avatar_i

Мотор-колесо. Как работает.

Автор i, 29 Нояб. 2007 в 16:59

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

i

Цитата: LW6600 от 05 Март 2011 в 15:06
Скорее всего, что-то осталось неучтенным.
...
Хорошо бы. Идею жалко.
Но если переключением обмоток, что улучшается, то скорее всего мотор просто недоиспользуется по мощности.

Abos

У асинхронных двигателей применяется переключение со звезды на треугольник в том случае, когда двигатель рассчитан на работу при соединении обмоток в треугольник. Применяется это тогда, когда двигатели имеют большую мощность и тяжелые условия пуска (мощные вентиляторы на градирнях, например). В первый момент двигатель пускается на звезде (т.е. при пониженном напряжении), чтобы ограничить пусковые токи. Как только двигатель начинает крутиться, возникает противо-ЭДС, которая уменьшает пусковые токи. В определенный момент, когда скорость достигает примерно половинного значения от номинального, происходит переключение обмотки якоря со звезды на треугольник и двигатель выходит на свой номинальный режим.
Видимо, тот же принцип заложен и у синхронника (при выполнении обмоток распределенными, статора асинхронника и синхронника идентичны).

nikvic

Цитата: LW6600 от 05 Март 2011 в 15:06
Скорее всего, что-то осталось неучтенным.
Сейчас не готов дать ссылку, позже вставлю,
те же китайцы делают МК с уже встроенными реле для переключения звезда-треугольник.

Вблизи оборотов ХХ момент тем больше, чем меньше сопротивление. Вот там-то и разумно использовать треугольник - вместо 2R через 2 обмотки получаем 2/3R через  R и 2R.

VladimirA

Я приношу свои извенения (nikvik)! Просто обиделся. Никакои минус я не ставил.
Поделился опытом, а вместо обсуждения получил: "Не гони волну."
Я действительно моряк, сейчас нахожусь в Средиземном море.
Ранее работал на судне, которое приопускается под воду, затаскивает на себя плавучий объект, всплывает и пошло.
Недавно попал на новое судно и меня поразило, как изменилась техника!
95% асинхронников пускаются и управляются через преобразователи (контроллеры). Причем их можно запрограммировать на любые нагрузочные кривые и по частоте и по напряжению с контролем по току. Даже став к причалу мы можем брать 3-х или однофазное питание от 200 до 500 В и преобразовывать его в свое.
Понятно, что будуешее за контроллерами. А учитывая простоту, экономичность и компактность BLDC, они в скором времени заменят большинство электроприводов.

LW6600

Цитата: nikvic от 05 Март 2011 в 13:31
Цитата: LW6600 от 05 Март 2011 в 12:49
Из интереса сравнил МК с директ-драйвами стиралок -
принцип действия аналогичен, система управления та же.
Воплощение уже не китайское.
Расположение полюсов, как в МК, только их количество меньше.
Удалось ли понять, как реализуется высокая скорость - режим отжима?

Пока не удалось...
Очень хочу разобраться с "контроллером" стиралки с директ-драйвом.
Скорость при стирке и отжиме ОЧЕНЬ разная, на низких оборотах не "дырчит",
как МК. Реверс, опять-таки. Причем электроника достаточно живучая.
Но почему-то у людей периодически накрываются датчики Холла.
После замены только их работает дальше... :bw:

VladimirA

Нарисовал диаграмку синусных напряжений за период 2П.
Для общего понимания я опираюсь на МК рассмотренное в самом начале - 36 полюсов, 40 магнитов (старое, серое МК).
Как видите, в заштрихованных треугольных областях токи двух фаз соноправленны.
Рассмотим момент "i" на второй картинке, где показана упрощенная намотка нашего МК. Видно, что в данный момент в пазах между 1 и 9, 6 и 7 полюсами токи разных фаз сонаправленны, а в пазу между 3 и 4 полюсом токи противонаправленны. Это и есть потери! На самом деле не все так плохо. Т.к. это происходит только в одном из девяти пазов, то заштрихованную область надо поделить на 9. Но всеравно КПД мотора снизится. Поэтому при одинаковом потреблении тока от батарей мощность на валу будет меньше.
Ниже привел картинку при вырезанном 3-м полюсе, когда мы исключаем влияние фаз друг на друга.
Но напоминаю синусный контроллер для синхронных машин с постоянными магнитами стоит на порядок дороже и требует постоянного контроля за положением ротора.

nikvic

Цитата: VladimirA от 06 Март 2011 в 11:16
Видно, что в данный момент в пазах между 1 и 9, 6 и 7 полюсами токи разных фаз сонаправленны, а в пазу между 3 и 4 полюсом токи противонаправленны. Это и есть потери! На самом деле не все так плохо.

