Перейти к содержанию
Rudnik_VS

Бесколлекторная машина постоянного тока

Рекомендуемые сообщения

Бесколлекторная машина постоянного тока

Точнее, это электрическая машина постоянного тока с коммутацией в магнитной цепи. Индуцирование постоянной ЭДС происходит несколько иначе , чем в униполярном генераторе , так как магнитная система статора переполюсовывается, тем не менее активные проводники якоря всегда пересекают линии одного и того же полюса. Сам статор с небольшими изменениями взят от промышленного униполярного генератора, а в качестве якоря выступает якорь машины постоянного тока , но с одной катушкой и с токосъёмными кольцами.

Заранее прошу прощения , но мне пришлось нарисовать статор и комплект якорь-индуктор отдельно. Статор- это обычный алюминиевый корпус , в котором заложены по периметру продольные (обратите внимание: радиально-продольные, а не поперечные , как обычно) пластины магнитопровода. Эти пластины должны быть лакированы и перемежаться диамагнитными вставками, чтобы пропускать магнитный поток только вдоль оси машины.( Как и в промышленном УГ). Конфигурация внутреннего пространства - абсолютный цилиндр без всяких пазов.

На немагнитном валу напрессованы последовательно с небольшим промежутком якорь и индуктор. Якорь представляет собой практически якорь обычного генератора постоянного тока , но имеющий только одну катушку, выводы с которой подсоединяются к токосъёмным кольцам. . Особенностью является то , что якорь не круглый, а имеет срезы по краям для того , чтобы магнитный поток проходил только диаметрально.

Индуктор , как видно из рисунка, также прост по конструкции. Тоже имеет срезы по краям , и на эти срезы намотана намагничивающая катушка. Всё как в роторе синхронного генератора. Впрочем , возможен и вариант с обычным магнитом. В отличие от якоря , индуктор имеет уширение по краям в виде ласточкина хвоста на цилиндрической поверхности.. Это предусмотрено для того , чтобы намагничивание продольных пластин начиналось раньше , чем под эту пластину подбежит край якоря. Этой фразой я практически объяснил работу моей машины.

Итак, как работает мой генератор. Двухполюсный индуктор создаёт магнитное поле , силовым линиям которого остаётся только один путь: перейти через зазор в продольные пластины статора и намагнитить их, создав двухполюсный магнит напротив якоря. Вся изюминка конструкции в том , что хотя магнит-индуктор вращается , но создаваемое им поле становится неподвижным , перейдя на пластины статора. Вращаясь якорь проводниками своей катушки пересекает это неподвижное для него магнитное поле , в результате в катушке индуцируется постоянная ЭДС. Так как якорь и индуктор жёстко закреплены на валу , то якорь постоянно будет пересекать одно и тоже направление магнитных линий, создаваемое индуктором.

Поскольку катушка якоря может иметь большое количество витков , то и ЭДС , подчёркиваю, постоянная ЭДС, может быть получена любой величины.

А вот в самом статоре магнитное поле будет менять своё направление дважды за оборот, поэтому так важно набирать магнитопровод статора из изолированных пластин для уменьшения токов Фуко.

Итак, в результате симбиоза униполярного генератора , маш.пост. тока и ротора синхронника решена задача получения высоковольтного постоянного напряжения без коллектора , имея только кольца. Правда, ценой удвоения массы на единицу мощности, но с экономией дорогой меди.

07b0e21c1304.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ЭДС в катушке наводится только в переменном маг. поле.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Итак, как работает мой генератор....

А он работает?...".в чём я лично, сильно сомневаюсь..."

(ослик Иа)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Странно, куда подевалась эта , начатая неделю назад тема с десятком сообщений. Происки каких недругов? Как и тема Н. Залепы об источнике энергии.

Предыдущие критические разборы упирались в сомнительность работы двигателем. Насчёт работы генератором постоянного тока вроде бы сомнений не было. Однонаправленная ЭДС индуцируется в катушке якоря при постоянном пересечении поля одной полярности. Где-то в Инете читал про высказывания одного товарища, что двигатель с электронным возбуждением может работать и генератором. У меня не электронное возбуждение , а механическое . При вращении вала магнит-индуктор последовательно намагничивает продольные пластины статора, в результате они становятся неподвижными магнитами, в поле которых попадает вращающийся якорь. Всё как в генераторе постоянного тока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Однонаправленная ЭДС индуцируется в катушке якоря при постоянном пересечении поля одной полярности.

