- Откуда
- Санкт - Петербург
И то и другое плохо! 🙂
Роторно-лопастной двигатель без синхронизатора лопастей.
Сравнение процессов в камере сгорания
(СУ с устройством синхронизации) против (СУ с электромеханическим фиксатором).
Двигатель РПД один и тот же. Электронная система зажигания (ЭСЖ) одна и та же.
Желаемая ситуация.
Передняя стенка камеры сгорания неподвижно находится в точке м.т. 11 (21), задняя стенка – в м.т. 12 (22). Устройство ЭСЖ воспламеняет горючую смесь. После воспламенения задняя стенка камеры сгорания должна остаться на месте в м.т. 12 (22). Я думаю, что желательно снять фиксацию с передней стенки в м.т.11(21) с некоторой задержкой Тзад относительно момента воспламенения. Передняя стенка должна двигаться вперёд и совершать только полезную работу. Тепловые потери должны быть минимальными.
Фактическая ситуация.
СУ с электромеханическим фиксатором.
Передняя стенка стоит неподвижно в м.т. 11(21). Устройство ЭСЗ точно расположено относительно м.т.11 (21). Задняя стенка будет двигаться с некоторой скоростью Вк. Положение задней стенки определяется датчиком ДП. Относительно двигающейся задней стенки ЭСЗ вырабатывает два сигнала: 1. Воспламеняет горючую смесь. 2. Снимает с фиксации переднюю стенку с задержкой. После момента воспламенения задняя стенка продолжает двигаться (против взрыва смеси) и потом останавливается (есть блокировка обратного хода). Очевидно, что задняя стенка никогда не будет останавливаться в м.т. 12(22).
Вывод: есть сложность в определении момента воспламенения смеси относительно двигающейся задней стенки. Но эта проблема решаема, так как сигналы управления ЭСЗ зависят от программного обеспечения микроконтроллера. Для настройки ЭСЗ не нужно останавливать двигатель.
СУ с устройством синхронизации
Закон движения стенок камеры сгорания зависит только от устройства синхронизации и не зависит от ЭСЗ. Потому задача ЭСЗ - определить положение стенок камеры сгорания и в нужный момент произвести воспламенение смеси. Для этого можно использовать датчики положения передней и задней стенок камеры сгорания.
Эта практическая задача уже решена. Интересно, как люди это делают. Я укажу очевидные недостатки такой СУ.
1. Стенки камеры сгорания постоянно двигаются. Передняя стенка никогда не будет в м.т.11(21), а задняя в м.т. 12(22). Обязательно возникнет проблема «калибровки» устройства синхронизации. Если устройство синхронизации – механическое, то для его настройки нужно останавливать двигатель и физически его перестраивать. Мне непонятно, как получить сигнал ошибки, если синхронизатор плохо работает.
2. После воспламенения смеси (взрыва), задняя стенка продолжает двигаться вперёд (против ударной волны от взрыва смеси). И может даже находится через короткий промежуток времени в том месте, где произошло воспламенение смеси. Тут неизбежно будут большие тепловые потери. Результат - низкий КПД и нужно делать систему охлаждения.
3. Передняя стенка под действием воспламенившейся горючей смеси (взрыва) двигается согласно тому закону, который задаёт ей устройство синхронизации. Результат – падение КПД и тепловые потери.
4. Важный показатель работы – скорость расхождения стенок камеры сгорания после взрыва. На анимации ё-РЛД стенки медленно расходятся - это приведёт к тепловым потерям.
Вывод: при использовании устройства синхронизации будут большие тепловые потери и низкий КПД двигателя. Настраивать устройство синхронизации сложно, и если оно механическое – то нужно останавливать двигатель и вручную переделывать устройство синхронизации.
(СУ с устройством синхронизации) против (СУ с электромеханическим фиксатором).
Двигатель РПД один и тот же. Электронная система зажигания (ЭСЖ) одна и та же.
Желаемая ситуация.
Передняя стенка камеры сгорания неподвижно находится в точке м.т. 11 (21), задняя стенка – в м.т. 12 (22). Устройство ЭСЖ воспламеняет горючую смесь. После воспламенения задняя стенка камеры сгорания должна остаться на месте в м.т. 12 (22). Я думаю, что желательно снять фиксацию с передней стенки в м.т.11(21) с некоторой задержкой Тзад относительно момента воспламенения. Передняя стенка должна двигаться вперёд и совершать только полезную работу. Тепловые потери должны быть минимальными.
Фактическая ситуация.
СУ с электромеханическим фиксатором.
Передняя стенка стоит неподвижно в м.т. 11(21). Устройство ЭСЗ точно расположено относительно м.т.11 (21). Задняя стенка будет двигаться с некоторой скоростью Вк. Положение задней стенки определяется датчиком ДП. Относительно двигающейся задней стенки ЭСЗ вырабатывает два сигнала: 1. Воспламеняет горючую смесь. 2. Снимает с фиксации переднюю стенку с задержкой. После момента воспламенения задняя стенка продолжает двигаться (против взрыва смеси) и потом останавливается (есть блокировка обратного хода). Очевидно, что задняя стенка никогда не будет останавливаться в м.т. 12(22).
