Перейти к содержанию
Rudnik_VS

Бесколлекторная машина постоянного тока

Рекомендуемые сообщения

Vladimir-V

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

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

 

РВС. Хорошая познавательная статья, ув. Владимир. Ох как много надо знать , чтобы понять работу вентильных двигателей. Для понимания моей бесколлекторной машины особенно важны из Вашей статьи эти два абзаца. Кстати, на сайте вашей статьи не нашёл ваших данных.

Vladimir-V.

 

Принцип работы регулятора бесколлекторного электродвигателя

 

Прежде чем перейти к бесколлекторным регуляторам, посмотрим, что делает коллектор в двигателе и чем он плох. В сущности, задача коллекторно-щеточного узла проста: при определенном положении ротора подавать напряжение с аккумулятора на определенные секции его обмоток. Плох же коллектор тем, что он изнашивается, причем тем быстрее, чем больше мощность мотора. Разрушению его элементов помимо простого механического износа способствуют много факторов, к которым можно отнести повышенную температуру, электроэрозионные процессы, загрязнение продуктами износа щеток и т.п. Кроме того, на этот узел приходится значительная часть потерь энергии, снижающей суммарный КПД электродвигателя. Чтобы решить все проблемы разом, придумали передать функции переключения обмоток в зависимости от положения ротора регулятору хода. В электродвигателе обмотки и постоянные магниты поменяли местами. Т.е. на ротор переместились постоянные магниты, а обмотки размещены в пазах неподвижного статора.

В контроллере зашито несколько вариантов коммутации, включающих прямой ход, реверс, торможение, отключение обмоток. Что именно должен делать контроллер, ему подсказывает устройство управления У, которое анализирует длительность канального импульса. Здесь же формируются импульсы переменной длительности для регулирования мощности двигателя. Управляют они через контроллер К ключами только нижних плеч трехфазного моста, аналогично реверсивным регуляторам коллекторных двигателей. Устройство У реализуется на обычном микроконтроллере. Силовые ключи, как и в обычных регуляторах хода, формируются из нескольких MOSFET-транзисторов. В одном из регуляторов Kontronik-а в каждом плече стоит по 16 транзисторов. Всего в регуляторе получается 16*6=96 транзисторов! Вот почему они такие дорогие. Чтобы регулятор получился компактным и легким, транзисторы берутся в миниатюрном корпусе SO-8. Для управления таким множеством ключей используют специальные микросхемы-драйверы ключей. Как правило, в регуляторах бесколлекторных двигателей присутствуют все описанные выше сервисно-защитные функции.

РВС. Видите, всё как сложно, а для объяснения действия моей машины достаточно одной странички. Иногда, оказывается, замена электронных схем механическим действием значительно упрощает машину. Причём появляется возможность использования её в качестве генератора.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если кто-то еще читает тему

 

Читаю , слежу и учусь по чуть-чуть. И завидую Вашей выдержке и терпению.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Выдержка выдержкой, это прекрасно. Но судя по сообщениям, в том числе последнего товарища, все неправильно понимают , как расположена обмотка на якоре. Хотя в тексте я всё ясно описал, но видимо рисунок не все рассмотрели внимательно, потому что все говорят о Фарадеевой индукции. Посмотрите на магнит-индуктор. У него катушка намотана на *экваториальную* плоскость(по талии). У якоря наоборот- через полюса. То есть так , как представлено в любом учебнике по машинам постоянного тока. выводы подходят к кольцам( у меня для простоты рисунка к одному кольцу). Квадратик с закруглёнными краями - это и есть катушка. Магнит своими крыльями опережает якорь , и когда тот подходит под очередную пластину, та уже намагничена. Как и полагается, радиально по отношению к якорю. Но пластина ведь неподвижна, следовательно в проводниках якоря индуцируется постоянная ЭДС. В верхних и нижних - однонаправленная. Чисто по Лоренцевой индукции.

