Сверхтихоходный BLDC

[Stas-ka]

Всем привет. Нужен мне для решения нестандартной задачи сверхтихоходный электропривод. Он должен вращать диск диаметром около 1м. Масса диска ~ 100 кг. Обороты должны регулироваться от 1/3 до 2 оборотов в мин. Никаких других нагрузок, кроме преодоления трения в подшипниках и инерции на старте на электроприводе не будет. Время набора оборотов- в пределах 1 мин. Хочу соорудить для этого BLDC прямого привода, для управления которым собираюсь использовать MC33035 & MC33039 с датчиками холла. За базу думаю взять мотор от прямоприводной стиралки LG с перемоткой статора и переклейкой магнитов. Хочу просить совета у опытных моторостроителей о возможности данной затеи и подходящей конфигурации мотора. Заранее благодарен за Ваши мнения.
П.С. наколхозить редуктора, шкивы, звездочки и пр. механику просьба не предлагать.

[Mex]

думаю может получиться, но для этого магниты нужно увеличить по численности в несколько раз, чем больше магнитов тем меньше оборотов в минуту можно получить.
допустим 100,200,300 магнитов. точное количество нужно выверять по калькулятору, посидел потыркал - глаза разбегаются..
нужно найти вариант с удобной намоткой , виндфактором приближенным к единице.
например вот так оно будет выглядеть...

но это не точно, нужно высчитывать математически.

[SolarRay]

[user]Stas-ka[/user], если эта штука руками легко крутится, то проблем не должно быть. В идеале, нужно на каждый паз статора по 1 фазе и магнитов +1 или -1 побольше (в зависимости от конструкции статора). Но возможно, и в трёхфазном варианте будет нормально работать (если диск сбалансирован и подшипники хорошие).

[Mex]

[user]SolarRay[/user], вы представляете себе сколько это 0.33 оборота в минуту ? это скорость улитки реактивной.

[i]

Я бы для начала не заморачивался с перемоткой и переклейкой мотора, а попробывал бы сделать на том, что есть. Основная трудность сделать максимально гладкое синусное управление, дабы избежать вибрации.
Во всяком случае у меня так было, когда делал нечто похожее (1 оборот за 10 минут -- 10 оборотов за 1 минуту).
Делал на шаговом двигателе (200 шагов на 1 оборот), применил программную генерацию синуса. Каждый шаг программно разбил  еще на 64, и все равно на малых скоростях была видна вибрация.

[mr.Dream]

Метровый диск весом в центнер сгладит любую вибрацию. На диске сделать оптический энкодер и считать импульсы для стабилизации частоты вращения. А полюсность мотора будет иметь другорядную роль. Как и зубцовый эффект.
Подозревают, что это какой то вращающийся подиум.

[Neofit344]

Существуют промышленные тихоходные асинхронные дугостаторные многофазные двигатели. Для вращения роторов больших диаметров.  От 1 до 10 метров и более. Никаких магнитов, зубцов, редукторов, ремней и прочих передач. Понижают частоту до 1-2 герц или ещё меньше. Из трёх фаз делают 6-12. Скорость вращения регулируют изменением частоты. Может подойдёт для вашего случая.

[Alex75]

Фрикционный привод: модельный аутраннер или мелкий асинхронник с резиновым роликом на валу в зацеплении с велосипедным ободом максимального диаметра. Почти прямой привод.  Дёшево, легко и сердито.

[11vetal]

Нужен мне для решения нестандартной задачи сверхтихоходный электропривод. Он должен вращать диск диаметром около 1м. Масса диска ~ 100 кг. Обороты должны регулироваться от 1/3 до 2 оборотов в мин.

Если сильно нужно можно предложить вариант двигателя с катящимся ротором, у него как раз подобные характеристики.

[Stas-ka]

максимально гладкое синусное управление

Насколько я понимаю, MC33035 не имеет синуса, имхо синус там и не нужен при такой массе.

мелкий асинхронник с резиновым роликом на валу

Не выйдет. Диск имеет температуру около 200 градусов.

думаю может получиться, но для этого магниты нужно увеличить по численности в несколько раз, чем больше магнитов тем меньше оборотов в минуту можно получить.
допустим 100,200,300 магнитов. точное количество нужно выверять по калькулятору, посидел потыркал - глаза разбегаются..
нужно найти вариант с удобной намоткой , виндфактором приближенным к единице.
например вот так оно будет выглядеть...

но это не точно, нужно высчитывать математически.

Да я уже калькулятору мозг вынес или он мне ))). При большом количестве шагов winding factor очень низкий. Допустим так:  36*74    This slot/magnet pole combination will have 1332 cogging steps per turn. LCM(36,74)
And its winding factor is: 0.08333

[Stas-ka]

Из МР-3 с переклейкой магнитов тож неплохо должно получиться

А что есть МР-3?

