Новый тип двигателя для электровелосипеда

[av-master]

На таком диаметре еще и под углом 30 градусов ( в ТЗ колеса под таким углом стоят) любую крышку поведет в сторону. а у мну зазор 0.15 . так что подшипник нужен по внешнему радиусу. ))
Да и тема чисто теоретическая. пока делаем стандартный двигатель.

[gon-ur]

На таком диаметре еще и под углом 30 градусов ( в ТЗ колеса под таким углом стоят) любую крышку поведет в сторону. а у мну зазор 0.15 . так что подшипник нужен по внешнему радиусу. ))
Да и тема чисто теоретическая. пока делаем стандартный двигатель.

Странно, а зачем такой угол?
На Шевроле Ниве на ступице два конических подшибника, расстояние между ними небольшое (не помню, сколько).
Получается, как бы небольшое утолщение колеса в районе оси, если ставить подобное на велосипедное колесо.
Так ШН весит 1400кг, из них больше половины - на две передние ступицы, ну, допустим, на каждую ступицу 350кг - это не считая нагрузки в движении.
У моей ШН сейчас так вообще по одному двухряднику - и всё нормально выдерживают.
Конические роликовые надо регулировать - тонкое дело.
Согласен, что нагрузки по-другому надо рассматривать, когда это дело под углом работает... Так может, все же конические подши решат проблему?
ИМХО - изобретать подшипник диаметром 24 дюйма - плохая идея. Тем более, в том же месте статор контачит (через зазор) с ротором. Не могу представить, где там размещать ролики/шарики...
А где ТЗ, я что-то не могу его найти, может, пропустил?

[av-master]

ТЗ у меня в почте. )) чуть позже нарисую как бы это выглядело если бы пришлось делать ( по моему имхо )

[nikvic]

"Вращающий момент создается за счет намагничивания ферромагнитного ротора магнитным потоком статора, действующая электромагнитная сила стремится изменить его угловое положение в сторону увеличения энергии магнитного поля."

Вот оно что, оказывается - в сторону увеличения энергии магнитного поля
Не, адназнчна - в вечные двигатели!

[av-master]

Уменьшив сопротивление тому самому полю, увеличиваем поле. аналог Закон Ома . Разве не так ?

[nikvic]

Уменьшив сопротивление тому самому полю, увеличиваем поле. аналог Закон Ома . Разве не так ?

Вы путаете 2 разные вещи.
Ситуация здесь та же, что для плоского конденсатора, подключённого либо нет к батарее. Сила притяжения пластин для данного конденсатора полностью определяется энергией, либо напряжением, либо зарядом. И направлена она так, что энергия поля уменьшается, когда заряд фиксирован - можно получить работу. Если подключена батарея, то сила та же, но при сближении пластин батарея накачает в 2 раза больше энергии - хватит и на работу, и на увеличение энергии поля.

Кстати, в "Вашем" двигателе первую половину совмещения зубцов идёт увеличение энергии поля (растёт и ток, и индуктивность), вторую - уменьшение: ток-то обнуляется. А сила, между тем, не меняет направления.

[av-master]

ДО совмещения осей зубов ток растет, в пике в идеале железо насыщается (и только контроллер физически его ограничивает) в этот момент я снимаю напряжение (закрываю ключи), через обратно включеные диоды. накопленная в индуктивности энергия "Выстреливает" назад в Батарею или в соседнюю (включенную) обмотку. В этот момент ток меняет направление. дальше обмотка никак себя не проявляет до следующего включения.

[Abos]

ДО совмещения осей зубов ток растет, в пике в идеале железо насыщается (и только контроллер физически его ограничивает) в этот момент я снимаю напряжение (закрываю ключи), через обратно включеные диоды. накопленная в индуктивности энергия "Выстреливает" назад в Батарею или в соседнюю (включенную) обмотку. В этот момент ток меняет направление. дальше обмотка никак себя не проявляет до следующего включения.

Помнится, мы реактивную энергию, накопленную в индуктивности, "сливали" на конденсаторы, которые потом разряжались на следующую (в это время работающую) катушку обмотки.

[av-master]

Можно и так. но там довольно большие и "крепкие" конденсаторы нужны. они какбы форсируют первый момент после включения обмотки. но конденсаторы на большей ток стоят дорого и служат мало. потому я не стал повторять этот путь. тем более литий хорошо должен эти броски сьесть. да и входной пленочный тоже поможет.

