Новый тип двигателя для электровелосипеда

[av-master]

Плохо, что в любой момент времени работает только 1 обмотка из 3.

вот и я о том же. мой вариант 2 из предыдущего поста, как раз работает A - AB - B - BC - C - CA ----- причем каждая работает на всю мощность. пусть и с большими шумами.


ЗЫ
Хотя Вариант Abos с синусом (однополярным) но на все 36-48 вольт (еще не знаю сколько в базовом варианте будет) примерно также работать. но обеспечит плавность момента по всем фазам. хоть и с небольшим падением в 1.41 раза (пока разбираюсь)...

[zap]

Точно, я этот момент как-то прошляпил. Действительно, обмотку можно включать как только зубцы статора прошли середину между зубцами ротора.

Ещё не очень понятно, что будет если зубец электромагнита находится почти ровно посередине между зубцами ротора. Ну, то есть чуть-чуть сдвинут относительно состояния равновесия. По идее, его "тянет" в обе стороны, и от этого сильно теряет в моменте... в полезную работу превращается лишь разница между силами притяжения к обоим зубцам.

[av-master]

тоже вариант. который у Abos в принципе постоянно в работе...
в моем варианте обмотка включается когда углы зубов уже коснулись. т.е. правое расстояние 0% левое уже 60% (40% ширина зуба).

[av-master]

to Abos
Думаю я догадался в чем проблема:
цитата из Википедии:
"ВРД часто путают с синхронным реактивным электродвигателем (СРД), обмотки якоря которого питаются синусоидально изменяющимися напряжениями без обратной связи по положению ротора. СРД имеет низкий КПД, который не превышает 50 % для маломощных электродвигателей и до 70 % для мощных электрических машин."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Вентильный_реактивный_электродвигатель

[nikvic]

Плохо, что в любой момент времени работает только 1 обмотка из 3.
Нельзя ли придумать такую геометрию зубцов, чтобы хотя бы какую-то часть времени работало бы по 2 фазы одновременно? А то ведь из-за этого SRM и проигрывает в удельной мощности BLDC (а ещё из-за отсутствия отталкивания).

Именно отсутствие отталкивания уполовинивает время работы обмотки. Так что дело не в геометрии...

[zap]

Именно отсутствие отталкивания уполовинивает время работы обмотки. Так что дело не в геометрии...

Умом-то я это понимаю, а вот сердце надеется на какую-нибудь чудесную конфигурацию зубцов

В принципе, чем больше фаз у такого двигателя, тем выше габаритная мощность. Но это усложняет контроллер.

[nikvic]

В принципе, чем больше фаз у такого двигателя, тем выше габаритная мощность. Но это усложняет контроллер.

Не понимаю, как это. Сотня фаз лучше десятка?
Если понадобится, станут делать "контроллер" в виде блочка для каждого э-магнита отдельно.

[aleks17121960]

В принципе, чем больше фаз у такого двигателя, тем выше габаритная мощность. Но это усложняет контроллер.

Не понимаю, как это. Сотня фаз лучше десятка?
Если понадобится, станут делать "контроллер" в виде блочка для каждого э-магнита отдельно.

Целую тему это обсуждали,пришли к выводу,что по схеме на магнит слишком сложно и дорого(и громоздко).

[zap]

В принципе, чем больше фаз у такого двигателя, тем выше габаритная мощность. Но это усложняет контроллер.

Не понимаю, как это. Сотня фаз лучше десятка?

Ну да, в трёхфазном двигателе в какие-то моменты можно включать 2 фазы из 3, в четырёхфазных - иногда 3 из 4х, чаще 2 из 4х, в пятифазных - 5, 4, 3, 2 фазы могут быть активны.

Кстати, в силу того, что в SRM ток в катушках не меняет направление, можно вообще обойтись силовым каскадом в виде одного полевика (исток соединить с фазным выводом двигателя), а второй конец всех фаз соединить на землю.

[av-master]

Если бы диаметр двигателя был метр или больше ( есть и такие на траспортерах) то можно и много фаз и по контроллеру на 4 ( а не на одну) фазу. но там денег много )) промышленность всетаки ))



если одним транзистором. теряем на возврате энергии. и проще управлять нижним ключом..

[zap]

Вот мне и кажется, что если делать SRM, то для компенсации низкой удельной мощности есть смысл думать над концепцией мотор-обод.
То есть, чтобы спицы были не между мотор-колесом и ободом, но между втулкой и мотор-колесом. То есть сам двигатель будет идти узкой полоской вдоль внешнего края колеса.

Если на одном транзисторе, возврат энергии будет идти ровно так же -  через обратный диод полевика (или через подключённые ему в параллель шоттки).

Можно обмотки и наоборот подключить - к стоку, а вторые концы к плюсу питания. Тогда нижним полевиком будет действительно проще управлять.

[zap]

Вот каким-то таким макаром.
При желании, вместо диода можно воткнуть второй полевик и устроить синхронный выпрямитель, для повышения КПД контроллера. Но в простых случаях можно обойтись и Шоттки.