Метровый диск весом в центнер сгладит любую вибрацию. На диске сделать оптический энкодер и считать импульсы для стабилизации частоты вращения. А полюсность мотора будет иметь другорядную роль. Как и зубцовый эффект.
Подозревают, что это какой то вращающийся подиум.

Энкодер не нужен. Указанный набор микросхем и без него это делает. Это печка будет.

[11vetal]

Посмотри здесь http://www.yunam.com.ua/ Зачем тебе велосипед?

[hrpankov]

Как уже сказал достопочтенний и уважаемий маленький И, надобно попробывать  сделать на том, что есть. Даже ненадобно синусное управление,  вибрации всеравно не будут... Що плохого изпользовать родное управление?
У Вашей вертушки сколько зубчиков на статоре?

[Stas-ka]

[user]11vetal[/user],

Посмотри здесь

Спасибо, завтра пообщаюсь, узнаю сколько это стоит. Может и действительно ничего делать не придется.

надобно попробывать  сделать на том, что есть

Еще нет ничего. Пока. Выясняю целисеобразность приобретения компонентов.

У Вашей вертушки сколько зубчиков на статоре?

У привода LG - 36.

[SolarRay]

[user]Stas-ka[/user], при такой температуре проще забить на магниты и делать шаговый электродвигатель. И то, придётся лак и изоляцию подбирать.

[Stas-ka]

при такой температуре

Двигатель не будет находиться в зоне нагрева, там будет находится диск, по которому мне предложили катить резиновый ролик, в ответ на что, я написал его температуру.

[mr.Dream]

А червячный редуктор не рассматривает? Он самый тихий, имеет большое передаточное. Можно применить не очень мощный коллекторник или асинхронник. Я бы сделал именно так.

[Stas-ka]

А червячный редуктор не рассматривает?

Червячный редуктор с необходимым передаточным числом - это фантастика. Только 2-х ступенчатый. Достать такое я не знаю где. Или 2 редуктора последовательно, а это уже колхоз. Кроме того, по моему опыту,  червячные редукторы не любят инерционных нагрузок, колесо червячное в них быстро от этого дохнет.

[SolarRay]

Если не делать метровый вал, то придётся городить надёжное охлаждение, так как достаточно один раз нагреть магниты и они размагнитятся (для большинства магнитов, критическся температура меньше сотни). Это же не велосипед, где обмотки могут нагреться на те-же пару сотен градусов, но не надолго, тут будет несколько часов нагрева, за которые всё вокруг успеет нагреться.

[hrpankov]

У LG практически хватит силеньки для директной задвижки вашего центнерого подиума... Стиралка крутит 6кг белья с 600 об/минуту!  По моему 12 магнитиков способни сообща потянуть силой в 6кг на плече в педью, що и  будет достаточно!

[Stas-ka]

придётся городить надёжное охлаждение

Диск к фланцу вала будет прикручен через теплоизоляционную прокладку и вал будет ~ 0,5 м. Не смогут там нагреваться магниты.

У LG практически хватит силеньки

И я так думаю. Но у LG обмотки на 220 в. Для задуманного мной контроллера очень неудобно. Думаю, перематывать придется.

[Mex]

Но у LG обмотки на 220 в. Для задуманного мной контроллера очень неудобно. Думаю, перематывать придется.

скорее всего придется, и количество магнитов менять тоже. точнее сказать придется перематывать из-за другого количества магнитов.
дело в том, что 100 килограммовый диск большими шагами крутиться не будет, нужна большая магнитная редукция.
может 200-300 я преувеличил, но соточка грозит.
может быть сталкивались с таким, что при маленьком количестве полюсов ротора, при определенном моменте начинает не хватать шага ротора. в таком случае ротор не сдвинется с места даже при очень большом токе.
это ведь как за 3 минуты секундная стрелка сделает оборот, это очень медленно.
тут нужен не плохой математик\физик, который сможет рассчитать будущую конфигурацию. допустим секундная стрелка делает 60 шагов за оборот , что равняется 1 герцу на шаг. таким образом нужно разделить 1 секунду на 3 и получим нужный градус на герц. может подхватит кто идею ))) я тут дальше не силен.

[Stas-ka]

Я тут вообще начинаю подумывать без статора стиралки обойтись. Соорудить аксиальник на 90 катушек и 92 магнита. В калькуляторе такая компоновка выглядит привлекательно. Использовать 2 стальных диска диаметром 400-500 и толщиной  8. Частота там будет не более 10 гц, что даст возможность обойтись без шихтованного статора. Покритикуйте эту идею, а то я сомневаюсь.

[DragonTM]

Червячный редуктор с необходимым передаточным числом - это фантастика. Только 2-х ступенчатый. Достать такое я не знаю где. Или 2 редуктора последовательно, а это уже колхоз.

что то давно читал что для похожих целей (локатор радара) используют волновой редуктор. Но не помню что там с шумом и температурой.

[Mex]

Добавлено 17 Янв 2018 в 15:54

что то давно читал что для похожих целей (локатор радара) используют волновой редуктор. Но не помню что там с шумом и температурой.

