Электромеханическая передача

[Илья МГУ]

Есть нужда спроектировать сельсинную передачу. Пытаюсь понять, реально ли аналитически расчитать обмотки...

Что такое сельсин:
Две синхронные трёхфазные машины замкнутые одна на другую. Вращение ротора одной машины приводит к синхронному вращению ротора второй. Получается кинематически точная передача. Используя разное количество полюсов можно получить нужное кинематическое соотношение. Сельсины активно применяются в судовой артиллерии в качестве приводов для поворота и стабилизации орудий.

Нахрена козе баян:
Мне интересна эта тема, поскольку до зарезу нужна повышающая передача примерно с 10 до 20 тыс об/мин, около киловатта. До недавнего времени использовал ремни, но на таких скоростях они имеют крайне малый ресурс. Хочется сделать передачу способную работать в длительном режиме. В качестве заготовок хочу использовать автогенераторные статоры и роторы на неодимах.

Учёные! Укажите, плиз верный путь!

[Александр]

Илья МГУ, неодимы применить не получится. Сельсины не содержат постоянных магнитов. Они содержат, как правило, двухполюсную обмотку возбуждения и три катушки фаз. Имеют невысокий КПД и предназначены не для силовых целей, а для индикаторных. Сельсин-передатчик измеряет значение угла поворота на своём валу и преобразует его в три электрических фазных сигнала. Они подаются на сельсин-приёмник, который тупо крутит стрелку на контрольном приборе. А если нужно от сельсина чем-то управлять, то его сигнал усиливается и передаётся на мощное исполнительное устройство, но оно уже не совсем сельсин.
Для повышающей передачи сельсины не годятся - это весьма медленные устройства.
Тут лучше всего парочка: многополюсный генератор - двухполюсный синхронный двигатель. Генератор вырабатывает, скажем, 400 герц, а двигатель при такой частоте крутится с синхронной скоростью 24000 об/мин. Тут ещё можно побороться и за КПД. Под 80% можно получить. Только движок для этого дела лучше делать на ферритах.

[Илья МГУ]

Сообщение от Александр

Тут лучше всего парочка: многополюсный генератор - двухполюсный синхронный двигатель. Генератор вырабатывает, скажем, 400 герц, а двигатель при такой частоте крутится с синхронной скоростью 24000 об/мин. Тут ещё можно побороться и за КПД. Под 80% можно получить. Только движок для этого дела лучше делать на ферритах.

Всё так. Я неправильно понимал что такое сельсины. Сейчас всё про них прочитал. Силовые бывают тоже, но почему-то мало распространены. И машины там используют асинхронные.

Что ж, значит передаче из двух синхронников специального названия пока не придумали. Но работать она должна? Я и имел ввиду многополюсной генератор и двухполюсной двигатель связанные накоротко. На неодимовых магнитах. Конструкция похожа на ветрячные генераторы, технология изготовления та же. Единственное отличие - плевать на залипания.

Александр, реально ли такую пару расчитать? Как сделать статор на ферритах? Ни разу не встречал готовых ферритовых статоров.

[BenGunn]

Сообщение от Илья МГУ

Как сделать статор на ферритах? Ни разу не встречал готовых ферритовых статоров.

Берем магниты
http://www.supermagnete.de/eng/FE-Q-18-10-06
и делаем статор так же как с неодимами.

[Александр]

Илья, я имел ввиду не статор, а ротор на ферритах. Только для движка.

[Илья МГУ]

Сообщение от Александр

Илья, я имел ввиду не статор, а ротор на ферритах. Только для движка.

На ферритах, в смысле на ферритовых магнитах? Типа тех на которые дал ссылку БенГанн?

Добавлено через 6 минут

Сообщение от Valeriy

Илья МГУ, грубо, при 50Гц двухполюсная асинхронная машина имеет 2400 об/мин. Чтобы она дала 19200 об/мин, поднимем частоту в 8 раз, до 400Гц. Но, теперь родная обмотка будет иметь индуктивное сопротивление в 8 раз больше. Чтобы двигатель выдавал полную мощность, генератор нужен с эдс в 8 раз выше родного напряжения двигателя.

Ок, с частотой и эдс понятно. Непонятно другое: Валерий, почему Вы пишете "двухполюсная асинхронная машина"?
Я думаю об использовании двух синхронных машин - генератора и двигателя. Может быть Вы оговорились?

