Comments 79
В конце реферата по курсу "Электрические машины и механизмы" список литературы должен быть ;)
Вот самое интересное-то и не представлено. Хотелось бы больше схем с рекуперацией.
К сожалению в обобщённой статье по по тормозу эту тему не получится раскрыть. Там очень много блоков, требующих пояснений: схема обратной связи для синхронизации оборотов, силовая часть из ключей и драйверов, микроконтроллер и его алгоритмы работы.
Если эта статья хорошо зайдёт, я обязательно напишу продолжение про контроллер для режима рекуперации.
Если эта статья хорошо зайдёт, я обязательно напишу продолжение про контроллер для режима рекуперации.
Было бы интересно. Особенно, если есть вариант, когда рекуперация идёт не на основной питающий, а на резервный или просто внешний powerbank ( я про уровень самокат — мобилка ).
Обычно рекуперация идёт на основную батарею, так как она должна она должна суметь принять большую мощность. 5 ватт повербанка значительной роли не сыграют, если речь идет про электротранспорт. Для таких маломощных вещей достаточно дополнительного dc-dc преобразователя.
Есть ли вариант рекуперации на ёмкость?
На конденсатор.
На конденсатор.
Если денег очень много то можно. И иногда так и делают, когда заряд нужно очень быстро накопить и потратить и другого выбора нет.
На практике в обычных задачах, конденсатор нужной ёмкости обойдётся на порядок дороже аккумулятора.
На практике в обычных задачах, конденсатор нужной ёмкости обойдётся на порядок дороже аккумулятора.
Для рекуперации давно существуют дешёвые литий-титанатные аккумуляторы.
Способные принять/отдать огромные токи и с колоссальным сроком жизни. Ёмкость скромная.
Троллейбусы отдают в сеть. Т.е. когда один троллейбус тормозит на спуске, встречный использует его энергию на подъем.
Ну у троллейбусов как повезет, планировать там сложно, кто-то сожрет в сети и хорошо… А вот в метро — там даже движение поездов составляется под эту фишку, чтобы когда один на разгонной горке, то второй оказывался на тормозной...
Знали бы вы, какие отклонения от графика являются ежедневной нормой в часы пик на загруженных линиях… Так что там тоже по большей части как повезёт.
Торможение мотором было в центрифуге поздней модели советской стиральной машины-полуавтомата «Сибирь», по истечении времени таймера центрифуга быстро замедлялась со специфическим шумом. Мотор вроде был бесколлекторный, типа ДАОЦ.
Ещё в лабораторных центрифугах почти всегда бывает, варианты настроек от вкл/выкл, выкл/мин/норм/макс до плавной регулировки. Моторы бывают разные — коллекторные (древние), бесколлекторные (поновее), шаговые (микроцентрифуги на 12-14 об/мин).
Ещё в лабораторных центрифугах почти всегда бывает, варианты настроек от вкл/выкл, выкл/мин/норм/макс до плавной регулировки. Моторы бывают разные — коллекторные (древние), бесколлекторные (поновее), шаговые (микроцентрифуги на 12-14 об/мин).
Торможение мотором было в центрифуге поздней модели советской стиральной машины-полуавтомата «Сибирь»
И куда шел ток от рекуперации??
А где в комментарии про рекуперацию?
Там нихромовые вроде резисторы стояли.
Там нихромовые вроде резисторы стояли.
Так я про резисторы и узнать хотел… как они грелись при торможении сильно, или еще какой способ рассеивания энергии был?
Насчет рекуперации да… думал об одном, написал другое.
А вот интересно если реально торможение двигателем есть, то эту же энергию в стиралке можно извлечь рекуперацией для чего то полезного? Или овчинка не стоит выделки?
Насчет рекуперации да… думал об одном, написал другое.
А вот интересно если реально торможение двигателем есть, то эту же энергию в стиралке можно извлечь рекуперацией для чего то полезного? Или овчинка не стоит выделки?
