Silniki bezszczotkowe DC vs AC: Jak rozpoznać i zastosować w praktyce?
Re: sikniki bezszczotkowe DC
From: "Krzysztof Lyzwa" <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl>
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: Mon, 03 Jul 2000 09:58:13 GMT
Electro Nick 0cc napisał(a) w wiadomości: <395cd852_at_nospam_news.astercity.net>...
Sš takie silniki. Majš magnes stały (np. wentylatorki w
pecetach).Regulacja
obrotów przez zmianę napięcia. Ale ich moc jest raczej malutka.
Do kilkudziesieciu kW ;))))
Wynika to z mozliwosci i celowosci wykonania odpowiednio duzego silnika z
magnesami trwalymi. Sam falownik moznaby zrobic nawet na 1 MW (taka jest
zdaje sie gorna granica mocy falownika tranzystorowego - na IGBT; napedy
tyrystorowe moga miec ponad 10 MW, ale do tego zastosowania sie nie nadaja)
Trzeba tez wziac pod uwage to, ze nowoczesny serwomotor z magnesami trwalymi
(nie mowie o malych silniczkach do stacji dyskow) jest pieronsko drogi. Za
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz), b.
maly moment bezwladnosci, b. duze przyspieszenia.
A jak sie wtedy rozpoznaje czy on jest DC czy AC ?:-)
Nazwa w tym przypadku jest umowna - zalezy od filozofii pracy falownika.
Tym niemniej - ze wzgledu na pierwotna filozofie pracy (oraz pochodzenie
koncepcji - przez odwrocenie zasady dzialania serwomotoru DC z magnesami
trwalymi)- historycznie przyjelo sie nazywac pare: silnik synchroniczny z
magnesami trwalymi + falownik jako "bruschless DC motor".
Bo jak ostatnio szukalem to falowniki zasilaja juz MW - walcownie i
lokomotywy.
Sam silnik pewnie asynchroniczny, zasilanie falownika - de facto DC,
ale zasilanie ktore dociaga uzytkownik: w lokomotywie DC z pantografu,
w walcowni 3 fazy wchodza ... do prostownika :-)
Witam.
Troche sie wam wszystkim z lekka pokrecilo.
Oj, pokrecilo, pokrecilo...
Silniki bezszczotkowe (bruchless motors) sa to silniki DC, ale o cechach
silnikow AC,
Nie. To sa silniki _synchroniczne AC_, ale lacznie z nieodlacznym od nich
ukladem sterowania moga byc traktowane jako silniki DC. Tzn. jezeli silnik z
falownikiem potraktujemy jako "czarna skrzynke", to na zewnatrz otrzymamy
uklad o charakterystyce silnika DC - za to bez wad silnika komutatorowego.
to znaczy ze jednym z najwazniejszych parametrow tego typu
silnika jest bezwzgledna zaleznosc jego obrotow od czestotliwosci .
Zgoda - z jednym zastrzezeniem. Konieczna jest uprzednia synchronizacja
obrotow silnika z czestotliwoscia zasilania. Jezeli synchronizacja zostanie
zerwana, to silnik ma wypadkowy moment obrotowy = 0, zatem opory ruchu
sprowadza go do predkosci = 0. Uzwojenia zostana narazone na spalenie, a
magnes trwaly na rozmagnesowanie. Aby tego uniknac, czestotliwosc i faze
zasilania uzaleznia sie od aktualnych obrotow i polozenia walu silnika, a
nie od zadanej predkosci obrotowej. Na zewnatrz takiego sprzezenia zostaje
juz tylko napiecie zasilajace (DC). I od jego wartosci bedzie zalezala
predkosc ukladu.
Wiekszosc tego typu silnikow posiada trzy uzwojenia zasilane
w odpowiedniej kolejnosci wzgledem siebie (nazywa sie to przesuniecie
fazowe),
Moga one, tak jak prawie silniki trojfazowe ,pracowac w wielu ukladach
polonczen uzwojen, a tym samym mozna uzyskac rozne, potrzebne z punktu
widzenia ich funkcji, charakterystyki pracy.
Bo same silniki sa trojfazowe...
