> Максимальный момент на оси достигается тогда, когда двигатель развивает максимальную мощность.
Вообще-то нет. Даже у ДВС скорость максимального момента (ωM) и скорость максимальной мощности (ωN) — это две разные точки на скоростной характеристике, причём ωM < ωN.
А максимальный момент на оси достигается именно когда двигатель развивает максимальный момент на валу, и формула перевода одного в другое элементарна:
Mоси = Mвала * Kпередачи.
Эта формула справедлива для любой скорости.
> Видим график мощности, видим 40+ миль в час для достижения пика мощности,
Непонятно, причём тут 40 mph, если спор был о трогании с места, т.е. при скорости 0 mph. Напишите, плиз, формулу перевода мощности на валу двигателя в момент на оси колеса, при условии что колесо неподвижно, и покажите как из формулы следует, что это максимальная мощность.
> Электродвигатель проиграет на старте внедорожнику с пониженным рядом передач.
Нет, не проиграет, потому что вся эта байда со «сцеплением, которое позволит стартануть близко к пику мощности» нужна лишь для того, чтобы дать ДВС развить максимальный момент на оси при нулевой скорости движения, что доступно электроприводу безо всякой коробки. Даже асинхронник, у которого действительно на естественной характеристике имеется провал по моменту на малых оборотах, регулированием выводится на семейство характеристик где этого провала нет.
> График мощности это именно максимальная мощность на указанных оборотах.
Как получен этот график, какая методика?
> инвентор тут роли не играет. Он работает на постоянной мощности в средних оборотах, с чего бы ему работать хуже в другом диапазоне оборотов. Он про обороты то и не знает ничего.
Зато он знает про э.д.с. и частоту, которые пропорциональны оборотам, про напряжение батарей, про зону допустимых режимов полевых транзисторов инвертора (по току, по напряжению, по мощности, всё в зависимости от частоты), про тепловой режим батареи, про фазо-частотные характеристики регулятора и прочие штуки. Например, при увеличении частоты падает доля времени, при котором транзистор находится в режиме ключа и растёт время переходных процессов, при которых происходит рассеивание мощности, и эта зависимость нелинейная.
Вы правильно сказали, что при 0 оборотов мощность равна нулю, но сделали неправильный вывод, что из-за этого электромотор проиграет ДВС на старте.
До 70 mph график типичный для тягового двигателя: вначале (0-40 mph) «полочка» максимального момента, затем (40-70 mph) гипербола равной мощности — причём не факт, что это максимальная мощность двигателя, я бы предположил, что это скорее номинальная мощность, потому что электрокару важна экономичность как раз на крейсерской скорости (те самые 70 mph).
А вот падение мощности выше 70 mph может быть обусловлено не максимальной мощностью мотора, а, например, максимальной мощностью инвертора. На это намекает то, что график имеет излом — гипербола равной мощности сменяется другой кривой. У характеристики мотора нет такого излома, там к.п.д. начинает падать довольно плавно. Скорее всего эта кривая падения мощности формируется САУ искусственно — либо с целью защиты инвертора, либо с целью сохранить запасы (по управлению, по экономиии, по сроку службы и т.п.). На ограничение мотора это не похоже.
Цитаты:
«на малых оборотах мощности электромотора все равно не хватит, с какого нуля бы момент не начинался.»
«Машину тянет не момент, а мощность»
… и далее по треду (http://habrahabr.ru/company/mailru/blog/228585/#comment_7761069)
> Электродвигатель на высоких оборотах резко теряет мощность.
Что значит «высокие обороты»? Электромоторы выпускаются на самые разные номинальные обороты — хоть 1 об/мин, хоть 100000 об/мин. Падение мощности у него начинается на оборотах примерно в 2 раза выше номинала, что близко к максимально допустимой (обычно Nmax/Nnom лежит в пределах 1.5 — 2.5). При проектировании автомобиля (обычного, не спортивного, где вопросы экономии не возникают) на него поставят мотор с такими характеристиками, чтобы номинальные обороты соответствовали крейсерской скорости автомобиля (самой экономичной по дальности), и тогда максимальная проектная скорость будет соответствовать максимальным оборотам двигателя. Когда ставят ДВС, коробку для него рассчитают точно так же — при крейсерской скорости у него будет самая высокая передача и наивыгоднейшие обороты, а дальнейшее увеличение скорости будет сопровождаться падением к.п.д., и переключением передач уже особо не побалуешься. Ну можно понизить на ступень чтобы ненадолго вывести в режим максимального момента и ускориться, а дальше всё то же самое — падение к.п.д и проч.