[Valeriy]

Илья МГУ, грубо, при 50Гц двухполюсная асинхронная машина имеет 2400 об/мин. Чтобы она дала 19200 об/мин, поднимем частоту в 8 раз, до 400Гц. Но, теперь родная обмотка будет иметь индуктивное сопротивление в 8 раз больше. Чтобы двигатель выдавал полную мощность, генератор нужен с эдс в 8 раз выше родного напряжения двигателя. Думаю, от этого и надо отталкиваться. Если генератор будет из автомобильного, катушки намотаны стандартно, и полюсов 12 (6 пар), то на оборотах 4000 об/мин, будет 400Гц. Не надо ферритов и неодимов. Параллельное возбуждение и мотор перемотать под генератор. Генератор полностью родной.

[Valeriy]

Илья МГУ, двигателем асинхронная машина проще. Или вам надо точность до оборота?

[Александр]

Сообщение от Илья МГУ

в смысле на ферритовых магнитах?

Да.
А в каких целях планируется такое устройство применять? Если не секрет, естественно.

[Илья МГУ]

Сообщение от Александр

Да.
А в каких целях планируется такое устройство применять? Если не секрет, естественно.

Не секрет. Компрессор для накачивания надувных корпусов моего катамарана http://yachta-kotoyarvi.narod.ru/
Объём весьма велик (11.4 м3), насосики от надувных лодок не актуальны. Нужен расход куб в минуту и давление 0.3 Бар. Задача - не только один раз надуть,но ещё иметь возможность идти с пробитой секцией длительное время без потери давления.
Уже 9 лет пользуюсь самодельным компрессором. Привод от пилы Штиль-018, головка компрессора - 4 пылесосные ступени на одном валу. На компрессоре 15000 об/мин, на пиле 7000. Всё бы хорошо, но ремённая передача - слабое место. В непрерывном режиме за полчаса сгорает, т.е. для аварийных нужд не годится. Поэтому собираюсь делать новый компрессор, тоже с бензоприводом но с принципиально другой передачей. Прямая передача в любом случае не светит, потому что напор зависит от оборотов в квадрате. Для 7000 об/мин пришлось бы делать не 4 а 16 ступеней . Наоборот, количество ступеней хочу уменьшить до двух и поднять обороты до 22500.

Готовые решения тоже есть, но имеют многочисленные недостатки.
1. Помпа
http://www.riverteam.ru/test/product...roducts_id=906
всем бы хороша, но непрерывный ресурс не более получаса.
2. Бензогенератор 220В +два компрессора от пылесосов в послед. Просто, но опасно. Высокое напряжение в солёном тумане под запретом.

Добавлено через 6 минут

Сообщение от slav

Может быть достаточно прикупить Частотные преобразователи ???!

http://tehprivod.ru/katalog/preobraz...FdB3cAodGEYAnA

Да, этот вариант я тоже рассматриваю. Бесколлекторный двигатель, для моделей, напр. http://www.parkflyer.ru/product/102993/?refcat=20022
и регулятор для него. Придётся до кучи делать могучую электростанцию на 12 В (может и ничего). Но сначала выпрямлять 3 фазы, а потом опять их искусственно делать, как-то не очень правильно. Модельный регулятор включается-выключается не так просто, там надо делать специальный блок управления. В итоге теряется надёжность. Перестанет регуль давать три фазы, и чего я буду делать? Хочется питать двигатель напрямую 3-мя фазами, а выпрямлять лишь по прочим потребностям в электричестве.
Соблазнительный вариант - в качестве мотора использовать модельный бесколлекторник, а генератор под него адаптировать. К сожалению, продавцы бесколлекторников не дают информации, сколько у мотора полюсов. Стоят они недёшево, купить ящик разных не получится. Есть только косвенные признаки указывающие"много или мало" там полюсов. Прежде всего - Кв, т.е. об/вольт, этот параметр всегда указывается. Недостаток - два лишних подшипника и упругая муфта на компрессор.
Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Valeriy

Илья МГУ, двигателем асинхронная машина проще. Или вам надо точность до оборота?

Точность до оборота не нужна. Чем собственно проще асинхронник? Беличье колесо самому сделать не так уж просто. Мне кажется, что наклеить магниты на болванку попроще будет. Или есть другие схемы асинхронников, без белки?