"Электрички" ....авторские, творческие проекты, для увлечённых.

[questioner]

"bldc as generator"

Не циклитесь вы на аббревиатуре  bldc. BLDC это лишь самая распространенная разновидность синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов.. Реализация может быть различной, ключевым остается одно - мощные ниодимовые магниты.
При высоких оборотах возрастает мощность, но и потери на перемагничивание и токи фуко в железе статора. Здесь простой выход - использовать статор без сердечника да еще и большого диаметра, чтобы скорость движения магнита ротора мимо катушки статора была как можно выше. Вот и получится высокая мощность и без потерь на перемагничивание. Обороты могут быть любые хоть 500 000, чем выше - тем эффективнее. И еще, при таких высоких скоростях, чтобы напряжение было в нормальных пределах, обмотки статора можно выполнить всего одним витком из толстого (несколько см в диаметре) медного провода. Жесткость характеристики такого генератора будет очень высокой, а КПД будет стремиться к 100%.

Вот например
[media]https://www.youtube.com/watch?v=qYMX17HfWcM[/media]

 

[henryk]

BLDC это лишь самая распространенная 

http://machinedesign.com/motorsdrives/whats-difference-between-ac-induction-permanent-magnet-and-servomotor-technologies

"
Вот например"

=AMIERIKANKA...

 

[Splice]

"bldc as generator"

Не циклитесь вы на аббревиатуре  bldc.
При высоких оборотах возрастает мощность, но и потери на перемагничивание и токи фуко в железе статора.Обороты могут быть любые хоть 500 000, чем выше - тем эффективнее.

Вопрос к спецам.
Объясните мне, дилетанту, какой мощности (кВт) должен быть турбовальный ГТД (100 000 об./минута), чтобы крутить генератор, который спроектирован специально для этого, высокооборотный, на ниодимовых магнитах и т.д. для выработки электрической мощности 65кВт? Прикидочно. Учитывая сегодняшние реалии и возможности.

Пример, турбина Capstone C65 - 65кВт электрической мощности. Номинал - 96000 об./мин. Расход газа 23нм/куб. (Что не очень много, как мне кажется). Пишут про КПД 29%. Кстати, не хилый у них ресурс до кап.ремонта.

 

[questioner]

какой мощности (кВт) должен быть турбовальный ГТД (100 000 об./минута), чтобы крутить генератор, который спроектирован специально для этого, высокооборотный, на ниодимовых магнитах и т.д. для выработки электрической мощности 65кВт?

Зависит от КПД генератора. На таких оборотах он будет весьма высок, думаю не менее 90%, скорее всего более.

65/0,9 = 72.2 кВт должна быть мощность турбины, это около 100 л.с.

Если турбина 65 кВт, то генератор с КПД 90% выдаст 65*0.9=58.5 кВт

 

[ЖоржФеникс]

КПД ступени компрессора доходит до 0,88...0,90; ступени турбины - до 0,92..0,94; а КПД ГТД обычной компановки не превышает 0,25...
В своём генераторе-магнето, которому полтора века, но с неодимовыми магнитами, Вы оперируете одним из частных КПД, не учитывая другие потери (трение якоря о воздух, вентиляционные потери и т.п.), не учитываете затраты на обеспечение работы самого генератора и его систем (охлаждение, работа подшипников...).
Чрезмерный оптимизм часто губит идею уже на стадии предварительной проработки (расчетов).

 

[ЖоржФеникс]

Используя в качестве базы максимальные значения параметров, приводимые в фирменных проспектах, можно "прогореть".
Во вложении приведена внешняя характеристика (мощность, момент, КПД) БК-электродвигателя по частоте вращения.
"Оптимистичные" значения параметров разнесены даже по частоте вращения.

 

[aerobaika]

все правильно--долгоиграющие силовые электрические приводы пользуют в правой части графика --в области максимального кпд :IMHOв левой части только кратковременно в режиме стартера на максимальный момент 5-10 секунд--иначе перегрев обмоток и пых  :~~)по поводу кпд бк электромоторов --у меня их куча--при массе в 18 грамм  и моще в 50 вт кпд 75%--при 55гр  и моще в 130вт уже 80%---при 300 гр и моще долгоиграюшей в 1000 вт кпд уже 85%--при 1000 грамм и моще в 3000 вт кпд уже 88%--при 2,5 кг и 7500вт кпд 90%--у меня на таком 80 кг беспилотник летает 😛 ;D 😀до ста килограммовых моторов я еще не добрался=слишком дорого--но ожидаемый кпд 95 % реально!!!

 

[questioner]

@ аэробайка

Раз денег не хватает - делайте моторы сами. Все данные есть и себестоимость не так высока.

Используя в качестве базы максимальные значения параметров, приводимые в фирменных проспектах

Я использую собственный опыт. За характеристику - в курсе. В авиации не требуется такой диапазон мощности и оборотов. Гигантский мировой опыт беспилотников все давно показал.

 

[aerobaika]

наивный--кормить такую мощу денег не хватает--только акку 50 килобаксов!!! :-?