Фактически то же самое происходит в двигателях с электронным управлением. Только там контроллер, опережая ротор , намагничивает должным образом полюса . Как это описал Владимир В. в своей статье. Видимо Владимир по аналогии считает расположение обмоток на моём якоре и на роторах из его статьи одинаковыми. А это не так.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Так все-таки, действующая модель хотя бы из спичек и желудей ожидается?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Шесть таких печей исправно служат заказчикам, отзывы самые благоприятные.

Сами клали печи-то?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добрый день!

Зашел на форум случайно и не пойму в чем сыр бор по поводу этой темы. Мой товарищ давно уже разрабатывает и изготавливает бесщеточные электрические машины, как генераторы, так и двигатели. Мало того, они не содержат железа. То есть магниты постоянные и обмотки. Электрические машины он разрабатывает достаточно давно, лет 40, правда такого типа он разработал лет 20-25 назад, изготовил и они даже кое где работают, правда, как всегда не у нас в России. Даже имеет патенты США. Скорость вращения до 100.000 об/мин, к ним разработал и специальные подшипники, так как обычные не могут долго работать на такой скорости. Его двигатели работают по 20-30 лет без выключения, в агрессивных средах и т.п. Конструкция уникальная конечно.

Не пойму в чем у Вас проблема?!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ув. Melvins, передайте привет Вашему приятелю,а заодно и содержание этой темы. Он немного просветит вас. Бесщёточные и бесколлекторные генераторы действительно выпускаются ещё со времён Н. Тесла , но дело всё в том , что они все переменного тока. Пожалуй , самый маленький такой генератор стоит и на Вашей машине , если она у Вас есть. Это тахогенератор.

В названии же темы стоит уточнение: Машина постоянного тока!! Неплохо было бы увидеть в теме суждение о моей идее Вашего знакомого.

Специально для Алех 22 отвечаю. Я сложил уже десяток печей. На днях начинаю кладку одиннадцатой. Полностью мои заметки о печах можете найти на форуме За науку. ( Форум за возрождение отечественной науки). http://www.forum.za-nauku.ru/index.php/topic,1740.0.html

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

тоже непонял что будет как крутиться, неважно магнитные линии идут через металл или воздух , но катушки индуктора и якоря у Вас неподвижны друг относительно друга и строго под 90 гр, что на что наведется если они неподвижны, даже если ротор крутить тоже будет тишина. Я думаю будет так: якорь с током (магнитомягкую !) пластину статора магнитит одной полярностью, затем уезжает от нее, потом индуктор приезжает и перемагничивает ее... или я ничего непонял.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Странно, что участники темы все как один , не до конца понимают предполагаемое действие моей машины. Хотя я создал композицию из всем известных узлов. Статор взял от униполярного генератора, ротор от синхронного генератора, а якорь с одной катушкой от обычной машины постоянного тока. В результате появилась возможность заменить сложный коллектор на простые токосъёмные кольца.

Начинать рассмотрение работы моей машины следует , как и обычно в генераторах, с работы магнита-индуктора. Представьте себе , что это постоянный магнит без катушки. Он намагничивает прилегающие к его полюсам продольные пластины статора , а те передают поле на якорь. Катушка якоря оказывается между северным и южным полюсом. При вращении вала в её проводниках должна индуцироваться Лоренцева ЭДС , в полном соответствии с рисунками в учебниках. В двигателях с электронным возбуждением обычно имеется 6 полюсов ( 3 пары) , больше и не требуется. Двигатель вращается рывками. В моей машине , допустим , 36 полюсов-пластин. Если там требуемое намагничивание обеспечивает электронная схема, то в моей машине просто индуктор успевает перемагнитить пластины-полюса , прежде чем под них подведётся якорь со своей катушкой. И ни какой Фарадеевой индукции, чисто Лоренцева.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Читал-читал и никак не мог понял - что такое "Лоренцева индукция"?? Новоизобретённое явление? Я помню только силу Лоренца, которая действует на движущиеся заряженные частицы... Отсюда следует, что надо либо менять положение проводника в постоянном магнитном поле, причём так, чтобы поле всё время меняло направление, либо менять сам магнитный поток. Т.е. на постоянном токе просто так работать ничего не будет :(