Kolejnosc podawania zasilania na odpowiednie uzwojenie jest kontrolowana
przez sterowniki elektroniczne( teraz juz jako pojedyncze ukladu scalone),
tylko w odniesieniu do mikrosilnikow.
ktore otrzymuja niezbedna informacje o polozeniu katowym osi silnika za
pomoca hallotronow (zazwyczaj),
A co powiesz o selsynie, badz 12 cyfrowym enkoderze zabudowanym na stale na
wale silnika?
wykrywajacych zmiane pola magnetycznego wirnika
(zawiera on magnesy stale).Wirnik (moze byc wewnetrzny lub zewnetrzny)
posiada odpowiednia liczbe biegunow magnetycznych w zaleznosci od
przeznaczenia silnika oraz jego funkcji.
Regulacja obrotow tego silnika nie dokonuje sie ,NIE tak jak to napisali
niektorzy-
- "napieciem", a juz napewno nie bezposrednio napieciem zasilania, ale
poprzez zmiane
czestotliwosci komutujacej zasilanie kolejnych faz uzwojen silnika!
Patrz wyzej...
Silniki tego typu sa juz bardzo powszechnie stosowane, poczawszy od
"coolerka na procku"
a skonczywszy na lokomotywie
Jakis przyklad tak duzego silnika? (bo rozumiem, ze nie chodzi o opuszczanie
pantografu... a typowa lokomotywa ma 0,5 - 3 MW mocy)
Pozdrawiam
Occ
Rowniez pozdrawiam
Krzysztof Lyzwa
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: 3 Jul 2000 16:44:03 GMT
On Mon, 03 Jul 2000 09:58:13 GMT, Krzysztof Lyzwa <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl> wrote:
Sš takie silniki. [...] Do kilkudziesieciu kW ;))))
Wynika to z mozliwosci i celowosci wykonania odpowiednio duzego silnika z
magnesami trwalymi. Sam falownik moznaby zrobic nawet na 1 MW (taka jest
A czy taki silnik musi byc na magnesy stale ?
Trzeba tez wziac pod uwage to, ze nowoczesny serwomotor z magnesami trwalymi
(nie mowie o malych silniczkach do stacji dyskow) jest pieronsko drogi. Za
Chyba wszystkie motorki sa pierunsko drogie jak popatrzysz na cene w Elfie,.
Przy zamowieniu 1mln sztuk cena inaczej wyglada :-)
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz), b.
Niezbyt rozumiem. Co znaczy przeciazalnosc - ze niby moment maksymalny ma
wiekszy od znamionowego? Czy ze nie wytrzymuje maksymalnego pradu
zbyt dlugo, ale przez chwile to mozna dac te 10x wiecej ?
A jak sie wtedy rozpoznaje czy on jest DC czy AC ?:-)
Nazwa w tym przypadku jest umowna - zalezy od filozofii pracy falownika.
Falownika czy silnika wlasciwego ? :-)
Bo falownik to pewnie jest i tak naprawde DC, nawet jak na kablach
pisze "podlaczyc do 400/230V" ..
Tym niemniej - ze wzgledu na pierwotna filozofie pracy (oraz pochodzenie
koncepcji - przez odwrocenie zasady dzialania serwomotoru DC z magnesami
trwalymi)- historycznie przyjelo sie nazywac pare: silnik synchroniczny z
magnesami trwalymi + falownik jako "bruschless DC motor".
A silnik asynchroniczny np klatkowy + falownik ?
Silniki bezszczotkowe (bruchless motors) sa to silniki DC, ale o cechach
silnikow AC,
Nie. To sa silniki _synchroniczne AC_, ale lacznie z nieodlacznym od nich
ukladem sterowania moga byc traktowane jako silniki DC. Tzn. jezeli silnik z
falownikiem potraktujemy jako "czarna skrzynke", to na zewnatrz otrzymamy
uklad o charakterystyce silnika DC - za to bez wad silnika komutatorowego.
charakterystyce w sensie szeregowy/bocznikowy/itd ?
Czy po prostu fakt ze na zaciskach naszej skrzynki pisze + i - :-)
to znaczy ze jednym z najwazniejszych parametrow tego typu
silnika jest bezwzgledna zaleznosc jego obrotow od czestotliwosci .
Zgoda - z jednym zastrzezeniem. Konieczna jest uprzednia synchronizacja
obrotow silnika z czestotliwoscia zasilania.
Z czestotliwoscia zasilania silnika z falownika a nie falownika z
sieci - uscislijmy ..
Wiekszosc tego typu silnikow posiada trzy uzwojenia zasilane
w odpowiedniej kolejnosci wzgledem siebie (nazywa sie to przesuniecie
fazowe),
Moga one, tak jak prawie silniki trojfazowe ,pracowac w wielu ukladach
polonczen uzwojen, a tym samym mozna uzyskac rozne, potrzebne z punktu
widzenia ich funkcji, charakterystyki pracy.
