Универсальный коллекторный двигатель без полюсной обмотки

[NUBITO]

Спойлер

Наткнулся на такой двигатель. Что-то среднее между коллекторником и ВРД. Может кому будет интересно. Если баян можно сливать тему

P.S. Я так понимаю его можно из обычного коллекторного двигателя сделать. Вопрос: как именно? Просто отключить ОВ не получится. Может угол опережения погонять?

[Abos]

Это БАЯН! Посмотрите мой универсальный коллекторный двигатель в параллельной теме.

[NUBITO]

[user]Abos[/user], работать будет этот баян?)

[Abos]

[user]Abos[/user], работать будет этот баян?)

Не будет. Хотя бы потому, что универсальные коллекторные двигатели - это эл. машины с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ возбуждением, у которых обмотка возбуждения соединяеися с обмоткой якоря последовательно и работать они могут как от сети постоянного тока, так и от сети однофазного переменного тока. Нет обмотки возбуждения - нет и разговора. Это примерно так же, как и вытянуть себя за волосы из болота (по Мюнхаузену).

[kol]

Также двигатели последовательного возбуждения именуются сериесными и ставятся в ту технику где нужен высокий крутящий момент со старта,погрузчики электрокары.А включи движек без обмотки к примеру якорь притянется к железу обмотка нагреется и задымится-читайте про электрические машины и тогда не будет возникать таких вопросов.

[NUBITO]

Это я знаю, но суть то в том, что это аналог реактивно-индуктивного электродвигателя, но с коммутацией от коллектора. Работать то такой двигатель должен, но думаю нужно коллектор другой, не как на обычных коллекторниках.

[TRO]

Если у синхронника выкинуть магниты, и вместо северных или южных полюсов поставить просто железо, то  должен работать, только эффективность упадеть сильно. SRM?

[Abos]

Это я знаю, но суть то в том, что это аналог реактивно-индуктивного электродвигателя, но с коммутацией от коллектора. Работать то такой двигатель должен, но думаю нужно коллектор другой, не как на обычных коллекторниках.

У реактивного двигателя НЕТ коммутации. Там момент возникает за счет несимметричности магнитопровода ротора. Кроме того, необходимо вращающееся магнитное поле, чего нельзя сделать на 2-х полюсах, как в исходном двигателе. Даже если эти полюса выполнить из постоянных магнитов, все равно УНИВЕРСАЛЬНОГО коллекторного двигателя не получится!

[Abos]

Хотя, впрочем, если Вы выполните обмотку якоря трехфазной и подадите трехфазное напряжение к этой обмотке через 3 щетки, разнесенные на 120 градусов относительно друг друга по коллектору, то такой двигатель как реактивный работать будет. Только зачем городить огород и к чему возвращаться в каменный век?

[ZxV]

NUBITO принципиально работать будет
можно сделать как вывернутый на изнанку врд
только в этом случае на статоре должно быть больше зубцов чем у обычного коллекторника
можно и из обычного колекторника сделать
работать будет
но в том варианте что я могу представить
на роторе единовременно будет задествованно 2 ну может четыре зубца
тоесть в работе будет относительно не большая часть зубцов
комутироваться все будет от коллектора
и тк в электромагните вне зависимости от направления тока сердечник втягивается
то этот двигатель вполне будет "универсальным"
тоесть будет работать от одной фазы переменного тока
зы конструкция забавная
спасибо
для общего развития интересно

[NUBITO]

[user]ZxV[/user], почему 2 или 4? Получается вывернутый ВРД с парой зубов. Соответственно можно увеличить площадь зубов. Другое дело меня смущает, что у обычного коллекторника косые зубья и переделать уже готовый коллекторник может не выйти.

[ZxV]

[user]ZxV[/user], почему 2 или 4? Получается вывернутый ВРД с парой зубов. Соответственно можно увеличить площадь зубов. Другое дело меня смущает, что у обычного коллекторника косые зубья и переделать уже готовый коллекторник может не выйти.