Вывод: есть сложность в определении момента воспламенения смеси относительно двигающейся задней стенки. Но эта проблема решаема, так как сигналы управления ЭСЗ зависят от программного обеспечения микроконтроллера. Для настройки ЭСЗ не нужно останавливать двигатель.
СУ с устройством синхронизации
Закон движения стенок камеры сгорания зависит только от устройства синхронизации и не зависит от ЭСЗ. Потому задача ЭСЗ - определить положение стенок камеры сгорания и в нужный момент произвести воспламенение смеси. Для этого можно использовать датчики положения передней и задней стенок камеры сгорания.
Эта практическая задача уже решена. Интересно, как люди это делают. Я укажу очевидные недостатки такой СУ.
1. Стенки камеры сгорания постоянно двигаются. Передняя стенка никогда не будет в м.т.11(21), а задняя в м.т. 12(22). Обязательно возникнет проблема «калибровки» устройства синхронизации. Если устройство синхронизации – механическое, то для его настройки нужно останавливать двигатель и физически его перестраивать. Мне непонятно, как получить сигнал ошибки, если синхронизатор плохо работает.
2. После воспламенения смеси (взрыва), задняя стенка продолжает двигаться вперёд (против ударной волны от взрыва смеси). И может даже находится через короткий промежуток времени в том месте, где произошло воспламенение смеси. Тут неизбежно будут большие тепловые потери. Результат - низкий КПД и нужно делать систему охлаждения.
3. Передняя стенка под действием воспламенившейся горючей смеси (взрыва) двигается согласно тому закону, который задаёт ей устройство синхронизации. Результат – падение КПД и тепловые потери.
4. Важный показатель работы – скорость расхождения стенок камеры сгорания после взрыва. На анимации ё-РЛД стенки медленно расходятся - это приведёт к тепловым потерям.
Вывод: при использовании устройства синхронизации будут большие тепловые потери и низкий КПД двигателя. Настраивать устройство синхронизации сложно, и если оно механическое – то нужно останавливать двигатель и вручную переделывать устройство синхронизации.
Вложения
Сравнение СУ РЛД с точки зрения теории автоматического управления.
(СУ с механизмом синхронизации) против (СУ с электромеханическим фиксатором)
Объект управления – РЛД. ЭСЗ одна и та же.
СУ с механизмом синхронизации.
Если используется механическое устройство синхронизации РЛД, это значит, что СУ РЛД разомкнута. В такой системе управления ошибка автоматически компенсироваться не будет, даже если такая ошибка будет обнаружена в процессе управления. Для компенсации ошибки нужно останавливать двигатель, вручную разбирать механизм синхронизации. На практике закон движения поршней изменять нельзя.
СУ с электромеханическим фиксатором
Если используется СУ РЛД с электромеханическим фиксатором, то СУ является замкнутой. Это значит, что ошибка в управлении может быть автоматически компенсирована благодаря обратной связи (без остановки двигателя). Кроме того, есть возможность изменить закон движения поршней в автоматическом режиме с помощью программного обеспечения микроконтроллера ЭСЗ. Есть возможность улучшить качество управления применив методы современной теории управления и использовав информацию о параметрах работы и модели объекта управления - РЛД.
(СУ с механизмом синхронизации) против (СУ с электромеханическим фиксатором)
Объект управления – РЛД. ЭСЗ одна и та же.
СУ с механизмом синхронизации.
Если используется механическое устройство синхронизации РЛД, это значит, что СУ РЛД разомкнута. В такой системе управления ошибка автоматически компенсироваться не будет, даже если такая ошибка будет обнаружена в процессе управления. Для компенсации ошибки нужно останавливать двигатель, вручную разбирать механизм синхронизации. На практике закон движения поршней изменять нельзя.
СУ с электромеханическим фиксатором
Если используется СУ РЛД с электромеханическим фиксатором, то СУ является замкнутой. Это значит, что ошибка в управлении может быть автоматически компенсирована благодаря обратной связи (без остановки двигателя). Кроме того, есть возможность изменить закон движения поршней в автоматическом режиме с помощью программного обеспечения микроконтроллера ЭСЗ. Есть возможность улучшить качество управления применив методы современной теории управления и использовав информацию о параметрах работы и модели объекта управления - РЛД.
Вложения
Рис. Предполагаемая угловая скорость вращения поршней РЛД в зависимости от времени и положения (СУ с фиксатором).
w0 – начальная скорость поршней в м.т. 11(21)
wk – конечная скорость поршней в м.т. 12(22)
wп – постоянная скорость перехода поршня из м.т. 12(22) в 11(21).
Было принято допущение, что wп - константа. Можно сделать такой вывод, что скорость поршня wп (и кинетическая энергия) при переходе из м.т. 12(22) в 11(21) будет относительно небольшой, потому что до этого поршень стоял неподвижно в м.т. 12(22).
Очевидно, что ВОМ будет вращаться неравномерно.
