синхронный безмагнитный мотор от Mahle

[AlexS4]

синхронный безмагнитный мотор от Mahle


использовать обмотки вместо постоянных магнитов - идея далеко неновая,  универсальные коллекторники ac/dc имеют обмотку в статоре или скажем почти все автомобильные генераторы давно используют обмотку возбуждения в роторе питающуюся через щеточный узел.

нужно это восновном для избавления от китайской редкоземельной монополии и иногда для расширения температурного диапазона.


индуцировать ток в замкнутом роторе - тоже старая идея используемая в асинхронниках (IM).

новаторство Mahle в том чтоб обьединить эти подходы: ротор работает синхронно (вращается с частотой вращения поля в статоре) а его обмотка накачивается током в отдельном индукторе, получается избавиться от проблемы с моментом на низах у асинхронника и от изнашиваемого(обслуживаемого) щеточного узла.

кпд до 95%  более ничего толком в прессрелизе нет.

[13_chip_13]

Если правильно понял описание, то чего тут нового непонятно. Я еще лет 15 назад преподу по электрическим машинам такое говорил ( щетки заменить на катушку и энергию передавать безконтактно на ротор),  сказано было что уже придумано. Кпд, ну это классическая синхронная машина с её кпд,  не думаю что кпд щеточного узла меньше кпд индуктора.

[AlexS4]

сходу ненашел комерчески выпускаемых аналогов.
идея то да, на поверхности, но как реализовать не ухудшив сложность/эффективность по сравнению с существующим... в этом обычно и состоит изобретение

видимо препод имел ввиду что есть альтернативы: im и srm, но это совершенно другой принцип.

а коменты к статье писали люди далекие от моторов))
напр упомянутый там Tesla-motor это im,  Turntide Technologies  "smart motor" это просто  srm с многополюсным ротором , по удельному моменту обе конструкции  в разы уступают pmm c которыми теоретически конкурирует mahle.

[13_chip_13]

видимо препод имел ввиду что есть альтернативы: im и srm, но это совершенно другой принцип.

Не, имелось ввиду именно то что написал. А ассинхронник и ВИРД это совсем другие машины. Есть еще индукторный с обмоткой возбуждения, если уж говорить, то этот ближе всего.

[NUBITO]

Бессмысленно сравнивать машины различных типов. У каждой своё предназначение и она хороша в своей области.
Данная машина совсем не дешевая для массового промышленного применения, а вот для электротранспорта, где цена не главное, подходит как нельзя лучше.

[slav]

Данная машина совсем не дешевая для массового промышленного применения, а вот для электротранспорта, где цена не главное, подходит как нельзя лучше.

Особенно , когда появятся соответствующие сверхпроводники . 

[NUBITO]

 slav, не трогайте эту тему. Когда появятся сверхпроводники для работы с температурой выше 30 градусов по цельсию тогда и поговорим)

[Карапузик]

хорошая тема. как я понял основная затыка в беспроводном кольцевом трансформаторе вместо счеточного узла. по идее можно получить очень вариативного управления то есть по ротору и по статору. срхранив возможность и реккуперации и свободного вращения

[AlexS4]

 Карапузик, ну в первом приближении можно считать что при поданном токе накачки он превращается в pmm/pma и да впринципе еще и ток накачки можно менять(уменьшать), вероятно это повысит кпд на низких нагрузках и высоких оборотах (эквивалентно замене магнитов и изменению зазора)    а рекуперация/свободное вращение это исключительно к токам в обмотках статора, здесь никаких отличий от других моторов.

[Карапузик]

 AlexS4, я понял что ноухау как раз в конструкции беспррводного узла передачи. вот его конструкция не совсем понятна

[AlexS4]

как я понял ротор индуктора - печатная плата с напечатанной спиральной "обмоткой", затем диод шоттки или мост из них или синхронный выпрямитель на mosfet,   + простенькие  фильтры, ослабляющие радиопомехи.     статор - две ферритовые чашки с щелью под ротор и углублением под первичную обмотку (неясно почему она тож не печатная).
частота питания индуктора - десятки kHz судя по виду.

[Карапузик]

статор - две ферритовые чашки с щелью под ротор и углублением под первичную обмотку (неясно почему она тож не печатная)

смысл в феритовом? частота невысокая. ну а по печатке, скорее всего там присутствует коэффициент трансформации.

[Alex75]

 AlexS4, я понял что ноухау как раз в конструкции беспррводного узла передачи. вот его конструкция не совсем понятна

Нет тут ноу-хау. Такой способ бесконтактной передачи электричества уже давно известен и используется: вращающийся трансформатор. Например, видеоголовки видеомагнитофонов:
Прямо, готовый узел для этого двигателя. На левую половинку ставь выпрямительный диод или мост с конденсатором и запитывай обмотку ротора, а на правую подавай вч сигнал от, какого-нибудь, мощного блокинг-генератора, например, от электрошокера. Количество витков, может быть, придётся подкоректировать.

[AlexS4]

 Alex75, да, тож вспомнил именно этот девайс)) ... но изобретение это в том числе новая область применения извесных устройств, здесь он для питания электромагнитов, в vhs - для передачи сигналов от головок так что формально это ноухау)) увы...   вообще с точки зрения анализа мир состоит из простых и очевидных вещей а вот синтез нового дело почемуто непростое...)

[Карапузик]

статор - две ферритовые чашки с щелью под ротор и углублением под первичную обмотку (неясно почему она тож не печатная)

смысл в феритовом? частота невысокая. ну а по печатке, скорее всего там присутствует коэффициент трансформации.  Alex75, я тоже прекрасно осведомлен  об устройстве головок и прочегг. как я понял проблема именно в передаваемых токах. одно дело милливатты головки другое дело 10-20А (примерно) для питания ротора. и даже не столько передать сколько минимизировать потери

[AlexS4]

не ну как невысокая, десятки а мож и пару сотен kHz, только феррит, железо на фуко все изведет. через индуктор надо передать ~2..5% от мощности мотора, это сотни W.  судя по сечению дорожек токи там порядка 1A ну а напряжение соответственно неск сотен V (скорее всего полное напряжение питания мотор-контроллера  раскачивается полумостом).

[Карапузик]

 AlexS4, дело в том что по сообщениям Mahle они уже разсылают образцы заинтересованным компаниям. Просто нет массогабаритных  тяговых характеристик
А данные по 2-5%? это откуда? как я понимаю необходимо получить индукцию сопостовимую с редкоземельными магнитами.

[Alex75]

Загляните в конструкцию автогенератора. У меня валяется автогенератор Bosch на 200А. Там обмотка подмагничивания ротора диаметром 0,8мм по эмали, т.е. 0,44кв.мм. Это от силы 5А долговременного тока. Т.е. на подмагничивание ротора уходит максимум 60Вт, а мощность генератора 2,4квт. Это без учёта неоптимальной конструкции полюсов ротора, если рассматривать автогенератор как электродвигатель. И ферриты не стоит недооценивать...