Как обеспечить постоянство тяги при изменении нагрузки на валу?

[saks]

Подскажите, можно ли обеспечить работу двигателя QS273 8000W в режиме постоянной тяги, при этом нагрузка на валу может динамически меняться и соответственно может меняться скорость его вращения вплоть до полной остановки или даже вращения в обратную сторону, но тяга при этом должна оставаться постоянной. (или правильнее сказать усилие на валу?)
если подобный режим работы возможен , как его реализовать, что для этого необходимо?

[SolarRay]

[user]saks[/user], можно. Для этого нужно сделать свой контроллер.

[TRO]

Нужно поддерживать фазный ток на одном уровне да и только, потому что он прямопропорционален тяге. Причем контроллер очень желательно ШИМящий всеми ключами сразу, типа синусного, при этом при вращении мотора назад и сохранении тяги вперед, энергия будет вливатся обратно в аккумулятор..

Кстати зачем такой режим нужен? Не на спец-лебедку ли? Тут в теме про запуск парапланов такое желание у человечка проскакивало, с теми же хотелками. Непомню чем закончилось, и закончилось ли.

[saks]

[user]TRO[/user],

Нужно поддерживать фазный ток на одном уровне да и только, потому что он прямопропорционален тяге. Причем контроллер очень желательно ШИМящий всеми ключами сразу, типа синусного, при этом при вращении мотора назад и сохранении тяги вперед, энергия будет вливатся обратно в аккумулятор..

Это система с рекуперативным торможением? Есть ли готовые контроллеры, которые могут обеспечить такие условия работы двигателя?

Кстати зачем такой режим нужен? Не на спец-лебедку ли? Тут в теме про запуск парапланов такое желание у человечка проскакивало, с теми же хотелками. Непомню чем закончилось, и закончилось ли.

Да, пользуем гидравлическую систему, но интересно попробовать электричку т.к. есть оопределённые положительные моменты, которые выглядят очень привлекательно

[saks]

Зы. Тему почитал. Постановка задачи изначально не совсем верная была  ну и ни к чему не пришли.
Вобщем интересно какой контроллер сможет поддерживать фазный ток на одном уровне в автоматическом режиме? Необходимая тяга до 120кг с возможностью плавной регулировки.

[BaBax]

Зы. Тему почитал. Постановка задачи изначально не совсем верная была  ну и ни к чему не пришли.
Вобщем интересно какой контроллер сможет поддерживать фазный ток на одном уровне в автоматическом режиме?

У максконтроллера есть режим, когда троттер управляет именно фазными токами (плавная регулировка), а не скоростью вращения (эмитация ручки газа у коптилки). Однако максконтроллер дорогой 

Необходимая тяга до 120кг .

Тут уж от данных двигателя зависит. Но маловероятно чтобы крутящий момент  был 200н, а тем более во всем диапазоне скорости вращения.
Вообще-то совсем не понятно что Вы имеете ввиду под словом "тяга" 

[saks]

[user]BaBax[/user], дорогой это сколько?

Тут уж от данных двигателя зависит. Но маловероятно чтобы крутящий момент  был 1200н, а тем более во всем диапазоне скорости вращения.
Вообще-то совсем не понятно что Вы имеете ввиду под словом "тяга" 

На валу двигателя стоит катушка, диаметром например 30см, на которую наматывается трос, на конец троса вешаем динамометр , двигатель начинает крутиться, и динамометр показывает 120кг в момент когда вал двигателя остановился. Если в этот момент потянуть динамомктр в обратную сторону, то он так и будет показывать 120 кг, но вал двигателя должен начать крутиться в обратеую сторону

[saks]

Да, вопрос мобильности так критично не стоит, по этому проблемы с набором батарей большой емкости на 60-72 вольта нет.