Кроме того, по моему опыту,  червячные редукторы не любят инерционных нагрузок, колесо червячное в них быстро от этого дохнет.

так что на этом все заканчивается.
слишком сильная энерция. червяки отдыхают

[mr.Dream]

Червячный редуктор как раз имеет наибольшее передаточное, два порядка - легко одной сступенью. И это всяко лучше дд привода по моменту.  А инерционность подиума можно гасить фрикционной муфтой. И мотор тонким валом можно удалить  от печки. Я бы именно так делал. В лифтах так делают)

[Mex]

[user]mr.Dream[/user], про лифты не расказываейте, я ими какрас занимаюсь.
такая энерция будет непочем только червячному редуктору с таким же диаметром венца. (червячный вал - червячное колесо)
сразу нет ! если только не делать тормоз по отключению установки, это слишком технически емко
хотя, если сделать умное управление, то не что не пострадает. но опять же сложно.

[Stas-ka]

волновой редуктор

Еще бы понять где взять его за вменяемые деньги...

Червячный редуктор как раз имеет наибольшее передаточное, два порядка - легко одной сступенью.

А надо 3 порядка. В одну ступень не уложится. Ну и для регулировки оборотов частотник? Или коллекторник с регулятором?

гасить фрикционной муфтой

Ну да.  2 редуктора, фрикционный тормоз... И рядом слесаря дежурного на раскладушке (шутка). При выключении привода и срабатывании тормоза вся конструкция будет подпрыгивать и проворачиваться на 90 градусов (масса всей конструкции будет меньше массы диска, если ее специально не утяжелять). Дорого, сложно, металлоемко. Убейте, но не нравится. И я прошу Вас. Давайте прекращать обсуждение редукторов. Как их можно использовать я прекрасно знаю. Но в данной конструкции планируется ДД!

Я тут пока макет аксиальника леплю. 90 катушек и 92 магнита. Механическая часть готова. Осталось намотать и контроллер спаять. Если макет запущу, по образу и подобию сделаю привод. Если есть любопытствующие- могу фотки макета сделать.

[hrpankov]

   С Вашего разрешения я тут прилягу набок некоторое время.
Вернетесь к "Life Good", дайте знать.

[Stas-ka]

Вернетесь к "Life Good", дайте знать.

Даю знать ))). Макет собран, контроллер спаян и отлажен. Но этот девайс не оправдал моих ожиданий. Работает он нормально, но необходимых мне низких оборотов от него получить не удалось. Кто подскажет как толковать информацию калькулятора
his slot/magnet pole combination will have 4140 cogging steps per turn. LCM(90,92)
?
https://www.youtube.com/watch?v=qw1CAQ2kAPA&feature=youtu.be

[hrpankov]

На видео не "Life Good"... Там  щото другое...
ПП: мож маленький И разтолкует що ето за 4140 устойчивих состояний за один оборот?

[Mex]

[user]Stas-ka[/user], переводчик говорит, что это залипания за 1 оборот. какие обороты получились минимальные? и какая текущая конфигурация мотора ?

[Stas-ka]

переводчик говорит, что это залипания за 1 оборот

Это я и без переводчика понял. Это меня и сбило с толку. Но нет там 4140 залипаний за оборот. Еще до подключения к контроллеру я собрал простецкий стенд из батареек и 3-х тумблеров. С помощью этого вручную (переключая тумблера в нужной последовательности) прокрутил шагами мотор и посчитал, что он имеет 46*6=276 устойчивых состояний. Текущая конфигурация. 90 зубов по 36 витков провода 0,7. 92 магнита. Намотка в соответствии со схемой из калькулятора. В результате плясок с бубном вокруг настройки контроллера мне удалось получить 1 оборот за ~ 20 сек устойчивого вращения. При этом на роторе стоял трансформатор весом ~ 3 кг (для массы). Кстати. Несмотря на то, что пока, эксперимент не удался я очень доволен микросхемой MC33035. Очень вменяемый контроллер из нее получается. Настраивается практически все. Рекомендую. Пришлось с ней разобраться детально. Поэтому, за консультацией по поводу этого контроллера милости прошу.

[hrpankov]

     
Моторчик имеет 90 х 92 / 2 = 4140 устойчивих состояний, имхо...
Буду с интересом смотреть на Ваши трифазние усилия...

[Stas-ka]

[user]hrpankov[/user], Я практически насчитал только 276? Почему?

Тут, на форуме я краем глаза видел, что существует альтернативный калькулятор. Может им кто владеет и прикинет? Буду премного благодарен.

[hrpankov]

Я практически насчитал только 276? Почему?

Изза некоректно поставленого експеримента..  Тремя фазами необойдетесь...  Пролистайте учебники о микрошаговом управлении шагових моторчиков.

[Stas-ka]

Тремя фазами необойдетесь... 

Синусоида нужна?

[hrpankov]

Нет...

[Stas-ka]

[user]hrpankov[/user], Ну тогда давайте подробнее. Письменно или ссылкой.

