roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Модераторы: 1970DenisT, Dmitry__

Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 25 июл 2013, 03:49

Так, надоело постоянное тро-ло-ло. Объявляем десятилетие изучения BLDC моторов. Взываю к духу учителя. Желающие присоединяются.

2nd_Gen_Prius_Transaxle.jpg
2nd_Gen_Prius_Transaxle.jpg (17.9 КиБ) Просмотров: 218690


оглавление:
Теория
-Теория
-Аппноты, хаутушки, мануалы
-linvinus - подробно об управлении двигателем

Двигатели
-Двигатель бессенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный низкооборотистый (в т.ч. и "удерживающий")
- перемотка BLDC под свои нужды
- самодельные BLDC

Контроллеры
-Самодельные контроллеры/драйверы
-Покупные контроллеры с перепрошивкой

Управление с ПК
-Управляющее ПО (контроль, измерения, настройка)

Механизмы на основе BLDC
- BLDC Сервоприводы

Dmitry__ писал(а):
Myp писал(а):вопрос, скока магнитиков клеить на ротор?

Есть книга, гуглить "BrushlessPermanentMagnetMotorDesignVersion2".
Еще есть онлайн калькуляторы, типа:
http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/
https://www.emetor.com/edit/windings/

Для меня самое понятное соотношение: 1, 2 или 4 магнита на одну группу полюсов (группа = 3 полюса). Т.е. те соотношения которые не дают пульсаций гармоник в калькуляторе при нажатии кнопки "advanced".
Например: 12s16m, 12s8m, 18s12m, 18s6m и.т.д. Подбирать так: Число слотов делим на 3 и умножаем на 1, 2 или 4.
Последний раз редактировалось dccharacter 12 июн 2016, 08:07, всего редактировалось 2 раз(а).
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Zeus » 25 апр 2014, 23:09

Разница есть.
Придется приводить тексты из книжек (не будем слишком вдаваться в полемику природы электромагнитных явлений).

При создании в замкнутом контуре электрического тока и увеличении его силы от 0 до I необходимо совершить работу А на преодоление э.д.с. самоиндукции, препятствующей нарастанию тока (электрический ток и магнитное поле очень взаимосвязаны и они очень любят состояние покоя и не любят когда их тутыркают туда сюда):
A.JPG
A.JPG (2.15 КиБ) Просмотров: 1251
, где Фмс - магнитный поток самоиндукции контура, L - индуктивность контура.
Ты меня здесь тыкаешь, типа ну вот разогнали от 0 и до I, а дальше на магнитное поле ничего не тратиться оно само существует. Не совсем так: магнитное поле существует вокруг проводника с током, пока есть ток будет магнитное поле. В результате ток течет по обмотке, встречает сопротивление материала и нагревает его, выделяя тепловую мощность. Т.е. получается электрическая энергия, затрачиваемая от внешнего источника, тратится на создание магнитного поля с 0 (на "разгон" э.д.с. самоиндукции) и на нагрев обмотки (протекание тока чтобы существовало магнитное поле - "поддержание магнитного поля") и (просьба дальше не углублятся и не развивать, а то можно до высоких материй дойти).

По закону сохранения энергии А (работа) определяет собственную энергию тока силы I в контуре:
W.JPG
W.JPG (1.59 КиБ) Просмотров: 1250
, т.е. фактически это есть энергия магнитного поля вокруг проводника с током.
Вместе с ростом силы тока в цепи возрастает и магнитное поле тока. Поэтому собственная энергия тока рассматривается как энергия магнитного поля.
Например, для длинного соленоида, имеющего однородное магнитное поле:
s.JPG
s.JPG (2.46 КиБ) Просмотров: 1249
,где V-объем соленоида, n - число витков на единицу длины, м0 - магнитная постоянная, м - относительная магнитная проницаемость среды.

Добавлено спустя 26 минут 18 секунд:
Для твоего примера с электромагнитом на 2Вт, да в принципе с любым.
Важным параметром является индуктивность - фактически геометрические формы и размеры контура с током и магнитные свойства среды в которой он находится.

После пуска, так сказать установившийся режим, получается: потребляемая энергия = энергии выделяемой в тепло, а магнитное поле ПРОСТО ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ вокруг проводника с током. И равна энергии магнитного поля. И выходит КПД 100%, а не 0%?! И вот тут-то и есть загвоздка которую надо понять и принять. Это КПД эфимерного преобразователя, который преобразует электрический ток в магнитное поле, и ни чего общего с КПД электромагнита как электромеханического устройства не имеет!
И далее переходят к расчетам магнитных цепей. Есть законы Ома и Кирхгофа для магнитных цепей. Они очень похожи на законы для электрических цепей.
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 25 апр 2014, 23:32

Как много букаф, Ну и где расчет кпд конкретного электромагнита? Зачем столько текста, когда достаточно одного практич. примера?
Zeus писал(а):При создании в замкнутом контуре электрического тока и увеличении его силы от 0 до I необходимо совершить работу А на преодоление э.д.с.