[TRO]

Не знаю параметры моторчика, но походу нашлось что магнитики там 5см, диаметр там поболее чем у классики, пусть около 30см. Напрашивается момент приблизительно в 100 ньютонов на метр. А это 10кг деленные на 0.15 (радиус от 30см) равно 67кг. Беря с него постоянно 120кг (почти в два раза) прийдется в два раза увеличить фазный ток, что потянет за собой увеличение выделяемого тепла на обмотках аж в 4 раза. Причем под этим током мотор будет постоянно, потянет то он потянет, но вопрос как быстро перегреется.

Готовых решений под ваши нужды нет, разве что промышленный контроллер для синхронного мотора, но он будет стоить как 10 моторов.

В принципе реализация по электронной части не сильно мудреная. Три датчика фазного тока заведенные в аппаратные ШИМ трех полумостов. И контроллер (в принципе можно и апаратно на рассыпухе) который будет по датчикам холла выдавать какому ШИМ какой ток держать. И все. Но реализовывать это все должен тот кто крепко шарит в силовой электронике. За единичное изделие вряд ли кто возьмется, затраченное время материально не отобьется.

Кстати, тут в какой то теме человечек делает контроллер для самодельного сигвея, принцып управления там очень схожий (постоянно рулить моментом моторов, причем в обе стороны вращения). Иожно обратится к человеку с просьбой прошить его под ваши нужды и усилить силовую часть.

[TRO]

....
я так понимаю он для увеличения момента использовал на барабане шкив большего диаметра... а почему нельзя было бы использовать барабан прямо на валу этого двигателя?

Ну так вы же сами ответили на свой вопрос. Потому что без редукции момента нехватило бы. А если делать вал меньшего диаметра, то леера столько на катушку не влезет, а если делать катушку длинной, то постоянство намотки обеспечить очень даже будет проблематично (это надо какой то направляющий бегунок делать и механически или электромеханически завязывать его на количество оборотов)

[saks]

У максконтроллера есть режим, когда троттер управляет именно фазными токами (плавная регулировка), а не скоростью вращения (эмитация ручки газа у коптилки). Однако максконтроллер дорогой 

что такое максконтроллер , можно точное название его черкануть? где чего почитать можно подскажите

[TRO]

[user]saks[/user], вставляете слово максконтроллер в строку поиска (прямо на этой странице вверху) и по первым же ссылкам находите всю исчерпывающую информацию.

[saks]

[user]saks[/user], вставляете слово максконтроллер в строку поиска (прямо на этой странице вверху) и по первым же ссылкам находите всю исчерпывающую информацию.

Спасибо! писал с телефона, широко поиском с него пользоваться было несподручно. добрался  до компьютера наконец ) Max-E контроллер вы имели в виду? а не слабоват он будет для двигателя с пиковой мощностью до 20Kw?

[TRO]

[user]saks[/user], Вы сперва у разработчиков узнайте будет ли он держать момент при остановке и при реверсе, а потом уже мощность прикидывать будете. Заодно выдайте сюда параметры движка или ссылку, интересует сколько витков, обороты при паспортном напряжении и какой номинальный момент (я чего-то сходу не нагуглил). И какие максимальные обороты у вас в реале будут тоже немаловажно.

[agat50]

А нужны ли эти 8квт? Тягу можно и редуктором обеспечить, контроллер\мотор будут в разы дешевле. Скорость у лебедок совсем небольшая вроде.

Кстати имхо можно и простой контроллер использовать + датчик силы в правильное место и какую-нибудь ардуинку за этим всем следящую. Хотя в общем я тоже за нормальный синус.

[saks]

А нужны ли эти 8квт? Тягу можно и редуктором обеспечить, контроллер\мотор будут в разы дешевле. Скорость у лебедок совсем небольшая вроде.