> В Теслу бы коробку, хотя бы на 2 степени
Имеет смысл только если максимальная скорость выше крейсерской (~90-110 км/ч) больше чем в 2 раза, т.е. 200+. Сейчас у Теслы максимальная — 210, насколько мне известно, что вполне согласуется с прикидками.
> Важно понимать, что в Тесле ядерная динамика только на сравнительно низких скоростях.
Помнится, раньше вы доказывали ровно обратное, но я рад что вы наконец-то изменили мнение :)
> На 150+ она существенно проиграет бензиновой машине той же мощности.
А вот тут опять — с чего бы? Динамика зависит от избыточного момента на оси колеса, и лучшим будет тот двигатель, рабочая точка которого при любых оборотах может строго следовать кривой постоянной мощности (Mmax(ω) = Pmax/ω). ДВС с КПП не может так в силу конечности числа передач, и его рабочая точка будет двигаться ступенчато, бОльшую часть времени находясь вдали от оптимума. ДВС с вариатором — уже ближе к идеалу. Электромотор с САУ — ещё лучше, потому что САУ — это, фактически, тот же вариатор, только с гораздо более точным управлением.
> Электродвигатель тоже не умеет выдавать мощность с нуля до бесконечности.
Дык, никто не может — вот только динамика при одинаковой скорости и зависит не от максимальной установленной мощности, а от способности эту мощность развивать _на_любой заданной_скорости_, с чем у ДВС большие проблемы.
> Расчет — как обычно просто сумма по позициям, но бизнес меняется, в будущем будут и скидки и, возможно, что-то еще.
Если правила расчёта меняются, то это работа для доменного сервиса, который использует политики расчёта (которые, в свою очередь, могут являться доменными объектами), загружая их из репы, компонуя и запуская расчёт.
То же самое для сложных валидаций с композитными политиками: собирать политики и дирижировать ими — это работа для сервиса.
Сам по себе доменный объект должен проверить лишь то, о чём он имеет _полную_ информацию. Полнота информации — ключевой фактор! Если объект хранит коллекцию, и у него гарантировано имеется полная информация о всех элементах коллекции — значит нужно проверять и коллекцию. Например, объект и его подчинённые сущности только что созданы, никогда не сохранялись в хранилище с конкурентным доступом и посему гарантированно существуют в единственном экземпляре. Или, скажем, если получение объекта из хранилища автоматически влечёт блокировку этого объекта в хранилище (отдельные места в зале временно блокируются в момент когда пользователь выбирает их, и разблокируются лишь при отмене заказа или по таймауту).
Если таких сильных гарантий полноты нет — значит надо делегировать эту задачу тому, у кого есть полная информация (например хранилищу), либо пересматривать инварианты в сторону ослабления (например, в распределённой системе поддерживать только локальные инварианты, а глобальными пусть занимается система разрешения конфликтов).
Если доменная область такова, что вообще трудно дать какие-то гарантии внутри сущности, и все вопросы приходится решать в сервисах — то это вырождается в anemic domain model + transaction script. Тоже бывает.
Стропа привязана к корме Союза, которая в сцене удаляющейся Райан оказывается внизу-слева. Связка, очевидно, летела вверх-вправо (тангенциальная составляющая), потому что после расцепки Райан оказывается выше-правее точки вращения. Это объяснимо, если считать что удаляющаяся Райан снята из системы отсчёта, связанной с удаляющимя же Ковальски, т.е. визуально их радиальные скорости складываются по модулю, а тангенциальные — вычитаются, и угловая у Райан оказывается чуть больше. По причине такого сложения скоростей и кажется, что она летит под много бОльшим углом чем на самом деле.
