Присоединяйтесь к сообществу Мастерград

Зарегистрироваться
#306758

Burrdozel написал :
Есть вещи, особенно высокотехнологичные, которые проще и дешевле купить. Раскурочить и подковать

"В точку!" (c) Дафна из "В джазе только девушки"

Burrdozel написал :
хочет сказать, но не может сформулировать

Ну да. Похоже, пытается предупредить о каких-то подводных граблях. Интересно.

Для Рыжий Тигра.

Вы пишите:
«Зато, периодически тыркая в обмотки короткими импульсами, удастся увидеть форму тока в катушках и с ейной помощью там, внутре, думатель сам додумает - какая у какой катушки сейчас индуктивность и в каком именно положении стоит ротор (два полюса у ротора и шесть у статора, так?). А следовательно - и в какую строну тянуть».

Н-нда… Вы действительно уверены, что индуктивность катушек может значительно изменяться во время работы машины за один или несколько периодов вращения? И по её величине можно судить о положении ротора в пространстве и времени?
Тогда продолжите, пожалуйста, выражение L(от положения ротора) = …
И какую машину вы подразумевали?
Но для нас с вами известно, что о величине индуктивности катушек конкретной машины можно почерпнуть информацию из технического паспорта, или измерить её самостоятельно.

В вашем заявлении есть резон: «Зато, периодически тыркая в обмотки короткими импульсами, удастся увидеть форму тока в катушках и с ейной помощью там, внутре, думатель сам додумает - какая у какой катушки сейчас индуктивность».

А если, не сильно обращать внимание на: «у какой катушки СЕЙЧАС индуктивность», - то тогда и вовсе великолепно будет.
Действительно, периодически «тыркая» в обмотки короткими импульсами, можно определить индуктивность машины с целью определения ее электрической постоянной – L\R. Обратите внимание – постоянной. Как известно: R не зависит ни от времени, ни от положения ротора, разве что от температуры. Тогда почему L есть переменная величина, если L\R = const?

Вы пишите:
«Кгм. В годы моей молодости "синхронными" назывались двигатели со статорами из магнитотвёрдых материалов (курс "Радиодетали и радиоматериалы" - хорошо запомнилось, т.к. я тода как раз делал магнитофон с синхронным двигателем)».

Просьба от меня: опишите, пожалуйста, конструкцию вышеупомянутого двигателя, его название и т.д.

Ещё вы спрашиваете:
«Опишите, пожалуйста, упомянутую лужу подробнее. Забудем о вентилях - оставим трёхфазное питание статора и постоянные магниты в роторе. Опишите, что произойдёт».

Сделаю попытку описать:

На короткое время обратимся к истории.
Обычные коллекторные двигатели постоянного тока имеют высокий КПД и могут использоваться в качестве серводвигателей. Их единст¬венный недостаток связан с наличием коллектора и щеток, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, и поэтому двигателю требует¬ся текущий ремонт. Если функции коллектора и щеток выполняют полупроводниковые ключи, то можно построить двигатели постоянно¬го тока, не требующие текущего ремонта в процессе эксплуатации. Такие двигатели получили название БЕСКОНТАКТНЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА.
Конструкция современного вентильного двигателя очень близка к конструкции двигателя переменного тока, известной под названием синхронного двигателя с постоянными магнитами. Обмотки якоря являются частью статора, а ротор состоит из одного (пара полюсов) или нескольких (пар полюсов) постоянных магнитов. Обмотки вентиль¬ного двигателя выполняются такими же, как и обмотки многофазного двигателя переменного тока, однако общепринятой и наиболее эф¬фективной конструкцией является трехфазная конструкция двигателя, работающая при двухполупериодном управлении. Вентильные двигатели постоянного тока отличаются от синхронных двигателей переменного тока тем, что первые содержат некоторые технические средства определения положения ротора (или магнитных полюсов) с целью выработки сигналов управления полупроводниковыми клю¬чами. Наиболее распространенным датчиком положения является эле¬мент Холла, однако в некоторых двигателях применяются оптические датчики положения.
И ёщё, ротор классического синхронного двигателя выполнен из магнитомягкой электротехнической стали и намагничивается специальной обмоткой (для которого при помощи нехитрого приспособления возможен асинхронный пуск), либо - намагничен слабо и при определённых условиях поле статора может породить на его поверхности более «мощные» пары полюсов, подтягивающие исходные к себе, затем, при ослаблении внешнего поля, исходная намагниченность ротора проявляется вновь. Ещё одно малоприятное отличие: ротор классического синхронного двигателя, при определённых условиях перегрузки, может выйти из синхронизма и войти в нирвану, у вентильного двигателя, при двухполупериодном управлении, такое явление невозможно по определению.

Теперь ответ на ваш вопрос.

Имеем трёхфазное питание статора и постоянные магниты в роторе.
Если двигатель классический синхронный, то смотрим описание его работы выше. А если, в качестве подопытного, мы взяли БЕСКОНТАКТНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСТОЯННЫМИ НЕПЕРЕМАГНИЧИВАЮЩИМИСЯ МАГНИТАМИ РОТОРА, то ситуация будет такой:
машина заупрямится и не захочет тянуть за собой нагрузку, вследствие чего ротор может остановиться (аварийная ситуация) статор разогреется до неприличия, в общем – полный конфуз. В таких условия ротор может задергаться, заскакать, увлекая за собой статор, при этом токи в обмотках будут, цитирую Burrdozel-а: «Он хочет сказать, но не может сформулировать, что в период раскрутки (пуска) такого двигателя токи в статоре будут сильно странные». Действительно это так, но почему? Это происходит потому, что из-за не синхронности вращения ротора относительно неизменно вращающегося поля статора, порождённого трехфазной сетью, в обмотках статора ротор наводит противоэдс, которая не совпадает ни по фазе, ни по амплитуде с формой напряжения питающей сети.
Если мы вспомним упрощённое уравнение БЕСКОНТАКТНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА: U = E + I*R, где: U – напряжение, приложенное к двигателю, E – противоэдс, I – ток двигателя, R – активное сопротивление двигателя, то сможем понять почему так происходит.
Отмечу, что при благоприятном расположении карты звёздного неба, ротор при пуске (случайно) может попасть в синхронизм и жить себе припеваючи, но как только нагрузка захочет чихнуть – вновь произойдёт конфуз и, как следствие – нирвана. При таком способе управления ротор не знает, что хочет статор. Они живут сами по себе, совершенно не связано.