[Abos]

to Abos
Думаю я догадался в чем проблема:
цитата из Википедии:
"ВРД часто путают с синхронным реактивным электродвигателем (СРД), обмотки якоря которого питаются синусоидально изменяющимися напряжениями без обратной связи по положению ротора. СРД имеет низкий КПД, который не превышает 50 % для маломощных электродвигателей и до 70 % для мощных электрических машин."
http://ru.wikipedia.org/wiki/Вентильный_реактивный_электродвигатель

Почти верно.
Только вентильный редукторный двигатель, о котором мы рассуждаем, несмотря на то, что он работает в неуправляемом режиме является не реактивным двигателем, а активным. Реактивный двигатель - это двигатель, который не имеет возбуждения и движение ротора осуществляется за счет реактивного момента, возникающего из-за несимметрии магнитной системы ротора. В активных машинах момент возникает из-за взаимодействия магнитных полей (постоянного и переменного, либо 2-х переменных с разной частотой).
Двигатели с диодами (вентилями) называют еще редукторными двигателями с вентильным подмагничиванием и с совмещенной обмоткой статора. Идея следующая. Катушка обмотки на полюсе несет в себе как бы 2 катушки обмотки: по одной протекает постоянный ток и она играет роль обмотки возбуждения, а по второй катушке протекает переменный ток и она играет роль катушки якоря. Это следует из следующих соображений. Так как катушка питается через диод, то понятно, что она питается только полупериодом. Если полуволну синусоиды Вы разложите в ряд Фурье, то увидите, что она имеет 2 основные составляющие (если полусинусоида "чистая") - это синусоида и постоянная составляющая, по амплитуде равные. Отсюда и получается как-бы активная машина. И частота вращения ротора пропорциональна числу цубцов ротора. Если же эту машину закрутить без диодов, то Вы получите двойную частоту вращения с двойным уменьшением момента. Ну, как-то так.

[Abos]

Вот мне и кажется, что если делать SRM, то для компенсации низкой удельной мощности есть смысл думать над концепцией мотор-обод.
То есть, чтобы спицы были не между мотор-колесом и ободом, но между втулкой и мотор-колесом. То есть сам двигатель будет идти узкой полоской вдоль внешнего края колеса.

Так в принципе и делают такие многополюсные машины на больших диаметрах ...

[Abos]

Именно отсутствие отталкивания уполовинивает время работы обмотки. Так что дело не в геометрии...

Умом-то я это понимаю, а вот сердце надеется на какую-нибудь чудесную конфигурацию зубцов

В принципе, чем больше фаз у такого двигателя, тем выше габаритная мощность. Но это усложняет контроллер.

Что обозначает термин - габаритная мощность? На 12 полюсах статора я могу сделать и 3-х-фазную, и 4-х-фазную, и 6-и-фазную, и 12-и- фазную машину. И самым лучшим вариантом по моменту (и энергопреобразованию) будет вариант - 12-и - фазный.
Но при этом будут сказываться силы одностороннего магнитного тяжения, сложный контроллер, но при этом токи фаз будут самые минимальные по сравнению с другими многофазными системами, а это позволяет выбрать силовые ключи на меньшие токи (но их больше по количеству), и еще при этом двигатель будет иметь больший пусковой момент и больший момент "срыва" (бОльшую перегрузочную способность) и бОльший пусковой момент.

[av-master]

zap - энергия запасенная катушкой рассеится на диоде и на сопротивлении катушки. 100% потери. если ключи поставить правильно 2 шт на канал ( стоимость 2 бакса транзистор и бакс на диод - копейки )

Abos - насколько эта чистая реактивка хуже активного подмагничивания ?

еще мысль. если в момент отключения обмотки ток меняет направление, то некоторое время намагниченый ротор будет отталкиваться, возможно даже применение стали с большим гистерезисом для увеличения эффекта.
(только что проверил на электромагнитном замке там такая же схема 2 транзистора 2 диода, после закрытия транзисторов дверь как бы отталкивается. )

[av-master]

Я исхожу из реальных возможностей доступных контроллеров с моторной переферией максимум 4 канала шим ( по 2 конфигурируемых вывода у каждого канала как поочередный режим с dead time - для bldc и им подобным, так и independet mode для SRM так как его начали встраивать в новые моторные dsPIC я читая доку по Шиму узнал о таком двигателе и его перспективах ) т.е. можно на 1 контроллер безболезненно повесить 4 фазы с аппаратным подрезанием шима при превышении тока. транзисторы у мну будут BSC100N06LS3 http://search.digikey.com/us/en/products/BSC100N06LS3%20G/BSC100N06LS3%20GCT-ND/2231039 меньше доллара как оказалось )) 60V 50A (если будет мало поставлю такой же но 100V 90A.
главное чтоб ток через диоды уходил без всплесков ( основная причина вылета полевиков ) для этого нужно низкое сопротивление источника питания короткие провода и проблем быть не должно. первое решаем литием второе встроенным контроллером (мотор обод не доросли еще ) и получаем недорогой сверх надежный вариант. Даже если вылетит транзистор или вся фаза. можно в целом доехать.

[Abos]

Abos - насколько эта чистая реактивка хуже активного подмагничивания ?

еще мысль. если в момент отключения обмотки ток меняет направление, то некоторое время намагниченый ротор будет отталкиваться, возможно даже применение стали с большим гистерезисом для увеличения эффекта.
(только что проверил на электромагнитном замке там такая же схема 2 транзистора 2 диода, после закрытия транзисторов дверь как бы отталкивается. )

Виталий! Иду открытым текстом. Не пытайся перехитрить ПРИРОДУ! Ротор у SRM работает только на притяжение! Все! мне сегодня 51 ... Гуляю. До завтра.