можно.
воду в баке подогревать.
Но если идёт отжим — то, как-бы, тёплая вода уже не совсем нужна.
Я так думаю.
воду в баке подогревать.
Но если идёт отжим — то, как-бы, тёплая вода уже не совсем нужна.
Я так думаю.
Немного школьной физики ;)
Е=mV*2/2
Пусть m=7кг. При r=0.25м и 1000 об/мин V=3.140.51000/60 = 26м/с
E=2.3кДж.
Теплоемкость воды 4.2кДж/(кгК). 10л воды в баке за одно торможение можно нагреть на 0.05 С.
Наверное, поэтому в стиральной машине нет рекуперации.
Зачем тормозить центрифугу, если она сама довольно быстро остановится.
Свободный выбег может исчисляться минутами.
Значит в теории владельцу прачечной в принципе можно не напрягаться на тему «как экономить электричество путем рекуперации энергии барабанов»?
Просто барабаны там достаточно внушительные как и вес белья.
Просто барабаны там достаточно внушительные как и вес белья.
Не может. Остановится за несколько секунд. Потому что центрифуга не идеально сбалансирована и вращение быстро гасится амортизаторами.
О, может хотя бы в этой теме подскажут — так какой КПД у систем мотор-генератор в режиме рекуперации? В идеале, желательно, на реальной системе — велосипед, электромобиль, т.е. какой процент от энергии торможения переходит в батарею?
Это зависит от размера мотора, чем он крупнее, тем КПД выше. Примерно так:
для мотора 250ватт — 40-70%, 1000ватт -70-80. Это для 2х преобразований 1 разгон мотором и 2 рекуперация генератором, без учёта КПД батареи.
для мотора 250ватт — 40-70%, 1000ватт -70-80. Это для 2х преобразований 1 разгон мотором и 2 рекуперация генератором, без учёта КПД батареи.
На сайте Электротранспорт кто-то из электровелосипедистов исследовал этот вопрос экспериментально. По его данным (как они мне помнятся) рекуперация, в том виде, как она реализована в китайских контроллерах, прибавляет всего 7...10% в наилучшем варианте. Исследователь сделал очевидный вывод — эта опция не стоит того, чтобы с нею возиться.
Учитывая, что ещё есть КПД зарядки батареи и что большая часть энергии невозвратно уходит при движении на сопротивление воздуха, то да 7-10% вполне правдоподобно. Но для машины в городе это уже будет иметь смыл, там постоянный разгон и торможение и у больших движков КПД за 90%.
Вопрос не столько в КПД двигателей и батареи, сколько в отношении невозвратных затрат энергии (аэродинамические потери, трение покрышек) к возвратным (кинетическая и потенциальная энергия). У двухколёсного транспорта с этим всё гораздо хуже, чем у автомобиля. Электробайк на городских скоростях потребляет на километр пути примерно в 2-4 раза меньше энергии, чем электромобиль. А масса у него меньше раз так в 20-40.
То есть рекуперировать особо нечего.
Но это не значит, что функция бесполезная и не стоит внимания. Очень даже стоит.
Объективные плюсы:
Субъективные минусы:
То есть рекуперировать особо нечего.
Но это не значит, что функция бесполезная и не стоит внимания. Очень даже стоит.
Объективные плюсы:
- Ресурс колодок и дисков возрастает в разы
- Нет зависимости от погоды (грязь, вода на дисках и колодках), торможение всегда одинаково предсказуемое.
- Невозможно перегреть тормоза, можно смело спускаться с любого серпантина, главное чтобы в батарейке место было.
- Подобие АБС. Колесо не может заблокироваться полностью на скользкой дороге, хотя поведение несколько отличается от настоящей АБС.
- Ну и в качестве бонуса таки те самые 5-10% увеличения запаса хода.
