100 зубцов левого пакета ротора будут намагничены, как "северные" полюса.

Кольцеобразный магнит намагничивает правый зубчатый пакет ротора "южной" полярностью. Это значит, что все 100 зубцов правого пакета ротора будут намагничены, как "южные" полюса.

Но правый пакет сдвинут относительго левого на половину зубцового деления, т.е. ориентирован (если смотреть со стороны вала) относительно левого пакета так, что зубцы левого пакета расположены напротив пазов правого пакета, а зубцы правого пакета расположены напротив пазов левого пакета. Таким образом в зазоре образуется чередующаяся полярность полюсов N-S в количестве 100 пар, которые находятся под полюсами статора. Они то и заменяют 200 магнитов в Вашей машине.

[Abos]

Для лучшего понимания работы этой машины даю еще одну подсказку.

Генератор с когтеобразными (клювообразными) полюсами, надеюсь, знаете. Они стоят На ВАЗах. Только у генераторов вместо кольцевого магнита на роторе выполнена кольцеобразная катушка возбуждения, питаемая постоянным (выпрямленным) током. При протекании постоянного тока по обмотке возбуждения в воздушном зазоре под пакетом образуется чередующаяся полярность N-S полюсов. И обмотка на статоре выполнена распределенной, а не сосредоточенной. Про статор сейчас не говорим. Так вот, если у генератора заменить кольцеобразную обмотку постоянным магнитом, то с точки зрения возбуждения ничего не изменится. А если обрезать клювы, то получится то же самое, что и у рассматриваемого нами двигателя.

[nikvic]

Генератор с когтеобразными (клювообразными) полюсами, надеюсь, знаете. Они стоят На ВАЗах. Только у генераторов вместо кольцевого магнита на роторе выполнена кольцеобразная катушка возбуждения, .......Так вот, если у генератора заменить кольцеобразную обмотку постоянным магнитом, то с точки зрения возбуждения ничего не изменится. А если обрезать клювы, то получится то же самое, что и у рассматриваемого нами двигателя.

Не вижу возможности превратить сие в требуемый двигатель. Ооооочень маленький коэф. использования поля возбуждения, жалкий момент на РПМ 5000, и это неустранимо.

[Abos]

Не вижу возможности превратить сие в требуемый двигатель. Ооооочень маленький коэф. использования поля возбуждения, жалкий момент на РПМ 5000, и это неустранимо.

Ну это Вы бросьте - по поводу момента. При таких габаритах, что озвучены, Вы ни на какой другой машине не получите большего момента.Там индукции под зубцами доходят до 2 Тл. Зубцы выполняются трапециедальными, а значит присутствует концентрация и усиление магнитного потока.

РПМ - не знаю, но полагаю, что это не то.

[suso]

Не вижу возможности превратить сие в требуемый двигатель. Ооооочень маленький коэф. использования поля возбуждения, жалкий момент на РПМ 5000, и это неустранимо.

Ну это Вы бросьте - по поводу момента. При таких габаритах, что озвучены, Вы ни на какой другой машине не получите большего момента.Там индукции под зубцами доходят до 2 Тл. Зубцы выполняются трапециедальными, а значит присутствует концентрация и усиление магнитного потока.

РПМ - не знаю, но полагаю, что это не то.

РПМ = RPM = Оборо́т в мину́ту (обозначение об/мин, 1/мин, мин−1, также часто используется английское обозначение rpm [revolutions per minute]) — единица измерения частоты вращения: количество полных оборотов совершенных вокруг фиксированной оси. Используется для измерения скорости вращения механических компонентов. ВИКИпЕдИя

[Abos]

РПМ = RPM = Оборо́т в мину́ту (обозначение об/мин, 1/мин, мин−1, также часто используется английское обозначение rpm [revolutions per minute]) — единица измерения частоты вращения: количество полных оборотов совершенных вокруг фиксированной оси. Используется для измерения скорости вращения механических компонентов. ВИКИпЕдИя

Благодарю за разъяснения.

Тогда посчитаем момент. При 1 кВт мощности на валу будем иметь: n=60*f/100=60*100/100=60 об/мин. при частоте питания 100 Гц или 3,14*60/30=6,28 рад/с, тогда M=P/6,28=1000/6.28=159,2 Нм. При увеличении частоты в 2 раза будут увеличиваться обороты и пропорционально - мощность. Момент при этом остается практически постоянным. Т.е., при мощности в 2 кВт, питании от преобразователя при 200 Гц получается момент около 160 Нм и скорость 120 об/мин.