Bo same silniki sa trojfazowe...
A nie moga byc np dwufazowe ? Zawsze to falownik prostszy, a silnikowi
chyba i tak wszystko jedno ..
Regulacja obrotow tego silnika nie dokonuje sie ,NIE tak jak to napisali
niektorzy-
- "napieciem", a juz napewno nie bezposrednio napieciem zasilania, ale
poprzez zmiane
czestotliwosci komutujacej zasilanie kolejnych faz uzwojen silnika!
Patrz wyzej...
Tak nawiasem mowiac to regulacja przez zmiane zasilania troche wychodzi -
jesli falownik trzeba zsynchronizowac z silnikiem, a ten przy nizszym napieciu
nie da rady pokonac oporow i sie rozpedzic ...
Silniki tego typu sa juz bardzo powszechnie stosowane, poczawszy od
"coolerka na procku"
a skonczywszy na lokomotywie
Jakis przyklad tak duzego silnika? (bo rozumiem, ze nie chodzi o opuszczanie
pantografu... a typowa lokomotywa ma 0,5 - 3 MW mocy)
Zajrzyj chocby na strony ADTranzu czy Siemensa - nie wiem czy to o takie
silniki chodzi, ale sa juz elektroniczne :-)
J.
From: "Krzysztof Lyzwa" <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl>
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: Tue, 04 Jul 2000 08:05:41 GMT
J.F. napisał(a) w wiadomości: ...
On Mon, 03 Jul 2000 09:58:13 GMT, Krzysztof Lyzwa
<Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl> wrote:
Sš takie silniki. [...] Do kilkudziesieciu kW ;))))
Wynika to z mozliwosci i celowosci wykonania odpowiednio duzego silnika z
magnesami trwalymi. Sam falownik moznaby zrobic nawet na 1 MW
A czy taki silnik musi byc na magnesy stale ?
Jezeli ma byc "bezszczotkowy DC", to tak. Inne mozliwosci - to silnik
asynchroniczny klatkowy, albo silniki szczotkowe. Ale o nich nie mowimy.
Trzeba tez wziac pod uwage to, ze nowoczesny serwomotor z magnesami
trwalymi
(nie mowie o malych silniczkach do stacji dyskow) jest pieronsko drogi. Za
Chyba wszystkie motorki sa pierunsko drogie jak popatrzysz na cene w
Elfie,.
Przy zamowieniu 1mln sztuk cena inaczej wyglada :-)
Przy mocach powyzej 100 W silnik klatkowy jest kilkakrotnie tanszy.
(przynajmniej, jesli chodzi o koszty produkcji...) Glownym elementem
podbijajacym cene jest cena dobrego magnesu. (oczywiscie, dobry magnes jest
potrzebny, jesli chcemy miec serwomotor o parametrach jak ponizej. W
coolerze wystarczy ferrytowy...)
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz), b.
Niezbyt rozumiem. Co znaczy przeciazalnosc - ze niby moment maksymalny ma
wiekszy od znamionowego? Czy ze nie wytrzymuje maksymalnego pradu
zbyt dlugo, ale przez chwile to mozna dac te 10x wiecej ?
Dobrze rozumiesz. Albo inaczej: jak mu zahamujesz wal, to on sie bedzie
probowal odhamowac, ciagnac momentem 10 x nominal. Ale takie przeciazenie
moze trwac do kilkunastu sekund, bo uzwojenia sie spala.
A jak sie wtedy rozpoznaje czy on jest DC czy AC ?:-)
Nazwa w tym przypadku jest umowna - zalezy od filozofii pracy falownika.
Falownika czy silnika wlasciwego ? :-)
Bo falownik to pewnie jest i tak naprawde DC, nawet jak na kablach
pisze "podlaczyc do 400/230V" ..
Tym niemniej - ze wzgledu na pierwotna filozofie pracy (oraz pochodzenie
koncepcji - przez odwrocenie zasady dzialania serwomotoru DC z magnesami
trwalymi)- historycznie przyjelo sie nazywac pare: silnik synchroniczny z
magnesami trwalymi + falownik jako "bruschless DC motor".
A silnik asynchroniczny np klatkowy + falownik ?
To silnik klatkowy + falownik. Nie jest to w kazdym razie "bruschless DC".