Субъективные минусы:
- Знакопеременные нагрузки. Мотор/трансмиссия должны их выдерживать, что в случае китайских комплектующих может быть проблемой (привет доработка люфтящих осей в мотор-колёсах и вот это всё)
- Возможны проблемы зимой, батарейка должна иметь температуру выше нуля.
- Плохо работает, пока в батарейке больше 90%. Немного раздражает, когда привык ей пользоваться как основным тормозом.
UFO just landed and posted this here
«Занимаюсь разработкой», «часто обращаются». В итоге-то что? Разработали? Какие характеристики? Какие проблемы обнаружились в ходе разработки? А то начали с этого, а в статье ни слова.
То что рекуперация — сложнее нагрузки это как-то интуитивно понятно…
В википедии подают 5 типов торможения.
А вот принципы работы ESC — только об этом и стоило написать.
(Я читал ваш ответ выше, но простите, как может «зайти» реферативная выдержка из учебника?)
То что рекуперация — сложнее нагрузки это как-то интуитивно понятно…
В википедии подают 5 типов торможения.
А вот принципы работы ESC — только об этом и стоило написать.
(Я читал ваш ответ выше, но простите, как может «зайти» реферативная выдержка из учебника?)
«Занимаюсь разработкой». Эта фраза — моё представление. Она говорит о том кто я и указывает на мою компетенцию в данном вопросе.
«часто обращаются» эта показывает актуальность данного вопроса на текущий момент. А вот уже следующая указывает о чём будет статья.
Как мне стоило сделать введение, по вашему мнению?
Тормоз разработали и изготовили. С ним всё хорошо, он вышел на расчётные параметры.
Про рекуперацию будет следующая статья. В текущей я не хотел про неё подробно рассказывать, но упомянуть её было необходимо.
В википедии про асинхронники.
Это не выдержка из учебника, статья написанная мною на основе анализа наших расчётов и разработок. И я выбрал эту тему не просто так, а потому что она на данный момент плохо раскрыта в интернете. К сожалению я не умею подавать статьи в виде интересных историй, но предыдущие мои статьи в таком стиле изложения были достаточно популярны и я решил написать ещё.
«часто обращаются» эта показывает актуальность данного вопроса на текущий момент. А вот уже следующая указывает о чём будет статья.
Как мне стоило сделать введение, по вашему мнению?
Тормоз разработали и изготовили. С ним всё хорошо, он вышел на расчётные параметры.
Про рекуперацию будет следующая статья. В текущей я не хотел про неё подробно рассказывать, но упомянуть её было необходимо.
В википедии про асинхронники.
Это не выдержка из учебника, статья написанная мною на основе анализа наших расчётов и разработок. И я выбрал эту тему не просто так, а потому что она на данный момент плохо раскрыта в интернете. К сожалению я не умею подавать статьи в виде интересных историй, но предыдущие мои статьи в таком стиле изложения были достаточно популярны и я решил написать ещё.
Режим рекуперации не может обеспечить больший момент, чем режим замыкания.
Больший момент можно сделать только одним способом: подключая батарею в обратной полярности, но это уже не рекуперация, а дополнительный расход энергии с выделением тепла на обмотках двигателя.
Больший момент можно сделать только одним способом: подключая батарею в обратной полярности, но это уже не рекуперация, а дополнительный расход энергии с выделением тепла на обмотках двигателя.
А почему обязательно биполярный транзистор? Те, кто использует полевой транзистор в качестве управляемого сопротивления чего-то не знают?
Тут по желанию. Подходит любая регулируемая нагрузка. Просто обычно плевые транзисторы работают как ключи вкл/выкла, а на биполярных строятся схемы усиления с обратной связью.
На полевиках так же легко строят схемы с обратной связью, автоматика поддерживает необходимое напряжение на затворе для получения требуемого сопротивления. Может ошибаюсь, но считал, что по совокупности характеристик полевики давно потеснили биполярники в этой области.