[Alex75]

В калькуляторе имеется ввиду 4140 пассивных залипания за 1 оборот без подключения обмоток к источнику тока. В 90N92P пара диаметрально расположенных зубьев или катушек, ориентируясь напротив центров магнитов, создаёт устойчивое состояние ротора. За один оборот таких состояний у одной пары зубьев будет 92, т.к. зубьев на статоре 90, т.е. 45 пар, то получаем 45*92=4140. Это своеобразное разбиение системы 90N92P на 45 фаз.
Подключая по очереди каждую фазу к источнику тока, в которой находится группа из 30 катушек, вы создаёте всего три группы катушек, которые создают по 92 устойчивых состояния, т.е. 3*92=276.

[Stas-ka]

 [user]Alex75[/user], Спасибо. А я наивно полагал, что получу 4140 активных шагов в этой конфигурации. И очень удивился, насчитав их 276. Не могу заставить этот макет дать менее 3-4 об/мин 

[hrpankov]

Ви наивно полагаете что можете заставить 45 катушек ефективно  работать с 46 магнитами всего в три фази....  Неполенитесь разобратся с Вашей задумкой на базе линейного двигателя... Вам придеться по меньшей мере делать 9-фазник.
  А как Вам звучит 15-фазник?

[mr.Dream]

Количество "тактов" равняется наименьшему кратному, деленному на 3. Если. Взять 100 катушек и 101 магнитов, можно получить стопицот шагов... Очень много шагов. Каждый шаг - фазное изменение. Но момент такого двигателя будет не в 100 раз больше ) магнитная редукция - это условное понятие. Слишком усложняете систему. В результате все равно придете к червяку) так как это проще реализовать. Фрикционная муфта, которою я имел вввиду, это не тормоз, а сцепление между валом редуктора и вращающейся пплатформой. Для компенсации инерции трением. Да и 0.3 об/мин 100кг - это мелочи.

[Alex75]

Можно изготовить магнитную муфту вместо фрикционного привода: большой диск имеет цилиндрический алюминиевый или медный обод по окружности, к ободу прислоняется с минимальным воздушным зазором ролик с магнитами, ролик вращает маленький двигатель.

[Stas-ka]

А как Вам звучит 15-фазник?

А как Вы себе представляете практическую реализацию такой схемы? Вам знаком хоть один пример контроллера (имеющегося в свободном доступе или реального для колхозно- наколенного изготовления), умеющим реализовать 9-15 фазное управление? Я ведь не абстрактного коня в вакууме строю.

Можно изготовить магнитную муфту вместо фрикционного привода: большой диск имеет цилиндрический алюминиевый или медный обод по окружности, к ободу прислоняется с минимальным воздушным зазором ролик с магнитами, ролик вращает маленький двигатель.

Не совсем понял Вашу идею.

Взять 100 катушек и 101 магнитов, можно получить стопицот шагов...

По трудозатратам между 100*101 и моими 90*92 разница минимальна. Вы считаете, что конфигурация 100*101 исправит ситуацию? Такая конфигурация, как я понимаю, сможет работать в 2-х или 4-х фазном режиме (3 фазы явно не получится). А к червяку вернуться я еще успею, если другие варианты не подойдут или если надоест мне эта возня. У меня в запасе еще остается вариант с планетарным редуктором и BLDS (не зря же контроллер паял).

[hrpankov]

А как Вам звучит 15-фазник?
А как Вы себе представляете практическую реализацию такой схемы?

Хе, практическая реализация такой схемы не труднее класической трехфазной....  Но ето Вам решать.  Трех фаз явно не дело!

[Stas-ka]

[user]hrpankov[/user], Ткните меня носом в нее. Чтоб мозги не программить на микроконтроллере.

[Alex75]

Можно изготовить магнитную муфту вместо фрикционного привода: большой диск имеет цилиндрический алюминиевый или медный обод по окружности, к ободу прислоняется с минимальным воздушным зазором ролик с магнитами, ролик вращает маленький двигатель.

Чут-чуть видоизменил идею:

В качестве штифтов можно использовать гвозди. Штифты тонкие, хорошо обдуваются, поэтому их нагрев минимален.
Своих магнитных свойств даже при 200 градусах не потеряют.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Прикольно. Магнитные шестеренки ))). Жаль, но большой диск будет в печи. Реализовать сложно...

[Mex]

при этом можно будет остановить подиум, или даже крутить в обратную сторону. не ремни, не чего уже этому не помешает.

Прикольно. Магнитные шестеренки ))). Жаль, но большой диск будет в печи. Реализовать сложно...

тогда так же как планировалось... вал, а на другом конце вала шкив от стиралки, диаметром 30 см примерно, или что нибудь другое

[Stas-ka]

тогда так же как планировалось...