Tzn. jezeli silnik z
falownikiem potraktujemy jako "czarna skrzynke", to na zewnatrz otrzymamy
uklad o charakterystyce silnika DC - za to bez wad silnika komutatorowego.
charakterystyce w sensie szeregowy/bocznikowy/itd ?
Idealny obcowzbudny - bez mozliwosci regulacji pradu wzbudzenia.
Predkosc rosnie liniowo z napieciem zasilajacym i maleje liniowo z momentem
obciazenia. "Idealny" dlatego, ze rzeczywisty obcowzbudny ma w poblizu
obciazen nominalnych charakterystyke nieliniowa.
to znaczy ze jednym z najwazniejszych parametrow tego typu
silnika jest bezwzgledna zaleznosc jego obrotow od czestotliwosci .
Zgoda - z jednym zastrzezeniem. Konieczna jest uprzednia synchronizacja
obrotow silnika z czestotliwoscia zasilania.
Z czestotliwoscia zasilania silnika z falownika a nie falownika z
sieci - uscislijmy ..
OK.
Bo same silniki sa trojfazowe...
A nie moga byc np dwufazowe ? Zawsze to falownik prostszy, a >silnikowi
chyba i tak wszystko jedno ..
Moga. Tyle, ze technologia projektowania, produkcji i zasilania trojfazowych
jest lepiej opanowana. Poza tym - w silniku trojfazowym mozna lepiej
ograniczyc tetnienia momentu wytwarzanego przez silnik.
Silniki tego typu sa juz bardzo powszechnie stosowane, poczawszy od
"coolerka na procku"
a skonczywszy na lokomotywie
Jakis przyklad tak duzego silnika?
Zajrzyj chocby na strony ADTranzu czy Siemensa - nie wiem czy to o >takie
silniki chodzi, ale sa juz elektroniczne :-)
AFAIK - te duze silniki, to silniki klatkowe - do kilku MW i klasyczne
synchroniczne - powyzej. Oczywiscie - zasilane z falownikow.
J.
Krzysztof
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: 4 Jul 2000 17:42:37 GMT
On Tue, 04 Jul 2000 08:05:41 GMT, Krzysztof Lyzwa <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl> wrote:
Wynika to z mozliwosci i celowosci wykonania odpowiednio duzego silnika z
magnesami trwalymi. Sam falownik moznaby zrobic nawet na 1 MW
A czy taki silnik musi byc na magnesy stale ?
Jezeli ma byc "bezszczotkowy DC", to tak. Inne mozliwosci - to silnik
asynchroniczny klatkowy, albo silniki szczotkowe. Ale o nich nie mowimy.
Dlaczego nie o nich? Czym sie rozni synchroniczny+falownik od
asynchroniczny+falownik w kwestii "bezszczotkowy DC" ?
Przy mocach powyzej 100 W silnik klatkowy jest kilkakrotnie tanszy.
(przynajmniej, jesli chodzi o koszty produkcji...) Glownym elementem
podbijajacym cene jest cena dobrego magnesu. (oczywiscie, dobry magnes jest
potrzebny, jesli chcemy miec serwomotor o parametrach jak ponizej. W
coolerze wystarczy ferrytowy...)
A w "dobry" serwomotor to przypadkiem nie oznacza "wirnik bez zelaza" ?
Co dalej niestety oznacza szczotki, chyba ze jakas sprytniejsza konstrukcja
doprowadzi prad do wirnika ..
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz), b.
Niezbyt rozumiem. Co znaczy przeciazalnosc - ze niby moment maksymalny ma
wiekszy od znamionowego? Czy ze nie wytrzymuje maksymalnego pradu
zbyt dlugo, ale przez chwile to mozna dac te 10x wiecej ?
Dobrze rozumiesz. Albo inaczej: jak mu zahamujesz wal, to on sie bedzie
probowal odhamowac, ciagnac momentem 10 x nominal. Ale takie przeciazenie
moze trwac do kilkunastu sekund, bo uzwojenia sie spala.
to tak mowiac szczerze chyba sporo znalazloby sie takich silnikow.
Rozruszniki np, te silniczki modelarskie co to maja uzwojenia
3 zwoje itp ...
Tzn. jezeli silnik z
falownikiem potraktujemy jako "czarna skrzynke", to na zewnatrz otrzymamy
uklad o charakterystyce silnika DC - za to bez wad silnika komutatorowego.
charakterystyce w sensie szeregowy/bocznikowy/itd ?
Idealny obcowzbudny - bez mozliwosci regulacji pradu wzbudzenia.
