Ультралайт на электротяге

[Иванов]

АНАТОЛИЙ:
Моторы и пропеллеры для модельных и "человеческих" применений - сильно отличаются по характеристикам. Это происходит из-за масштабного фактора - "критерии подобия" и т.п. По этому, что хорошо на моделях, не все работает в "натуральную величину"...

 

[JohnDoe]

Среди мало-авиационных низкооборотистых 5-6квт/кг является нормой. Однако это мощность растущая с оборотами, двигатель работает на максимальном крутящем моменте во всём диапазоне оборотов если его правильно подобрать, и мощность будет пропорциональна скорости вращения, точно так же как у "маленьких оборотистых" двигателей. Конструктивно они так же схожи, просто у "низкооборотистых" уменьшают ширину магнитного зазора, увеличивая количество зубов статора и магнитов по окружности, и рабочие частоты получаются предельно высокими при низких оборотах. К сожалению, мало кто понимает процессы происходящие в электродвигателе и случаи когда спарка заводского двигателя и заводского контроллера потребляет несколько киловатт на холостом ходу - является уже нормой. А у самодельных моторов и подавно. После этого все разговоры о КПД 90, 95, 99% вызывают лишь скептическую ухмылку. КПД в электродвигателе зависит минимум от двух переменных, и его надо рисовать как минимум трёхмерной поверхностью! Реально от большего числа параметров, но если остальные подобрать идеально, то будет достаточно 1)Скорости вращения, 2)Тока. (Дополнительно: *Фазовый сдвиг, *заполнение ШИМа(в идеале вообще без ШИМа, ШИМ - ЗЛО, *гармоники относительно собственной формы ЭДС двигателя и тому подобное.)

Я, как, практически, абсолютный профан в электромоторах могу лишь предположить, что увеличение кол-ва полюсов("зубов статора и магнитов" по-Вашему) ведет к пропорциональному росту массы и габаритов мотора. Условно, при прочих РАВНЫХ, чтобы снизить вдвое обороты нужно вдвое увеличить момент, т.е. кол-во полюсов, т.е. кол-во магнитов и катушек(удвоить их суммарную массу), т.е. удвоить диаметр мотора(дополнительные магниты/катушки нужно где-то разместить, а длина окружности прямо пропорциональна диаметру). В результате при той же мощности имеем обороты вдвое ниже, момент вдвое выше, но при вдвое бОльшей массе и габаритах. Нет?
ИМХУ

 

[S_Vladimir]

🙂

Условно, при прочих РАВНЫХ, чтобы снизить вдвое обороты нужно вдвое увеличить момент, т.е. кол-во полюсов, т.е. кол-во магнитов и катушек(удвоить их суммарную массу), т.е. удвоить диаметр мотора(дополнительные магниты/катушки нужно где-то разместить, а длина окружности прямо пропорциональна диаметру). В результате при той же мощности имеем обороты вдвое ниже, момент вдвое выше, но при вдвое бОльшей массе и габаритах. Нет?
ИМХУ

Взгляд несколько поверхностный, на деле это совсем не так однозначно:

при "расплющивании" мотора в плоскую шайбу (а именно так выглядят сейчас низкооборотные высокомоментные моторы) вес может несколько и вырастет, но совсем не вдвое 😉.
И ещё немаловажные момент - у мотора в виде плоской шайбы обычно легко реализуется охлаждение - элементарно набегающим потоком, что не требует дополнительного веса в виде системы охлаждения, как у высокооборотников.

Найдите маленький низкооборотистый мотор ОДИНАКОВОЙ мощности с низкооборотистым большим.

А посмотрите с другой стороны:
Для того чтобы крутить воздушный винт самолёта высоокооборотному нужен редуктор, а теперь найдите высокооборотный мотор с редуктором эквивалентный (по мощности) низкооборотному. Сравниет параметры.
По весу такие СУ уже практически сравняются. Только в редукторном варианте прицепом получим лишние движения с его обслуживанием, а что хуже - меньшую надёжность СУ - т.е. имеющуюся вероятность поломки редуктора. А оно в авиации надо?

 

[JohnDoe]

🙂


Взгляд несколько поверхностный, на деле это совсем не так однозначно:

при "расплющивании" мотора в плоскую шайбу (а именно так выглядят сейчас низкооборотные высокомоментные моторы) вес может несколько и вырастет, но совсем не вдвое 😉.
И ещё немаловажные момент - у мотора в виде плоской шайбы обычно легко реализуется охлаждение - элементарно набегающим потоком, что не требует дополнительного веса в виде системы охлаждения, как у высокооборотников.


А посмотрите с другой стороны:
Для того чтобы крутить воздушный винт самолёта высоокооборотному нужен редуктор, а теперь найдите высокооборотный мотор с редуктором эквивалентный (по мощности) низкооборотному. Сравниет параметры.
По весу такие СУ уже практически сравняются. Только в редукторном варианте прицепом получим лишние движения с его обслуживанием, а что хуже - меньшую надёжность СУ - т.е. имеющуюся вероятность поломки редуктора. А оно в авиации надо?

Поверхностный?! Ну, вполне возможно. Я ж не гуру, мне можно.😁 Вот только как это может быть, что УДВОЕНИЕ кол-ва магнитов, например, не ведет к УДВОЕНИЮ их массы? Магия?😁
И да, я не доказывал "хорошесть" мелких высокооборотников, я показывал, что низкооборотников с равными показателями мощность/масса не бывает. А дальше каждый выбирает сам: кому тяжелую шайбу без редуктора, кому "мухача"-жужжалу с редуктором.