ну
в вентильноиндукторном двигателе
максимальная сила притяжения в положении когда правый край зуба ротора в районе левого края зуба статора
когда уже есть значительное перекрытие зубьев сила притяжения прилично меньше
соответственно для данной конструкции вопрос
когда зубья ротора заходят под полюс бывшей обмотки возбуждения
какие зубья будут эффективно тянуть
а какие  только зря греть воздух и их лучше отключать
"на глаз" точно будет тянуть пара (по одному зубу возле каждого полюса обмотки возбуждения) зубьев
может будут тянуть по два зуба возле каждого "полюса"
но это "на глаз"
по нормальному надо считать
зы есть мысль
не исключено что момент получится больше если мотать обмотку не вокруг каждого зуба
а скажем вокруг двух трех и тд зубьев
при этом получается какбы более широкий полюс на роторе
и у него будет лучше с этим перекрытием полюсов
но лично я подобные моменты "на пальцах" не очень точно представляю
когда возникают подобные вопросы и идею тупо рисую задачу и считаю что получается
ибо как показывает моя практика магнитный поток зараза часто течет не совсем так как это ты себе представляеш

[Abos]

[user]ZxV[/user], почему 2 или 4? Получается вывернутый ВРД с парой зубов. Соответственно можно увеличить площадь зубов. Другое дело меня смущает, что у обычного коллекторника косые зубья и переделать уже готовый коллекторник может не выйти.

Да все там нормально. Просто нужно намотать хордовую распределенную замкнутую обмотку, как у классических машин. И поставить три щетки, как писал выше. Эта обмотка будет создавать в якоре 3 полюса чередующейся полярности в зависимости от фазы тока, создавая при этом вращающееся магнитное поле. Соотношение 3/2 работает.

[DIVAS]

И куда такое чудо может пригодиться в электротранспорте....?

[NUBITO]

[user]Abos[/user], так коллектор и так создаёт вращающееся магнитное поле, зачем вам 3 щётки и т.п.?

[Abos]

И куда такое чудо может пригодиться в электротранспорте....?

Никуда.
Добавлено 12 Янв 2015 в 14:24:53

[user]Abos[/user], так коллектор и так создаёт вращающееся магнитное поле, зачем вам 3 щётки и т.п.?

Коллектор вращающегося поля не создает. Его создает многофазная система токов, протекающих в многофазной обмотке (минимум, в 3-х фазной системе). А 3 щетки нужны для того, чтобы из замкнутой многофазной обмотки якоря получить 3-х фазную систему токов при подаче на щетки 3-х фазного напряжения.
Коллектор в генераторе выполняет роль выпрямителя, а в двигателе - роль инвертора. Щетки на коллекторе выполняют роль датчика положения ротора. Ну, зто - если перевести на современный электронный язык, к которому Вы привыкли.

[NUBITO]

[user]Abos[/user], разве по отношению к ротору поле не вращается? Вы хотите сделать тоже самое но с 3мя фазами и коллектор так же будет выполнять роль датчика положения. В чём 3 фазы лучше? Сами сказали, что коллектор выполняет роль инвертора, так зачем ещё что-то? Тогда коллектор нужно как на синхронной машине ставить - по замкнутому кольцу на фазу.

[ZxV]

1 несогласен с тем что для вращающегося поля надо минимум три фазы
минимум две
2 несогласен с тем что для данного двигателя надо городить три щетки
как обычному коллекторнику хватает минимум 2-х щеток
так и этому хватит

[Abos]

1 несогласен с тем что для вращающегося поля надо минимум три фазы
минимум две
2 несогласен с тем что для данного двигателя надо городить три щетки
как обычному коллекторнику хватает минимум 2-х щеток
так и этому хватит

По первому вопросу уже была дискуссия. Кто как понимает - вопрос терминологий. Соглашусь на 2, но только при сдвиге между фазами в 90 эл. градусов.
По второму вопросу. Если оставить 2 щетки, получится пульсирующее поле, а не вращающееся. При этом возникают "мертвые" положения, когда полюса ротора находятся строго под полюсами статора и никакими силами Вы не заставите двигатель самостоятельно вращаться с такого исходного положения, тем более реактивный (двигатель).
Вспомните, как Доливо-Добровольский осуществлял питание своего асинхронного двигателя. Он взял генератор постоянного тока с независимым возбуждением, разнес 3 щетки (вместо 2-х в исходном) на 120 геометрических градусов и, подав на обмотку возбуждения ток и вращая якорь сторонним механическим источником энергии, снимал с 3-х щеток 3-х фазное напряжение для питания своего асинхронника.
Здесь, почти то же самое, но без возбуждения. Практически - те же яйца, только вид с боку.