Однонаправленная ЭДС индуцируется в проводнике при постоянном пересечении поля одной полярности.

Это Вы способны осознать? Не в замкнутой катушке, а только в проводнике. Понимаете, это разные вещи совсем. Одно другому никак не приравнять.

Вам обьяснить, в чем разница? Или Вы сами поймете Основы электротехники. Есть такой курс в политехе. Ну почитайте учебник - там все так просто, я бы сказал, примитивно. Вы же генератор изобретаете - ну гляньте хотя бы учебник!

 

На самом деле все просто. При подсчете суммарной ЭДС складываются со знаком отдельные ЭДС-ки со всех участков контура. Это обязательно. В Высшей математике это называется интеграл по контуру. Вот когда у Вас отдельный, не замкнутый проводник, пересекает постоянное магнитное поле - в нем ЭДС наводится - нет вопросов. Если ее снять с проводника скользящими контактами и пустить в неподвижный контур, т.е. в замкнутую цепь - потечет ток. Но как только Вы преобразовываете проводник в цельный контур - то остальные участки контура, ранее неподвижные, теперь тоже движутся в магнитном поле, и Вы обязаны наводимую на этих участках ЭДС тоже суммировать со знаком. Так вот, какой бы формы контур Вы не придумали, если он замкнут, то суммарная ЭДС в нем при движении в постоянном поле будет равна нулю. На это прямо указывают уравнения Максвелла. Понимаете, это свойство природы такое. Мы никогда не поймем, почему оно такое. Но оно есть, и его никак не обойти.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ув. Владимир. Рассмотрите, пожалуйста, внимательно рисунки и текст. Нет в моей машине Фарадеевой индукции, только чисто Лоренцева , как в любом генераторе постоянного тока, двухполюсном генераторе. По Вашим рассуждениям запрещается работа двигателей с электронным возбуждением, а ведь там поле тоже бежит. в Инете даже есть такие примечания , что эти двигатели работают рывками, вслед за возбуждением следующей пары полюсов. Обычно там размещается на статоре 6...10 полюсов( 3..5 пар) . Больше невозможно разместить. Становятся под питание по паре полюсов. В моей машине до сотни пластин(пар полюсов) , движение будет более плавное , без рывков.

Собственно говоря, в моей машине катушка сответствует одной секции обмотки в обычном генераторе. То есть , катушке , присоединённой к двум коллекторным пластинам. Магнит-индуктор создаёт постоянно двухполюсное бегущее поле , которое проходя по пластинам , становится неподвижным. Катушка якоря при вращении пересекает это неподвижное поле , но никак не может добежать до конца магнитного потока, потому что постоянно намагничиваются всё новые и новые пластины , причём той же полярности.

Не пойму, почему Вы говорите про двигающийся контур. В моей машине , как и в любом генераторе , контур не просто двигается, а вращается, поэтому в верхних проводниках ЭДС направлена к нам , в нижних- от нас. Всё по классике.

примечательно , что доктор Менде тоже не может разобраться в моей головоломке.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Самый простой способ доказать людям работоспособность идеи - смакетировать генератой в упрощенном виде.А так получается дискуссия в жанре вечного двигателя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Магнитофон ""Весна -203""помните? Был такой кассетник живучий как таракан. Так вот в нем использовался бесколлекторный двигатель постоянного тока именовавшийся БДС-1.

Проще сказать трехфазный синхронник с примитивным аналоговым ТРЕХФАЗНЫМ частотником.

При современном уровне силовой электроники проще пойти по пути ассинхронник /синхронник +преобразователь с нужными характеристиками.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Магнит-индуктор создаёт постоянно двухполюсное бегущее поле , которое проходя по пластинам , становится неподвижным.

примечательно , что доктор Менде тоже не может разобраться в моей головоломке.

Да нету тут никакой головоломки. Есть элементарное раздвоение, как при шизофрении.