Планировалось так: внутри печи находится диск на уровне ~ 0,8 м от пола. Полость печи заканчивается прямо под диском, нагрев происходит ИК лампами висящими над диском. Диск закреплен на фланце вала через теплоизоляционную прокладку. Вал имеет длину ~0,5 м и проходит через отверстое в нижней стенке печи и установлен на ступице (предположительно автомобильной от не ведущих колес) посредством фланца. Вокруг ступицы собран аксиалный или другой BLDC. Просто и лаконично. Шкивы и пр. механика для меня сложно реализуемы.

[hrpankov]

[user]hrpankov[/user], Ткните меня носом в нее. Чтоб мозги не программить на микроконтроллере.

Хе, если Ви готови варить свои мозги на Атмегах, то може перед етим изучите  древнейшие русские чипчики как ИД3, ИД7, ИЕ2, ИЕ5... А може пролистаете еще раз сей сайт?  Здесь довольно инфо !!!  И разложено по полочкам как для первоклашек...

[Stas-ka]

[user]hrpankov[/user],Я с ними знаком, к сожалению. Да. в принципе на ТТЛ микросхемах это можно сделать... Ну это уже крайний случай, предпоследний перед установкой редуктора))).

[Mex]

[user]Stas-ka[/user],  там ничего сложного не будет имхо. глвное чтобы был подиум на валу. в машинное отделение можно ставить все что угодно 

[Stas-ka]

[user]Mex[/user], Точнее будет так. Ну если с ДД не выйдет, тогда так и надо будет делать.



Сейчас поразмыслил немного. Для такого магнитного редуктора какие магниты понадобятся? Ведь в "зацеплении" их всего 1-2 шт. Не забываем, что диск 100 кг.

[Alex75]

Магниты чем уже, тем лучше, например, 2мм*3мм*15мм, 5*5*15 и т.д. Но дело в другом. Если делать по схеме выше("гончарный круг с ножным приводом"), то в таком случае возвращаемся к нашим баранам: опускаем от большого диска вниз вал, на вал привариваем велосипедную втулку с дырками под спицы, заспицовываем велообод с втулкой. Так как велообод не нагревается, то к нему прислоняем вращающийся ролик от роликовых коньков. И не нужны никакие магниты со штифтами!
Я то думал, что сам диск должен находиться в печи и привод надо сделать на его выступающую часть, которая тоже может нагреваться:
 

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Можно и так, но редуктор при таких вариантах (магнитная или фрикционная передача) все равно нужен. Обороты устойчивой работы, при которых сохраняется достаточный момент, для большинства электродвигателей небольшой мощности не менее 200-300. Пусть наша передача имеет коэффициент 10. Итого 300/(0,33*10)=91. Редуктор около 1/100.

[Alex75]

Не нужен редуктор. На МК гироскутера насаживается ролик от роликовых коньков - вот вам уже редукция: диаметр статора МК/диаметр ролика(около 10,5см/5см), плюс редукция фрикциона - диаметр обода/диаметр ролика. Общая редукция явно более 200 будет. МК гироскутера даёт хороший момент с десятка оборотов. Этих МК сейчас, как грязи...   

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user],  Не понял, что Вы предлагаете. Дорисуйте пожалуйста.

[Alex75]

Жёстко закрепить соосно ролик наименьшего диаметра с вращающейся частью МК. Неподвижную ось МК закрепить на подпружиненный рычаг или вилку, чтобы ролик с неким(даже регулируемым) давлением прижимался к ободу.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Спасибо, но давайте конкретно в цифрах. Велосипедное колесо (пусть даже 26") имеет диаметр 650 мм. Ну и ролик пусть будет 50 мм. 650/50=13 (коэффициент нашего фрикционного редуктора). Мне нужны минимальные обороты 1/3 об/мин. 0,33*13=4,29. Вы считаете, что МК от гироскутера при таких оборотах сможет нормально работать? Какая конфигурация этих колес? 12*8? У меня 90*92 на таких оборотах неуверенно работает.

[Alex75]

Да. При 1 об/мин обода получаем 13 об/мин МК. Да ещё отношение диаметров 105/50 обеспечивает увеличение момента МК в 2 раза. А минимальный рабочий диаметр МК (диаметр окружности качения) 160мм. Т.е. МК будет работать в 160/50=3,2 раза облегчённом режиме по моменту. Это будут тепличные условия работы для МК.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Я с Вами не согласен. Вращающий момент МК останется прежний. Редукции, как таковой нет. Мы просто изменили диаметр колеса, что учли при расчете фрикционного редуктора.

[Alex75]

Мы не изменяем величину силы, но изменяем длину рычага, следовательно, изменяем момент силы. Как там говорится: "Дайте мне длинный рычаг и точку опоры для него, и я подниму Землю". Не ручаюсь за дословность.