Predkosc rosnie liniowo z napieciem zasilajacym i maleje liniowo z momentem
obciazenia. "Idealny" dlatego, ze rzeczywisty obcowzbudny ma w poblizu
obciazen nominalnych charakterystyke nieliniowa.
A ta "idealnosc" to tak z natury czy specjalnie zaprojektowana w falownik?
Bo jak na moj gust mozna i inne wymagania dac falownikowi - np ma 3000 rpm
nie przeraczac. A taki "naturalny" to tez chyba niezbyt idealny jest -
spadki na tranzystorach chocby.
Bo same silniki sa trojfazowe...
A nie moga byc np dwufazowe ? Zawsze to falownik prostszy, a >silnikowi
chyba i tak wszystko jedno ..
Moga. Tyle, ze technologia projektowania, produkcji i zasilania trojfazowych
jest lepiej opanowana.
IMHO to silnikow jednofazowych z kondesatorem to tez nie brakuje. Faktem ze
to mniejsze moce zwykle ma ..
Poza tym - w silniku trojfazowym mozna lepiej
ograniczyc tetnienia momentu wytwarzanego przez silnik.
Niz np w 2 fazowym dwubiegunowym, ktory wydaje sie dosc naturalny ?
Jakis przyklad tak duzego silnika?
Zajrzyj chocby na strony ADTranzu czy Siemensa - nie wiem czy to o >takie
silniki chodzi, ale sa juz elektroniczne :-)
AFAIK - te duze silniki, to silniki klatkowe - do kilku MW i klasyczne
synchroniczne - powyzej. Oczywiscie - zasilane z falownikow.
Ja tam ciagle nie widze roznicy pomiedzy klatkowym a synchronicznym jesli
chodzi o to "DC", ale drugiego czlonu to juz nie rozumiem - czym sie
rozni "klasyczny synchroniczny"+falownik od "synchroniczny"+falownik
w kwestii klasyfikacji ?
J.
From: "Krzysztof Lyzwa" <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl>
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: Tue, 11 Jul 2000 09:52:01 GMT
Dosc dawno temu J.F. napisał(a) w wiadomości: ...
On Tue, 04 Jul 2000 08:05:41 GMT, Krzysztof Lyzwa
Dlaczego nie o nich? Czym sie rozni synchroniczny+falownik od
asynchroniczny+falownik w kwestii "bezszczotkowy DC" ?
Silnik bezszczotkowy DC to zestaw:
- silnik synchroniczny z_magnesami_trwalymi
+ falownik zsynchronizowany z polozeniem walu tegoz silnika.
Inne rozwiazania z definicji nie_sa "silnikiem bezszczotkowym DC". Dlatego
je pomijamy.
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z
silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz),
b.
Niezbyt rozumiem. Co znaczy przeciazalnosc - ze niby moment maksymalny ma
wiekszy od znamionowego? Czy ze nie wytrzymuje maksymalnego pradu
zbyt dlugo, ale przez chwile to mozna dac te 10x wiecej ?
Dobrze rozumiesz. Albo inaczej: jak mu zahamujesz wal, to on sie bedzie
probowal odhamowac, ciagnac momentem 10 x nominal. Ale takie przeciazenie
moze trwac do kilkunastu sekund, bo uzwojenia sie spala.
to tak mowiac szczerze chyba sporo znalazloby sie takich silnikow.
Rozruszniki np, te silniczki modelarskie co to maja uzwojenia
3 zwoje itp ...
To zalezy od tego, co nazwiemy przez nominal i jakie jeszcze wymagania
postawimy silnikowi.
Rozrusznik jest silnikiem szeregowym pradu stalego i praktycznie nie daje
mozliwosci sensownej regulacji/stabilizacji predkosci obrotowej. A duzy
moment ma tyko wtedy, gdy jest zahamowany.
Poza silniczkami modelarskimi nominal ustala sie w ten sposob, aby przy
wartosciach nominalnych obwod magnetyczny byl bliski nasycenia. Tak
zaprojektowanego silnika nie przeciazysz, bo obwod magnetyczny sie nasyci i
w naturalny sposob ograniczy moment.
(moment w silniku to k*strumien magnetyczny*prad twornika).
Jedynie silniki z magnesami trwalymi - dajacymi staly strumien magnetyczny
niezaleznie od pradu twornika - nie maja bariery wynikajacej z nasycenia.