Логично, для создания магнитного поля надо потратить энергию, но для удержания поля - энергия не расходуется.
Zeus писал(а):магнитное поле существует вокруг проводника с током, пока есть ток будет магнитное поле. В результате ток течет по обмотке, встречает сопротивление материала и нагревает его, выделяя тепловую мощность.

Опс, т.е. в сверхпроводнике может течь ток и при этом не затрачиваться энергия? т.е. магнитное поле будет существовать без затрат энергии. Ошибочка в твоей логике получается. Возьми эквивалентный пример с электрическим полем, чтоб зарядить конденсатор - надо потратить энергию. Но для удержания электрического поля в конденсаторе - энергия уже не затрачивается. Конденсатор стоИт себе в заряженном состоянии.
Гони расчет кпд электромагнита удерживающего груз. Все остальное - туфта. Ибо вся твоя логика сыпется без доказательства кпд электромагнита.

Добавлено спустя 3 минуты 24 секунды:
Zeus писал(а):И вот тут-то и есть загвоздка которую надо понять и принять. Это КПД эфимерного преобразователя, который преобразует электрический ток в магнитное поле, и ни чего общего с КПД электромагнита как электромеханического устройства не имеет!

УХТЫ! УРА, а теперь перечитай свои сообщения выше про кпд электромагнита. Молодец, эту успех :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Zeus » 25 апр 2014, 23:40

m.JPG
m.JPG (4.93 КиБ) Просмотров: 1244

Фт - магнитный поток, постоянный вдоль каждого участка магнитной цепи,
Eт = I * N магнитодвижущая сила (намагничивающая сила), N число витков намагничивающего магнитную цепь электрического тока I,
Rт - полное магнитное сопротивление цепи (есть формулы если надо напишу, устал уже).

Т.е. как в электрической цепи - тоже самое. Есть источник МДС ("магнитная батарейка"), есть магнитные сопротивления различных участков цепи: сердечник статора электромагнита, якорь электромагнита, воздушные зазоры (которые в электромагните меняются при втягивании изменяя L).
Так вот Полная энергия магнитного поля (которую ты получил из электрического тока 100% эфимерным преобразователем) тратится на преодоление всех этих сопротивлений. Часть из них как ты понял являются паразитными, как и в случае электрических цепей. Поэтому при больших зазорах воздушных в магнитных цепях энергия магнитного поля уходит на их преодоление и магнит слабее магнитит.
Так вот КПД электромагнита и будет менятся в зависимости от зазоров воздушных.
А ты думаешь зачем производители делаю полукруглые магниты (чтобы при повороте зазоры были постоянными), которые ты снял и поставил свои прямоугольные.

Добавлено спустя 6 минут 41 секунду:
Логично, для создания магнитного поля надо потратить энергию, но для удержания поля - энергия не расходуется.

Ты так и не понял, что я тебе донести пытаюсь.
1) Мы создали магнитное поле разогнав э.д.с. самоиндукции контура L.
2) Мы продолжаем пропускать электрический ток по обмотке (при этом у нас выделяется тепло, у нас не сверхпроводник) - мы тратим энергию на нагрев - так как только это способно "держать магнитное поле" КОСВЕННЫМ ПУТЕМ! Если Мы обесточим обмотку, то и магнитное поле пропадет в ОТЛИЧИЕ ОТ КОНДЕНСАТОРА!
ТЫ не путай Конденсатор - электростатическое поле! СТАТИКА. Зарядил и сиди жди.
А магнитное поле существует пока движутся заряды по проводнику - тебе нужно двигать электроны чтобы поле магнитное "поддерживать" иначе оно утухнет в 0 :)
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 25 апр 2014, 23:43

Да опять у тебя туфта. Кпд - отношение отдаваемой работы к затрачиваемой. Электромагнит не отдает работу(удержание груза), он тратит энергию для поддержания потенциала. Все остальные выводы - лажа, ты обещал кпд электромагнита, ГДЕ?????
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Zeus » 25 апр 2014, 23:49

фактически тебе нужно тратиться на косвенные расходы на поддержание магнитного поля.
А по поводу сверхпроводников, то если ты не знал - существуют экспериментальные электромагниты, охлаждааемые 0 градусов К - в них один раз загнали ток и он там по кругу бегает не встречая сопротивление и не выделяя тепло и электромагнит магнитит без подвода электрической энергии. Только это пока опыты! Слишком низкие температуры.