Да, биполярные сейчас уже уходят, на их место пришли IGBT. Но тут транзистору нужно просто греться, а на такую задачу подойдёт любой.
Ох, сколько копий уже сломано при засовывании современных МДП транзисторов в линейный режим… Производители давно "точат" их под ключевой. Ячеек больше, размеры меньше. В итоге для линейного режима современные массовые транзисторы не годятся настолько, что даже графики области безопасной работы для постоянного тока приводить перестали. Исключение — приборы, предназначенные для линейного режима, те что в усилители ставят, но они дорогие… Так что все же не любой...
"транзистору нужно просто греться, а на такую задачу подойдёт любой"
Ещё лучше на эту задачу подходит резистор. Его, а отличие от кристалла с транзистором, можно сделать любых размеров, любой мощности, и охлаждать его проще.
Не понимаю этот момент:
По идее, при замыкании есть только активное и реактивное сопротивление обмоток. При торможении с внешней нагрузкой к этому прибавляется ещё сопротивление нагрузки.
Тормозной момент пропорционален току. В обоих случаях (в 1-м и 2-м режиме) при одинаковой частоте оборотов ЭДС одинаково (ЭДС пропорциональна скорости вращения), т.е. U1=U2.
I=U/R. Во 2-м случае R больше, значит I меньше, значит тормозной момент меньше. Вы же пишете обратное. Где ошибка?
Кроме того, если правильно подстраивать величину сопротивления, то максимальный тормозной момент будет выше, чем просто при замыкании
По идее, при замыкании есть только активное и реактивное сопротивление обмоток. При торможении с внешней нагрузкой к этому прибавляется ещё сопротивление нагрузки.
Тормозной момент пропорционален току. В обоих случаях (в 1-м и 2-м режиме) при одинаковой частоте оборотов ЭДС одинаково (ЭДС пропорциональна скорости вращения), т.е. U1=U2.
I=U/R. Во 2-м случае R больше, значит I меньше, значит тормозной момент меньше. Вы же пишете обратное. Где ошибка?
Индуктивность препятствует изменению тока, как уменьшению так и увеличению. Если предположить, что сопротивление =0, то потерь не будет вообще и торможения тоже и сглаженный ток через индуктивность будет в равной степени тормозить и разгонять мотор. Момент будет максимален тогда, когда потери на суммарном сопротивлении мотора Rm и внешнего резистора Rn будут максимальны. Это достигается тогда, когда импеданс индуктивности сравняется с суммарным сопротивлением w*l=Rm+Rn. Это соотношение легко получить, если вывести функцию потерь W через R, как W( R ) и найти её максимум. В моторе соотношение будет немного другое, так как он 3хфазный и также добавляется нелинейный выпрямитель.
Я так понимаю, реактивный ток в среднем не создает тормозящего момента? Поэтому момент торможения непропорционален общему току (точнее пропорционален активной составляющей тока)?
А как выглядит эта функция W( R ) и как её вывести?
И как выглядит функция Wmax(L) (зависимость максимально возможной потери от индуктивности катушки мотора)?
Что будет, если компенсировать индуктивность катушек мотора конденсатором (или наоборот, добавить ещё индуктивности)? Повысится ли максимальный тормозной момент?
А как выглядит эта функция W( R ) и как её вывести?
И как выглядит функция Wmax(L) (зависимость максимально возможной потери от индуктивности катушки мотора)?
Что будет, если компенсировать индуктивность катушек мотора конденсатором (или наоборот, добавить ещё индуктивности)? Повысится ли максимальный тормозной момент?
Первую фразу не могу понять про ток. Ток через сопротивление и индуктивность здесь один и тот же, они включены последовательно.
Это школьная программа. Смотри что такое активная, реактивная мощность и расчёт цепи переменного тока.
Тут сразу формула есть для активной мощности P, это как раз то что за W обозвал
lektsii.com/1-169511.html
>>Что будет, если компенсировать индуктивность катушек мотора конденсатором (или наоборот, добавить ещё индуктивности)? Повысится ли максимальный тормозной момент?