 

ПС: кстати, ещё одно немаловажное свойство - сила Лоренца действует на частицу только в том случае, если направление движения частицы и вектор напряжённости магнитного поля перпендикулярны. То есть сила максимальна. Иначе пропорционально косинусу угла между указанными сущностями.

Изменено пользователем злобный Рамулятор

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ув. тов. Rudnik_VS, я ничего не напутал. Именно постоянного тока. Я сам в прошлом радиолюбитель с 20 летним стажем и специалист по электротехнике, занимался разработкой управляющих сложных систем для промышленных объектов. И понимаю о чем идет речь. По поводу просвещения, что огород городить, я могу Вас свести по Скайпу с моим товарищем, ему правда 78 лет, но он бодр, как молодой. Просто я не могу понять для чего Вам это надо, что Вы хотите всему сообществу доказать??? Что Вы будете иметь с этого??? В этом мире никому ничего не надо. Все хотят получить все за фука. Он сейчас живет в Израиле, но по состоянию здоровья, несколько лет назад попал туда, друзья помогли, потому что наше государство, бросило его умирать, не вылечив, после облучения на одной штуке. Он предлагал свой двигатель и уже работал над разработкой серийных моделей, для одной крупной компании, которая занимается выпуском холодильного оборудования, потом предлагал корейцам кажется, но все хотят за фука и каждый раз хотели его кинуть. Но двигатель то его работает и недавно он по заказу изготовил промышленный образец для китайской компании, миниатюрного двигателя, для уборщиков бассейнов (моющие такие машины). У меня есть кое какие виды его и чертежи в ОРКАДе. Я попрошу его прислать материал по нему, если хотите. Оставьте свой мейл мне и напишите для чего Вам это, ради интереса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Г-н Рамулятор, не надо быть таким злобным . Понятие Лоренцева индукция пробилось даже на самый консервативный форум dxdy, где г-н Мунин придирается к каждому слову. Загляните в тему *Педантично об электродинамике* на dxdy. Там найдёте сообщение об ошибках в учебнике Калашникова , по которому и Вы , наверняка, учились, а ошибки не заметили. Даже Мунин был вынужден признать это дело. В соседней теме *Униполярный генератор* есть ссылки на работу Геннадия Ивченкова об униполярном генераторе. Там это понятие-Лоренцева индукция- постоянно фигурирует, в отличие от Фарадеевой индукции.

В моей машине при работе в качестве генератора положение проводников якоря постоянно меняется относительно полюса-пластины, но индуктор всегда успевает намагнитить соответствующим образом впередистоящие пластины. а то , что их много... Так ведь Вас наверное не удивляет, что в любой машине постоянного тока полюс разделён на две части: в дополнение к главному имеется дополнительный полюс.

Ув. Melvins, оказывается меня уже опередили, и лавры утереть нос самому Николо Тесле достанутся другому? Вот удивятся мои постоянные оппоненты Vladimir-V и Шаклеин , что высоковольтный униполярный генератор уже изобретён. Если бы это событие произошло, то СМИ раструбили бы об этом по всему миру.

Кстати, у меня , кроме приведённых в темах, есть ещё варианты УГ .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Rudnik_VS, вам типо скучно без меня стало ?