[zap]

В мощных контроллерах параллельно каждому из выходных каскадов обычно ставят конденсатор на 470 мкф.
Я тут прикупил несколько штук по 14 рублей у барыг, на 100 вольт. Не так уж и дорого, а оптом думаю раза в 3 дешевле можно взять.
С толстенными выводами (не проводками, а типа клинами такими толстыми).
Определённо облегчает жизнь аккумулятору... а при питании от сети и вовсе незаменимы - энергию-то обрато в сеть не отправишь.

[av-master]

У конденсатора кроме емкости и напряжения есть еще ряд важных параметров.
к примеру ток. дешевые обычно 3-5А . и срок работы 1000-2000 часов при 25 градусах.

к примеру в ЗУ на 2кВт ( которое мы делаем для этого проекта ) по входу стоит PFC активный. и конденсатор на 300мкФ 450Вольт.
можно поставить: пленочный за 80-100 у.е. ( но мыж не для военных делаем )))
можно поставить: на 5А / 2000 часов за примерно 8-10 баксов как сделал бы рядовой Китаец. но сколько оно проработает я неручаюсь
можно поставить на 10А на 2000 часов за 15 у.е.
но я думаю что будт там жить 20А 3000 часов за 24 бакса. при общей цене девайса в ... не одну тысячу у.е. разницы в 15 у.е никто не заметит. а работать будет гораздо надежней.
за 15 лет разработки и 3 года ремонтов до этого, самое узкое место - конденсаторы (( 


к примеру плохой конденсатор http://search.digikey.com/us/en/products/ECO-S2AA471BA/P7516-ND/411774 для буфера

пример хорошего http://search.digikey.com/us/en/products/B41456B9478M/495-4229-ND/2269438

[nikvic]

Проверка рисунка - не прошёл...

Ну да ладно. Нарисованный там двигатель имеет простой ротор, где-то я видел двойной с постоянными магнитами (вдоль оси) или магнитным кольцом, и ещё где-то - предложение вместо них использовать э-магниты с запиткой контактными кольцами.

Делаем так -
1/  Обмотка коаксиального э-магнита пусть состоит из внешней и внутренней обмоток с противоположным направлением тока.
2/Эта обмотка пусть коммутируется синхронно с коммутацией обмоток статора.

Как и без магнитов, обесточенный мотор не создаёт сопротивления перемагничивания.

Но имеем пару бонусов.

1/Зубцы работают и на притяжение, и на отталкивание.
2/Именяя амплитуду тока ротора, избегаем хитрофазного   управления токами статора.
==========
Есть проблема мёртвых точек: момент имеет вид квадрата синуса, т.к. угловой шаг зубьев одинаков.
Возможное решение без потерь в КПД - две такие системы (синус-косинусный вариант) "на одной оси".

[Abos]

Проверка рисунка - не прошёл...

Ну да ладно. Нарисованный там двигатель имеет простой ротор, где-то я видел двойной с постоянными магнитами (вдоль оси) или магнитным кольцом, и ещё где-то - предложение вместо них использовать э-магниты с запиткой контактными кольцами.

Делаем так -
1/  Обмотка коаксиального э-магнита пусть состоит из внешней и внутренней обмоток с противоположным направлением тока.
2/Эта обмотка пусть коммутируется синхронно с коммутацией обмоток статора.

Как и без магнитов, обесточенный мотор не создаёт сопротивления перемагничивания.

Но имеем пару бонусов.

1/Зубцы работают и на притяжение, и на отталкивание.
2/Именяя амплитуду тока ротора, избегаем хитрофазного   управления токами статора.
==========
Есть проблема мёртвых точек: момент имеет вид квадрата синуса, т.к. угловой шаг зубьев одинаков.
Возможное решение без потерь в КПД - две такие системы (синус-косинусный вариант) "на одной оси".

Это здесь    
Re: ОКР "Инвалидная коляска с мотор-колесами и LiFePo аккумулятором"
« Ответ #186 : Сегодня в 00:03:54 »
И проблемы мертвых точек там нет, так как полуротора сдвинуты относительно друг друга на зубцовое деление, я об этом уже писал.

[nikvic]

Проверка рисунка - не прошёл...

Ну да ладно. Нарисованный там двигатель имеет простой ротор, где-то я видел двойной с постоянными магнитами (вдоль оси) или магнитным кольцом, и ещё где-то - предложение вместо них использовать э-магниты с запиткой контактными кольцами.

Делаем так -
1/  Обмотка коаксиального э-магнита пусть состоит из внешней и внутренней обмоток с противоположным направлением тока.
2/Эта обмотка пусть коммутируется синхронно с коммутацией обмоток статора.

