БК мотор с переменным Kv.
какие подтверждения???
Берем планер - вешаем на него хиленький мотрчик и долго печально летаем без всяких термиков - это не подтверждение?
при работе ШИМ, происходит ли падение на нем напряжения?
по аналогии с падением давления на дросселе кислородного баллона.
Про ШИМ.
ШИМ - это широтно-импульсная модуляция. Как это возникло и для чего это нужно.
Давайте представим такую цепь - источник питания (аккумуляторная батарея) далее регулятор и мотор. С точки зрения потерь - там где теряется энергия на тепло - там мы и имеем потери. В идеальной ситуации мотор получает всю энергию из батареи, а регулятор имеет бесконечно малое сопротивление, ток в цепи ограничен только сопротивлением нагрузки и источника питания (сопротивлением проводов пренебрегаем). Но при такой ситуации мотор крутится только на одной скорости (на максимально достижимой с учетом нагрузки). Это не подходит для моделей - на модели нужна управляемая тяга, а значит, мы должны ограничивать энергию, поступающую в мотор. Как? ну единственный (на первый взгляд) путь для этого - увеличить сопротивление регулятора - на нем будет падать часть напряжения и его сопротивление ограничит ток в цепи, а значит мотор будет крутиться медленнее. Ура! работает регулировка! ОЙ, что это у нас с регулятором - из него какой-то дым валит!!!
А все просто - есть сопротивление, и есть ток - выделяется тепловая мощность (P=IIR). Это все идет в потери. От двух полярных состояний регулятора: R->оо (бесконечность) и R->0 мы имеем кучу состояний, в которых разница между отдаваемой батареей энергии и энергии получаемой мотором вылетает в атмосферу в виде тепла.
Как быть?
А давайте будем держать регулятор только в двух крайних положениях:
При R->0 выделяется минимум энергии - ведь нет сопротивления на котором ему выделятся
При R->oo нет тока - а значит, нет и выделения тепла.
Если двигатель вращается с частотой несколько тысяч оборотов в минуту, то мы можем переключать ключ регулятора за наносекунды (вернее десятки), и только в течении этих наносекунд ключ будет находится в промежуточных состояниях (в которых энергия тратится на нагрев регулятора). Переключать мы можем с частотой в десятки, и даже стони мегагерц. Что же будет с мотором – будет дергаться – нет конечно – ротор обладает достаточной инертностью, что бы гасить такие колебания, да и обмотки мотора это индуктивности, а значит ток в них будет определяется интегралом от напряжения по времени. И ток, определяющий магнитное поле (вращающее двигатель) будет изменятся более плавно.
Если мы подаем напряжение импульсами, то чем шире импульсы – тем больше ток, а чем уже - тем ток меньше. Больше/меньше ток – больше/меньше обороты двигателя. При этом регулировка осуществляется довольно плавно, от минимальной скорости (узкий импульс) до максимальной (ширина импульса максимальна и равна периоду переключения – т.е. никаких переключений вовсе нет – ШИМ отключен).
И так что мы имеем:
- Основной нагрев регулятора работающего с ШИМ будет происходить только в короткие (наносекунды) интервалы времени, когда происходит переключения. От общего времени работы эти интервалы будут составлять доли процента, а значит потерь на регуляторе почти не будет, не будут перегреваться ключи и из него не повалит дым!
И вот такую замечательную ШИМ некоторые считают источником снижения КПД двигательной установки!?!? А потом еще удивляются почему их посылают учится и смеются над ними.
Сперва осмыслите таблицу (последние два столбика): Сайт
при работе ШИМ, происходит ли падение на нем напряжения?
по аналогии с падением давления на дросселе кислородного баллона.
Нет. Ключ или открыт, или закрыт.
если нет - ОБЬЯСНИТЕ почему, а не говорите мне про то что вы детьми/машинами/ресурсами заняты.
en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation
Ответьте мне на вопрос. и я от вас отстану.
Надеемся 😃
…Надеемся 😃
отстал, но я еще вернусь.