 

[АНАТОЛИЙ]

чтобы снизить вдвое обороты нужно вдвое увеличить момент, т.е. кол-во полюсов

Мотор можно мотать более тонкой проволокой. Больше витков и меньше оборотов на вольт, при этом меньше ток и выше крутящий момент при равном диаметре.

Магия?😁

Ага, она самая. Всего-то полвитка туда или сюда и можно подогнать мотор к винту и самолёту, получить оптимальный расход энергии. При одинаковом числе магнитов и полюсов характеристики мотора могут сильно отличаться в зависимости от количества витков.

 

[RommT]

результате при той же мощности имеем обороты вдвое ниже, момент вдвое выше, но при вдвое бОльшей массе и габаритах. Нет?
ИМХУ

Примерно так и есть, но удельный момент растёт не пропорционально весу, а почти квадратично, если статор это лёгкое и тонкое кольцо большого диаметра с кучей зубцов. Но тоже до определённого предела. Растут потери магнитного потока водоль статора, растёт масса крышек и тому подобное... Но например мотор весом 4кг может иметь долговременный момент 40нм и мощность 30кВт, а весом 6кг 200нм в режиме "с дымком" и 100нм неограничено долго при хорошем обдуве. Конечно, куча нюансов негативных при этом вылезает, но в размерности моторов для ультралайтов безредукторное решение дешевле и легче.

 

[RommT]

Вот только как это может быть, что УДВОЕНИЕ кол-ва магнитов, например, не ведет к УДВОЕНИЮ их массы? Магия?😁

Ага, она самая. Всего-то полвитка туда или сюда и можно подогнать мотор к винту и самолёту, получить оптимальный расход энергии. При одинаковом числе магнитов и полюсов характеристики мотора могут сильно отличаться в зависимости от количества витков.

У меня недавно получилось что при переделке мотора уменьшил количество магнитов для снижения частоты и увеличения оборотов. Момент при этом не пострадал, а параметр "оборот на вольт" внезапно не вырос, а упал О_о. То есть моторчик стал менее оборотистым. Подозреваю что из-за меньшего влияния магнитов друг на друга по краям. Количеством витков к нагрузке мотор приходится подгонять потому что большинство регуляторов используют ШИМ, а он индукционная печка и одновременно при малой индуктивности статора ещё и короткими импульсами тока не успевает полноценно провзаимодействовать с магнитами. У движков с электромагнитным возбуждением иногда вообще получается ситуация что импульсы ШИМа идут не синфазно и двигатель греется от гигантских токов, но момент на валу околонулевой. В идеале, надо использовать фильтры и питать двигатель постоянным током в пределах его рабочего импульса, или подбирать напряжение питание такое, чтобы ШИМ при оптимальной и полной загрузке переходил в полное заполнение. Например у меня на электромотоцикле сделано так что при 50-60км/ч ШИМ полный, а при 60-80км/ч дальнейший прирост тока осуществляется сдвигом рабочей фазы и КПД при этом получается высоким, хотя и момент с максимальной мощностью падают. Правда, при использовании фильтров, на частоте большинства контроллеров в 16-30кГц, фильтр будет по массе мало уступать электродвигателю. А вот на частоте преобразования мегагерц например, фильтр на фазу на киловатт мощности будет весить несколько грамм.

 

[JohnDoe]

Мотор можно мотать более тонкой проволокой. Больше витков и меньше оборотов на вольт, при этом меньше ток и выше крутящий момент при равном диаметре.

Ага, она самая. Всего-то полвитка туда или сюда и можно подогнать мотор к винту и самолёту, получить оптимальный расход энергии. При одинаковом числе магнитов и полюсов характеристики мотора могут сильно отличаться в зависимости от количества витков.

Видимо я не достаточно крупно написал "ПРИ ПРОЧИХ РАВНЫХ". На всякий случай дублирую. А то ведь и исходный мотор можно "мотать более тонкой проволкой".😉

 

[Alex956]

А я только собрался дать ссылку на Лёху Еропланова, он сам объявился и правильно сделал. "Нет пророка в своём отечестве" (с).

 

[Андрейка 67]

А я только собрался дать ссылку на Лёху Еропланова, он сам объявился и правильно сделал. "Нет пророка в своём отечестве" (с).

Слабоват моторчик, хватает только на прокатится по полю. Или здесь не всё о нём.

 

[Alex956]

Слабоват моторчик, хватает только на прокатится по полю. Или здесь не всё о нём.

Он реально летает, а остальные только теоретизируют. Со временем моторчик будет помощнее.

 

[Андрейка 67]

Он реально летает, а остальные только теоретизируют. Со временем моторчик будет помощнее.

Очень хочется посмотреть какой мотор и как реально летает. Я не просто поболтать, это ведь я эту тему замутил, изначально.

 

[Alex956]

Очень хочется посмотреть какой мотор и как реально летает. Я не просто поболтать, это ведь я эту тему замутил, изначально.

Свяжитесь с Лёхой Ероплановым. Здесь он есть и открыт к общению, особенно по электролётам )))

 

[Андрейка 67]

Свяжитесь с Лёхой Ероплановым. Здесь он есть и открыт к общению, особенно по электролётам )))

Спасибо Вам, Алекс попробую связаться. Найду ли?

 

[JohnDoe]

Спасибо Вам, Алекс попробую связаться. Найду ли?

Лёха Еропланов

 

[Андрейка 67]

Лёха Еропланов

Очень рад! Если Вытот самый Лёха, я ему написал в личку. Спасибо.😉

 

[Лёха Еропланов]

В прошлую субботу электро.

 

[Лёха Еропланов]

Цветок из стали и меди. Очередной статор.

 

[Лёха Еропланов]

Из нового по крылу. Болван для матриц законцовок.

 

[Лёха Еропланов]

После полётов...