Как и без магнитов, обесточенный мотор не создаёт сопротивления перемагничивания.

Но имеем пару бонусов.

1/Зубцы работают и на притяжение, и на отталкивание.
2/Именяя амплитуду тока ротора, избегаем хитрофазного   управления токами статора.
==========
Есть проблема мёртвых точек: момент имеет вид квадрата синуса, т.к. угловой шаг зубьев одинаков.
Возможное решение без потерь в КПД - две такие системы (синус-косинусный вариант) "на одной оси".

Это здесь    
Re: ОКР "Инвалидная коляска с мотор-колесами и LiFePo аккумулятором"
« Ответ #186 : Сегодня в 00:03:54 »
И проблемы мертвых точек там нет, так как полуротора сдвинуты относительно друг друга на зубцовое деление, я об этом уже писал.

Да, я это видел. Есть ошибка (если понял правильно) - должна быть не половина, а четверть, на ползуба.
К тому же в моей схеме реально должно быть 2 статора на один ротор, чтобы на разные половинки статора (в моменте - север и юг) попадели зубья с противоположной поляризацией.

[Abos]

Да, я это видел. Есть ошибка (если понял правильно) - должна быть не половина, а четверть, на ползуба.
К тому же в моей схеме реально должно быть 2 статора на один ротор, чтобы на разные половинки статора (в моменте - север и юг) попадели зубья с противоположной поляризацией.

Ошибки нет! Именно "зуб-паз". Чертеж подходит, что выкладывал с коаксиальным слоем ПМ с 15 полюсами на статоре и 7 зубцами на полюсе статора. Только вместо слоя магнитов - униполярная кольцевая обмотка, ось которой совпадает с осью статора.


Два статора на один ротор - не есть хорошо. Сразу же увеличиваются обмоточные работы, сложность крепления 2-х статоров и с перемоткой вслучае выхода из строя обмотки, а также увеличиваются линейные размеры двигателя за счет вылета лобовых частей, увеличивается масса двигателя по этой причине.

[nikvic]

Да, я это видел. Есть ошибка (если понял правильно) - должна быть не половина, а четверть, на ползуба.
К тому же в моей схеме реально должно быть 2 статора на один ротор, чтобы на разные половинки статора (в моменте - север и юг) попадели зубья с противоположной поляризацией.

Ошибки нет! Именно "зуб-паз". Чертеж подходит, что выкладывал с коаксиальным слоем ПМ с 15 полюсами на статоре и 7 зубцами на полюсе статора. Только вместо слоя магнитов - униполярная кольцевая обмотка, ось которой совпадает с осью статора.


Два статора на один ротор - не есть хорошо. Сразу же увеличиваются обмоточные работы, сложность крепления 2-х статоров и с перемоткой вслучае выхода из строя обмотки, а также увеличиваются линейные размеры двигателя за счет вылета лобовых частей, увеличивается масса двигателя по этой причине.

Ок, разобрался.

Значит, моя идея продолжает Вашу только в одном отношении -  надлежит управлять и током ротора, что благотворно для КПД.

В сущности, конечно, ничего нового. Скорей всего, где-то уже реализованы оба принципа - запитываем через кольца то, что вращается, управляем током везде. Но каждый раз, когда нужен момент на малой крейсерской, присобачиваем КПП

[av-master]

Сегодня опять извращался с магнитным замком. обеспечил площадь перекрытия пластины и электромагнита примерно как у двигателя. получил усилие на отрыв выше 100кг. подложил 0.15 мм бумаги. получил примерно 80кг. точно замерять не получатся вырывает из рук (( замок 12 вольт 450мА.

[Abos]

Ок, разобрался.

Значит, моя идея продолжает Вашу только в одном отношении -  надлежит управлять и током ротора, что благотворно для КПД.

В сущности, конечно, ничего нового. Скорей всего, где-то уже реализованы оба принципа - запитываем через кольца то, что вращается, управляем током везде. Но каждый раз, когда нужен момент на малой крейсерской, присобачиваем КПП

Если запитать обмотку возбуждения через контактные кольца постоянным током от своего источника питания, а обмотку якоря переменным током - от своего, то можно получить либо синхронную машину с регулированием по частоте, либо двигатель постоянного тока независимого возбуждения с регулированием по возбуждению и по якорю (напряжением), либо, если соединить выход обмотки якоря через диодный мост, щетки и контактные кольца и питать постоянным током от инвертора обмотку якоря, то можно получить характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения (сериесник), которому КПП не нужно.