Bariera jest natomiast mozliwosc rozmagnesowania sie samego magnesu. Stad -
albo robi sie silnik tani z taniego magnesu ferrytowego, ale nieodporny na
przeciazenia - albo robi sie silnik drogi, z magnesem na bazie lantanowcow,
ale za to znoszacy bez szkody olbrzymie przeciazenia - nieosiagalne dla
innych silnikow.
Idealny obcowzbudny - bez mozliwosci regulacji pradu wzbudzenia.
Predkosc rosnie liniowo z napieciem zasilajacym i maleje liniowo z
momentem
obciazenia. "Idealny" dlatego, ze rzeczywisty obcowzbudny ma w poblizu
obciazen nominalnych charakterystyke nieliniowa.
A ta "idealnosc" to tak z natury czy specjalnie zaprojektowana w falownik?
Z natury.
Bo jak na moj gust mozna i inne wymagania dac falownikowi - np ma 3000 rpm
nie przeraczac. A taki "naturalny" to tez chyba niezbyt idealny jest -
spadki na tranzystorach chocby.
Zgoda. Tyle, ze:
- przy zasilaniu 3*380V (np.) spadki napiecia na tranzystorach mozesz
pominac
- to sa w miare stale spadki (ok. 1V na zawor) wiec nie wplywaja na
liniowosc charakterystyki, a jedynie dokladaja do niej nieduzy offset.
Bo same silniki sa trojfazowe...
A nie moga byc np dwufazowe ? Zawsze to falownik prostszy, a >silnikowi
chyba i tak wszystko jedno ..
Moga. Tyle, ze technologia projektowania, produkcji i zasilania
trojfazowych
jest lepiej opanowana.
IMHO to silnikow jednofazowych z kondesatorem to tez nie brakuje. Faktem ze
to mniejsze moce zwykle ma ..
Ale zasilanie z falownika - konieczne przy "bezszczotkowym DC" - kloci sie z
przesunieciem fazowym na kondensatorze (wyzsze harmoniczne!)
Poza tym: do trojfazowego polaczonego np. w gwiazde wystarczy falownik 6 -
zaworowy; do dwufazowego potrzeba by 8 zaworow.
Poza tym - w silniku trojfazowym mozna lepiej
ograniczyc tetnienia momentu wytwarzanego przez silnik.
Niz np w 2 fazowym dwubiegunowym, ktory wydaje sie dosc naturalny ?
O ilosci par biegunow decyduje magnes. Jak dasz wiecej, niz 1 pare, to ten
magnes bedzie bardzo fikusny, a i objetosc + moment bezwladnosci wirnika
gwaltownie wzrosnie.
A poza tym n biegunowy 3 -fazowy bedzie mial zawsze mniejsze tetnienia, niz
n biegunowy 2 fazowy.
Jakis przyklad tak duzego silnika?
Zajrzyj chocby na strony ADTranzu czy Siemensa - nie wiem czy to o >takie
silniki chodzi, ale sa juz elektroniczne :-)
AFAIK - te duze silniki, to silniki klatkowe - do kilku MW i klasyczne
synchroniczne - powyzej. Oczywiscie - zasilane z falownikow.
Ja tam ciagle nie widze roznicy pomiedzy klatkowym a synchronicznym jesli
chodzi o to "DC", ale drugiego czlonu to juz nie rozumiem - czym sie
rozni "klasyczny synchroniczny"+falownik od "synchroniczny"+falownik
w kwestii klasyfikacji ?
A czy odrozniasz "synchroniczny z magnesami trwalymi" od "klasyczny
synchroniczny" (z uzwojeniem wzbudzenia na wirniku, pierscieniami, szcotkami
itd.)?
Ten pierwszy AFAIK moze miec max. kilkadziesiat kW, ten drugi moze miec i 1
GW (turbogenerator w duzej elektrowni...)
J.
Krzysztof Lyzwa
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: Wed, 12 Jul 2000 22:01:39 GMT
On Tue, 11 Jul 2000 09:52:01 GMT, Krzysztof Lyzwa wrote:
[...]
Dlaczego nie o nich? Czym sie rozni synchroniczny+falownik od
asynchroniczny+falownik w kwestii "bezszczotkowy DC" ?
Silnik bezszczotkowy DC to zestaw:
- silnik synchroniczny z_magnesami_trwalymi
+ falownik zsynchronizowany z polozeniem walu tegoz silnika.
Inne rozwiazania z definicji nie_sa "silnikiem bezszczotkowym DC".