[NUBITO]

Если правильно расчитать положение щёток, то когда полюса сравняются(почти сравняются) произойдёт коммутация следующей обмотки и отключение этой.

[ZxV]

По первому вопросу уже была дискуссия. Кто как понимает - вопрос терминологий. Соглашусь на 2, но только при сдвиге между фазами в 90 эл. градусов.

ну вот
всеже согласились
про угол отличный от 90град вроде никто и неговорил

По второму вопросу. Если оставить 2 щетки, получится пульсирующее поле, а не вращающееся. При этом возникают "мертвые" положения, когда полюса ротора находятся строго под полюсами статора и никакими силами Вы не заставите двигатель самостоятельно вращаться с такого исходного положения, тем более реактивный (двигатель).
Вспомните, как Доливо-Добровольский осуществлял питание своего асинхронного двигателя. Он взял генератор постоянного тока с независимым возбуждением, разнес 3 щетки (вместо 2-х в исходном) на 120 геометрических градусов и, подав на обмотку возбуждения ток и вращая якорь сторонним механическим источником энергии, снимал с 3-х щеток 3-х фазное напряжение для питания своего асинхронника.
Здесь, почти то же самое, но без возбуждения. Практически - те же яйца, только вид с боку.

1 в любом двигателе с явнополюсной сосредоточенной обмоткой поле не вращающееся а пульсирующее
и ниче както работают
2 дпт с двумя щетками работают
почемубы этому не работать
3 это у врд есть мертвые положения тк ширина зубьев на статоре и роторе примерно одинакова
здесь "полюс" обмотки возбуждения значительно шире зуба на роторе
допустим под половину "полюса" обмотки возбуждения помещается два зуба
делаем обмотку и располагаем щетки так чтобы
по мере вращения зуб ротора приближающийся к мертвому состоянию отключался
а зуб приближающийся к "полюсу" обмотки возбуждения подключался
тоесть у нас постоянно "в работе" будет хотябы один зуб под "полюсом"
да будет приличная неравномерность момента
но мертвых положений не будет и все будет работать
даже если под половину "полюса" помещается один зуб ротора
все равно будет работать хоть и с еще большей неравномерностью момента
неработать изза мертвых зон будет только если ширина "полюса" будет близка к ширине зуба на роторе
вообщем если "полюс" не слишком узкий то имхо "мертвых зон" не будет
и принципиально двигатель сможет крутится
а вот какая будет при этом неравномерность момента и можноли будет практически использовать двигатель с такой неравномерностью
я с лету сказать не могу
лично мне такое надо считать

[NUBITO]

Вопрос: как в данном случае понять, работает двигатель на остаточной намагниченности или как ВРД?

[ZxV]

1 поидее остаточная намагниченность должна быть весьма слабая
врятли на ней будет хоть какойто заметный момент
2 если переделать дпт в такой врд
то как я представляю себе
остаточная намагниченность в среднем момента создавать не будет

[NUBITO]

Я просто к чему это спрашиваю. Вообщем подключил я мой ДПТ без ОВ и он заработал, но обороты вырасли сильно(был на ~220в, а я питал от =32в) крутился еле еле, а тут его понесло. Вот и думаю, что скорее всего остаточная намагниченность. Увы.

[ZxV]

попробовал посчитать такую конструкцию...
крутится будет но мощность на томже железе
получается меньше примерно на порядок чем у дпт
модель конечно "кривоватая" тк рисовалась побыстрому
а также сравнение и некоторые параметры "на глазок"
но в 10 раз меньший момент точно на это не спишеш
чтоб приблизится к моменту дпт надо делать более заточенную под принцип действия магнитную систему

[Abos]