Может мне не везло (или Вам очень везло) :) На Лурке, например, этого решения нету. И даже Randall Munroe не заметил его (http://blog.xkcd.com/2008/09/09/the-goddamn-airplane-on-the-goddamn-treadmill/), хотя в комментах нашлись таки люди.
Во-первых, с Ковальски строп был натянут с одной силой, без него — с другой, меньшей. Отцепившись, Ковальски высвободил часть запасённой упругой энергии.
Во-вторых, видно, что Райан полетела не прямо к центру (в качестве которого выступает «Союз»), а по хорде в сторону какого-то модуля похожего на «Гармонию», на который и приМКСилась и от которого и поползла к «Союзу».
У меня вышло 33 м (15 скафандров от ц.м. Ковальски до дальнего края корпуса Союза, по видео видно, что строп тянется примерно от левой СБ). И я принимал массу Ковальски в районе 200-220 кг, т.к. на нём ещё ранец надет (один только скафандр будет ~110 кг, мужик в нём — ещё 90). При 1 град/с это выйдет 0.2 кгс, висящих на стропе; при 3 град/с — уже в районе 2 кгс, при этом суммарный «вес» на ноге Райан будет около 3.5 кгс, что уже вполне так неиллюзорно.
0.1g при массе 160 кило — это 16 кгс, т.е. целый пуд, что дохрена в такой ситуации. Даже 1 кгс — много.
Откуда 0.5g? Масса мужика в скафандре и с ранцем будет в районе 200 кг — при 0.5g Райан пришлось бы держать эдак сотню килограмм, что явно не так. Ковальски смог отстегнуть карабин, легонько подтянувшись одной рукой — фиг бы он сделал это при 0.5g. Карабин прыгает в проушине, а не висит натянутый по струнке. Ковальский удаляется медленно. В общем, всё говорит о том, что там центробежной силы на пару кгс будет максимум.
У меня лишь один вопрос к этой сцене был: почему Ковальски не использовал свой пустой ранец как реактивную массу, чтобы попытаться вернуться?
Посмотрел внимательно, совершенно отчётливо видно, что связка закручивается против часовой стрелки вокруг станции, и вращение нифига не прекратилось, да и не могло.
В начале сцены Клуни ниже Сары (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=42s), затем на одной высоте (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=1m17s), а в конце — выше (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=1m22s). Подвигайте ползунок видео в пределах 1:17 — 1:22. При таком радиусе вращения на конце стропа должна быть вполне себе ощутимая сила даже при небольшой угловой скорости.
Ещё ориентир — солнечные батареи Союза. На 0:43 угол около 30 град, на 1:22 — почти 0
Если докапываться до букв, то да, формулировка некорректная. Но чаще всё же на математическую точность формулировки забивают (как Фейнман на математический апельсин), и копья ломают вокруг двух более реалистичных случаев:
1) система управления транспортёром и трение смогли удержать самолёт неподвижным (откуда следует вывод «не взлетит»), либо
2) самолёт удержать никак не удастся (откуда следует вывод «взлетит»).
Мой пойнт в том, что остановить самолёт можно даже если трение в колёсах отсутствует и мощность транспортёра конечна, и при этом неподвижный самолёт все же может взлететь. Т.е. парадокс «самолёт неподвижен» и «самолёт летит» вполне разрешим, нужно только вспомнить о том, что воздух — не идеальный газ, и он взаимодействует с транспортёром, и может представлять собой реальную силу. Об этом вспоминают считанные единицы спорщиков, увы, все загипнотизированы колёсами, двигателями, транспортёром.
> Откуда возьмется подъемная сила, если самолет не движется относительно земли, а, главное, относительно окружающего его воздуха
Неподвижность самолёта относительно земли не означает неподвижности относительно воздуха. Если заставить воздух двигаться навстречу самолёту, то задача будет решена. Что же может заставить воздух двигаться? Правильно — движущийся конвейер и силы вязкости. Если конвейер достаточно велик относительно самолёта, то он будет способен увлечь массы воздуха достаточные, чтобы самолёт взлетел.