Тогда давайте начнем с того, что магнитные линии будут замыкаться по кратчайшему пути, не так как вы нарисовали, а вот так:

 

post-1056-039332000 1345942127_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, вятские-ребята хватские, как гуторят на Руси. Однако в этом сообщении полный пролёт. Я недаром несколько раз подчёркивал , что магнитопровод состоит из продольных лакированных пластин и даже с проложенными между ними диамагнитными вставками.( Моя вина, что на рисунке торца статора я не смог нарисовать эти пластины). То есть,надо сделать всё необходимое, чтобы магнитные линии не замыкались по дуге, как справедливо предполагает VShaclein. Такие же меры применяются и в обычных промышленных УГ.

Но я рад этому возражению, виден явный прогресс у моих оппонентов. Видимо , они уже смирились с правильностью самой идеи моей машины и теперь ищут недостатки по мелочам.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Rudnik_VS, Спасибо за выложенную схему. Работать конечно будет и само решение, я считаю просто шикарное и красивое. Как прыжок через голову. Сам долго пытался придумать униполярный генератор/двигатель под высокое напряжение, поэтому могу оценить.

Вот нюанс какой теперь занимает: время размагничивания-намагничивания как ограничивающий фактор. Но вроде бы должно решаться угловым сдвигом индуктора относительно якоря.

И еще, как правильно заметил VShaclein, надо, чтобы магнитное сопротивление по пути от одной пластины статора к другой было больше, чем по цепи индукор-пластина статора-якорь-пластина-индуктор.Поэтому, мне видится, не так много аксиальных пластин в статор и войдет, иначе соседние пластины могут шунтировать ту которая в данный момент намагничена.

P.S.Вы говорили, что есть и другие варианты УГ. Очень бы хотелось их увидеть. А приведенную Вами схему надо патентовать и делать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А приведенную Вами схему надо патентовать и делать

а перед этим хорошенько промыть мозги хозяйственным мылом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ув. Фёдор Фёдорович Менде  ради новой конструкции многовиткового  бесколлекторного  генератора  на Фарадеевой индукции  разобрал свой старый Запорожец и скомпоновал  планетарную передачу.  Загляните на Сайтех.
    Не помогло. Ни заковыристая передача, ни восьмёрочная петля обмотки. Увы, не там сокрылась  удача.
   Я перечитывал старые темы  и  вот такая появилась идея. Смутная идея, абсурдная идея. И опять же на основе Фарадеевой индукции.
   На Большом форуме несколько лет назад Мангуст представил опыт с протяжкой  стержня, на котором сидели две катушки, создающие встречное магнитное поле.  Между ними имелось ответвление с рабочей катушкой на магнитопроводе.   МСЛ со стержня находили это ответвление и устремлялись через эту катушку к краям стержня.
    Самая загадка была в том, что при протяжке стержня в боковой катушке индуцировалась постоянная ЭДС. Всякие обсуждения и догадки ни к чему не привели. А замыкание стержня в огромное кольцо для постоянного вращения ложило крест на этой конструкции.
   Кстати, у Зацаринина имеется нечто похожее , когда магниты ротора индуцируют встречные поля в магнитопроводе.  Это второй пример для моей догадки.
   Третье, это принцип работы асинхронного генератора.
применяется такой в некоторых случаях.

   Так вот и подощли к моему предложению, как опробовать мою идею на существующих конструкциях.  Я бы сам опробовал, но все движки у меня в саду и до мая месяц  ничего не сделать. А у Фёдор Фёдоровича  мастерская под рукой. Движки , хотя бы от стиральной машины, тоже найдутся.
  Идея совершенно простая. и я не уверен, что многие поколения электриков не опробовали её  за сто лет. Но тем не менее.
   Всё очень просто. Берём движок с двумя парами полюсов. то есть на 1500 об в мин.  На одну пару полюсов подаём постоянное ! напряжение , создаём магнитное поле. Как там получится, встречное или попутное, опробовать оба варианта.
   Раскручиваем ротор электродрелью или чем придётся, и замеряем  создаваемое напряжение на второй паре полюсов. 
    Возможно повторится та же картина с переполюсовкой металла  под рабочей катушкой  как в случае протяжки стержня по методу Мангуста.

 

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.