Rozumiem. Pozostaje pytanie skad pochodzi ta definicja. Bo te inne
rozwiazania tez sa bezszczotkowe i DC ...
to ma ciekawe wlasnosci: ok. 10 krotna przeciazalnosc momentem (z silnika
bez magnesow trwalych wiecej niz 150% nominalu raczej nie wyciagniesz),
[...]
Dobrze rozumiesz. Albo inaczej: jak mu zahamujesz wal, to on sie bedzie
probowal odhamowac, ciagnac momentem 10 x nominal. Ale takie przeciazenie
moze trwac do kilkunastu sekund, bo uzwojenia sie spala.
to tak mowiac szczerze chyba sporo znalazloby sie takich silnikow.
Rozruszniki np, te silniczki modelarskie co to maja uzwojenia 3 zwoje itp ...
To zalezy od tego, co nazwiemy przez nominal i jakie jeszcze wymagania
postawimy silnikowi.
Rozrusznik jest silnikiem szeregowym pradu stalego i praktycznie nie daje
mozliwosci sensownej regulacji/stabilizacji predkosci obrotowej.
Co nie zmienia faktu ze moment mu sie zmienia w szerokich granicach.
A pod obciazeniem to ma chyba niewiele gorsze mozliwosci stabilizacji
obrotow co i inne silniki DC.
A duzy moment ma tyko wtedy, gdy jest zahamowany.
Moze raczej gdy duzy prad plynie. A dlugo plynac nie moze bo sie miedz
wytopi :-)
Poza silniczkami modelarskimi nominal ustala sie w ten sposob, aby przy
wartosciach nominalnych obwod magnetyczny byl bliski nasycenia.
No - te szeregowe chyba nie ..
Tak
zaprojektowanego silnika nie przeciazysz, bo obwod magnetyczny sie nasyci i
w naturalny sposob ograniczy moment.
A co mamy na mysli piszac "przeciazyc" ? IMHO - przylozyc wiekszy
moment niz znamionowy. A silnik albo stanie, albo zacznie pobierac
wiekszy prad niz przewidziano. Tak sie chyba wszystkie szczotkowe DC
zachowaja - tylko stosunek liczb bedzie troche inny ..
Jedynie silniki z magnesami trwalymi - dajacymi staly strumien magnetyczny
niezaleznie od pradu twornika - nie maja bariery wynikajacej z nasycenia.
Za to maja bariere wynikajaca z natezenia tego pola. I to jest IMHO
praktycznie ta sama bariera ...
Bariera jest natomiast mozliwosc rozmagnesowania sie samego magnesu. Stad -
albo robi sie silnik tani z taniego magnesu ferrytowego, ale nieodporny na
przeciazenia - albo robi sie silnik drogi, z magnesem na bazie lantanowcow,
ale za to znoszacy bez szkody olbrzymie przeciazenia - nieosiagalne dla
innych silnikow.
Aaa - to moze taka denicja przeciazalnosci, ze to mozliwosc uzyskania
wiekszego momentu niz znamionowy, przekraczajac znamionowy
prad/napiecie? No coz - znow kazdy DC to ma, tylko rozne sa
dopuszczalne czasy przewoltowania ..
Bo same silniki sa trojfazowe...
A nie moga byc np dwufazowe ?
Moga. Tyle, ze technologia projektowania, produkcji i zasilania
trojfazowych jest lepiej opanowana.
IMHO to silnikow jednofazowych z kondesatorem to tez nie brakuje. [...]
Ale zasilanie z falownika - konieczne przy "bezszczotkowym DC" - kloci sie z
przesunieciem fazowym na kondensatorze (wyzsze harmoniczne!)
Dlaczego ? Kondensator wywalamy, dodajemy druga sekcje falownika.
Zawsze to zysk w porownaniu do 3fazowego, gdzie potrzebne dwie
dodatkowe sekcje ..
Poza tym: do trojfazowego polaczonego np. w gwiazde wystarczy falownik 6 -
zaworowy; do dwufazowego potrzeba by 8 zaworow.
No tak - to jest argument ..
Poza tym - w silniku trojfazowym mozna lepiej
ograniczyc tetnienia momentu wytwarzanego przez silnik.
Niz np w 2 fazowym dwubiegunowym, ktory wydaje sie dosc naturalny ?
O ilosci par biegunow decyduje magnes. Jak dasz wiecej, niz 1 pare, to ten
magnes bedzie bardzo fikusny, a i objetosc + moment bezwladnosci wirnika
gwaltownie wzrosnie.
W krokowcach jakos daje sie taki fikusny ..