Andron55 написал :
коллекторные двигатели постоянного тока [...] Их единственный недостаток связан с наличием коллектора и щеток, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, и поэтому двигателю требуется текущий ремонт.

Не единственный. Ещё у них резко подскакивает потребление при росте нагрузки на вал и снижении оборотов (крайний случай - застопоренный ротор: U = E + I*R, противоЭДС равна нулю, ток равен напряжению, делённому на (достаточно малое) сопротивление обмотки).

Andron55 написал :
периодически «тыркая» в обмотки короткими импульсами, можно определить индуктивность машины

Не всей машины. Каждой обмотки в отдельности. У той фазы, полюса которой ближе всего к полюсам ротора, индуктивность должна быть заметно больше.

Andron55 написал :
Обычные коллекторные двигатели постоянного тока имеют высокий КПД и могут использоваться в качестве серводвигателей. Их единст¬венный недостаток связан с наличием коллектора и щеток, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, и поэтому двигателю требует¬ся текущий ремонт. Если функции коллектора и щеток выполняют полупроводниковые ключи, то можно построить двигатели постоянно¬го тока, не требующие текущего ремонта в процессе эксплуатации. Такие двигатели получили название БЕСКОНТАКТНЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Полностью согласен, но в последнее время появился еще один недостаток щеток - лишние потери мощности (современные полевые транзисторы имеют гораздо меньшее сопротивление, чем кусок графита, и искрение в щетках - это тоже (по современным меркам) немалые потери). Наверно по этой причине появились они (бесколлекторные) в видеомагнитофонах и др. технике. Из практики знаю что в старых видаках коллекторный ведущий двигатель жрал в разы больше току.
Чуть не забыл - сбалансировать геометрически правильный ротор проще, чем в коллекторном.

Так давайте все-же поговорим о двигателе (мотор-колесо) и его конструкции, а не о готовых изделиях (типа автомобили и т.д.).

Немного уточню то, что я собираюсь попробовать (как только доделаю очередной сварочник):

  1. Имеем подъем в 10 градусов и аппарат с водителем (примерно 100кг). Привод должен создать тягу около 17,3 кг. Из этого вытекает вопрос как рассчитать (примерно) двигатель с таким тяговым усилием. Двигатель бесколлекторный, магниты собираюсь использовать от голов лазерных проигрывателей (их в наличии много и они сильнее обычных магнитов раз в десять), с определением положения ротора проблем нет (можно для начала оптику или Холла поставить).
  2. Если п.1 работает то с движением по горизонтальной плоскости вопросов не будет.

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2chernooleg дык тут загвоздка в расчете обмотки и ее изготовлении и габаритах.
Как я понял, ее нужно встраивать в области втулки?
А вы кулеры комповые разбирали?(думаю да -человек Вы с явно богатым опытом)
И читали про их устройство? (если вдруг нет (сомневаюсь ) нет то см инет книгу ремонт ибп для системных модулей а так же журнал радио.) так там на датчиках Холла и маленькая микруха-оптика нафиг? Только что проще если оптопара - а если в грязь ?. Те загвоздка в конструктиве.

Забыл ответить на ваш вопрос о моем творении на шуруповерте (точнее кусках от них)
ну как бы вам так сказать -скорее самодвижущийся макет но выпендривался я на нем долго в деревне так по селу да на сенокос сгонять вполне- особенно если ногами помогать где трудно.
батарея гелевая свинец 17ач 12в хватало надолго, но была бэу потом ставил мотоциклетную и 2 шахтерских(щелочных) Щелочные рулят по всем позициям. Эти шахтерские -чудо батареи!
Вообще то я вас всех очень уважаю ребята из темы "а кто пробовал сделать сварочник ХХ"
Вы ведь там на принцип пошли, так сказать конструкторский раж.Ибоб учитывая цену на современые сварочники смысла делать лишь из экономии нет. Сам не суюсь тк говорить считаю нужно предметно те как Вы делаю показываю и обсуждаю проблему, а мне сварочник как то ни к чему Да и без меня там такие спецы что даже страшно читать .

Для Solovushka.

Цитирую вас
«Так напишите софт и сконструируйте схему плату трассаните (хоть в спринте хоть в оркаде хоть в пикаде игле чем хотите) сделайте и киньте к себе на сайт(или сюда в раздел воплощенные идеи). Вот тогда Вы будете супер человек! А то ваш диалог с оппонентом напоминает меряние ....массой мозга
аналогичная просьба и оппоненту – сделайте».

После прочтения данного сообщения Andron55, стыдливо, слегка покраснев, наклонив голову, устремляет свой испепеляющий, пронизывающий раскалённое пенсне взор на пол. Вдруг он замечает концы носков растоптанных туфлей.
Да, (подумал он и придвинул поближе к себе стакан) пора менять обувку. Вот только не пойму, какую лучше, левую или правую? Задача... (Не морщась, залпом выпивает содержимое). Не помогло, - так и знал, что это ВОДА! Внезапно к нему пришло гениальное решение: за желанной туфлёй нужно сходить в МАГАЗИН и там узнать, какая из них предпочтительнее!