Вот объясните простому инженеру как "бегущее" поле может быть "неподвижным" в той же самой системе координат???

Или еще вопрос: возьмите обыкновенный генератор постоянного тока - с коллектором и постоянными магнитами на статоре. И крутите его ротор ВМЕСТЕ со статором - ЭДС - будет?

 

Мечта многих девушек - и удовольствие получить и девственность сохранить одновременно - не реализуема!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Проще сказать трехфазный синхронник с примитивным аналоговым ТРЕХФАЗНЫМ частотником.

Вот не надо вентильный мотор путать с синхронником. Между ними принципиальная разница - обратная связь по положению ротора! Кстати, датчики положения ротора на БДСе были уникальны - на ВЧ-трансформаторах. Тогда еще датчики Холла не появились, а оптика ненадежна была.

А я тогда ходил в школу......

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

По Вашим рассуждениям запрещается работа двигателей с электронным возбуждением, а ведь там поле тоже бежит.

Виктор, я образовательные статьи писал по этим двигателям много-много лет назад. На досуге - почитайте:

http://www.rcdesign.ru/articles/radio/esc_intro

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Контроллер трудно выполнить на основе программируемого микроконтроллера, поскольку для коммутации нужно высокое быстродействие

народ с электротранспорта с вами не согласится. мэжик пай моторы и контроллер инфенион программируются на 100%, включая фазный ток, рекуперацию, реверс и много другое. время на месте не стоит

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

залепа-2?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

народ с электротранспорта с вами не согласится

Статья была написана более 10 лет назад. Вы на даты публикации поглядывайте - тогда понятнее будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В сообщении №4 я несколько неправильно выразился, дескать , постоянная ЭДС возникает при пересечении катушкой постоянного магнитного поля. А г-н. Владимир эксплуатирует эту неточность. Ещё раз прошу внимательно посмотреть на мой рисунок якоря и рисунок якоря из учебника. Полная аналогия, только у меня в якоре не множество секций , а всего лишь одна секция-катушка. При вращении этой катушки возникает , как и полагается, однонаправленная ЭДС.Допустим, в верхних проводниках на нас , в нижних- от нас. Чисто Лоренцева индукция.*

Далее о сомнениях в том , что поле в пластинах неподвижно.В синхронном генераторе точно такой же магнит-индуктор создаёт бегущее магполе. Бегущее потому, что никаких препятствий для него нет. Поперечные пластины расположены вдоль движения, они сплошные. Будь даже одна пластина, ситуация не изменится. В моей машине пластины продольные, между ними воздушные промежутки и диамагнитные вставки.Предусмотрено почти всё , чтобы каждая пластина была отдельным магнитом безотносительно к соседке.. Вот если бы магнитопровод статора был сплошным , тогда действительно магнитный поток гулял бы по всему железу про малейшем внешнем возмущении.

Переходим к следующему вопросу , как раз о возмущении. Воздействие поля якоря на поле полюсов называется реакцией якоря. Так как проводники катушки якоря расположены вдоль оси( аксиально) , то воздействие их на поле полюсов будет строго тангенциальным. Строго по закону Ньютона-- силе действия противостоит сила противодействия.Конечно , если индуктор будет расположен всего лишь в миллиметре от якоря , то взаимного влияния не избежать. Но если располагать его на разумном удалении , то можно свести это влияние к нулю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вы на даты публикации поглядывайте - тогда понятнее будет.

время на месте не стоит

так я это и имел ввиду :unknw:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ув. Владимир. И простой шизик может изобрести такую фиговину , что доктора наук не могут разобраться. Это так сказать присказка.

Ув. Граждане. Промышленность по особому заказу выпускает генераторы и с поперечно , и с продольно расщеплёнными полюсами. В частности, такие применяются в качестве возбудителей гл. генератора на тепловозах. А дополнительные полюса - это разве не расщепление главного полюса на две неравные части? Все это спокойно воспринимают. В моей машине главный полюс расщеплён на 10 и более частей- пластин. И кое-кому это кажется неправомерным. А что от этого изменится? Разве что реакция якоря и магнитный поток будут распределяться более равномерно.