Будет хуже, но возможно какой-нибудь резонанс получится поймать, который будет лучше энергию выкачивать.
Это школьная программа. Смотри что такое активная, реактивная мощность и расчёт цепи переменного тока.
Тут сразу формула есть для активной мощности P, это как раз то что за W обозвал
lektsii.com/1-169511.html
>>Что будет, если компенсировать индуктивность катушек мотора конденсатором (или наоборот, добавить ещё индуктивности)? Повысится ли максимальный тормозной момент?
Будет хуже, но возможно какой-нибудь резонанс получится поймать, который будет лучше энергию выкачивать.
Первую фразу не могу понять про ток.
Я как бы разделил ток на активную и реактивную составляющую. Как будто в цепи течет 2 тока, а общий ток является их суммой. См. формулу 4 по вашей ссылке. Не знаю, насколько это корректно.
Тут сразу формула есть для активной мощности P, это как раз то что за W обозвал
Точно, посмотрел формулу №5, теперь всё встало на свои места. И по виду графика максимум у него действительно достигается при Rобщ = импедансу катушки.
Будет хуже, но возможно какой-нибудь резонанс получится поймать, который будет лучше энергию выкачивать.
Опять смотрим формулу №5. Импеданс конденсатора вычитается из импеданса индуктивности. Получается, что при приближении реактивного сопротивления цепи к 0 максимально возможная тормозная мощность Wmax (когда активное сопротивление цепи = реактивному, т.е. Rобщ=Xреакт=wL-1/(wc) ) увеличивается до бесконечности:
Wmax=U^2/(R^2+X^2)*R=U^2/(R^2+R^2)*R=U^2/(2R)
Если полностью скомпенсировать импеданс катушки индуктивности двигателя точно подобранным конденсатором, то реактивная составляющая цепи = 0, и мощность торможения будет ограничена только сопротивлением проводов и ESR конденсатора и будет равна P=U^2/R.
Плохая идея так токи разделять. Так нельзя делать. Даже если вы обычной ток разделите на 2 и посчитаете для них мощность отдельно, то у вас уже получится другое значение, т.к. мощность пропорционально квадрату токов и W(I1+I1) не= W(I1)+W(I2)
С конденсатором идея интересная. Когда полный комплексный импеданс = 0, это как раз и означает резонанс. Но bldc мотор — штука сильно нелинейная и я не уверен, что там это сработает, нужно будет проверить.
С конденсатором идея интересная. Когда полный комплексный импеданс = 0, это как раз и означает резонанс. Но bldc мотор — штука сильно нелинейная и я не уверен, что там это сработает, нужно будет проверить.
Вот вы пишите что у такого типа тормозов быстро действие, и это даже логично, но чем можно объяснить то, что у динамического тормоза карьерных самосвалов постоянная времени примерно в секунду? Сам не ожидал, пока не столкнулся, причём как на зарубежных, так и на белазах. Где там может быть подлянка?
Там же всё тонны весит у всего бешеная инерция. Естественно, что всё очень плавно и медленно разгоняется. К тому же, ради повышение ресурса, могут искусственно ещё замедлить.
Кого замедлить? ШИМ на блок тормозных резисторов? Фишка в том что после нажатия на тормоз, что ногой, что программно через каншину, первые несколько секунд тормоза вообще почти не тормозят, постепенно набирая силу. Такое ощущение, что там что то раскручивается, но моё представление о теме говорит о том, что раскручиваться там нечему
Я думаю этот вопрос можно задать BelerafonL
Третий режим — динамическое торможение, именно он использовался в стиральных машинах. Когда в обмотку статора подаётся постоянный ток, номинальной величины.
Речь о асинхронном двигателе? Тогда это не динамическое торможение, а торможение постоянным током. Хотя не видел асинхронников в стиралках. Бесколлекторный так не затормозить, только удерживать в остановленном состоянии, ну а у коллекторных две обмотки — якоря и возбуждения.