Кстати, запутывающее условие «сила тяги двигателя строго компенсирует силу трения» можно заменить обычной механической опорой — сила реакции опоры всегда равна и противоположна действующей силе. Моделью самолёта на конвейере может служить, например, головка диска Бернулли: кантилевер обеспечивает равенство сил по горизонтали (тяга vs трение), поверхность диска увлекает достаточно воздуха, чтобы головки взлетели.
> У меня например челюсть отвисла, когда Клуни отцепился и улетел. Как? Что это вообще было? Невидимый кракен его схватил за ногу что ли?
А у меня рука ложится на лицо каждый раз, когда я конкретно эту претензию встречаю.
Ну включите здравый смысл: имеется два незакреплённых тела, связанные стропом, в т.н. «общей позиции» (т.е. не подобранной специально). Возможный диапазон угловый скоростей вращения этой связки может варьироваться от нуля до какой-то предельной величины, заданной прочностью связки (прочностью стропа, силой рук Клуни и т.п.).
Вопрос: какова вероятность, что угловая скорость этой связки _в_точности_ равна нулю, и на Клуни не действует вообще никаких сил?
Подсказка: в космосе нет ничего, чтобы так или иначе не вращалось. Особенно после длинной серии хаотичных столкновений.
> Каким образом МКС отличается от стратосферного шарика с подсветкой? Оно не 300 метров в размере, а 30, но быстро летает из-за ветров в стратосфере.
Если мы умеем запускать стратосферные шарики, которые умеют облетать Землю за полтора часа, в любых направлениях, то почему мы до сих пор летаем на этих медленных самолётах?
Вообще-то нет. Даже у ДВС скорость максимального момента (ωM) и скорость максимальной мощности (ωN) — это две разные точки на скоростной характеристике, причём ωM < ωN.
А максимальный момент на оси достигается именно когда двигатель развивает максимальный момент на валу, и формула перевода одного в другое элементарна:
Mоси = Mвала * Kпередачи.
Эта формула справедлива для любой скорости.
> Видим график мощности, видим 40+ миль в час для достижения пика мощности,
Непонятно, причём тут 40 mph, если спор был о трогании с места, т.е. при скорости 0 mph. Напишите, плиз, формулу перевода мощности на валу двигателя в момент на оси колеса, при условии что колесо неподвижно, и покажите как из формулы следует, что это максимальная мощность.
Нет, не проиграет, потому что вся эта байда со «сцеплением, которое позволит стартануть близко к пику мощности» нужна лишь для того, чтобы дать ДВС развить максимальный момент на оси при нулевой скорости движения, что доступно электроприводу безо всякой коробки. Даже асинхронник, у которого действительно на естественной характеристике имеется провал по моменту на малых оборотах, регулированием выводится на семейство характеристик где этого провала нет.
> График мощности это именно максимальная мощность на указанных оборотах.
Как получен этот график, какая методика?
> инвентор тут роли не играет. Он работает на постоянной мощности в средних оборотах, с чего бы ему работать хуже в другом диапазоне оборотов. Он про обороты то и не знает ничего.
Зато он знает про э.д.с. и частоту, которые пропорциональны оборотам, про напряжение батарей, про зону допустимых режимов полевых транзисторов инвертора (по току, по напряжению, по мощности, всё в зависимости от частоты), про тепловой режим батареи, про фазо-частотные характеристики регулятора и прочие штуки. Например, при увеличении частоты падает доля времени, при котором транзистор находится в режиме ключа и растёт время переходных процессов, при которых происходит рассеивание мощности, и эта зависимость нелинейная.
До 70 mph график типичный для тягового двигателя: вначале (0-40 mph) «полочка» максимального момента, затем (40-70 mph) гипербола равной мощности — причём не факт, что это максимальная мощность двигателя, я бы предположил, что это скорее номинальная мощность, потому что электрокару важна экономичность как раз на крейсерской скорости (те самые 70 mph).