Так о чём это мы? Ах да, про схемы и про трассировки.
Я как-то недавно, по своей наивности и глупости, имел неосторожность заявить: «Объявляю конкурс на лучшее оригинальное объяснение этого самого – диковинного явления. Победителя ожидает приз – схема электрическая принципиальная блока управления вентильной машиной».
После чего сразу же погрузился в роботу. Назвался груздем – полезай в короб.
Схема практически готова, а вот по поводу трассировки, - не знаю, нужно подумать…
Схемы я могу плодить со скоростью быка–осеменителя, а вот разводку ПП гораздо медленнее: тут нужны мозги и усидчивость.
Как-то думалось мне, что при активном обсуждении вопросов, поднятых автором темы chernooleg-ом, любопытствующие участники форума смогут почерпнуть для себя нужную информацию. Для этого и придумываются различные ухищрения в виде конкурсов, викторин и т.д.
Однако ни один ВИКТОР пока ещё не появился. Ждем-с…
Хотя, ну её - эту викторину, всё равно толку никакого.
Так что, если интересно…
С уважением, Andron55.

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2Andron55 Дык мы же вроде выяснили что проблема не в схеме и не трассировке(кстати странно что для того кто может плодить схемы с указанной скоростью (думаю работоспособные) трассировка это трудно- скажите честно -лень ), трудность в изготовлении механики самой,конструктиве.Сделать, выточить,намотать это все дело.Я так понял во всяком случае. А насчет магазина -так я согласен и написал это в самом начале- это только из принципа делать можно, как они там сварочник, что я уважаю,но все таки сам делать не буду-нет такого запала и интереса к этой теме. Резона не вижу. Вот я реально делал эээ электродвижущийся велик ну гонял на нем по деревне. Но мы ж в России живем- дождь пошел дорог не стало и как то застало меня это дело далеко от дома-хоть с электродвижком хоть ножным (хоть двс был бы) по этой жиже я часа 2 добирался вымок, велик вязнет (почва такая),скользит благо трактор МТЗ-82 с тележкой и знакомым трактористом появился да и тот на блокировке мостов пер, закинул вел в тележку на бревна, а сам в дымную теплую кабину- и такой она мне уютной показалась хоть и прокуренной,а улыбающийся и смеющийся надо мной тракторист знакомый таким родным...И понял я нафиг нам электровелик, нам в России нужен трактор причем каждому кто за городом

Solovushka написал :
И понял я нафиг нам электровелик, нам в России нужен трактор причем каждому кто за городом

Я то в городе живу и ездить собираюсь в основном летом на дачу по асфальту. Расстояние примерно 5-6 км туда и столько-же обратно (там есть возможность подзарядиться, но не всегда). Просто обидно на такое расстояние ездить с пересадкой в забитом до отказа автобусе, да и пешком (около часа) тоже не хочется ходить. Поэтому "лучше день потерять зато потом за пять минут долететь". Простой велосипед не совсем устраивает - очень большие габариты для хранения в квартире и цена ненамного меньше.

Всех с праздником !!!!!!!!!!

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2chernooleg Взаимно!
Так, Олег, Вы планируете сделать ЭТО еще меньше велика? Как самокат что ли?Или я не понял?
Суть задачи понял и принял - резон есть,да и клево это- ух чего то я начал старые времена вспоминать.
Все же остаюсь при своем мнении- обычный двигатель постоянного тока. И ваша задача будет перекрыта.И это гораздо более реально и быстро осуществимо. Мое чудо ездило и куда больше (20 и более км точно не знаю тахометр и спидометр одометр короче велокомп мне и не снился тогда) Но это при активном педалировании ногами на трудных участках(Горная местность,подъемы и скаты). Суть была в том что мне сварщик приварил назад еще одну звездочку оставив цепь основную нетронутой те никакой обгонной муфты ничего не было А сам мотор и акб были на багажнике сзади. привод той же велоцепью. Сейчас в веломагах выбор богатейший придумать можно много чего юзая серийные детали от шимано... Вот двигатель бы найти и редуктор надежные. Шуруповерт это конечно баловство -не для этого он.

2Burrdozel Я бы предложение принял - тем более думаю у Вас есть чему поучиться салаге . Только Вы из Москвы кажись Впрочем надеюсь в будущем вдруг случится чудо я стану буржуем и куплю новую гибридную камри. Вот .

Solovushka написал :
Мое чудо ездило и куда больше (20 и более км

А можно поточнее - какой мощности примерно был движок и емкость аккумулятора?
Хотелось бы собрать побольше информации, чтобы не тыкать пальцем в небо.

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2chernooleg Я еще школьник был все уже смутновато помню. Был кусок от шуруповерта или отвертки (точно уже не помню) Короче напоминало цилиндр у которого была отломана ручка. Те какая мощность не в курсе просто был двигатель и редуктор в сборе (сейчас могу точно сказать лишь одно- это был не нонэйм, а какой то бренд цвет темный то ли серый то ли черный-я тогда не имел понятия об этом). напряжение тоже не известно.
вместе с гелевым акб(а тогда это была редкость) он достался мне от геологов которые выкидывали разный хлам при переезде базы экспедиции. АКБ -12В 17Ач .Но она уже была подиздохшая.И тяжелая.
Потом я поставил мотоциклетную 12В но она тоже была дохлая (кто же мне отдал бы хорошую) и наконец я добыл шахтерские щелочные с жидким электролитом. Вот это вещь! 2 штуки по 6 вольт одна на багажнике другая на раме. на багажнике же был закреплен сам двигатель с привариенной к шпинделю звездочкой и еще одна звездочка была приварена к оси на велике (номера звездочек и модули не помню -ведущая была маленькая ведомая большая). суть такова что можно было крутить и педали и газовать движком -там где трудно я помогал педалями (в основном чтоб сберечь ресурс акб)
а на прямой клал ноги на раму(была сделана подставка специальная) и здорово разгонялся! велосипед был собранный из кусков но основа была "Десна" (типа украины -большой такой,дорожный).Вобщем, было вполне удобно (тогда ) И здорово -ведь о мотоцикле или скутере мы тогда и не мечтали ( не те богатства). Потом я его разобрал и поставил мотор от бензопилы дружба. И это уже стал серьезный аппарат (и опсаный- сцепления то нет). И много пользы он мне кстати принес - я на нем ездил даже там где мотоциклисты и не совались. Сами понимаете в деревне без мотороа тяжко (лошадь еще была,но ее берегли и мне не давали - боялись,что и ее "усовершенствую") ) А кстати круче аппарат чем лошадь нет идет везде и в горах(по любой тропинке) и на равнине , болото только стремно.Если лошадь умная конечно( а это я вам скажу встречается у нихне чаще чем улюдей - те редко ).