На самом деле никого не волнуют комбинации токов в пазу - хоть боком...
С полем магнитов взаимодействуют магнитные поля витков, насаженных на зубья.

VladimirA

А теперь давайте порассуждаем дальше. Если вырезать заштрихованные треугольники, где у нас потери и запитать МК так.?
Т.Е. сунуть часть синусойды в меандр. Но нормальный контроллер так иработает.

Abos

Цитата: nikvic от 06 Март 2011 в 11:53
Цитата: VladimirA от 06 Март 2011 в 11:16
Видно, что в данный момент в пазах между 1 и 9, 6 и 7 полюсами токи разных фаз сонаправленны, а в пазу между 3 и 4 полюсом токи противонаправленны. Это и есть потери! На самом деле не все так плохо.

На самом деле никого не волнуют комбинации токов в пазу - хоть боком...
С полем магнитов взаимодействуют магнитные поля витков, насаженных на зубья.

На самом деле комбинации токов во времени в пазу волнуют, так как от них зависит МДС обмотки якоря, создающая определенную намагниченность полюсов в определенное время. Потому и существуют разные схемы соединения катушек обмотки якоря. Если Вы "выверните" (попутаете начало с концом) катушку, то двигатель работать правильно не будет. ИМХО.

Alex_Soroka

Цитата: i от 05 Март 2011 в 15:28
Хорошо бы. Идею жалко.
Но если переключением обмоток, что улучшается, то скорее всего мотор просто недоиспользуется по мощности.

вы так и не послушали меня...

недоиспользование мотора МК - то мимо чего все проходят мимо не задумываясь.
Вы хотите чтобы каждый виток работал ? ну так сделайте схему не трехфазную а с управлением каждой обмотки, т.е. назовем это "мотор с переменным числом фаз".

Управление каждой катушкой - отдельное, от проца внутри МК.

переключение "момент-скорость" по ходу дела - изменением "числа одновременно работающих катушек".

Вот вам и выход! :)

т.е. на малых скоростях у нас "шаговый мотор" - очень большой крутящий момент, все катушки работают постоянно, создавая момент.

на высоких скоростях - формируем хоть 4-х или 2-х полюсный мотор - работая частью обмоток - вот вам и выход...

TRO

Увеличение количества фаз, даст только уменьшение сдвига между ними.  А в пределах одной фазы одна обмотка как работала, так и будет. 
И что значит с переменным числом фаз? Или вы и магниты тоже собрались под новую фазировку оперативно переворачивать?
Картинку хоть нарисуйте, а то в идее может и есть какое зерно, но оно плохо просматривается.


Wahoo 2012 29er, +собран складной двухосис на раме"Land Rover" 69er с эл. мотором, и и МОНОКОЛЕСО

Alex_Soroka

Цитата: TRO от 07 Март 2011 в 15:12
Увеличение количества фаз, даст только уменьшение сдвига между ними.
вы серьезно ? :)
а если будут работать все "зубцы и магниты" а не "те что в "фазе"?
...и часть обмоток "на спаде" не будет тупо гулять ?

ЦитироватьИ что значит с переменным числом фаз?
это значит что стартуем на 32 фазах :) а при разгоне уменьшаем их до 4-х...

ЦитироватьИли вы и магниты тоже собрались под новую фазировку оперативно переворачивать?
магниты - нет. а обмотки - да.
только ключами а не механически.


nikvic

Цитата: TRO от 07 Март 2011 в 15:12
Увеличение количества фаз, даст только уменьшение сдвига между ними.  А в пределах одной фазы одна обмотка как работала, так и будет.
Схема достаточно известная и малоудобная для механических переключений.

Мне нравится дисковый вариант ротора с магнитами, ориентированными вдоль оси попеременно, вблизи края диска. Край диска "охватывают" отдельные э-магниты так, чтобы магниты проходили между башмаками э-магнита, "замыкая" магнитные цепи э-магнитов.

  Полагаю, управления боль-мень ясно: при приближении к зазору очередного магнита его нужно притягивать, в момент наибольшего совпадения - менять направление тока. Э-магниты можно располагать не по всей окружности, расстояние между ними выбирается из удобства управления и минимизации вибраций (при  полном заполнения окружности - взаимная простота числа пар магнитов и э-магнитов).