А вот падение мощности выше 70 mph может быть обусловлено не максимальной мощностью мотора, а, например, максимальной мощностью инвертора. На это намекает то, что график имеет излом — гипербола равной мощности сменяется другой кривой. У характеристики мотора нет такого излома, там к.п.д. начинает падать довольно плавно. Скорее всего эта кривая падения мощности формируется САУ искусственно — либо с целью защиты инвертора, либо с целью сохранить запасы (по управлению, по экономиии, по сроку службы и т.п.). На ограничение мотора это не похоже.
Цитаты:
«на малых оборотах мощности электромотора все равно не хватит, с какого нуля бы момент не начинался.»
«Машину тянет не момент, а мощность»
… и далее по треду (http://habrahabr.ru/company/mailru/blog/228585/#comment_7761069)
> Электродвигатель на высоких оборотах резко теряет мощность.
Что значит «высокие обороты»? Электромоторы выпускаются на самые разные номинальные обороты — хоть 1 об/мин, хоть 100000 об/мин. Падение мощности у него начинается на оборотах примерно в 2 раза выше номинала, что близко к максимально допустимой (обычно Nmax/Nnom лежит в пределах 1.5 — 2.5). При проектировании автомобиля (обычного, не спортивного, где вопросы экономии не возникают) на него поставят мотор с такими характеристиками, чтобы номинальные обороты соответствовали крейсерской скорости автомобиля (самой экономичной по дальности), и тогда максимальная проектная скорость будет соответствовать максимальным оборотам двигателя. Когда ставят ДВС, коробку для него рассчитают точно так же — при крейсерской скорости у него будет самая высокая передача и наивыгоднейшие обороты, а дальнейшее увеличение скорости будет сопровождаться падением к.п.д., и переключением передач уже особо не побалуешься. Ну можно понизить на ступень чтобы ненадолго вывести в режим максимального момента и ускориться, а дальше всё то же самое — падение к.п.д и проч.
> В Теслу бы коробку, хотя бы на 2 степени
Имеет смысл только если максимальная скорость выше крейсерской (~90-110 км/ч) больше чем в 2 раза, т.е. 200+. Сейчас у Теслы максимальная — 210, насколько мне известно, что вполне согласуется с прикидками.
Помнится, раньше вы доказывали ровно обратное, но я рад что вы наконец-то изменили мнение :)
> На 150+ она существенно проиграет бензиновой машине той же мощности.
А вот тут опять — с чего бы? Динамика зависит от избыточного момента на оси колеса, и лучшим будет тот двигатель, рабочая точка которого при любых оборотах может строго следовать кривой постоянной мощности (Mmax(ω) = Pmax/ω). ДВС с КПП не может так в силу конечности числа передач, и его рабочая точка будет двигаться ступенчато, бОльшую часть времени находясь вдали от оптимума. ДВС с вариатором — уже ближе к идеалу. Электромотор с САУ — ещё лучше, потому что САУ — это, фактически, тот же вариатор, только с гораздо более точным управлением.
> Электродвигатель тоже не умеет выдавать мощность с нуля до бесконечности.
Дык, никто не может — вот только динамика при одинаковой скорости и зависит не от максимальной установленной мощности, а от способности эту мощность развивать _на_любой заданной_скорости_, с чем у ДВС большие проблемы.
2. Ваш запрос потенциально может вернуть более одной записи, в нарушение условий задачи.
Если правила расчёта меняются, то это работа для доменного сервиса, который использует политики расчёта (которые, в свою очередь, могут являться доменными объектами), загружая их из репы, компонуя и запуская расчёт.
То же самое для сложных валидаций с композитными политиками: собирать политики и дирижировать ими — это работа для сервиса.
Сам по себе доменный объект должен проверить лишь то, о чём он имеет _полную_ информацию. Полнота информации — ключевой фактор! Если объект хранит коллекцию, и у него гарантировано имеется полная информация о всех элементах коллекции — значит нужно проверять и коллекцию. Например, объект и его подчинённые сущности только что созданы, никогда не сохранялись в хранилище с конкурентным доступом и посему гарантированно существуют в единственном экземпляре. Или, скажем, если получение объекта из хранилища автоматически влечёт блокировку этого объекта в хранилище (отдельные места в зале временно блокируются в момент когда пользователь выбирает их, и разблокируются лишь при отмене заказа или по таймауту).