Для chernooleg.

Вот вам рассчитанные параметры для вашей «машинки».
Исходные данные:
Сила тяги F = 17.36 кг., или 170.34Н
Максимальная линейная скорость,
я взял на себя смелость задать её в пределах:
V = 25 км/час.
Радиус колеса велосипеда:
R = 0.25м
Бортовое питание U = (24 – 36)В
Полученные в результате нехитрого расчёта
параметры желанной машины:

максимальная круговая частота вращения вала:
ω = 2π*V/ 3.6 2π R = 27.77рад/сек
или N = 265.18 об/мин

максимальный крутящий момент вала машины:
M = F*R = 170.34*0.25 = 42.58Нм

Максимальная мощность машины:
P = ω * M = 1182.44 Вт
(получился весьма мощный тихоход
способный тянуть на гору с углом в10градусов груз весом в 100кг )

Если учесть то, что вентильные машины способны выдерживать, в течение некоторого времени, многократные (пятикратные) перегрузки, предлагаю пожертвовать крутящим моментом и уменьшить его впять раз, тогда:
P = ω * M = 236.32 Вт (M = 8.51 Нм)
(что вполне приемлемо для велосипеда)

Определимся далее:
Пусть Е(эдс) имеет размах 24В,тогда:
Ке = Е(эдс)/ ω = 0.864(В*сек/рад)

Так как Ке = Км, то максимальный ток обмоток статора:
I = M / Km = 8.51/ 0.864 = 9.84А

Делаем проверку:
Pм = ω * M = 27.77*8.51 = 236.32 Вт (M = 8.51 Нм, ω = 27.77рад/сек)
Мощность, потребляемая от источника питания:
Ри = U*I = 24*9.84 = 236.16Вт

Итак, вот исходные данные для дальнейшего расчёта конструкции вашей машины:
Pм = ω * M = 27.77*8.51 = 236.32 Вт

ω = 2π*V/ 3.6 2π R = 27.77рад/сек
или N = 265.18 об/мин

I = M / Km = 8.51/ 0.864 = 9.84А

Е(эдс) = 24В

С уважением, Andron55.

Solovushka написал :
АКБ -12В 17Ач

Andron55 написал :
Вот вам рассчитанные параметры для вашей «машинки».

Огромное спасибо за инфу.

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2Andron55 Похоже на параметры которые способебн выдать шуруповерт.Лучше вольт на 18.
Чем выше напряжение тем выше кпд должен быть.

К чему надо стремиться
Американский Segway- выпускается серийно, можно просто купить, стоит как пол-жигулей.

Японский тойотовский позапрошлогодний концепт i-Swing

Ссылки какие попало, что первое вылезло в поисковике.

Пара замечаний по теме.
Мне кажется, что "в лоб" идея такого транспорта реализуема по варианту Solovushka, то есть применить моторчик малой мощности, но оборотистый (сейчас можно поискать и купить где-нибудь на радиорынке в Митино "космический" моторчик оборотов на 20000 в минуту, вольт 27 или 36 постоянки- они чрезвычайно надежны ), необходимый момент для движения "лисапеда" получить с помощью редуктора.
Аргумент- потери при "прямом" приводе в варианте "вентильного" двигателя (то есть когда частота напряжения питания двигателя низкая, соответствует вращению ротора). Банальные активные потери.
Без частотного привода, который почему-то повсеместно используется, но начисто отвергается ником Andron55, низкооборотное (и низковольтное) мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство.
И еще.
Обратимся к приведенному расчету.
Мощность двигателя 236 Вт? (Несколько выше я написал про 200 Вт ) Ток 10 А при 24 В? (кпд 100%? Прикольно)
Теперь прикинем.
Надо проехать 5-10 км со скоростью 10-20 км/ч. То есть батарея должна обеспечивать номинальный ток (а там еще и предусмотрена пятикратная перегрузка, как я понимаю) от 15 мин. до 1 часа.
Известно, что когда пишут емкость батареи 10 Ампер-часов, имеют в виду совсем не то, что она дает ток десять ампер при номинальном напряжении в течение часа, а потом вдруг оказывается разряженной.
Емкость батареи определяют по режиму разряда, например, С10, то есть ЕСЛИ батарею разряжать в течение 10 часов И средний ток, который она даст при среднем напряжении, равном номинальному, составит 1 Ампер, то емкость батареи будет 10 А-ч по режиму разряда С10.
Во время разряда напряжение батареи будет снижаться, следовательно, будет снижаться и ток нагрузки.
Нам же надо обеспечить 10А в течение 1 часа (пусть это будет максимум). То есть батарея должна быть примерно 40 А-ч, чтобы это обеспечить (определяю эмпирически, за счет гелевого электролита, возможно, можно сэкономить, припомним еще пятикратную перегрузку на подъеме). Помним, что это- 24В, то есть по моим прикидкам это будет что-то около 20-25 кг весом. Весьма немало, на её перемещение тоже энергия будет уходить... Да и габариты...