[Stas-ka]

Дайте мне длинный рычаг и точку опоры для него, и я подниму Землю

Дайте мне точку опоры и я ... скажу тост )))
Ну а по теме, Ваш вариант, мне кажется, имеет право на жизнь, но требует проверки в действии. Я сейчас нашел в гараже небольшой планетарный редуктор 1/50. Мне кажется, что через него мой макет BLDC потянет. Кстати я даже вращающий момент на нем померил. Со стороны это было похоже на сцену из мультика про кота Леопольда (с арбузом, который должен был упасть на голову, но все пошло не так). получилось ~ 0.3 Н/м. Нужно этот макет будет только облагородить. Ротор мотора из изношенного алмазного диска от болгарки выглядит комично.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Возвращаясь к вчерашнему разговору про МК.  Я продолжаю оставаться при своем мнении. Если абстрагироваться от МК, то это просто электромотор, имеющий вращающий момент (назовем его Т). На большом диске мы получим Т*13 без учета потерь.  И если этот Т на интересующих нас оборотах окажется достаточным, то все сработает, если нет, то увы...

[Mex]

Если абстрагироваться от МК, то это просто электромотор, имеющий вращающий момент (назовем его Т). На большом диске мы получим Т*13 без учета потерь.  И если этот Т на интересующих нас оборотах окажется достаточным, то все сработает, если нет, то увы...

гироскутер трогается с 0 и прет тушу 100кг даже в горочку. когда ваш диск наберет обороты он не чего не будет толком потреблять, а это пара секунд.
я лично вижу, что у вас кружки жарятся.
мне это напоминает советские аттракционы типа (сюрприз)

[Stas-ka]

гироскутер трогается с 0 и прет тушу 100кг даже в горочку

Любой электромотор трогается с 0, но это не значит, что он может стабильно работать при аномально низких, для него, оборотах. На счет кружек или кружков я не понял.

[Mex]

Любой электромотор трогается с 0, но это не значит, что он может стабильно работать при аномально низких, для него, оборотах. На счет кружек или кружков я не понял.

тут просто звучало словосочетание "гончарный круг" ну это шутки у меня такие, я не знаю что вы жарить будете 
моторколесо имеет момент на покрышке уже дикий. а вам предлагается усилить его еще в несколько раз, за счет уменьшения длинны окружности.

[Stas-ka]

[user]Mex[/user],  Для МК этот режим работы будет равносилен перемещению гироскутером 30кг по ровной дороге, но со скоростью 85 метров в час. Я не уверен, что он это сможет. Тем более что в гироскутере 2 колеса, а тут одно.

[krym2016]

думаю что автор имеет введу что 4-5 об./мин может быть тяжёлым условием для работы  мотор колеса от гироскутера.

Тут проще пойти от обратного ,зная какая Вам необходима максимальная частота вращения диска, подобрать редукцию так что бы максимальные обороты МК соответствовали нужной Вам частоте вращения диска.

Т.е. редукцию не в 13 раз,а скажем в 50-100 раз.

[Stas-ka]

подобрать редукцию

Тогда размеры фрикционного редуктора, который мы обсуждаем, выйдут за реальные рамки.

[krym2016]

если нет возможности увеличить ведомое колесо,можно уменьшить ведушее,или добавить ещё одну ступень редукции.


Вы на какой ресурс расчитываете изделие, каждый день с утра до вечера или раз в год на пол часа включать.?

[Mex]

думаю что автор имеет введу что 4-5 об./мин может быть тяжёлым условием для работы  мотор колеса от гироскутера.

Тут проще пойти от обратного ,зная какая Вам необходима максимальная частота вращения диска, подобрать редукцию так что бы максимальные обороты МК соответствовали нужной Вам частоте вращения диска.

я это понимаю, самое главное стронуть всю бандуру. далее момента как такового не потребуется. МК справится.
хорошо, не 50мм диаметр, 30мм возьмем. опять же какое МК изначально.
а зачем собственно нам мк ???? рас уже есть двигатель подходящий. ??? теперь думаю автор не поспорит   

[Stas-ka]

теперь думаю автор не поспорит

Так я , собственно, особо и не спорю. Просто обсуждаю целисеобразность фрикционного редуктора. Мотор уже есть (работает уже 2-е суток) и редуктор планетарный 1/50 нашелся. Сейчас буду приступать к реализации.

Вы на какой ресурс расчитываете изделее, каждый день с утра до вечера или раз в год на пол часа включать.?

Работать будет каждый день, часов по 4-6 непрерывно.

[Mex]

можно уже готовый движок располагать в другой плоскости и всетаки фрикционный редуктор, тут уж и места хватит и момента и круг можно будет куда хош крутить руками.
Добавлено 24 Янв. 2018 в 14:22

Мотор уже есть (работает уже 2-е суток) и редуктор планетарный 1/50 нашелся. Сейчас буду приступать к реализации.Работать будет каждый день, часов по 4-6 непрерывно.

пффф,  тем более 

[Stas-ka]

[user]Mex[/user], Планетар надежнее, компактнее, КПД выше, передаточное число больше. И руками в обе стороны крутится. Он явно выигрывает.

[Mex]

[user]Mex[/user], Планетар надежнее, компактнее, КПД выше, передаточное число больше. И руками в обе стороны крутится. Он явно выигрывает.