[Abos]

P.S. В 1992 г., работая в научно-исследовательской лаборатории в г. Новосибирске (НГТУ), принимал участие в разработке и изготовлении эл. привода для Николаевского глиноземного завода. Так вот, в качестве эл. двигателя был изготовлен синхронный двигатель с электромагнтной редукцией частоты вращения с вентильным подмагничиванием при питании от ПЧ на 50 Гц. Было выполнено:12 зубчатых полюсов на статоре (по 3 элементарных зубца на каждом полюсе) и 34 зубца на роторе. Диаметр расточки статора составил 1000 мм (1 метр), длина активной части статора - 1000 мм (1 метр). "Дури" получили - момент на валу - 1 тонна*метр, т.е. 10000 Нм при 88 об/мин.   

[Микроныч]

Как - то тема увяла, никаких конкретных предложений не вырисовывается. Жаль.
Если все-таки найдутся желающие специалисты - милостиво прошу писать в личку или на мейл.
С уважением к присутствующим, Евгений.

[av-master]

На стадии на которой мы находимся сейчас четко видно, что и сколько стоит. в 10 раз не получится но в 2-3 точно. )) возможно больше.
+ в 2-3 раза меньший вес, Зарядка за 30-40 минут. и никаких оплат половины стоимости за доставку.
А Моторы для велосипедов ну очень плохо для коляски подходят. их удел более высокие скоростя...

[nikvic]

А Моторы для велосипедов ну очень плохо для коляски подходят.

Моторы, использующие лишь притяжение железок к электромагнитам, ещё меньше годятся для колясок...

[aleks17121960]

А Моторы для велосипедов ну очень плохо для коляски подходят.

Моторы, использующие лишь притяжение железок к электромагнитам, ещё меньше годятся для колясок...

Зато продаются с редукторами и стоят гроши.Зачем в МК упираться,если у коллекторника ресурс не меньше и подходит он лучше?

[nikvic]

Зато продаются с редукторами и стоят гроши.Зачем в МК упираться,если у коллекторника ресурс не меньше и подходит он лучше?

Это - упёртость автора темы. Изначально он даже не мотор обсуждал, а заказывал контроллер, полагая не обсуждаемым применение директ-драйва.
Не понимает он, что ДД для коляски со скоростью  пешехода сможет подниматься по пандусу только с КПД в 2-5%...

[av-master]

Да нормально все будет, я уже ходил смотреть на ДД привода эскалатора 5кВт, и еще одного промышленного эскалатора 300кВт, ниче страшного там нет. Еще раз уточню, КПД любого двигателя в таких условиях будет одинаковым ( нормально сделанного конечно) , Хоть БЛДС хоть Коллекторный, Хоть SRM. будет 2% у одного, то хоть стреляй у другого будет тоже 2 %. коллекторный с редуктором просто атавизм, Нам важен вес, и надежность, согласитесь какой проблемой будет замена щеток для инвалида привязанного к коляске, и т.д... редуктор будет, но электромагнитный а не механический, в остальном отличий от коллекторника нет. синхронник он и в африке синхронник.

[aleks17121960]

Да нормально все будет, я уже ходил смотреть на ДД привода эскалатора 5кВт, и еще одного промышленного эскалатора 300кВт, ниче страшного там нет. Еще раз уточню, КПД любого двигателя в таких условиях будет одинаковым ( нормально сделанного конечно) , Хоть БЛДС хоть Коллекторный, Хоть SRM. будет 2% у одного, то хоть стреляй у другого будет тоже 2 %. коллекторный с редуктором просто атавизм, Нам важен вес, и надежность, согласитесь какой проблемой будет замена щеток для инвалида привязанного к коляске, и т.д... редуктор будет, но электромагнитный а не механический, в остальном отличий от коллекторника нет. синхронник он и в африке синхронник.

Ресурс коллекторных щеток более 2000ч,это с номинальной мощностью,на коляске минимум 4000ч будет,ее разберут уже,а мотор внукам пойдет.КПД максимален на номинальных оборотах,при правильном редукторе он МК на коляске всяко бьет.Если только это не специальное МК(диаметром как раз с колеса)Насчет *редукторы-атавизм*-вообще ерунда,450Вт мотор с редуктором весит 2.6кг,а МК?Редуктор там киловаттный,при средних нагрузках в коляске в 100-150Вт коляску переживет.И все это лежит в границах 150юсд с контроллером,рычаговым газом и ручкой тормоза.Контроллер там простенький и легко дорабатываемый.