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

Внутреннее сопротивление современных гелевых свинцовых батарей и характер нагрузки таковы что разрядная характеристика будет не такой крутой. Как пример вам упсы ремонтом которых занимаюсь. И их разрядные характеристики известны мне досконально. УПС апс 1000ВА при нагрузке около максимума (700Вт активной) работает от 2 вкл последов батарей 12В12Ач около 10 мин (практика) разряд хаканичмвается придостиженнии около 20 прцентов от емкости (там все условно конечно- спрогнозировано контроллером по калибр. значениям) Начало разряда 27.6В (буферный режим 13.8*2) окончание 22-23В (зависит от прогноза контроллера ) разрядные токи до 40А и более.
Батареи типа 12В 17Ач еще круче там площадь пластин еще поболее и внутр сопротивление непропорционально ниже. Используются в смарт упс 1400 ВА упс компак и пр. Такой батареей я заводил девятку БЕЗ штатного акб(только летом само собой -зимой не пробовал без акб,а прикуривал просто). Не той подсдохшей из времен моего велоката, а современной -причем это все китайский Casil у панасоника еще лучше параметры. Похожи на никель-кадмиевые(по характеру разряда те очень пологая кривая). Панасоник и служит лет по 8-10 в буферке касил 2-3-5 от условий зависит. (губит температура). Так что с батареями как раз проблемы нет. Ну упадет ток с 10 до 8 ампер не страшно. Вообще то мне не совсем понятны ваши расчеты - откуда вы берете 40 ач -просто прикидки? Современные батареи нормально дают и 5 кратную перегрузку и огромные разрядные токи (я разряжал и 100 амперами - на гирлянду ламп- это не очень полезно но можно)
Не постоянно, но кратковременно можно. Насчет управления тягой- ШИМом. ресурс - вот тут вопросы- хз все от всего зависит. свинец я рассматриваю как самый доступный и дешевый источник.
Опять же затык именно в конструктиве. те в желании и трудолюбии человека А с принципом все в порядке. По моему так эффективнее всего найти высоковольтный движок и запитать его 48 вольтами.
от батарей типа 12В 7 ач(лучше 2 х веток) и располагать удобнее и разрядный ток не такой дикий.
Насчет ссылки спасибо очень интересно! то что это уже есть -это понятно Вот нам бы это да еще кустарно и просто но увы ...

Для ALL.

Приведенный мною расчёт отвечает на условия задачи, поставленной chernooleg-ом.
Про КПД машины, а тем более привода в целом там не гу-гу.
Методика расчета, составленная Andron-ом55, специально для chernooleg-а и всех участников форума, позволяет определить необходимые параметры машины под условия конкретной задачи. Условия задачи каждый художник может менять, исходя из собственных соображений ума, состояния здоровья, настроения и т.д.
Важно, что полученные в результате расчёта, по приведенной методике, параметры машины – будут использоваться для дальнейшего расчёта КОНСТРУКТИВА реальной машины, где нужно будет определить её КПД, перегрузочную способность по току и температуре, количество пар полюсов, количество пазов, диаметр провода и число витков в пазе, индукцию магнитов в замкнутом магнитном контуре и т.д.

Методика, предложенная уважаемым Burrdozel-ом, цитирую:

«Мне кажется, что "в лоб" идея такого транспорта реализуема по варианту Solovushka, то есть применить моторчик малой мощности, но оборотистый (сейчас можно поискать и купить где-нибудь на радиорынке в Митино "космический" моторчик оборотов на 20000 в минуту, вольт 27 или 36 постоянки- они чрезвычайно надежны ), необходимый момент для движения "лисапеда" получить с помощью редуктора».

  • не описывает конкретные условия. Что означает: «моторчик малой мощности»?
    Ответ: ничего. Потому, как не определена КОНКРЕТНАЯ мощность для КОНКРЕТНОЙ задачи. Таким образом, уважаемый Burrdozel предлагает нам попробовать «мочу молодого поросёнка», а вдруг поможет! Возможно, – поможет, а возможно, – и нет.
    Запомним, что вначале мы должны опереться на конкретные условия конкретно поставленной задачи.

Напомню ещё раз, что мощность машины определяется следующим образом:
(Pм = ω * M), где ω – круговая частота вращения вала, отвечающая за скорость езды,
M – момент на валу, который адекватен механическому сопротивлению нагрузки.

Во время движения ω и M могут изменяться, поэтому будет изменяться и мощность.
Но мы должны определиться с величиной максимальной мощности, развиваемой нашей машиной. Ведь мощность – это есть скалярная величина, характеризующая способность (производительность) «чёрного ящика» изрыгнуть или проглотить определённое количество энергии за единицу времени.

Уважаемым Burrdozel, если вы решите для себя эту задачу, условия которой поставил chernooleg (суммарный вес мужика и телеги 100кг, угол подъёма 10 градусов, линейная скорость движения 25км/час), то получите конкретную мощность машины. И уверяю вас: будете вы применять редуктор или нет - конкретная мощность машины, без учёта КПД редуктора, не изменится ни на «микруху». И при условии, что бортовое напряжение питания рано 24В, ток, потребляемый двигателем, будет одинаков, что при редукторе, что без него! То есть, если вы поставите высокооборотистый (20000об/мин) двигатель, снизите обороты с помощью редуктора для достижения линейной скорости 25км/час и необходимого адекватного момента, то мощность «скоростного» двигателя будет такой же, что и тихоходного. Вспомним, что редуктор в механике – есть аналог трансформатора в электрике. Господа, мощность, потребляемая от источника (без учёта потерь), равна мощности потребляемой нагрузкой, и наоборот!

И ещё, уважаемым Burrdozel, откуда вы взяли что, цитирую вас: «Без частотного привода, который почему-то повсеместно используется, но начисто отвергается ником Andron55, низкооборотное (и низковольтное) мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство».

Отвечаю.
Мне помнится, что этот выскочка, этот бумагомаратель - Andron55, уже как-то упоминал в своём посыле №11: «Для плавного изменения момента (тяговый вариант) или частоты вращения вала можно использовать ШИМ или «токовый коридор».
Значит, он что-то об этом слышал.
А по поводу: «мотор-колесо будет в основном обогревать окружающее пространство», - нужно будет ещё посмотреть. Нагревательная способность двигателя будет зависеть от
того, как мы его посчитаем и изготовим, а так же, как мы им будем управлять и пользовать.