все так, но ведь с магнитной конструкцией можно и во время работы останавливать. потом отпустить и оно встанет на круги своя. это фишка не оспоримая.
вариаций много, но вам ближе технологичность и компактность.
по крайней мере не что не мешает переглядеть концепцию.

[Stas-ka]

все так, но ведь с магнитной конструкцией можно и во время работы останавливать. потом отпустить и оно встанет на круги своя. это фишка не оспоримая.

Это там не нужно. Это печь для питы. В кожухе самой печи будет вырезанный сегмент, в который блины из теста закладываются на диск, а выезжающие на диске готовые питы, прошедшие за 1-3 мин печь, снимаются. Для меня самое главное минимум трудозатрат, низкая цена и надежность. Чинить, если что, мне.
выглядеть будет примерно так https://www.youtube.com/watch?v=A_8JaYNpZBY

[Alex75]

[user]Alex75[/user], Возвращаясь к вчерашнему разговору про МК.  Я продолжаю оставаться при своем мнении. Если абстрагироваться от МК, то это просто электромотор, имеющий вращающий момент (назовем его Т). На большом диске мы получим Т*13 без учета потерь.  И если этот Т на интересующих нас оборотах окажется достаточным, то все сработает, если нет, то увы...

Ввёл немного в заблуждение. Номинальный момент силы вращения МК неизменен. Пусть вдоль окружности диаметром 160мм действует первичная сила F1, прямо пропорциональная току в обмотках МК. Эта сила через рычаг длиной 80мм, через точку опоры(ось), на противоположном конце рычага длиной 25мм создаёт вторичную силу F2, действующую вдоль окружности ролика диаметром 50мм. F2 в 160/50=3,2 раза больше силы F1. Силу F1 создаёт ток в обмотках МК. И если силы F1 достаточно, чтобы непосредственно вращать тяжёлый диск на какой-то скорости, то за счёт уменьшения диаметра ролика в 3,2 раза можно снизить ток в обмотках двигателя во столько же, чтобы вращать тяжёлий диск на той же скорости. Т.е. МК будет работать в 3,2 раза облегчённом режиме. Плюс не забывайте, что МК - это двигатель с большим радиусом активной зоны(высокомоментный двигатель), т.е. на максимальных оборотах линейная скорость магнитов относительно статора велика, и возрастает влияние токов Фуко. Поэтому в длительном режиме работы, чем меньше обороты МК, тем лучше. Что нам и надо.
Эти МК сейчас умельцы используют в качестве фрикционного привода раздвижных ворот. Видел как-то фрикционный роликовый привод от асинхронного двигателя к огромной карусели-центрифуги метров 15 в диаметре. Человек 10-15 заходят внутрь горизонтального колеса и становятся по окружности. Колесо крутится и даже изменяет угол до 45 градусов.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], В этом я с Вами согласен, но в расчете фрикционного редуктора мы и использовали диаметр 50, а не 160, поэтому принимать это во внимание для расчетов еще раз не корректно.

[Alex75]

Не... я к тому, что если МК рассчитано на работу под нагрузкой, чтобы тягать на малых оборотах 50-70 кг на колесе диаметром 160мм, то ему минимум в 3,2 раза легче тягать ту же нагрузку на колесе диаметром 50мм.

[Alex75]

Вот так оно примерно может быть:


Вполне вместо ролика можно закрепить вал диаметром 15-20мм и на него насадить резиновую трубку. Ещё больше редукция будет.

[Stas-ka]

[user]Alex75[/user], Да я уже понял Вашу идею и оценил. Полагаю, что это вполне работоспособно. Но для меня технологичнее, проще и дешевле, а главное- надежнее, использовать то, что уже есть, т.е. планетарный редуктор, и самодельный BLDC. Согласитесь, имея все это в руках идти покупать МК с контроллером и колхозить фрикционный редуктор было бы нелепо.

[hrpankov]

Тък Ви же в начале темми от редукторов отбризгивались и вообще нехотели на них смотреть? Вообще нехотели колхозить !  Ведь так?  А може загляните еще раз в подвальчик? Мож там еще щото интересного?  Надеюсь стало понятно, що тремя фазами необойтись при 90/92 ?
А если колхозить так колхозить, то мож в подвальчике найдется движок от печки москвича и мешок с велосипедними штучками...?

[Stas-ka]

Тък Ви же в начале темми от редукторов отбризгивались

Мне механику сложно делать, я ищу компромисс, как мне проще, дешевле и надежнее. Замечу, что выбранный мной вариант будет оптимален применительно к моим условиям и это очень субъективно (можете считать, что мне так больше нравится). Да, я начиная этот проект надеялся сделать ДД, он мне действительно нравится больше других вариантов. Но упираться лбом в контроллер на куче допотопных ТТЛ микросхем и экспериментировать еще месяц без гарантии результата я не готов.