J.
From: "Krzysztof Lyzwa" <Krzysztof.Lyzwa_at_nospam_durrpol.com.pl>
Subject: Re: sikniki bezszczotkowe DC
Date: Tue, 18 Jul 2000 08:45:45 GMT
Odpowiadam na zalegly list:
J.F. napisał(a) w wiadomości:
Silnik bezszczotkowy DC to zestaw:
- silnik synchroniczny z_magnesami_trwalymi
+ falownik zsynchronizowany z polozeniem walu tegoz silnika.
Inne rozwiazania z definicji nie_sa "silnikiem bezszczotkowym DC".
Rozumiem. Pozostaje pytanie skad pochodzi ta definicja. Bo te inne
rozwiazania tez sa bezszczotkowe i DC ...
Z historii serwonapedow.
Najpierw byly szczotkowe DC obcowzbudne.
Potem - wraz z rozwojem magnesow wymyslono, ze szczotkowe DC z magnesem
trwalym (PMDC) maja znacznie lepsze charakterystyki sterowania (liniowosc)
oraz osiagi (przeciazenie momentem, przyspieszenia itd.)
Potem stwierdzono, ze komutator w takim silniku jest powaznym ograniczeniem
(wymaga konserwacji, iskrzy - sieje zaklocenia elektromagnetyczne, grozi
pozarem lub wybuchem; przy precyzyjnym pozycjonowaniu i duzych
przeciazeniach nalezy sie spodziewac wypalenia wycinkow komutatora.)
Po czym zauwazono, ze wystarczy odwrocic zasade dzialania PMDC - dac
uzwojenia na stojan, a magnesy na wirnik, zas komutator zastapic czujnikiem
polozenia walu i kluczami tranzystorowymi, aby uzyskac naped o wszystkich
zaletach PMDC, ale bez wad silnika komutatorowego. I naped ten nazwano
"brushless DC".
Aaa - to moze taka denicja przeciazalnosci, ze to mozliwosc uzyskania
wiekszego momentu niz znamionowy, przekraczajac znamionowy
prad/napiecie? No coz - znow kazdy DC to ma, tylko rozne sa
dopuszczalne czasy przewoltowania ..
Problem w tym, ze w klasycznym DC (bez magnesow trwalych) przekroczenie
pradu znamionowego (np. 10-krotne) nie powoduje odpowiedniego wzrostu
momentu obrotowego (da sie wyzylowac ok. 150% nominalu). Bariera jest tzw.
oddzialywanie twornika, czyli zmniejszenie strumienia magnetycznego
spowodowane pradem plynacym w tworniku. Oddzialywania tego nie mozna
skompensowac wzrostem pradu wzbudzenia ze wzgledu na zjawisko nasycenia
magnetycznego blach. Natomiast w silnikach z magnesami trwalymi zjawisko
oddzialywania twornika nie zachodzi.
Przy okazji: 10 krotne przeciazenie momentem wcale niekoniecznie musi
oznaczac, ze silnik jest hamowany momentem statycznym 10krotnie
przekraczajacym nominal.
Przeciazenie moze pochodzic np. od momentow bezwladnosci wirnika i maszyny
napedzanej w chwili, gdy wymuszamy predkosc inna od dotychczasowej.
Tak duza przeciazalnosc momentem daje tu mozliwosci osiagniecia bardzo
duzych przyspieszen.
Poza tym - w silniku trojfazowym mozna lepiej
ograniczyc tetnienia momentu wytwarzanego przez silnik.
Niz np w 2 fazowym dwubiegunowym, ktory wydaje sie dosc naturalny ?
O ilosci par biegunow decyduje magnes. Jak dasz wiecej, niz 1 pare, to ten
magnes bedzie bardzo fikusny, a i objetosc + moment bezwladnosci wirnika
gwaltownie wzrosnie.
Uzupelnie: kazde zwiekszenie ilosci par biegunow powoduje zwiekszenie
srednicy wirnika (przy tej samej mocy silnika), a tym samym wzrost momentu
bezwladnosci.
Zastosowanie 3 faz zamiast 2 powoduje spadek tetnien momentu bez wzrostu
srednicy wirnika.
W krokowcach jakos daje sie taki fikusny ..
Ale tam nikt nie bawi sie w duze przyspieszenia, a co za tym idzie -
minimalizacje momentu bezwladnosci wirnika. W rezultacie krokowiec ma
strasznie wielkie gabaryty w stosunku do osiagow.
J.
Krzysztof