Кпд сдвоенных эл моторов?
Ещё немного качественных рассуждений “на пальцах”.
Михаила пока бесколлекторники не интересуют, так что по коллекторникам -
Для Е-Макса можно пренебречь механическими потерями в моторах, учтём только характеристику коллектора. Рассмотрим КПД всей системы в целом - нагрузочную кривую слева направо по мере увеличения потребляемого тока.
- Итак, холостой ход - всё крутится свободно, но машина не едет, колёса вывешены - КПД=0, т.к. потребляется и немного, но отдачи нет. Обороты моторов близки к N=Krpm*Vпит (тот коэффициент мотора на напряжение питания), чуть меньше из-за потерь в трансмиссии.
Теперь будем грузить моторы плавно отбирая мощность как будто механическим тормозом нажимая на колёса. Представим себе такой “стенд”. А отдаваемая мощность - это то, что выделилось бы на этих “тормозах” стенда.
- Начинаем подгружать моторы и трансмиссию - растёт потребляемая мощность (и ток), растёт отдаваемая и растёт КПД. Но обороты моторов падают. До той точки, что указана как максимальный КПД для данного мотора.
- Грузятся моторы дальше - растёт потребляемая мощность (и ток), тоже опять растёт отдаваемая мощность (но уже медленнеее), КПД - падает.
Случаи 2 и 3 - это как правило аналог больших скоростей модели. Вот эти участки нагрузочной кривой будут определять эффективность установки второго мотора для максимальной скорости. Добавление второго (одинакового естественно!) мотора - это уполовинивание нагрузки, т.е. мы смещаемся по нагрузочной кривой влево, назад к половинному значению потребляемого тока. Обычно авто-модельные моторы работают в нагруженном режиме, из расчёта того, что весь- РАБОЧИЙ участок на нагрузочной кривой лежит справа от точки макимума КПД, потребляемый ток в 2-3 раза выше указанного номинального (для коллекторных Speed-ов) а реальный КПД оказывается ниже указанного максимального. Поэтому при добавлении мотора КПД обычно только растёт! Но если моторы сильно разгружены, то можно попасть на участок слева от точки максимума КПД - и он упадёт. На максимальной скорости нагрузка на модель остаётся - трение + немного аэродинамики. Если она настолько невысока, можно попасть на левый участок нагрузочной кривой с МЕНЬШИМ КПД, иначе - не стоит беспокоится. Т.к. мы не по асфальту ездим и трассы у нас кочковатые - я думаю, шансов на это мало.
- Грузим моторы дальше и сильно - растёт потребляемая мощность и ток, до определённого момента растёт и отдаваемая мощность, КПД уже сильно падает.
На этом участке нагрузочной кривой любое снижение потребляемого тока (добавлением второго и т.п. мотора) возвращает нас однозначно в область более высокого КПД - это моменты разгона.
- При дальнейшем увеличении нагрузки, в некоторой точке отдаваемая мощность уже перестаёт расти и начинает снижаться. Это момент явного перегруза и КПД обычно уже ниже 30%. По большому счёту - это запрещённый участок для моторов. Но это же и отражает иногда моменты стартовой раскрутки. Моторы должны как можно быстрее проходить этот участок. А лучше, чтобы некая “пусковая мощность” была такой, чтобы моторы были на участке до падения отдаваемой мощности. Для этого случая любое добавление мотора - благо, поскольку сдвигает характеристику в области и более высокого КПД, и более высокой отдаваемой мощности.
Скорее всего, без изменение передаточного отношения, КПД двух моторов у Е-макса (тех, от дрелей) - будет выше. Обороты при этом немного возрастут. И можно поиграть с уменьшением передаточного числа, чтобы увеличить обороты и вернуть КПД на прежний уровень. Но если у моторов оптимум был на уровне 15-20 Ампер (во что не верится), то можем попасть в максимумах в точку снижения КПД. И ещё вопрос - а скажется ли это на длинной прямой в Раменках, учитывая рост КПД для всех внутренних поворотов. Это всё надо пробовать, я думаю, можно будет увеличить ведущую шестерню на зуб-два. Если удасться хотя бы 3-4 секунды с круга скинуть - уже шансы.
Ещё немного качественных рассуждений “на пальцах”.
Я не мого стока читать, а ещё более - не могу стока писАть… 😃
Всёж стоит определиться, что необходимо - макс мощность или КПД.
Если КПД , то один БОоолЬшоЙ мотор…, если мощность, то не обязательно… 😃
Всёж стоит определиться, что необходимо - макс мощность или КПД.
Если КПД , то один БОоолЬшоЙ мотор…, если мощность, то не обязательно… 😃
Ну извиняюсь, надо же было как-то объяснить.
А надо - и мощность, и КПД - нужно, чтобы модель проехала как можно быстрее по трассе и батарей хватило на 15 минут заезда. Вот и надо подобрать так, чтобы …
Я понимаю, в ФСР-ЭКО такая задача уже не стоит в настоящее время. Ну а если бы у вас был заезд 15 минут и по более сложной трассе и вместе с ФСР-3.5 (ДВС)? Нужно, чтобы модель была конкурентоспособна и боролась за победу. Задача примерно такая.
Для бесколлекторника - один большой мотор однозначно лучше, но с коллекторным - вопрос. Здесь задача стоит использовать коллекторный мотор. Работу коллекторного узла в моторе под приличной нагрузкой можно представить себе как последовательно соединённый резистор. А влияние от потерь на этом узле - определяющее. Поэтому упараллеливание моторов (и коллекторных узлов) может снизить потери (это обычно и происходит для моторов таких типов, как мы используем).
Большой мотор хорош, но и масса его тоже не плоха…
Приходиться балансировать между передаточным и моторчиками.
За массу принимаю размер несущего корпуса, подшипников, вала и т.д.
При использовании двух моторов эта величина, при определенных обстоятельствах, может быть более предпочтительна.
А насчет КПД так мне кажется при правильной установке разницу вычислить будет сложновато. Мы же знаем давний спор о количестве цилиндров в ДВС и их конфигурации…
Тем не менее, то тут, то там появляются хорошие моторы с интересными количеством и расположением.
А для Михаила, я дал ссылку с Johnson-ского сайта, где есть даташиты с активными графиками, где можно посмотреть кривые мощности, обротов и КПД для различных стандартных моторов (Johnson) при разных напряжениях и температурах.
Выбирайте мотор, по напряжению или типоразмеру и давите на даташит
Артур
А для Михаила, я дал ссылку с Johnson-ского сайта, где есть даташиты с активными графиками, где можно посмотреть кривые мощности, обротов и КПД для различных стандартных моторов (Johnson) при разных напряжениях и температурах.
Выбирайте мотор, по напряжению или типоразмеру и давите на даташит
Судя по этим даташитам - самый эффективный вариант - два мотора 600-х на 14.4В параллельно, которые PT03007. КПД 76% при 26А, 280Вт, максимальня мощность - 650Вт. 12-вольтовые 700-е (PT03010) в параллель хуже заметно по КПД (случай разгруженного мотора), один - хуже по мощности - 180Вт. Но характеристика этих моторов чуть поменяется при 14.4В.
Видимо, не случайно на монстрах стандартно применяются 600-е коллекторники при питании от двух стандартных паков.
Ну а если ставить 18-вольтовую батарею, эффективнее будут 2 700-х - PT03009.
… КПД 76% …
утопия… по крайней мере для коллекторного мотора.
утопия… по крайней мере для коллекторного мотора.
Ну зачем же так критично, вы бы посмотрели как КПД зависит от температуры, тогда бы всё стало на свои места.
Если же у вас есть особое мнение, то поделитесь.
Кстати есть коллекторники и с более высоким КПД (80-88%).
Артур
Кстати, забавные графики, можно подёргать, жалко, диапазона не хватает…
утопия… по крайней мере для коллекторного мотора.
Ну зачем же так критично, вы бы посмотрели как КПД зависит от температуры, тогда бы всё стало на свои места.
А если подбавить температурку до 80 градусов (наш случай) - то параметры падают, но не так уж и сильно.
Для 2-х 600-х на 14.4В - КПД около 73% при мощности 250-260Вт и мощность максимальная около 540Вт.
Тоже выглядит фантастично??!!
Судя по ним же, на 30-градусном морозе КПД должен вырасти до 80%, а максимальная мощность - где-то до 850Вт. Вобщем-то зимой и правда Е-Максы неплохо ехали, но скорее из-за особенностей управления…
Кстати, забавные графики, можно подёргать, жалко, диапазона не хватает…
А если подбавить температурку до 80 градусов (наш случай) - то параметры падают, но не так уж и сильно.
Для 2-х 600-х на 14.4В - КПД около 73% при мощности 250-260Вт и мощность максимальная около 540Вт.
Тоже выглядит фантастично??!!
Судя по ним же, на 30-градусном морозе КПД должен вырасти до 80%, а максимальная мощность - где-то до 850Вт. Вобщем-то зимой и правда Е-Максы неплохо ехали, но скорее из-за особенностей управления…
Ну как говориться эти графики для пристрелки все-таки. Но судите сами с КПД в 50% при мощностях в 300-500Вт (~14.4*20А…30А), мотор оплавиться 😃 По крайней мере говорить о 50-80 градусах не придется.
Артур
P.S. После фиаско с BK Warrior поставил спарку из HV4400, посмотрим, что получилось …
Забавно выглядит, прямо “вагон и маленькая тележка” с аккумуляторами…
😃
Время пробега 6-8 минут на 2-х шестерках RC2400 при средней нагрузке.
После первого пробега, пришлось по-мудрить с подстройкой положения валов обоих моторов, на малых оборотах друг с другом боролись чуток и шумновато было.
В остальном пока без замечаний, тормозит как вкопаный, а при разгоне козлит на задних четырех…
Нагрев отсутствует, наверное стоит поменять пиньоны зуба на 2-3 вверх.
Артур
P.S. BK Warrior и Hacker C50 поставил на REVO интересно, но на нем вроде ничего, правда там родное сцепление помогает стартовать…
практика показала что расход энергии на 2 моторах на 30% выше
при той же скорости
вывод :1 мотор лучше чем два