Пардон, думал о рекуперативном, писал о динамическом. Да, торможение постоянным током и есть динамическое торможение. Ошибся я.
Однофазный асинхронный двигатель с рабочей и пусковой или с рабочей и фазосдвигающей обмотками достаточно асинхронник?
Во многих машинках Союза, активаторного типа которые. с центрифугой.
Тормозили центрифугу.
Во многих машинках Союза, активаторного типа которые. с центрифугой.
Тормозили центрифугу.
Если честно, то так и не понял «а зачем». Хотите тормоз на двигатель с рекурперацией — ставите управление через какой-нибудь умный блок управления двигателем, настраиваете — все. Бонусом получаем возможности гибкой настройки и подключение в общую сеть предприятия.
Возможно плюс в стоимости, но так как нет конкретного примера, то нет предмета для разговора
Возможно плюс в стоимости, но так как нет конкретного примера, то нет предмета для разговора
Задачи всегда разные. Есть сроки, бюджет, ограничения по габаритам и жёсткие условия эксплуатации. Контроллер безусловно лучший вариант, но не всегда есть возможность его применять, а 2 других описанных варианта оказываются жизнеспособными.
Очень интересно было бы почитать про такие примеры.
У нас была задача где электроника должна находиться в среде с температурой 150градусов и жёсткие ограничения по габаритам, всё как бы в трубке. Контроллер под такую задачу надо отдельно разрабатывать и подбирать все компоненты под высокую температуру. Это задача на год и стоимостью в миллион, один МК на такую температуру стоит как целый ноутбук, конденсаторы тоже золотые.
Другой пример, когда нужно сделать испытательный стенд в кратчайшие сроки, для него можно просто взять мотор побольше и диодный мост с резистором и задача решена за неделю. Подбирать, покупать и настраивать контроллер займёт месяца.
Другой пример, когда нужно сделать испытательный стенд в кратчайшие сроки, для него можно просто взять мотор побольше и диодный мост с резистором и задача решена за неделю. Подбирать, покупать и настраивать контроллер займёт месяца.
… Сеть предприятия…
При рекуперации на выходе двигателя в режиме генератора — не переменное напряжение промышленной частоты, сфазированное с сетью, а своя ЭДС, которую еще нужно привести к питающей и сфазировать с ней.
Что недёшево.
В Чернобыле, ЕМНИП, как раз на рекуперации (использование энергии выбега турбины) прокололись.
При рекуперации на выходе двигателя в режиме генератора — не переменное напряжение промышленной частоты, сфазированное с сетью, а своя ЭДС, которую еще нужно привести к питающей и сфазировать с ней.
Что недёшево.
В Чернобыле, ЕМНИП, как раз на рекуперации (использование энергии выбега турбины) прокололись.
del
Амортизация — это процесс, достаточно близкий к торможению. Там тоже поглощение энергии движения (пусть и колебательного) и рассеивание её в виде тепла. Довелось читать в мемуарах Сыромятникова, что когда ему пришлось разрабатывать узлы стыковки для КА, встала задача успокаивать взаимные колебания стыкуемых объектов. Ну и пришла идея сделать амортизационные устройства не традиционно (на трении), а электромагнитные, что сразу прибавило надёжности и функционала.
Так что не только стиральные машины.
Так что не только стиральные машины.
А как же гидравлические тормоза? Тоже достаточно чистые и стабильные при должном теплоотводе
Лет >30> назад, когда я слушал курс "Электрические машины", помню был такой "Тормоз Панасенко". Сейчас, интересно, применяется где-то такой тормоз? Как я помню, отлично тормозит высокооборотистые валы асинхнонных эл. двигателей, тыкали палкой в лаборатории...
Sign up to leave a comment.
Мотор в качестве электромагнитного тормоза