Далее. Сила , действующая на проводник с током в магнитном поле вычисляется по формуле F=BLI. Сумма этих сил в активной зоне якоря и создаёт крутящий электромагнитный момент в любой машине , в том числе и моей. В активной зоне индуктора нет нет проводников, да и оголовок из сплошного магнитного материала. Вдобавок к этому , на статоре нет катушек , создающих обратное магнитное поле и тормозящих ротор , как в синхронном генераторе. почему же там на индукторе должен создаваться некий тормозной момент? Я таких причин не вижу , может подскажут более просветлённые товарищи?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

может подскажут более просветлённые товарищи?

Товарищ, просветленный школьным курсом математики, пытается Вам еще раз объяснить:

Вы школу закончили? Наверное, помните, что такое "производная функции". Если не помните - тогда я -пас.

Если все же помните - назовите хотя бы одну физически измеряемую величину, производная от которой может не менять знака и быть отличной от нуля СКОЛЬ УГОДНО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ. Пусть это будет параметр - емкость, сопротивление.... или характеристика поля - напряженность, освещенность.... или любая другая измеряемая физическая величина.

Вот, если найдете такую - тогда дальше будем разговаривать.

А не найдете - поставите жирный крест на своем же изобретении. Ибо rot(E)=- dB/dt . И никому еще не удавалось это опровергнуть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вполне найду , да и Вы , Владимир, прекрасно знаете о существовании униполярного генератора, в котором ЭДС индуцируется непрерывно , хоть по времени , хоть по движению.

В моей машине происходит практически то же самое. Магнит-индуктор подготавливает магнитную систему , пластины перед якорем постоянно становятся магнитами. Проводникам якоря остаётся только пересечь их . Такое впечатление , будто Вы думаете, что у меня ЭДС возникает как в синхронном генераторе. Отнюдь.У меня не Фарадеева индукция, где требуется изменение параметров поля. Ещё раз напоминаю. У меня полная аналогия с коллекторной машиной , то есть реализуется Лоренцева индукция как в униполярном генераторе. Приглядитесь , плоскости катушек перпендикулярны друг другу.

Так что не торопитесь пасовать , а попробуйте пересказать работу моей машины , как Вы её понимаете. Тогда сразу обнаружится точка непонимания. Как в армии требуют повторения приказа для полной ясности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вполне найду ,

Любимое время - футурум.

 

Не надо нас убеждать - найду. Просто - приведи пример, и все! А не можешь - дык чо тада трепаться?

Итак, какая физическая измеримая величина может иметь ненулевую производную одного знака сколь угодно долго?

Просто назови, и все. Не надо никаких лишних слов!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Лет , пожалуй, так 20 тому назад решился я самостоятельно сложить печь в садовом доме. Не ахти как , но получилось. Подступились знакомые , сложил и им. После 5…6 печей поднаторел, осознал недостатки типовых печей , решил совершить революцию в печном деле. Вместо полнопроходных печей( мой термин) изобрёл печи с глухими каналами. Кто занимался этим делом , тот поймёт. Шесть таких печей исправно служат заказчикам, отзывы самые благоприятные. Сейчас самый сезон не только сбора урожая , но и постройки печей. Преимущества моих печей на Нобелевскую ,конечно , не тянут , но прогресс в печестроении вперёд двинули. Складывать их значительно проще. Разместил бы на этом форуме, да дотошный Владимир опять потребует привести интегралы и производные этих глухих каналов. Ну , это так , в шутку. Так что прогуляйтесь по ссылке http://scaletrainsclub.com/board/viewtopic.php?f=20&t=1895

Ну, а если всерьёз. Действительно самый спорный момент в моей машине - это вопрос о *неподвижности * магнитного поля в этих самых моих продольных пластинах. Вопрос , конечно, интересный и не простой.