Касаемо изменения Kv - читал какие-то исследования на эту тему(сейчас ссылку сложно найти). Рассматривался вариант переключения звезда->треугольник и последовательное->параллельное включение обмоток в фазе. Итого, например, для 2-х обмоток в одной фазе получаем 4 варианта. Но там возникает проблема “torque ripple” во время переключения, поэтому была предложена стратегия переключения через асимметричные включения. Были серьезные мат.выкладки.
Касаемо изменения Kv - читал какие-то исследования на эту тему(сейчас ссылку сложно найти).
Скажите, а были ли там реализации в тех исследованиях или только математика? И каковы были окончательные выводы - стоит эта затея чего то или нет.
На самом деле тема безусловно интерсная, но на мой взгляд слишком натянутая - слишком сложно для гениальной простоты.
А главное - в условиях кодна переключения не нужны в режиме on-line (как было сказано в самом начале) то просто не оправдано такое усложнение. Я конечно понимаю, что не каждый может позволить себе купить подходящий мотор для каждой своей модели (или разряда моделей), но усложнять то, что летает … усложнать какими-то кустарными методами…
…Скажите, а были ли там реализации в тех исследованиях или только математика? И каковы были окончательные выводы - стоит эта затея чего то или нет.
На самом деле тема безусловно интерсная, но на мой взгляд слишком натянутая - слишком сложно для гениальной простоты.
А главное - в условиях кодна переключения не нужны в режиме on-line (как было сказано в самом начале) то просто не оправдано такое усложнение. Я конечно понимаю, что не каждый может позволить себе купить подходящий мотор для каждой своей модели (или разряда моделей), но усложнять то, что летает … усложнать какими-то кустарными методами…
Встречал такое для шаговых моторов, но драйвера в автомате не переходят с одного режима на другой. На шаговом моторе 8 выводов в такой конфигурации, а в этом случае должно быть 12…
Артур
Встречал такое для шаговых моторов, но драйвера в автомате не переходят с одного режима на другой. На шаговом моторе 8 выводов в такой конфигурации, а в этом случае должно быть 12…
Артур
Не - ну с шаговым то это - вполне объяснимо. Но у шаговых двигателей - особая спицифика - и ставить их в один ряд с силовыми для электролетов - это както не совсем корректно.
…Не - ну с шаговым то это - вполне объяснимо. Но у шаговых двигателей - особая спицифика - и ставить их в один ряд с силовыми для электролетов - это както не совсем корректно.
Ну это информация для размышления…
Артур
Я в этой теме, так и не понял главного вопроса - что хочецца? 😊
…Скажите, а были ли там реализации в тех исследованиях или только математика? И каковы были окончательные выводы - стоит эта затея чего то или нет.
На самом деле тема безусловно интерсная, но на мой взгляд слишком натянутая - слишком сложно для гениальной простоты.
А главное - в условиях кодна переключения не нужны в режиме on-line (как было сказано в самом начале) то просто не оправдано такое усложнение. Я конечно понимаю, что не каждый может позволить себе купить подходящий мотор для каждой своей модели (или разряда моделей), но усложнять то, что летает … усложнать какими-то кустарными методами…
Рассматривалась система для авто, ж.д…. короче большого транспорта. И упор делался на переключение в онлайн. Экспериментальные результаты тоже прилагались. Но для этого мотор должен иметь очень «правильные» обмотки, т.к. параллельно включать обмотки одной фазы нужно очень осторожно.
На самом деле читать диссертации всяких англичайських и америкайських умников нужно очень осторожно, т.к. порой все тип-топ, и рассматривается все как-то однобоко, но умолчали про какую-то важную мелочь которая делает это все либо узко применимым либо сложно реализуемым либо еще что-то. Чтоб решить для себя стоит оно того или нет, нужно почитать труды альтернативных авторов и альтернативные подходы к решению данной проблемы.
На мой взгляд гораздо интереснее тема когда мотор управляется в «flux weakening regime». Это когда при достижении мах ШИМа увеличение скорости достигается путем увеличения угла опережения зажигания. Практически достигаются скорости до 6 - 10 раз превышающей мах скорость при открытых ключах. Т.Е. есть мотор с Кв = 1000 РПМ/В, батарея = 10В. При стандартном управлении получим 10кРПМ. Но мотор можно и дальше разгонять до 30-60кРПМ, при этом мощность остается постоянной (насколько помню, а мож и ее можно регулировать), соотв-но уменьшается торк. 😃 😲
На мой взгляд гораздо интереснее тема когда мотор управляется в «flux weakening regime». Это когда при достижении мах ШИМа увеличение скорости достигается путем увеличения угла опережения зажигания. Практически достигаются скорости до 6 - 10 раз превышающей мах скорость при открытых ключах.