скорость смотки троса должна составлять около 45-50км/ч для параплана если в штиль тянуть. если для дельты то около 60-70,
50км в час это 13.8м/с. для барабана диаметром 30см получится около 780 об/мин. если встречный ветер присутствовать будет, то медленнее вплоть до нуля и размотки, в зависимости от силы ветра. В принципе конечно можно и на шкивах чего нибудь 1 к 3-4 сделать чтоб было передаточное число и движок другой подобрать, но запас по мощности лучше чтобы был
Добавлено 20 Окт. 2014 в 10:39

Кстати имхо можно и простой контроллер использовать + датчик силы в правильное место и какую-нибудь ардуинку за этим всем следящую. Хотя в общем я тоже за нормальный синус.

я так понимаю с нормальным синусом наиболее точно можно будет отслеживать изменение момента и компенсировать практически мгновенно, а если простой датчик силы использовать, то какое тут будет быстродействие ? насколько будет стабильным тяговое усилие? и что вы подразумеваете под простым контроллером ?

[banz]

Уже обсуждал с местными летунами.
Есть более простое решение.
Двигатель последовательного возбуждения + контролер, управляющий током. Как следствие моментом. У меня такой контролер есть
Будет не хуже чем BLDC, но однозначно дешевле.
Рекуперацию использовать один хрен не получится - так что коллекторник однозначно ничем не уступает.

[saks]

Уже обсуждал с местными летунами.
Есть более простое решение.
Двигатель последовательного возбуждения + контролер, управляющий током. Как следствие моментом. У меня такой контролер есть
Будет не хуже чем BLDC, но однозначно дешевле.
Рекуперацию использовать один хрен не получится - так что коллекторник однозначно ничем не уступает.

почему не получится использовать рекуперацию?
коллекторник в обратку крутиться сможет создавая при этом нужную тягу в нужную сторону?
чтоб обеспечить необходимую тягу, двигатель все равно должен будет быть мощностью 7-8кW? какие варианты можете
посоветовать?
контроллером можете поделиться или схемой ?
Добавлено 20 Окт. 2014 в 11:26
да, и насколько коллекторники более прихотливы и менее долговечны чем безщеточные моторы?

[Nickolas]

Двигатель последовательного возбуждения + контролер, управляющий током. Как следствие моментом. У меня такой контролер есть

Присоединяюсь к мнению! И еще маленькое уточнение. Для поддержания постоянного момента в независимости от передаточного числа и переменного диаметра намотки надо сделать небольшую преблуду. Трос на выходе подпружинить через ролик с потенциометром, соответственно потенциометр будет выдавать сигнал пропорциональный усилию натяжения троса. Этот сигнал надо завести на токовое управление контроллера и все(замкнуть обратную связь по моменту-усилию) !

[saks]

Для поддержания постоянного момента в независимости от передаточного числа и переменного диаметра намотки надо сделать небольшую преблуду. Трос на выходе подпружинить через ролик с потенциометром, соответственно потенциометр будет выдавать сигнал пропорциональный усилию натяжения троса.

это дополнительная механика, усложняющая конструкцию, которая учитывая условия эксплуатации (пыль  и прочее) уменьшит надежность системы, плюс насколько точно она сможет отрабатывать изменения. мне кажется, что контроль постоянства фазного тока был бы более точным инструментом отслеживания изменения нагрузки на валу, или я ошибаюсь?

[banz]

почему не получится использовать рекуперацию?

В теории это возможно. На практике - достаточно сложно. При запуске парапланериста барабан крутится в разные стороны причем на относительно небольших оборотах. Как известно на малых оборотах рекуперация менее эффективна. Во вторых контролеру нужно будет очень быстро и качественно, без переходных процессов менять режим работы с рекуперативного торможения на тяговый. Боюсь что здесь будут сложности. ИМХО.

коллекторник в обратку крутиться сможет создавая при этом нужную тягу в нужную сторону?

Проверено Может.

чтоб обеспечить необходимую тягу, двигатель все равно должен будет быть мощностью 7-8кW? какие варианты можете
посоветовать?