1 в любом двигателе с явнополюсной сосредоточенной обмоткой поле не вращающееся а пульсирующее
и ниче както работают
2 дпт с двумя щетками работают
почемубы этому не работать
3 это у врд есть мертвые положения тк ширина зубьев на статоре и роторе примерно одинакова
здесь "полюс" обмотки возбуждения значительно шире зуба на роторе
допустим под половину "полюса" обмотки возбуждения помещается два зуба
делаем обмотку и располагаем щетки так чтобы
по мере вращения зуб ротора приближающийся к мертвому состоянию отключался
а зуб приближающийся к "полюсу" обмотки возбуждения подключался
тоесть у нас постоянно "в работе" будет хотябы один зуб под "полюсом"
да будет приличная неравномерность момента
но мертвых положений не будет и все будет работать
даже если под половину "полюса" помещается один зуб ротора
все равно будет работать хоть и с еще большей неравномерностью момента
неработать изза мертвых зон будет только если ширина "полюса" будет близка к ширине зуба на роторе
вообщем если "полюс" не слишком узкий то имхо "мертвых зон" не будет
и принципиально двигатель сможет крутится
а вот какая будет при этом неравномерность момента и можноли будет практически использовать двигатель с такой неравномерностью
я с лету сказать не могу
лично мне такое надо считать

1. Вообще-то, в любом двигателе с явнополюсной сосредоточенной обмоткой магнитное поле модулированное, т.е. является и пульсирующим и вращающимся одновременно. Это видно по волне МДС за один оборот магнитного поля (за один период изменения эл. токов в фазах).
2. Речь идет об УНИВЕРСАЛЬНОМ коллекторном двигателе, который выполняется сериесным, предполагает обмотку возбуждения и способен работать как от сети постоянного тока, так и от сети переменного  тока. Если при сильном остаточном магнетизме главных полюсов и при наличии распределенной обмотки якоря с 2-мя щетками от ПОСТОЯННОГО напряжения он еще может закрутиться (но с высокой скоростью и малым моментом, как Вы резонно заметили), то на переменном токе с 2-мя щетками он точно не закрутится.
3. Я предполагал не сосредоточенную на каждом зубце катушечную обмотку, а распределенную, как у классических коллекторных машин. Видимо, друг друга не поняли.   

[Abos]

Я просто к чему это спрашиваю. Вообщем подключил я мой ДПТ без ОВ и он заработал, но обороты вырасли сильно(был на ~220в, а я питал от =32в) крутился еле еле, а тут его понесло. Вот и думаю, что скорее всего остаточная намагниченность. Увы.

Все верно. При ослаблении магнитного поля возбуждения у ДПТ скорость растет, момент падает. Хорошо, что Вы его на =220В не включили без обмотки возбуждения, а то бы сгорела обмотка якоря.

[ZxV]

Речь идет об УНИВЕРСАЛЬНОМ коллекторном двигателе, который выполняется сериесным, предполагает обмотку возбуждения и способен работать как от сети постоянного тока, так и от сети переменного  тока.

а причем тут универсальный коллекторный двигатель?
сначала речь шла о включении "обычного" коллекторного двигателя с удаленной обмоткой возбуждения
потом начали упоминаться варианты с перемоткой якоря и даже изменением коллекторного узла
а раз пошли такие переделки то почему должны рассматривать двигатель обязательно как традиционный "универсальный коллекторный"?
делаем индукторный двигатель с коммутацией от коллектора
и сделать это можно обойдясь только одной парой щеток
зубец приближающийся к "нулевому" состоянию отрубается коллектором
набешающий подключаестя
все крутится

[Abos]

делаем индукторный двигатель с коммутацией от коллектора
и сделать это можно обойдясь только одной парой щеток
зубец приближающийся к "нулевому" состоянию отрубается коллектором
набешающий подключаестя
все крутится

Схемку обмотки якоря накидайте при работе на переменном токе и с 2-мя щетками на коллекторе, чтобы попонятнее было, плиз ...

[Abos]

При подаче переменного тока на обмотку якоря (неважно распределенную или сосредоточенную) через пару щеток Вы создаете пульсирующее поле, которое раскладывается на два одинаково вращающихся поля, но в разные стороны. Пускового вращающего момента не создается. Нужно раскрутить главные полюса (обращенный вариант) и подать напряжение на щетки. Тогда вращающаяся часть (главные полюса) подхватываются той составляющей магнитного поля , которое вращается в ту же сторону, что и главные полюса. Двигатель работает как реактивный. В какую сторону крутнете, туда и будет вращаться. 