А здесь я с вами частично согласен, цитирую вас:

«Нам же надо обеспечить 10А в течение 1 часа (пусть это будет максимум). То есть батарея должна быть примерно 40 А-ч, чтобы это обеспечить (определяю эмпирически, за счет гелевого электролита, возможно, можно сэкономить, припомним еще пятикратную перегрузку на подъеме). Помним, что это- 24В, то есть по моим прикидкам это будет что-то около 20-25 кг весом. Весьма немало, на её перемещение тоже энергия будет уходить... Да и габариты».

Но практика может показать, что условия работы двигателя будут более покладистыми.
Так что, - вскрытие покажет, хотя, можно задаться целью скрупулезного расчёта задачи движения.

С уважением ко всем, Andron55

Регистрация: 29.10.2005 Санкт-Петербург Сообщений: 3397

2Andron55 Андрей я не понял что Вы хотели сказать? Разве кто то спорил с вашим расчетом? Просто насчет кпд уточнил Burrdozel. А так приблизительно все верно. Нас же интересует порядок вот вы нам его и привели

Нам не надо огромных токов. Здесь надо именно очень пологую кривую разряда. Чтобы батарея давала 10 А в течение 1 часа и без заметного снижения напряжения (это важно, так как нагрузка у нас- электродвигатель постоянного тока) .
Я пытался понять, сколько она будет ВЕСИТЬ в килограммах. Ведь в таком "лисапеде" каждый килограмм точно на счету. То есть надо выбрать минимально возможную батарею, имеющую такую емкость.
--
А вот если применить повышающее преобразование:
низковольтная батарея -> -> импульсный повышающий преобразователь с функцией регулирования (стабилизирования) выходного напряжения ?
Такая схема позволит использовать всю емкость батареи и не зависеть от снижения её напряжения, то есть в конечном итоге применить аккумулятор поменьше, а размеры и вес такого преобразователя будут совсем небольшие.

Писал- не увидел пост Andron55.
Никакого "противостояния" с моей стороны нет, тем более лично против Вас и Ваших знаний ничего не имею. Если задел в пылу полемики- извините.
Я пытался спорить исключительно со словом "вентильный", как не отражающим суть того, о чем идет речь. Вы позднее подтвердили, что в "вентильном" двигателе частота включения обмоток (плеч) соответствует прохождению полюсов ротора мимо полюсов статора.
Все остальное- приветствуется.
Давайте... это... заканчивать бодаться. Хорошо?
--
Очевидно, что мощность, требуемая для движения и потребляемая от источника (батареи) не изменится от типа и конструкции двигателя. Здесь никаких вопросов быть не может, редуктор даже съест на свои потери ещё некоторую часть. Но мы же говорим о конкретной реализации. При частотном управлении всегда есть возможность снизить подаваемую мощность и очень тонко ею управлять, то есть экономить батарейку, что является приоритетом в таком "лисапеде".

Пересчитаем нашу машину для условия использования её с редуктором, допустим К=10.

максимальная круговая частота вращения вала с учётом редукции, К=10:
ω = К*2π*V/ 3.6 2π R = 277.7рад/сек
или N = 2651.8 об/мин

максимальный крутящий момент вала машины:
M = F*R/К = 170.34*0.25 = 4.258Нм

Максимальная мощность машины:
P = ω * M = 1182.44 Вт
(получился весьма мощный тихоход
способный тянуть на гору с углом в10градусов груз весом в 100кг )

Если учесть то, что вентильные машины способны выдерживать, в течение некоторого времени, многократные (пятикратные) перегрузки, предлагаю пожертвовать крутящим моментом и уменьшить его впять раз, тогда:
P = ω * M = 236.32 Вт (M = 0.8516 Нм)
(что вполне приемлемо для велосипеда)

Определимся далее:
Пусть Е(эдс) имеет размах 24В,тогда:
Ке = Е(эдс)/ ω = 24/277.7 = 0.08642(В*сек/рад)

Так как Ке = Км, то максимальный ток обмоток статора:
I = M / Km = 0,8516/ 0.08642 = 9.85А

Делаем проверку:
Pм = ω * M = 277,7*0.851 = 236.32 Вт (M = 8.51 Нм, ω = 27.77рад/сек)
Мощность, потребляемая от источника питания:
Ри = U*I = 24*9.84 = 236.16Вт

Итак, вот исходные данные для дальнейшего расчёта конструкции вашей машины с учётом редукции К=10 :
Pм = ω * M = 277,7*0.851 = 236.32 Вт

ω = 2π*V/ 3.6 2π R = 277.7рад/сек
или N = 2651.8 об/мин

M = 0.8516 Нм

I = M / Km = 0.851/ 0.0864 = 9.84А

Е(эдс) = 24В

Обратите внимание на ток в обмотках статора. Он не изменился, то есть такой же, как и при ранее приведенном расчёте для тихохода. Напряжение питания тоже не изменилось.
Значит, мощность осталась прежней!

Ало! Гараж! Кто-то стучит! - Сидите, я сам открою…

С уважением, Andron55.

P.S. Написал, а потом - тоже заметил.
Уважаемый Burrdozel, «Никакого "противостояния" с моей стороны нет, тем более лично против Вас и Ваших знаний ничего не имею». И не нужно Вам извиняться.
Я лично верю вам априори, но оставляю за собой право чуточку сомневаться.

С уважением, Andron55.

Для ALL.

Цитата:

«А вот если применить повышающее преобразование:
низковольтная батарея -> -> импульсный повышающий преобразователь с функцией регулирования (стабилизирования) выходного напряжения ?
Такая схема позволит использовать всю емкость батареи и не зависеть от снижения её напряжения, то есть в конечном итоге применить аккумулятор поменьше, а размеры и вес такого преобразователя будут совсем небольшие».