Если таких сильных гарантий полноты нет — значит надо делегировать эту задачу тому, у кого есть полная информация (например хранилищу), либо пересматривать инварианты в сторону ослабления (например, в распределённой системе поддерживать только локальные инварианты, а глобальными пусть занимается система разрешения конфликтов).
Если доменная область такова, что вообще трудно дать какие-то гарантии внутри сущности, и все вопросы приходится решать в сервисах — то это вырождается в anemic domain model + transaction script. Тоже бывает.
Во-вторых, видно, что Райан полетела не прямо к центру (в качестве которого выступает «Союз»), а по хорде в сторону какого-то модуля похожего на «Гармонию», на который и приМКСилась и от которого и поползла к «Союзу».
0.1g при массе 160 кило — это 16 кгс, т.е. целый пуд, что дохрена в такой ситуации. Даже 1 кгс — много.
У меня лишь один вопрос к этой сцене был: почему Ковальски не использовал свой пустой ранец как реактивную массу, чтобы попытаться вернуться?
В начале сцены Клуни ниже Сары (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=42s), затем на одной высоте (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=1m17s), а в конце — выше (https://youtu.be/DYDaIyfitn8?t=1m22s). Подвигайте ползунок видео в пределах 1:17 — 1:22. При таком радиусе вращения на конце стропа должна быть вполне себе ощутимая сила даже при небольшой угловой скорости.
Ещё ориентир — солнечные батареи Союза. На 0:43 угол около 30 град, на 1:22 — почти 0
1) система управления транспортёром и трение смогли удержать самолёт неподвижным (откуда следует вывод «не взлетит»), либо
2) самолёт удержать никак не удастся (откуда следует вывод «взлетит»).
Мой пойнт в том, что остановить самолёт можно даже если трение в колёсах отсутствует и мощность транспортёра конечна, и при этом неподвижный самолёт все же может взлететь. Т.е. парадокс «самолёт неподвижен» и «самолёт летит» вполне разрешим, нужно только вспомнить о том, что воздух — не идеальный газ, и он взаимодействует с транспортёром, и может представлять собой реальную силу. Об этом вспоминают считанные единицы спорщиков, увы, все загипнотизированы колёсами, двигателями, транспортёром.
Неподвижность самолёта относительно земли не означает неподвижности относительно воздуха. Если заставить воздух двигаться навстречу самолёту, то задача будет решена. Что же может заставить воздух двигаться? Правильно — движущийся конвейер и силы вязкости. Если конвейер достаточно велик относительно самолёта, то он будет способен увлечь массы воздуха достаточные, чтобы самолёт взлетел.
Кстати, запутывающее условие «сила тяги двигателя строго компенсирует силу трения» можно заменить обычной механической опорой — сила реакции опоры всегда равна и противоположна действующей силе. Моделью самолёта на конвейере может служить, например, головка диска Бернулли: кантилевер обеспечивает равенство сил по горизонтали (тяга vs трение), поверхность диска увлекает достаточно воздуха, чтобы головки взлетели.
А у меня рука ложится на лицо каждый раз, когда я конкретно эту претензию встречаю.
Ну включите здравый смысл: имеется два незакреплённых тела, связанные стропом, в т.н. «общей позиции» (т.е. не подобранной специально). Возможный диапазон угловый скоростей вращения этой связки может варьироваться от нуля до какой-то предельной величины, заданной прочностью связки (прочностью стропа, силой рук Клуни и т.п.).
Вопрос: какова вероятность, что угловая скорость этой связки _в_точности_ равна нулю, и на Клуни не действует вообще никаких сил?
Подсказка: в космосе нет ничего, чтобы так или иначе не вращалось. Особенно после длинной серии хаотичных столкновений.
Если мы умеем запускать стратосферные шарики, которые умеют облетать Землю за полтора часа, в любых направлениях, то почему мы до сих пор летаем на этих медленных самолётах?