[garik]

ТАКОЙ МОТОР РАБОТАЕТ!возьмите универсальный коллекторник,отктючте ов и подайтена коллектор постоянный ток.для начала вращения придётся крутануть вал или подать на ав напряжение кратковременно.мощность и скорость значительно ниже номинала но кпд выше так как мы используем самоиндукцию.проверял на трёх моторах-крутились все.

[DIVAS]

ТАКОЙ МОТОР РАБОТАЕТ!возьмите универсальный коллекторник,отктючте ов и подайтена коллектор постоянный ток.для начала вращения придётся крутануть вал или подать на ав напряжение кратковременно.мощность и скорость значительно ниже номинала но кпд выше так как мы используем самоиндукцию.проверял на трёх моторах-крутились все.

А кто-нибудь может ответить на простой вопрос... ЗАЧЕМ?
Зачем нужен двигатель мощностью 10Вт при габаритах и весе 1000Вт? Назовите кто-нибудь хоть один аргумент в пользу такого двигателя...
Экономия на магнитах и меди...?
Называется, сэкономили на магнитах и ОВ, но всё остальное пришлось сделать в 100 раз больше...

[NUBITO]

[user]DIVAS[/user], т.к. обычный коллекторник не совсем предназначен для переделки в ВРД, то и получается такой эффект. Думаю если сделать всё как надо получится то что нужно и с хорошими массо-габаритными показателями.

[NUBITO]

[user]garik[/user], скорее всего это от остаточной намагниченности крутится. Я пробовал. Если бы обчный коллекторник без переделок нормально работал как ВРД, то подкручивать ничего не надо было.

[Abos]

[user]DIVAS[/user], т.к. обычный коллекторник не совсем предназначен для переделки в ВРД, то и получается такой эффект. Думаю если сделать всё как надо получится то что нужно и с хорошими массо-габаритными показателями.

А что именно Вы предлагаете сделать, чтобы получилось все как надо?

[NUBITO]

[user]Abos[/user], пока пытаюсь понять что не так в обычном коллекторнике. Возможно нужно щётки сместить чтобы добавить момента и уменьшить скорость.

[Abos]

[user]Abos[/user], пока пытаюсь понять что не так в обычном коллекторнике. Возможно нужно щётки сместить чтобы добавить момента и уменьшить скорость.

В обычном коллекторнике все так. Если Вы сместите щетки в любую сторону, то выйдите из зоны коммутации и получите очень сильное искрение под щетками. Максимальное искрение будет при смещении щеток от правильного положения на 90 электрических градусов (при 2-х щетках - на 90 градусов ). Щетки "поплывут" (начнут плавится). Я делал такие эксперименты. Хватило 20 секунд работы, чтобы щетки начали плавится.

[SUP-2101]

Мне тоже пришла в голову такая идея, а тут тема такая подвернулась)
Эта гравицапа должна работать как вывернутый наизнанку вентильно-реактивный электродвигатель. Но надо правильно сделать обмотку якоря. О, идея, надо выпатрошить сгоревшую болгарку. Якорь перемотать так чтобы на противоположных штырях были две катушки соединенные последовательно. Щетки повернуть относительно железа статора на 45 магнитных градусов. Это архиважно.
ПротивоЭДС самоиндукции придется убирать диодами, дабы комутация не тащила дугу по коллектору. А может и не потянет дугу.
Кто в курсе, сколько на болгарочном якоре пазов? Пусть 12. Допустим. Выходит эквивалент ВРД с 12 полюсами на статоре и двумя на роторе. Как-жэ его комутировать Возможно обмотку мотать не сосредоточенно на один, а роспределенно на три паза. Получим эквивалент ВРД с параметрами 4 на 2.

Надеюсь меня поняли

[NUBITO]

Да уж так коллекторник запустить бы

[NUBITO]

Вижу опыт с болгарской не увенчался успехом)

[SUP-2101]

Отмазка Руки не дошли. Застрял в розработкЕ контроллера двухфазный брашлес, заканчиваю модернизацию ТВ-16 под нарезку резьбы (самодельные полипропиленовые шестеренки в гитару), пытаюсь оживить трупы батареек от упсов и тд и тп.

http://www.chipmaker.ru/topic/147611/page__st__100