Если брать по отдельности каждую пластину , напряжённость поля в ней возрастает и падает, но не совсем по синусоидальному закону. Впрочем , как и в реальных генераторах постоянного тока. Посмотрите графики в учебниках. Чем шире полюс, тем более синусоида ЭДС уплощается. В моей машине ширина активной части у зазора в индукторе раза в полтора превышает аналогичную в якоре. Тем самым подготавливаются-намагничиваются следующие пластины. Проводники якоря не *чувствуют* перепадов напряжённости. Магнитное поле для них всегда постоянно и неподвижно , как неподвижны носители этого поля—пластины. Вот если мы закрутим синхронно сам статор . тогда другое дело. Хотя, повторяю, каждая пластина перемагничивается дважды за один оборот вала.

Миллионами выпускаются двигатели( даже довольно мощные)с электронным (вентильным) возбуждением. Датчик положения подключает впереди стоящие полюса под нужное напряжение. Генераторы такого типа вроде бы не строятся , потому что ЭДС будет пульсирующая из-за небольшого числа пар полюсов .

Попросту говоря, вентильный двигатель – это как бы обычный двигатель , но вывернутый наизнанку. Полюса на роторе, а катушки якоря – на статоре. Эксплуатационники отмечают , что такие двигатели работают рывками, в пульсирующем режиме, опять же из-за малого количества полюсов. Но большее количество просто не разместить в корпусе.

В моей машине этот недостаток устранён. Каждый полюс разбит на десятки и сотню частей- пластин. Двигатель будет вращаться плавно, а в генераторном режиме ЭДС будет практически без пульсаций.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вопрос , конечно, интересный и не простой.

Вопрос неинтересный и предельно простой. Для якоря абсолютно по барабану - синтезируется вращающееся поле катушками неподвижного статора, или статор с постоянными магнитами вращается с той же скоростью вокруг якоря. Более того, нет способа со стороны якоря, чтобы различить эти два случая. Якорь вообще взаимодействует не со статором, а с полем.

В моей машине ширина активной части у зазора в индукторе раза в полтора превышает аналогичную в якоре. Тем самым подготавливаются-намагничиваются следующие пластины. Проводники якоря не *чувствуют* перепадов напряжённости. Магнитное поле для них всегда постоянно и неподвижно , как неподвижны носители этого поля—пластины.

Вы неправильный ник выбрали. Ваш персонаж описан более 30-ти лет назад братьями Стругацкими в бессмертном опусе "Сказка о тройке". Категорически советую почитать. Персонаж там под именем "Эдельвейс". Это Вы в точности!

Если кто-то еще читает тему - тоже рекомендую: и посмеетесь, и обратите внимание, как они прозорливо описали собирательный образ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Владимир! Ловлю Вас на противоречии. Вы утверждаете ,** Для якоря абсолютно по барабану - синтезируется вращающееся поле катушками неподвижного статора, или статор с постоянными магнитами вращается с той же скоростью вокруг якоря. Более того, нет способа со стороны якоря, чтобы различить эти два случая. Якорь вообще взаимодействует не со статором, а с полем.**

А носителя поля Вы вообще отодвигаете за рамки своей теории? Любая реальная машина состоит из магнитопровода, и ротор и статор. А не из бесформенного магнитного поля. Правда, есть мнение, что инопланетяне владеют такими технологиями , но нам далеко до них.

В осесимметричном цилиндрическом генераторе Фарадея все точки поля действительно не различимы. А вот в других конструкциях лучше всё-таки учитывать объём, конфигурацию и движение магнитопровода. Якорь взаимодействует с полем, но это поле приходит к нему через магнитопровод. Причём, как видите, важно расположение пластин. Моё Ноу-Хау в продольном расположении пластин. При этом появились некоторые другие особенности удержания магполя, которые я использовал. А вопрос о вращении совсем не так прост. Придётся мне опять рисовать некоторые варианты. Кстати, у меня имеется и более компактный вариант моей машины, но совершенно спорный.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Кстати, у меня имеется и более компактный вариант моей машины, но совершенно спорный.

"У неё лампочка внутре и решатель, который, собственно,

и отвечает на вопросы...." @ А. и Б. Стругацкие "Сказка о тройке"

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ловлю Вас на противоречии.

Када ловят на противоречии, то указывают какая цитата какой противоречит и почему. А у Вас ловля напоминает анекдот:

- Вась, иди сюда, я медведя поймал!

- Так веди его к нам

- Да он меня не пускает..... :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.