Указанная мощность необходима. Так как нужны и высокие обороты при смотке троса и тяга 150-500 ньютон при вытягивании параплана.
Навскидку - ДС3.6.
Если перемотать - должен подойти и насосник с редуктором 8:1.
В любом случае нужно будет правильно посчитать редуктор.

контроллером можете поделиться или схемой ?

Контролером могу. Схемой - нет. Все равно для самодельщика она сложновата. А конкурентам я помогать не хочу 

да, и насколько коллекторники более прихотливы и менее долговечны чем безщеточные моторы?

На машине щетки ходят около 40 тыс.км. Где то через 3 замены щеток - проточка коллектора. Коллектор выдерживает 2-3 проточки.
Во всем остальном - на уровне безколлекторников. + нету заморочек связанных с наличием магнитов.

мне кажется, что контроль постоянства фазного тока был бы более точным инструментом отслеживания изменения нагрузки на валу, или я ошибаюсь?

Правильно.
Единственное - при намотке троса, диаметр барабана увеличивается. Как следствие меняется момент. Здесь нужно решить насколько критично это изменение момента. Как на мой взгляд, если диаметр барабана достаточно большой - не критично. Но я не парапланерист

[Nickolas]

что контроль постоянства фазного тока был бы более точным инструментом отслеживания изменения нагрузки на валу, или я ошибаюсь? 

Если изменение радиуса намотки троса влияет не сильно, то конечно достаточно, но мне кажется, что разброс будет весьма ощутимый, Вам виднее! Проще, но не точнее!

[agat50]

скорость смотки троса должна составлять около 45-50км/ч для параплана если в штиль тянуть. если для дельты то около 60-70,
50км в час это 13.8м/с. для барабана диаметром 30см получится около 780 об/мин. если встречный ветер присутствовать будет, то медленнее вплоть до нуля и размотки, в зависимости от силы ветра. В принципе конечно можно и на шкивах чего нибудь 1 к 3-4 сделать чтоб было передаточное число и движок другой подобрать, но запас по мощности лучше чтобы был

Да, я чуть неправильно спросил тогда - нужен ли такой здоровенный мотор с огромным моментом? В колесе то понятно - ограничение по оборотам сверху есть.
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__14426__Turnigy_CA80_80_Brushless_Outrunner_50_80cc_Eq_.html например по мощности где-то также, но стоить он будет в 6 раз дешевле (как я понял, маугли и RUS с reaa такие или около на раскрутки автожиров ставят без проблем, те же 2-3 минуты напряженной работы с нуля, можете у них подробности узнать, маугли говорил даже без синуса обходится, esc с того же хоббикинга). Но сюда датчики холла надо имплантировать для нормального старта и редуктор, да. У вас ограничений по весу\габаритам вроде нет - редуктор в теории можно из автозапчастей собрать за относительные копейки.

Контроллер берите лучше синусный всё-таки, меньше проблем будет, макс самое оно видимо.

P.S. А зачем при запуске планеров постоянная нагрузка?

[saks]

[user]Nickolas[/user], это зависит от диаметра и ширины барабана конечно. при определенных условиях эту разницу можно считать несущественной и ей пренебречь.
[user]agat50[/user], редуктор будет слабым звеном в этом случае. шестеренчатые редуктора тут не дадут по моему возможности нормально контролировать тягу, плюс эксплуатация в пыли не прибавит долговечности...
вобщем по вопросу общее представление уже получил, есть над чем подумать.

P.S. А зачем при запуске планеров постоянная нагрузка?

при запуске планеров не настолько критично, но все же думаю тоже очень важно, а для парапланов так и подавно потому что воздух неоднороден, и если не контролировать тягу, то ее значения могут скакать в очень больших пределах и это может привести к сложениям тряпколетов, преждевременному износу и даже к обрывам строп и разрешению крыла

[Sionel]

Ну и чё сделали? 
Врятле сделаете 
Если только трос пускать через подпружиненный аналоговый динамометр который будет изменять ток и направление вращения