Это понятно, только опять-же с КПД есть некоторая проблема.
У пасудников некоторые продвинутые пользуют изменение тайминга на ходу.
Выгядит как дожимание ручки на деформацию микропорки на передатчике, от полного газа.
Фишка применяется для обгона, или прохода кругового.
Электричества с банок высасывает немеренно. 😃
Constantine, что-то вы наворотили, даже неудобно 😃
На дросселе (идеальном) мощность никуда не теряется. Батарея-шим-дроссель-полезная нагрузка, это все-равно что батарея-генератор-трансформатор-полезная нагрузка. Грубо, на пальцах - если с батареи 10v берется на полной нагрузке 10a, то с шим берутся те же 10v и 10a, но прерывисто, то есть 10a в пике, но в среднем допустим 5a
Constantine, что-то вы наворотили, даже неудобно 😃
На дросселе (идеальном) мощность никуда не теряется. Батарея-шим-дроссель-полезная нагрузка, это все-равно что батарея-генератор-трансформатор-полезная нагрузка. Грубо, на пальцах - если с батареи 10v берется на полной нагрузке 10a, то с шим берутся те же 10v и 10a, но прерывисто, то есть 10a в пике, но в среднем допустим 5a
не-не, дроссель - не электрический(трансформатор с одинаковыми обмотками или просто автотрансформатор нагруженый на себя)
нет, я имел в виду дроссель - газового балона понижающий давление.
а короче - я просто это проверю и выложу(к сожалению мало времени чтобы это сделать)
я сделаю простую вещь для проверки.
я подключу к своему мотору сборку двух ли-по, и померяю: тягу, ток и напряжение.
затем я подключу сборку трех Ли-по и выведу ШИМом тягу на тот же уровень, после чего опять померяю ток и напряжение(на батарее естественно т.е. никакие пульсации там влиять не будут(для чистоты эксперимента))
а потом сравню результаты.
мощность мотора дающего одинаковую тягу (при неизменных параметрах винта и подключения) должна быть одинакова.
а следовательно я должен получить для ШИМ модуляции меньший ток чем для отсутствия ШИМа(на двух ли-по)
тема будет опробована экспериментально а с фактами как говорится не поспоришь.
затем я выложу эти данные сюда.
вот и все.(потому что таблицы и пр - это непонятно для какого включения напряжения и ШИМа(производители естественно дают максимальные мощности своих моторов, что естественно - без ШИМа)
на батарее тоже пульсации и не малые. внутреннее сопротивление ее не нулевое, а ток большой. проще замерить время работы мотора от 3 и 2 банок на одинаковых оборотах, чем амперы мерять.
в идеальных условиях на ШИМ потерь никаких нет. ну щелкаете вы ключиком часто, ключ замкнут - ток есть падения напряжения нет, ключ разомкнут - падения напряжения есть, но нет тока. нулевая мощность в обоих случаях. в реальной жизни потери есть. ключ не до конца замыкается и не до конца размыкается плюс переходные процессы. заценить эти потери на глазок можно по степени нагрева регулятора - ну небольшие они на самом деле, батарея и та сильнее греется, то есть потери на ее внутреннем сопротивлении больше чем на регуляторе. для комплекта можно еще упомянуть потери на излучение, но это уж совсем копейки
Вообще-то в бк системах шим работает постоянно.Или у вас коллекторник?
на батарее тоже пульсации и не малые. внутреннее сопротивление ее не нулевое, а ток большой. проще замерить время работы мотора от 3 и 2 банок на одинаковых оборотах, чем амперы мерять.
у меня сборка аккумуляторов, три Ли-по и не очень хотелось бы их расбалансировать. Мне кажется конденсатор побольше(40 тысяч микрофарад) и биения не превысят 0.2 вольта.