А по поводу магнитных цепей, и их рассчетом и законов Ома для них - почитай литературу.
Полная энергия магнитного поля = Полезной энергии маг. поля (удержание груза) + Энергия маг.поля на расходы (воздушные зазоры и т.п.) На все есть формулы. КПД электромагнита посчитать можно.
А опыты поставлю и тебе фото выложу чтобы ты понял :)
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 25 апр 2014, 23:50

Zeus писал(а):ТЫ не путай Конденсатор - электростатическое поле! СТАТИКА. Зарядил и сиди жди.
А магнитное поле существует пока движутся заряды по проводнику - тебе нужно двигать электроны чтобы поле магнитное "поддерживать" иначе оно утухнет в 0

Пипец граждане, погугли "Левитация магнита над сверхпроводником", тама есть ток без утухания :D

Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение avr123.nm.ru » 25 апр 2014, 23:53

Zeus писал(а):Придется приводить тексты из книжек
для твоего опонента это не аргумент.

Добавлено спустя 2 минуты 7 секунд:
Zeus писал(а):КПД электромагнита посчитать можно.
конечно можно, при удержании работа не совершается и кпд равен нулю.
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14195
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 25 апр 2014, 23:57

КПД - ноль. Отдаваемая работа - ноль. Затрачиваемая - мощность х время.
Для удержания груза магнит должен создавать силу, действующую на груз, она должна быть >= силе тяжести. Сила, действующая на груз зависит от конфигурации магнита, поля и расстояния от груза до магнита. Чем больше расстояние, тем меньше сила, действующая на груз. При прочих равных для увеличения действующей силы, надо либо уменьшить зазор между грузом и магнитом, либо увеличить мощность тока, питающего магнит.
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение avr123.nm.ru » 26 апр 2014, 00:23

dccharacter писал(а):увеличить мощность тока
новые сущности поперли! :ROFL:
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14195
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 26 апр 2014, 00:36

avr123.nm.ru писал(а):новые сущности поперли!

Не трынди, нормальная сущность, гугли "мощность электрического тока"
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 26 апр 2014, 01:44

Дим, ну при нормальной коммутации-то нихрена не ноль КПД (т.е. если ротор крутится)
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 26 апр 2014, 01:49

Тут разговор начался про стоящий ротор :)
отжиг раз
forum104/topic13195-525.html#p301904
отжиг 2 с картинками :)
forum104/topic13195-525.html#p302018
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение dccharacter » 26 апр 2014, 03:08

Блин, я понял почему график КПД кривой собака
Мой волшебник это я сам. Всю архитектуру программы придумал лично, а ребята помогли воплотить её. Я бы и сам мог написать, но лень учить язык и его конструкции.
Аватара пользователя
dccharacter
 
Сообщения: 4995
Зарегистрирован: 10 дек 2010, 13:16
Откуда: Красногорск МО
прог. языки: C, Python, wiring/processing
ФИО: Андрей

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Dmitry__ » 26 апр 2014, 14:55

dccharacter писал(а):Блин, я понял почему график КПД кривой собака

И правильно понял :)
Кривая всегда начинается с нуля (потребляем но не работаем). Потом крутой подьем, у коллекторников подьем более пологий, т.к. сопротивление щеток, на данном этапе графика: low rpm, сильно влияет на кпд (сопротивление щеток соизмеримо с сопротивлением обмотки ротора). Потом плавный спуск и в конце графика более крутой спуск из-за "все плохо" :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7967
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Сообщение Zeus » 26 апр 2014, 16:32

:) всем привет - как спалось?
Ты меня не понимаешь - я тебя ))
Я буду стараться проще излагать свои доводы.
Dmitry__ вот ответь мне на вопрос: Ты в курсе, что в законе Ома (для участка цепи, да в прочем и для полной цепи) учитывается время работы "устройства"?

Добавлено спустя 18 минут 13 секунд:
Давай электромагнит пока в сторону отложим.
Возьмем лампочку накаливания:
лампа.JPG

Примем, что источник питания имеет очень низкое внутреннее сопротивление, чтобы проще было считать и понимать.
Так же примем, что прошло 10 секунд после включения цепи, переходные процессы все завершились и ток в цепи стал постоянным.
Есть падение напряжение на лампочке U = 12 Вольт, есть ток в цепи I = 12 Ампер.
Итого потребляется от источника питания электрическая энергия P = U * I = 144 Ватт.
А теперь смотри внимательно: по-твоему получается, что лампочка работу механическую не производит (она груз же не перемещает) и работа А = 0, а следовательно и КПД = 0%. Так?
Но ведь лампочка светит и греется - она РАБОТАЕТ!
Скажи мне каков КПД лампы накаливания? И как его посчитать?
«Сон разума рождает чудовищ»
Аватара пользователя
Zeus
 
Сообщения: 862
Зарегистрирован: 28 июл 2009, 10:02
Откуда: Самара
ФИО: Павел Сергеевич

Пред.След.

Вернуться в КиберЗона - клуб боевых роботов

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter