Электродельталёты - технологии, решения, перспективы.

[henryk]

синим магниты, красным электромагниты....

=3"синих" / сотню "красных"=маленький процент электромагнитов работает,а остальные надо возить с собой!

Цена будет ~ 50 т.р. /1шт.
-на снимке=низкооборотный генератор \30об/мин,5 кВт\

 

[alex-vld]

Схема ознакомительная, с целью показать человеку, что нет нужды в подшипнике метрового диаметра. количество синих можно и нужно растить, так же как и количество лопаток.
Идея в том, что момент передается непосредственно на лопасть.

Генератор Хорош! Надо отметить, что диаметр устройства не мал.
Но это пол дела.... 5квт это очень круто! Жаль нет возможности оценить по фото мощность приводного мотора... Если это колесо от легковушки, то судя по размеру, мотор на 2-3 кВт от силы.
Как бы вечный двигатель ? Или все же мотор 10 кВт ?

 

[DesertEagle]

А на основе такого движка ничего нельзя сообразить   http://www.youtube.com/watch?v=Xe_LuatYlEY 

Там же на контроллере написано 30А, а двигатель 12 В, значит мощность 30*12=360 Вт...

Если переделывать промышленный мотор, то надо искать похожий внешне на HPD10/13, с примерно такими же размерами, диаметр 20-25 см, и таким же числом катушек/магнитов ~35-40 штук.

Из наиболее близких к таким параметрам есть роторы инвенторных генераторов, которые крутятся на валу бензиновых двигателей. Обороты 3000-3500 об/мин, мощность до 5-7 кВт. Но их сложно найти, в интернете картинок почти нет, да и цены на большие мощности там не очень гуманные. Не говоря о том, что магниты обычно используются простые железные, а не неодимовые.

Другой вариант - это велосипедные мотор-колеса. Например вот такое http://www.leafmotor.com/hub-motors/front-electric-hub-motor.html

По спецификации там мощность ~800 Вт на 350 об/мин. Характеристика у таких двигателей практически линейная, поэтому перемотав его более толстым проводом под большие токи, получим примерно 8000 Вт при оборотах 3500 об/мин. Правда есть мнение, что железо сердечника там очень плохое и на таких частотах оно возможно не будет работать, большая часть энергии уйдет в тепло. Ну и ось наверно нужно переделывать на более прочную. А вот магниты судя по их толщине, скорее всего неодимовые. Вес, правда, такого двигателя несколько выше - 6 кг. Зато цена очень даже неплохая, 115$. Вот столько стоил бы безредукторный HPD10, если бы его делали китайцы! Так что потенциал у электромоторов по снижению цены технически есть. В далеком-далеком будущем, в далекой-далекой галактике).

 

[DesertEagle]

Но как тут верно заметили, безредукторный электромотор на 10 кВт под винт 120-150 см (обороты 2500), меньше 4-5 кг весить в любом случае не будет. А из-за большего количества магнитов и меди всегда будет дороже, чем маленький высокооборотистый авиамодельный. Который выдает те же 10 кВт при своей массе 2-3 кг, но на оборотах 7000 об/мин. Поэтому добавив к нему 1.5 кг редуктор, получаем примерно те же массовые характеристики, как у безредукторного (жертвуя ~10% кпд). Получаются те же яйца, вид сбоку. Только маленьких моторов в продаже полно и они относительно дешевы, а безредукторных практически нет, разве что HPD10/13 по не очень гуманной цене.

Но возвращаясь к axial flux, можно здорово уменьшить вес безредукторного мотора, выкинув сердечник и железное кольцо за магнитами (они весят ~2 кг, можно уточнить в солидворковской сборке). А ослабление магнитного поля скомпенсировав вторым кольцом магнитов, с другой стороны катушек. Помимо прочего, отсутствие шихтованного сердечника в катушках означает отсутствие потерь в них, которые на такой частоте электромагнитного поля очень большие. Из-за чего по некоторым оценкам в качестве сердечника нужна жутко дорогая сталь (возможно из-за этого цена HPD10 так высока, в отличие от китайских велосипедных моторов).

А так как мощность >10 кВт на оборотах 2000-2500 об/мин в любом случае требует внешний диаметр ротора под 20-25 см, то некоторое увеличение диаметра axial flux компоновки на несколько см в данном случае некритично. Можно даже сделать и под меньшие обороты.

В принципе, готовые примеры можно найти. Вот например 7 кВт мотор с внешним диаметром ~35 см (автор утверждает, что кратковременно повышал до 20 кВт и ничего не сгорело).

Соответственно, заменить тяжелую фанеру на композитный сэндвич (пенопласт, обклеенный с двух стороны стеклотканью), или использовать колесо со спицами, и получится довольно легкий безредукторный мотор. К тому же легко масштабируемый, так как видимо сделать по таком принципу 20-30 кВт на обороты 2000-3000 об/мин не представляет большой сложности.

Так что если браться за самодельный _дешевый_ безредукторный электромотор, то имхо надо сконцентрироваться на такой компоновке. Моторы вроде HPD10 довольно дороги в металлообработке из-за больших диаметров, а среди высокооборотистых авиамодельных с китайцами конкурировать бесполезно (хотя самодельный аналог предатора выйдет конечно дешевле, там за хоббийность наценка 300% и выше).

Впрочем, к тому моменту когда аккумуляторы станут достаточными по емкости для нормальных полетов (лет через десять-двадцать), я надеюсь, и разнообразие серийных моторов станет выше. Поэтому проблемы подбора двигателя не будет.

 

[AlexVr]

Всем Привет!
Оч. интересная тема!
Вот что уже продают на сегодняшний день. Китай не дремлет.
15 кВт постоянной мощности и 38 кВт !!! Пиковой:
http://electric.nextmp.net/pmac-15kw-cont-38kw-pk-liquid-cooled-motor-drive-system-72-84v-550a.html
Дело за аккумами.
Хотя уже сейчас
http://electric.nextmp.net/ev-parts/batteries/battery-packages/84v/gbs-84v-100ah-li-ion-battery-pack-with-emus-bms-and-charger.html
100 Ач 84В
12,8 кг.
8,5 кВт выдавать в течение часа уже оч. неплохо.

 

[Red]

Вот что уже продают на сегодняшний день. Китай не дремлет.
15 кВт постоянной мощности и 38 кВт !!! Пиковой

Жидкостная система охлаждения данного движка сводит на нет его преимущества в массе и габаритах перед ДВС.

 

[AlexVr]

Масса все равно выигрывает, что не скажешь про аккумы.

 

[OSS]

Очень приятно удивлён таким огромным интересом к этой теме - столько инфоррмации, ссылок, фоток идей и чертежей
за каких-то 3 дня!!! Сам я в этом смысле поотстал от жизни, так что буду с огромным интересом следить и вникать заново 🙂

но кто вам мешает на своей маленькой одноместной тележке иметь 2 моторамы. Захотели на маршрут - ставите бензинку (вот как раз пример универсальной телеги)

У меня мотор быстросъём и навешивать таким же образом электро будет только проще, т.к. он будет в разы легче да и компактнее. В общем Алексей, мои мысли читаешь, но правда планов по реализации подобного в ближайшее время пока нет... - надо закончить уже задуманное 🙂

Рад, что к обсуждению присоединился DesertEagle - его сообщения на эту тему всегда по делу, всегда интересны и познавательны.

=3"синих" / сотню "красных"=маленький процент электромагнитов работает,а остальные надо возить с собой!

Сама по себе идея как мне кажется перспективна, а чтобы количество синих = количеству красных надо концы лопастей соединить кольцом вращающимся вместе с лопастями и по его  периметру и расположить необходимое количество "синих".

Я представляю "удовольствие" - после каждого полета откручивать клеммы, снимать 40 кг аккумулятор, тащщить его к зарядному устройству, потом в обратном порядке брать свежий, тащить, ставить, прикручивать. Кстаи сазать, электричкав 115 кг веса наверняка не входит. 

Существуют и всегда существовали быстрые силовые разъёмы, к тому же этот разъём может быть автоматическим - контакты соединяются при защёлкивании аккумулятора в своём гнезде ( а предусмотреть защиту от случайного КЗ на контактах АКБ не проблема). К слову у меня так при навеске мотора соединяется силовая цепь идущая на стартер.
Если общий вес АКБ 40кг, это не значит, что это должно быть единым блоком. Он может состоять из 2-х и более частей, или в зависимости от коммутации количество может варьироваться в зависимости от предстоящего полёта. Организовать подключение  нескольких АКБ намного проще, чем нескольких баков.

Тут несколько раз упоминалась приведённая в пример мной липолька с ее 130С.

130С никто и не использует, это путь самоубийства,

-

130Сможно получить из батарейки весом 326 г раза два, причём второй раз ну ооочень кратковременно

Похоже я был неправильно понят. Я хотел лишь на первом попавшемся аккумуляторе показать, что возможности даже не самых современных аккумуляторов имеющихся в продаже очень даже впечатляющие. Конечно батарею надо строить исходя из того, что предельные токи не должны превышать номинал (в данном случае 65С), а в идеале ради безопасн6ости и ресурса батарей еще меньше, но возможность выдать такой ток пусть ценой снижения ресурса или кончины акб, но ради спасения пилота например в режиме "супер форсаж" может оказаться очень полезной. У бензинок такой возможности нет (ну не нитрос же ставить 🙂.

ну у нас на аэродроме транс 6/04 на 100 квт.

- не у всех трансы 100квт на аэродромах 🙂

проще включить голову и сразу поставить зарядник на борт, тем более что он весит не много/

- Зарядник в полёте не нужен, зачем лишний вес брать в полёт, тем более что мощный зарядник, заряжающий быстро будет и весить как раз ого-го 🙂.
____________________

ИМХО при строительстве надо двигаться в сторону как максимального КПД и соответственно безредукторности - тут я с le согласен (каждый граммо-ватт-рупь-градус имеет значение), так и в сторону снижения токов за счёт повышения напряжения (в пользу снижения веса, увеличения надёжности в целом и ресурса батарей).

 

[OSS]

p.s.

Вообще этот год выделяется большим количеством пожаров мощных литий-ионных батарей - и в первую очередь потому, что разработчики поверили рекламным заявлениям.

Я так понимаю речь идёт о пожарах моделей, а не пилотируемых электролётов. В моделях как раз и стараются выжать максимум, там цена риска не та, и подход другой и контроль параметров и тех же температур по теметрии осуществлять сложнее.  На электролётах о подобных пожарах ни разу не слыхал, и делаются всякие сбросы и контейнеры скорее для профилактики, а не потому что горят...

Жидкостная система охлаждения данного движка сводит на нет его преимущества в массе и габаритах перед ДВС

Так преимущества всякого рода электролётов перед бензиновыми собратьями не ограничиваются этими двумя параметрами (см. сообщение №2)... Жидкостная система сама по себе имеет свои плюсы и минусы, поэтому и сравнивать надо с жидкостными двс. Этот движок увы не авиа, хотя кнопка реверс пригодилась бы 🙂

 

[henryk]

5квт это очень круто! Жаль нет возможности оценить по фото мощность приводного мотора...

=этот 1,1 МВт мотор-должен работать и как генератор!

ЗЫ=были замыслы использовать обод ротора ветряка +подвешенные статоры \квазилинейный генератор\...

 

[Red]

Масса все равно выигрывает, что не скажешь про аккумы

Не выигрывает! Хирт Ф-23 весит 22 кг (без редуктора и выпускной). 50 л.с.   😉

 

[Slavka]

Всё понятно, для "Супер-Тигра" винт неоптимален для получения макс. тяги в статике.

да он не с каким винтом киловаттный электродвигатель не делает, не в статике не на скорости.

А когда у вас встанет вопрос о том как охладить
легкий 1,5 килограмовый мотор и редуктор, вы еще один мотор будете ставить с вентилятором. Потому как в толкающем варианте охлаждения простым притоком воздуха маловато будет относительно массы мотора и колличества преобразуемой энергии.

Где же вы были в 80-х годах.... мыж все бураны, ижы и ижи с ними редуктором оснащали, да клиновым (у которого КПД еще меньше) да в три ручья.... если бы мы знали, что из 35 л.с. (а это более 25 квт) столько будет уходить на раскаление ремней и шкивов.... да мыж не в жисть то на это бы не пошли.... НО
как не странно, не смотря на то, что это клин, и что это в три ручья, и что это толкающий винт, почему то, вопреки вашим рассуждениям, редуктор оставался !!!!"Ф"СЕГДА ХОЛОДНЫМ!!!!!!! 😀 Видимо на тот момент не действовал закон о расплавлении редукторов....

и обьяснил что редукторы лепить, это путь самоделкиных

а у ИКАРО это продукт многолетних усилий научноиследовательских институтов, конструкторских бюро и многолетний опыт эксплуатации.... такие же самоделкины, просто буржуйские самоделкины. вспоминается детский прикол - "...а чем у кондитера то лучше?"

быстро будет и весить как раз ого-го 

и будет весить полтора кг!

Не выигрывает! Хирт Ф-23 весит 22 кг (без редуктора и выпускной). 50 л.с.

по 23 не нашел, нашел по 33 http://www.b2paramotors.com/index.php?s=3  (24 лошади - весит почему то 29 кг) дает 78 кг тяги! а ИКАРО 10 кВт дает 60 кг. вот вам и ваши лошади! не верьте маркетологам!

 

[Slavka]

http://www.scorpionsystem.com/catalog/motors/hk45/HK_4540/
700 грамм (...без редуктора и выпускной 😀) и опять же те же 10 кВт. Причем фирма Scorpion несравненно салидней и авторитетней чем ИКАРО.

 

[Slavka]

http://reisenauer.de/
вот эти ребята делают планетарку под заказ, если кому то ремни не нравятся! есть однолетний опыт эксплуатации такого редуктора - нареканий нет!

 

[ПНКист]

Из такого девайса что- нибудь дельное замутить получится?

 

[maket]

Я так понимаю речь идёт о пожарах моделей, а не пилотируемых электролётов

нет, Вы неправильно поняли! речь шла о пожаре вспомогательной литий-ионной аккумуляторной батарее в DreamLiner, сгоревшей литий-ионной аккумуляторной батарее в экспериментальном (отечественном) маневровом гибридном элекровозе,  сгоревшей литий-ионной аккумуляторной батарее в экспериментальном (отечественном) электромобиле (не будем указывать пальцАми, но это не на ВАЗе)  и напоследок  - пожар после  нарушения герметичности аккумулятора батареи в автомобиле "Тесла". а причина одна - поверили маркетинговым заявлениям производителей литий-ионных аккумуляторов.

предельные токи не должны превышать номинал (в данном случае 65С)

бататреи, которая весит хотя бы килограмм 10 - предельные токи  не более 5С.
О 65С даже и не думайте, если нужен хоть  сколь-нибудь заметный ресурс.
да - самое главное - не надо сравнивать аккумуляторы для  моделей весом в пару килограмм и  батарей для ЛА весом килограмм двести.  тут, конечно  - не число Рейнольдса, но прямое масштабирование неприменимо. 

тут упоминалась батарея на 80 -90 В. это значит 22 - 25 аккумуляторов в послеовательном соединении. Литий-ионные аккумуляторные батареи - в отличии от свинцовых - требуют балансировки.
Опять поверите рекламе, что пассивная BMS автоматически всё отбалансирует (при заряде)? а  какие там токи баланисирвочные заявляются?  обычно  менее 100 мА.  при таких токах батарея 96В и 60 А.ч  балансируется  такоими токами (до дибаланса не более 1%) почти сутки после полного цикла.
а как вы будете балансировать при разряде - иначе не получить полную номинальную емкость? активная балансировка - это ещё дополнительный вес, да и производителей её   две-три конторы ( в одной из них я и работаю) 🙂

Нее, уважаемые - рано вы за это взялись!  сейчас - по крайне мере аккумуляторная часть явно сырая для полётов 🙂

-эксперименты с быстрой разрядкой 20 Ач 50 В батереи показали рост почти на четверть ёмкости после нескольких разрядок...

Henryk! Это ошибочные данные! не бывает такого в изначально отбалансированной батарее!
   

 

[sun]

бататреи, которая весит хотя бы килограмм 10 - предельные токи  не более 5С.

Вообще-то токи в 5С за глаза.  Если емкость аккумулятора расчитана на пол-часа горизонтального полета, значит номинальный разрядный ток 2С, то есть имеем 2.5 кратный запас по пиковой мощности.

 

[maket]

Вообще-то токи в 5С за глаза.

звиняйте - это за исключением литий-фосфатных и кобальтатных!  для них - не более 1С.

 

[Sychev Aleksei (Еропланов)]

http://www.electraflyer.com/price_list.php

Дорого это пока для нашего народонаселения. Как только придумают источник энергии, все пойдет в гору, а пока это доступно не многим, и те кто сподобились на это понимают что это очень серьезно, и небезопасно, иначе бы не делали быстро отстегивающиеся батареи, герметичные несгораемые кофры для них и систему контроля каждой банки в отдельности. Современные батареи можно заряжать достаточно быстро, большими токами, и тот кто думает что зарядка длится несколько часов действительно все проспал. Но проснуться не поздно.

А бензиновый нано-трайк что илюстрирует на фото. Снятый бензобак?
Народ на один аппарат собрать денег не может, а еще и электричку иметь про  запас? 🙂
При реальном использовании батарей каждый день, они умрут за один сезон, и на следущий сезон нужно покупать новые, комплекты. Горят они когда угодно, и на зарядке и в полете, и даже перевозить их нужно в кофрах, если все делать по взрослому. Предсказуемость электроники вещь спорная, и что у нее на уме, простому человеку не сведущему в тонкостях этих материй, не понять. Несомненно достоинств не перечесть, но иметь за спиной маленький управляемый реактор, это не просто, и не дешево. А что бы сэкономить время на самозазвитии в этих вопросах, лучше пойти на форум RC моделистов, там это уже давно обсуждается на профессиональном уровне.

Совершенно верно и разумно! Поддерживаю!

 

[AlexVr]

Опять поверите рекламе, что пассивная BMS автоматически всё отбалансирует (при заряде)? акакие там токи баланисирвочные заявляются?обычноменее 100 мА.при таких токах батарея 96В и 60 А.чбалансируется(до дибаланса не более 1%) почти сутки после полного цикла.

Как автор ссылки, буду отдуваться за Китайцев 🙂

"Gradual control of shunting current from 0 to maximum
Possibility to limit shunting current to specified maximum which reduces dissipated heat
Peak dissipated power per cell: 5W"

BMS заявлена как раз активная на каждую ячейку во всем диапазоне и на протяжении цикла.
Токи на каждую можно прикинуть: Для Li-po ячейка это 3,7В
5Вт/3,7В=1,35А
Следовательно для зарядки и балансировки достаточно 2ч.