поскольку мой мотор расчитан на три Ли-по, ток на двух будет не такой уж и большой.
опять же скажу что батареи - 2600 мАч 12С в то время как максимальный ток около 14 ампер.(можно даже нагрузить две батареи параллельно, тогда будет суммарная емкость - 5200)
так что биения будут небольшими.
(доводить батареи до отсечки нехочется потому что они будут нагружены как я понимаю разным током и работать будут в разных режимах)
проверю - напишу
единственное что жаль что нет еще одного мультиметра(мерять напряжение и ток одновременно)
но все равно все будет измерено с максимальной возможной аккуратностью
сделаю = напишу
Вообще-то в бк системах шим работает постоянно.Или у вас коллекторник?
а зачем ШИМ работать постоянно??
или вы думаете что там моделируется синусоида для трехфазника?(я не знаю, с осцилографом не стоял… но кажется уж больно сложно)
Вообще-то в бк системах шим работает постоянно.Или у вас коллекторник?
Не путайте ШИМ и коммутацию.
Хотя , конечно , на фронтах потери одинаковые.
Зависит от количества переключений за единицу времени и длительности
фронта на затворе.
Я в этой теме, так и не понял главного вопроса - что хочецца? 😊
Хочется побольше стартового крутящего момента, причем достигаемого не ценой редукторов или огромных, убивающих аккумуляторы и электронику токов, а интеллигентно так, красиво…
Хочется широкий диапазон рабочих напряжений без необходимости использовать редуктор или менять мотор.
Конечно, главная область применения такой “мотоустановки” - наземный транспорт, автомодели, но и самолетчикам и посудникам (особенно спортсменам) может кое-что полезного “перепасть” (что? - может быть темой отдельного обсуждения).
Если ограничиться возможностью переключать Kv мотора не “на ходу” ( это позволяет иметь несколько, ну очень разных моторов "в одном флаконе " и экономить деньги), то это по силам даже самодельщику. Просто организуем систему джемперного переключения , например, как уже предлагалось выше, 12-ти проводной обмотки.
Особенно элегантно это должно смотреться на задней крышке инраннера при использовании позолоченых микроразъемов.
Число 12 действительно дает хороший набор вариантов последовательно-параллельного включения витков и реально-возможное размещение разъемов на задней крышке. А моторы с 2-х, 3-х и 6-ти проводной обмоткой, по моему вообще не должны вызвать затруднений при изготовлении.
Конечно, мотор слегка потяжелеет, более заметно подорожает, немного вырастет сопротивление обмотки относительно цельного провода, но за универсальность, как известно, всегда нужно чем-то расплачиваться. Но многие окажутся в выигрыше.
Покритикуйте, пожалуйста, а может кто-нибудь и сделает… такое?
О том, как можно “переключаться на ходу” предложу для обсуждения позже.
Это понятно, только опять-же с КПД есть некоторая проблема.
Ну да, чего в принципе и следовало ожидать. Но если уж руки доходят до конструирования чего-то нового, то думаю общественности стоит сосредоточиться на определении положения ротора бесколлекторного мотора при остановленном роторе и на малых скоростях. Думается гораздо более полезная вешь. 😋
[quote=Kostya;269225]
Это понятно, только опять-же с КПД есть некоторая проблема.
Да максимальный КПД при равных прочих условиях должен быть ниже на несколько процентов (2-6),
на разве такой факт останавливает людей от покупок, например моторов AXI, известных своим сравнительно невысоким КПД?
[quote=rcvoyage;269505]
…Да максимальный КПД при равных прочих условиях должен быть ниже на несколько процентов (2-6),
на разве такой факт останавливает людей от покупок, например моторов AXI, известных своим сравнительно невысоким КПД?
Не останавливает видимо только по причине несовсем полного понимания что значит меньший КПД. Некоторые думают, что это только лишь меньшее полетное время. Но на самом деле есть и другая сторона медали - энергия теряемая за счет меньшего КПД должна быть куда-то отведена, и для моторов с мошьностью порядка 500-700 Вт Величина энергии которую необходимо рассеять становится значительной, чтоб закрывать на это глаза. Поэтому меня, например, останавливает.