 

[aerobaika]

одна банка или ячейка современного литий-йоного сильноточного акку японского производителя имеет энергию 11 втчас при оптовой цене 4 бакса---чтобы в течении часа поддерживать мощность в 110 000 вт нужно 10 000 штук или 40 000 амеров --плюс сборка в батарею плюс электронный регулятор хода на 150 квт --вот и полтинник  :STUPID

 

[aerobaika]

одна банка весит 45 грамм--батарея из 10 000 штук уже 450кг!!!ахххххххххренеть :'(

 

[МаГент]

Кстати новость. Турбо электрическая установка. Пишут 47 кВт http://img-3.newatlas.com/delta-mitre-micro-turbine-2.JPG?auto=format%2Ccompress&fit=max&h=670&q=60&w=1000&s=4db9f2d1070770201efb73093c77c2c6

 

[questioner]

наивный--кормить такую мощу денег не хватает--только акку 50 килобаксов!!! :-?

Ага! Теперь понимаете, почему я в сторону гибрида смотрю? И не только я, ведь это самый доступный и концентрированный мобильный источник электроэнергии. Есть конечно ядерная энергия... вот бы электролет получился!

Кстати новость. Турбо электрическая установка. Пишут 47 кВт http://img-3.newatlas.com/delta-mitre-micro-turbine-2.JPG?auto=format%2Ccompress...

Ссыль на статью дайте, а то только фото

 

[henryk]

статью

https://www.gov.uk/government/case-studies/micro-turbine-charger-boosts-market-appeal-of-electric-vehicles

http://aeristech.co.uk/electric-supercharger-case-study/

"range extender,turbo"

http://movenergy.net/project-movenergy-25kwh/

http://movenergy.net/wp-content/uploads/2015/12/pizap.com14026567791141-1.jpg

=15 kg...

 

[questioner]

Вот, если генератор из поста #441 раскрутить до скорости турбины... вы представляете мощность?

 

[henryk]

раскрутить до скорости

Японец Акира Чиба делает электромоторы без подшипников,
с оборотами 5000/сек !

\ВЕТИЛЬНЫЕ\

 

[МаГент]

Вот статья, но там больше интересного ничего нет.
http://newatlas.com/delta-mitre-micro-turbine/45438/

 

[_Бывалый_]

Эти стартеры и ГТУ можно найти в степях оренбуржья (18...90 кВт) - для опытных и демонстрационных работ вполне сойдут
Цена зависит от степени лужоности прапорщика или техника.
Описания есть в Сети (часть ссылок  - в профильных ветках раздела "Реактивные двигатели" форума).
При наличии в хозяйстве источника сжатого воздуха можно использовать турбины агрегатов наддува типа ТКР-14 (зависит от возможностей воздушной системы).

 

[Atakum]

Читал, читал и так и не понял, почему при повышении напряжения должны подняться обороты? Они задаются контроллером. Мощность да, поднимется.

 

[questioner]

Читал, читал и так и не понял, почему при повышении напряжения должны подняться обороты? Они задаются контроллером. Мощность да, поднимется. 

Есть фундаментальная особенность. Попробую объяснить просто:
Любой электродвигатель работает одновременно и как двигатель и как генератор. Это значит, что ток в катушках заставляет магниты двигаться в определенном направлении, но фишка в том, что когда магниты двигаются в этом направлении - они по принципу генератора наводят в тех же самых катушках ЭДС (напряжение), направленное противоположно тому, что заставляет их двигаться.

Например двигатель постоянного тока крутится по часовой стрелке, если к правому контакту подсоединить (+), а к левому (-), но если этот двигатель, как генератор начать крутить по той же часовой стрелке, то (+) будет слева, а (-) справа.

Магнитная сила катушек, действующая постоянно, разгоняла бы ротор практически до бесконечности, т.к. постоянно действующая сила дает постоянное ускорение, но по мере роста оборотов генераторное напряжение, противоположное питающему, также растет, пока не сравняется с ним по величине и не скомпенсирует его полностью. Идеальный двигатель, не имеющий потерь, перестал бы вообще расходовать энергию на этих холостых оборотах, но в реальности он до них раскрутиться не может, т.к. ему мешает сопротивление в подшипниках, воздух, и.т.д. Поэтому обратное ЭДС чуть меньше, чем питающее. Вот разница этих напряжений и создает ток холостого хода в обмотках, чем меньше потерь, тем он меньше.

Без понимания этого принципа невозможно интуитивно представлять процессы в электрических машинах.

Соответственно при бОльшем питающем напряжении для конкретного двигателя равновесное состояние наступает на более высоких оборотах. Контроллер действительно задает обороты, регулируя питающее напряжение на обмотках с помощью ШИМ, но чем выше входное напряжение, тем бОльшим диапазоном оборотов контроллер располагает. Ну и контроллер контроллеру - рознь, есть тупые, регулирующие обороты в диапазане входного напряжения, не привязываясь к их числу.