[DmitryKuzmin]

Посмотрите, как в бесколлекторных моторах для подвесов камер https://www.basecamelectronics.com/ ' это делается. Там от удержания  на 0 об-мин до мах, на которых может крутиться мотор при данном напряжении.

[hrpankov]

А семипудовую камерку осилят ?

[DIVAS]

[user]Stas-ka[/user], Делать редуктор сложно, а делать с нуля БДПТ с контроллером - проще?
Сомнительно, учитывая задачу. Для такой задачи проще сделать редуктор, чем столь специфический БДПТ и контроллер, т.к. на столь малых оборотах мало какой прямой привод способен эффективно работать.
Впрочем, варианты прямого привода ещё есть.

Вышеупомянутая магнитная редукция, получающаяся при увеличении количества магнитов, после некоторого предела работает на увеличение крутящего момента довольно слабо и только при максимальном соответствии магнитных фаз электрическим.
Конфигурация БДПТ 90/92 имеет 45 магнитных фаз, и для получения хорошего крутящего момента нужно 45 электрических фаз, но возможны варианты с 15 или 9 электрическими фазами. При трёхфазном управлении крутящий момент получается слабый, т.к. обеспечивается всего лишь несколькими зубьями, а остальные тупо противодействуют друг другу и ничего не дают.
Если развивать дальше эту идею с прямым приводом, то целесообразнее стремиться к трёхфазному управлению и использовать стандартный контроллер, поскольку чрезмерная многофазность в данном случае ничего кроме сложности не даёт.
Если отталкиваться от имеющегося статора с 90 зубьями, то ротор с 60 или 120 магнитами позволит получить полноценную трёхфазную конфигурацию, а ротор с 80 или 100 магнитами - 9-фазную магнитную конфигурацию, которую можно привести к трёхфазной электрической. Поскольку для понижения оборотов предпочтительнее максимально многополюсные конфигурации, я бы выбрал 90/120 или 90/100. Девятифазный вариант 90/100 с трёхфазной намоткой будет работать ровнее, создавая меньше вибраций, я бы выбрал его как предпочтительный.
Для управления этим чудом, возможно, было бы полезнее использовать шаговый режим управления без обратной связи. Также, возможно, есть смысл сделать четырёхфазный статор и полностью перейти на стандартное четырёхфазное шаговое управление, а для сглаживания хода использовать микрошаговый режим.
Для управления четырёхфазным ШД можно использовать стандартный готовый драйвер на микросхеме TB6560 или TB6600 - он сам себе и контроллер с микрошагом, и драйвер, и усилитель, нужно только задать переключателями режим и подать тактовый сигнал на вход (Ардуино или простой генератор на NE555).


Если рассматривать альтернативные варианты конструкции с редуктором, то можно использовать шаговый двигатель со шкивом и ремённой передачей. На вал ШД можно поставить маленький зубчатый шкив, а на вал под диском надеть велосипедное колесо в качестве ведомого шкива и соединить их зубчатым ремнём - можно получить редуктор аж 1:20 или больше.
Преимущества шагового двигателя в возможности очень точного регулирования скорости, но потребуется плавная регулировка на разгоне (легко реализовать на Ардуино), иначе не запустится или будет жрать ремень.

[Stas-ka]

Делать редуктор сложно, а делать с нуля БДПТ с контроллером - проще?

Да, для меня проще спаять и отладить несложный контроллер, чем делать любую механику. Уже 2 недели лежит готовый к работе контроллер на MC33035. Собрал и полностью отладил за пол дня.
От прямого привода отказался, по причине сложности реализации.

альтернативные варианты конструкции с редуктором, то можно использовать шаговый двигатель со шкивом и ремённой передачей. На вал ШД можно поставить маленький зубчатый шкив, а на вал под диском надеть велосипедное колесо в качестве ведомого шкива и соединить их зубчатым ремнём - можно получить редуктор аж 1:20 или больше.

Я уже неоднократно писал выше, что нашел планетарный редуктор 1/50. Поэтому шкивы и велосипедные колеса отменяются))).
Ну и последнее. Концепция этого девайса уже определена. Самодельный BLDC, и упомянутый выше редуктор. Недостающие механические детали для этого заказаны и находятся в стадии изготовления. Поэтому менять в конструкции уже ничего не буду. Как соберу- выложу фотоотчет.

[Stas-ka]

Пламенный привет всем моторостроителям. Наконец сбылось. Доблестный цех мех. обработки соизволил выдать мне готовую продукцию в виде необходимых деталей по моим эскизам (переделывали всего 2 раза ). И у меня нашлось время собрать это в кучу. Практически готовый привод печи.

Благодарность всем принимавшим участие в обсуждении.

[Stas-ka]

Дело потихоньку двигается. Испытания привода под нагрузкой ))))).   
https://youtu.be/wxrohjnVhuA

[Stas-ka]

Ну вот. Прошло пол года и почти готово. Продукцию уже дает.
https://youtu.be/9rcf45d1ARk