Я бы с такой идеей согласился, но при условии, что мы имеем подходящий по мощности двигатель, но требующий звена постоянного напряжения (питания) гораздо больше чем имеющееся бортовое. Действительно, с помощью нехитрой «повышалки» можно выкачать из батарейки всю кровь до последней капли, что так же возможно и при использовании низковольтного двигателя и низковольтного преобразователя. А если «повышалку» снабдить функцией авторегулирования, то есть, дать ей возможность изменять выходные параметры согласно заданию (ручке «газа»), то тогда всё будет весьма шикарно: мы имеем в «повышалке» встроенный ПИД-регулятор, ШИМ-формирователь, а для двигателя – тривиальный коммутатор. Вот только «повышалка», какой бы хорошей мы её не сотворили, сожрёт часть энергии на свои меркантильные потребности так же, как и в случае работы прямого управления низковольтным двигателем, где также имеются встроенный ПИД-регулятор, ШИМ-формирователь, совмещённый с коммутатором. Есть ещё третий и самый прожорливый вариант: умная «повышалка», стабилизирующая выходное напряжение плюс не менее продвинутый блок управления двигателем. Тогда КПД «повышалки», умноженное на КПД блока управления двигателем, даст нам не очень утешительный результат. А если мы учтём ещё и КПД двигателя, то совсем грустно станет.
В результате таких неутешительных рассуждений можно прийти к выводу, что нам не удастся «в конечном итоге применить аккумулятор поменьше».
Не то, зорко следящий за постами модератор скажет нам:

«Поздравляю Вас, наконец-то нашелся герой, победивший энтропию!!!
Слава изобретателю Вечного Двигателя»!

К пьедесталу, на котором стоит новоиспечённый изобретатель, подносят древний свиток.
В нём, на санскрите, четко и разборчиво написано: «От титанов прошлого будущему гению человечества предназначается… (С уведомлением)». Далее по тексту следует секретная информация в коде, познать который может только виновник торжества.
Невдалеке от места чествования героя скромно стоит стайка учёных, среди которых можно узнать Ньютона, Лейбница, Максвелла, Фарадея, Архимеда и многих других.
Всем хочется пожать руку нашего героя.
Сам Господь Бог вручил личный подарок лауреату и со словами: « Я так и знал, что это будешь ты», скромно раскланялся и попросил начинать без него. (Был срочный звонок из небесной канцелярии).
Вокруг поют сводные хоры. Ими добросовестно руководит Solovushka. Звучит гимн «Glory to the inventor»
Громче всех, выпучив глаза, рвёт глотку Andron55. Проходя мимо, лауреат по дружески похлопывает Andron-на55 по плечу: «Молодец! Так держать»!
По периметру места торжества, без всякого источника питания, наяривает круги chernooleg на недавно построенном Perpetuum mobile,. Знамя с надписью «Через Тернии к Звёздам», приделанное к его агрегату, развивается не за ветром, а против него, что лишний раз подтверждает победу человеческого разума над секретами природы!
Хоры поют патетическую коду. Начинается межгалактическое представление…
Glory! Glory! Glory!

(All rights are protected.)

С уважением ко всем, Andron55.

PS
Уважаемые зрители, напоминаем вам, что события, имена героев, ники, время и место были вымышлены авторами фильма. Все совпадения совершенно случайны, люди и животные, погибшие в кадре, остались живы и невредимы. Сейчас они находятся на отдыхе, где-то в Океании, подальше от назойливой прессы и поклонников, совершенно инкогнито. Адрес: Океания, ул. Ленина, дом барачного типа №6, что в сосновом бору.

У всякого "минуса" есть и "плюсы".
Иначе говоря, если мы платим уменьшением кпд, мы должны понимать- за что.
Даже если, например, примитивно регулировать напряжение в нагрузке (любой) последовательно включенным здоровенным реостатом, обогревающим мировое пространство, снижение тока при введении (увеличении) сопротивления реостата несколько уменьшает наши слезы. Они есть, но меньше.
В случае двукратного преобразования (батарея НН ->"повышалка"-> стабилизированное ВН -> инвертор -> двигатель) мы, безусловно, создаем систему перемножения кпд. Даже если для импульсных преобразователей взять его величину 0,9 (что жирновато), то на выходе получим уже 0,81, да еще умножим на кпд двигателя- совсем станет плохо.
Однако. Садясь в автомобиль, мы не плачем над кпд 0,1-0,35 в зависимости от режима движения. Плачем, конечно, но так, чисто теоретически. Нам надо ехать и мы едем.
И в случае с лисапедом оцениваем критерии:

  1. Удобство седока и экология нас не волнуют (Аргумент1: ездить на лисапеде по загородной дороге- чрезвычайно опасное мероприятие, к тому же лето у нас, сами знаете, короткое, а в дождь вообще ехать трудно. Аргумент2: электричество из розетки неэкологично), поэтому не заморачиваемся.
  2. Обсуждаемый лисапед- транспортное средство, оно должно ездить и перевозить "полезную нагрузку" -седока с рюкзаком, причем общий вес седока, рюкзака и лисапеда должен быть не более 100 кг.
    Вывод из п.2: чем больше весит лисапед, тем меньше будет полезная нагрузка. Худеть полезно, и из рюкзака можно все выложить, но всему есть предел.
    То есть если взрослый мужчина весит 75 кг (например. На самом деле возможны варианты ), то на рюкзак, брюки и лисапед остается 25 кг. Пусть рюкзак и брюки весят 0 кг. Давайте считать.
    конструкция (рама), двигатель, трансмиссия (А! Их же нет- у нас же мотор-колесо! Ну, мотор-колесо), аккумулятор. Выясняется: первый резерв уменьшения веса- экономия на весе батареи. Далее идет конструкция(рама) и похудеть седоку. Других резервов нет- мотор-колесо- неуменьшаемая константа.
    Поэтому уменьшение веса батареи и надо обсуждать. То есть надо найти баланс между минимально возможной батареей и получением полезного результата- лисапеда с седоком суммарной массой 100кг, едущего в гору. Чем-то придется жертвовать- не дай Бог седоком.
    --
    А теперь вспомним мой самый первый пост в этой ветке.
    Цитата:
    ==Я бы предложил (...) поднять напряжение и использовать ПЧ==
    То есть поясняю: применить ОДНО преобразование. ВВ батарея -> инвертор -> двигатель.
    И тогда мы четко понимаем, за что платим, применяя частотное преобразование: мы получаем полную управляемость двигателя. Мы даем ему ровно столько энергии, сколько надо в данную секунду в данных условиях движения, то есть мы экономно расходуем батарейку и полностью контролируем переменные режимы при езде.
    --
    Теперь пара слов о батареях.
    гелевая- это вполне достойно, но она а)тяжелая б)низковольтная.
    Сейчас вполне можно купить аккумулятор в формате D ("круглая батарейка для карманного фонаря") никель-металлогидридной конструкции. Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2В и емкость аж 9000мАч. Вес- ну, не взвешивал. Грамм 150-200? Не знаю, врать не буду.. То есть в 2х кг поместятся те же 12В и емкость 9 А-ч. В 10кг- 60В и те же 9 А-ч. Пятьдесят батареек последовательно.
    Недостатки как всегда есть и у этих замечательных батареек- цена. Одна штука стоит порядка 500 рублей, может несколько меньше. Но что мы о низком?
    --
    Для справки: в самой первой модели Приуса (т.н. "10й кузов") почти таких (емкостью 6,5А-ч) батареек было (и есть, таких машин много бегает и сейчас с родными батареями) 240 штук, включенных последовательно. Они объединены в "колбаски" по шесть штук номиналом 7,2В, и 40 "колбасок" соединены последовательно. В итоге получилось 288В, что позволяет автомобилю весом 1,2т с пятью (ну четырьмя, пять это как всегда тесно) седоками нормально ехать (не забывайте, что там еще бензиновый двигатель 58 л.с.).
    В том Приусе, что у меня (11й кузов), батарейки уже несколько другие- пластмассовые модули с шестью элементами, включенными последовательно, номиналом 7,2В 6,5 А-ч; всего 38 модулей - в итоге 273,6В 6,5 А-ч. Вес всей батареи, состоящей кроме модулей из жесткой металлической конструкции, крышек, электронного блока управления, контакторов и прочей требухи - килограмм 50.
    А в новом Приусе (20й кузов) батарея уже на десять модулей меньше и напряжение соответственно 201,6В.
    То есть налицо эволюция: сначала задрали напряжение батареи слишком высоко, затем за шесть лет пришли к выводу, что можно и снизить. Несколько повысили мощность бензинового двигателя. Теперь паспортный расход Приуса в 20м кузове - 3,2 л/100км (это лучше, чем у предыдущих моделей).
    Вот он, поиск баланса.
    Еще информация. Американцы делают городской автобус с гибридной дизельной установкой. Так там напряжение буферной батареи 42 В.
    --
    Вот такая картина. Истина где-то здесь, господа.

Хотелось бы вернуться к теме мотор-колеса. К сожалению, я проживаю в Украине, в том смысле, что у нас пока такое не выпускается, и изобретать с нуля ничего не требуется. Нет у нас, надеюсь пока, такого. А если быть конкретнее, в плане изобретения велосипеда, то буквально под москвой уже можно купить мотор колесо за $150 (двигатель вентильный на 350Вт) контроллер к нему за $50, аккумулятор и регулятор "газа" на руль. Установил вместо переднего колеса за час и поехали (например так ) ... Может есть кто из украинцев, для кооперации в покупке нескольких комплектов, т. к. там скидки дают, да и с доставкой проще? Мотор весит всего 3,5кГ.

Deniss написал :
уже можно купить мотор колесо за $150 (двигатель вентильный на 350Вт) контроллер к нему за $50, аккумулятор и регулятор "газа" на руль.

Ко всему этому нужно добавить еще и велосипед. Тогда уж проще купить готовый электротранспорт и не мучиться со сборкой "неопределенной" конструкции. Хотя последняя ссылочка интересная.
Мотор-колесо (и вообще безколлекторный двигатель) интересует в плане его самостоятельного изготовления, ну и если заработает то пригодится для езды на дачу например.
(Лучше день потерять, зато потом за пять минут долететь)

Я акцентировал внимание, что нахожусь в Украине, а перслать мотор, по моему проще чем, готовый велосимед (да и цена его до штуки зелени доходит). Кроме того, зачем повторять традиционный велосипед. Вот напимер как шведы с этими моторами поступают
. А главное - я представляю, что из себя будет предсталять самодельное вентильное м-колесо и сколько оно будет стоить. Я уже молчу о самостоятельном изготовлении контроллера (сам реально занимаюсь частотниками).
На Приус денег еще не скоро заработаю, а что такое электротяга хочется попробовать уже сегодня.

Регистрация: 08.06.2006 Ростов-на-Дону Сообщений: 352

Deniss написал :
Хотелось бы вернуться к теме мотор-колеса.

Я сам велосипедист... и наблюдаю за этой темой с интересом.
А как за вы собираетесь крепить обод?я так понимаю, что стандартные спицы не подойдут, к сожалению...
обрезать их и нарезать резьбу? и, кстати более подробные ттх вам известны? если да, то оч хочется на них взглянуть. заранее спасибо.

А как за вы собираетесь крепить обод?я так понимаю, что стандартные спицы не подойдут, к сожалению...
обрезать их и нарезать резьбу? и, кстати более подробные ттх вам известны? если да, то оч хочется на них взглянуть. заранее спасибо.

Вопрос риторический. Естественно, обрезать и нарезать. А если применить спицы для колес малого диаметра, то и обрезать не нужно. Обода и резина отдельно продаются... Главное, что таким образом самостоятельное изготовление мотор-колеса - реально. Конструктивные размеры колеса можно посмотреть тута и тута А вот для интересующихся и предлагающих самостоятельно изготовить м-колесо я специально размещаю фотку экспериментального м-колеса изготовленного специализированной научной лабораторией небольшим коллективом за немалые деньги в течении немалого времени. И делов-то...