  Как и для наших МК, э-магниты можно объединять в "фазы" для простоты управления. Тогда может проявиться (устранимо) и недостаток: при работе разные э-магниты будут иметь не самые выгодные фазы относительно поля магнитов.

   Преимущество - более полное использование поля магнитов (с двух сторон) и лучшее согласование фаз поля и тока.
=====
   Как было бы замечательно прилепить такой диск вместо ведущей звезды планетарки Шимано! Но об этом уже писал в другом треде...

Abos

Цитата: TRO от 07 Март 2011 в 15:12
Увеличение количества фаз, даст только уменьшение сдвига между ними.  А в пределах одной фазы одна обмотка как работала, так и будет. 
И что значит с переменным числом фаз? Или вы и магниты тоже собрались под новую фазировку оперативно переворачивать?
Картинку хоть нарисуйте, а то в идее может и есть какое зерно, но оно плохо просматривается.

Да нету там никакой идеи. Упрощенно идея взята из переключения обмоток у асинхронника для обеспеченмя 2-3 режимов работы спереключением пар полюсов (многоскоростные двигатели с фиксированным изменением частоты вращения за счет переключения пар полюсов обмотки якоря асинхронника). В мотор - колесах с ПМ это не прокатит. А если просто отключать часть определенных обмоток, то скорость вращения мотор-колеса при той же частоте питания останется прежней, уменьшится лишь момент крутящий. При веду пример из рассматриваемого здесь мотор-колеса 36/40 для большей ясности. Мотор-колесо 36/40 состоит из 4-х "элементарных" машин 9/10 или как их еще называют "модулей". В электрической схеме идет повторяемость схемы 4 раза (так как 4 модуля). Если Вы отключите 1 модуль, то получите машину с показателями 27/40. А это значит, что частота вращения ротора останется прежней (60"f/p, где p=20 - число пар полюсов возбуждения или магнитов), а вот момент на валу уменьшится ровно на четверть, т.е. Вы получаете машину с уменьшенной на четверть мощностью из-за уменьшения момента. :be:

Abos

Цитата: nikvic от 07 Март 2011 в 15:39
Цитата: TRO от 07 Март 2011 в 15:12
Увеличение количества фаз, даст только уменьшение сдвига между ними.  А в пределах одной фазы одна обмотка как работала, так и будет.
Схема достаточно известная и малоудобная для механических переключений.

Мне нравится дисковый вариант ротора с магнитами, ориентированными вдоль оси попеременно, вблизи края диска. Край диска "охватывают" отдельные э-магниты так, чтобы магниты проходили между башмаками э-магнита, "замыкая" магнитные цепи э-магнитов.


Дисковый и цилиндрический вариант с точки зрения преобразования энергии абсолютно одно и то же. Разница лишь к конструкции. В одном случае получаем"колбасу", в другом - "блин"

nikvic

Цитата: Abos от 07 Март 2011 в 15:59
Дисковый и цилиндрический вариант с точки зрения преобразования энергии абсолютно одно и то же. Разница лишь к конструкции. В одном случае получаем"колбасу", в другом - "блин"
Разница - в использовании поля магнитов: вне цилиндра поле ничем не хуже, чем внутри, но вовсе не используется. Грубо говоря, вместо килограмма понадобится полкило магнитов  :bv:

Есть тип магнитосборки (магнитная сборка Халбаха) с асимметричным полем, когда поле вне цилиндра частично  как бы загоняется внутрь. 
Но он сложнее в изготовлении - магниты следует крепить по одному, чтобы они не разлетелись. 

LW6600

[b-b]ВЕСЬ флуд перенес в соответствующий раздел -[/b-b]
https://electrotransport.ru/index.php/topic,6659.0.html

В дальнейшием буду просто удалять. Вместе его авторами.
FAQ - не флудилка !!!
:bl: :bt: :aq:

Abos

Уважаемый, LW6600!

Прошу уточнить, кого Вы имеете ввиду?

Нет, даже не так! Меня должен волновать другой вопрос.

Скажите, пожалуйста! Как Вы считаете, именно я - Abos - занимаюсь флудом? От Вашего ответа зависит мое дальнейшее пребывание на Вашем сайте. Небольшая информация к размышлению - профессионально занимаюсь электрическими машинами 23 года, в основном спец. машинами, которые как нельзя лучше подходят к тяговым мотор-генераторам, двигателям с высокими моментами на валу, а также к мотор-колесам.
Жду Вашего ответа.