Есть возможность улучшить равномерность вращения ВОМ таким способом:
Включить два РЛД (СУ с фиксатором) на один ВОМ с помощью сумматора мощности со сдвигом по фазе на 1/8 периода вращения Т. Тогда мощность на ВОМ повыситься в 2 раза, а амплитуда пульсаций угловой скорости вращения – уменьшиться в два раза.
При борьбе с неравномерностью вращения ВОМ РЛД нужно рассматривать не только отдельно РЛД, но и конкретное его применение. Например, в ё-мобиле после РЛД стоит генератор и выпрямитель. И может случиться так, что легче бороться с пульсацией постоянного напряжения на выходе выпрямителя (с помощью увеличения габаритов сглаживающего фильтра), чем добиваться равномерного вращения ВОМ с помощью громоздкого механизма синхронизации.
w0 – начальная скорость поршней в м.т. 11(21)
wk – конечная скорость поршней в м.т. 12(22)
wп – постоянная скорость перехода поршня из м.т. 12(22) в 11(21).
Было принято допущение, что wп - константа. Можно сделать такой вывод, что скорость поршня wп (и кинетическая энергия) при переходе из м.т. 12(22) в 11(21) будет относительно небольшой, потому что до этого поршень стоял неподвижно в м.т. 12(22).
Очевидно, что ВОМ будет вращаться неравномерно.
Есть возможность улучшить равномерность вращения ВОМ таким способом:
Включить два РЛД (СУ с фиксатором) на один ВОМ с помощью сумматора мощности со сдвигом по фазе на 1/8 периода вращения Т. Тогда мощность на ВОМ повыситься в 2 раза, а амплитуда пульсаций угловой скорости вращения – уменьшиться в два раза.
При борьбе с неравномерностью вращения ВОМ РЛД нужно рассматривать не только отдельно РЛД, но и конкретное его применение. Например, в ё-мобиле после РЛД стоит генератор и выпрямитель. И может случиться так, что легче бороться с пульсацией постоянного напряжения на выходе выпрямителя (с помощью увеличения габаритов сглаживающего фильтра), чем добиваться равномерного вращения ВОМ с помощью громоздкого механизма синхронизации.
Вложения
О принципе работы электромеханического фиксатора в РЛД.
В РЛД фиксатор должен работать с высокой частотой.
Я постарался найти уже готовые устройства, где применяется электромеханический фиксатор. Я считаю, что не нужно изобретать то, что люди давно уже придумали. У меня есть такая идея – в перфораторах ударник совершает возвратно-поступательное движение с высокой частотой.
Электрические машины ударного действия.
К машинам ударного действия относятся молотки, бетоноломы и трамбовки, к машинам ударно-вращательного действия — перфораторы.
Основными параметрами являются энергия единичного удара (Дж) и частота ударов (Гц) бойка (у молотков, перфораторов и ломов).
В молотках используется энергия движущегося возвратно-поступательного бойка (ударника), наносящего с определенной частотой удары по хвостовику рабочего инструмента. Различают электрические (компрессионно-вакуумные) и электромагнитные (фугальные) молотки.
В электрических молотках движение бойка (ударника) обеспечивается последовательной работой поршня и воздушной подушки.
В электромагнитном молотке боек движется возвратно-поступательно под воздействием переменного магнитного поля линейного электромагнитного двигателя.
В РЛД фиксатор должен работать с высокой частотой.
Я постарался найти уже готовые устройства, где применяется электромеханический фиксатор. Я считаю, что не нужно изобретать то, что люди давно уже придумали. У меня есть такая идея – в перфораторах ударник совершает возвратно-поступательное движение с высокой частотой.
Электрические машины ударного действия.
К машинам ударного действия относятся молотки, бетоноломы и трамбовки, к машинам ударно-вращательного действия — перфораторы.
Основными параметрами являются энергия единичного удара (Дж) и частота ударов (Гц) бойка (у молотков, перфораторов и ломов).
В молотках используется энергия движущегося возвратно-поступательного бойка (ударника), наносящего с определенной частотой удары по хвостовику рабочего инструмента. Различают электрические (компрессионно-вакуумные) и электромагнитные (фугальные) молотки.
В электрических молотках движение бойка (ударника) обеспечивается последовательной работой поршня и воздушной подушки.
В электромагнитном молотке боек движется возвратно-поступательно под воздействием переменного магнитного поля линейного электромагнитного двигателя.
- Откуда
- Санкт - Петербург
Все это прекрасно, но причем здесь двигатели внутреннего сгорания? 🙂
Все вышеперечисленное в ДВС не работает и работать не будет. Так что шлагбауму - шлагбаумовое, а перфоратору ... ;D
Все вышеперечисленное в ДВС не работает и работать не будет. Так что шлагбауму - шлагбаумовое, а перфоратору ... ;D
Таким образом, я знаю уже три способа, как задать возвратно-поступательное движение фиксатора в РЛД:
1. Электродвигатель вращает вал с резьбой, на который установлен фиксатор (гайка). Возвратно-поступательное движение обеспечивается вращением вала в разные стороны.
2. С помощью кривошипо-шатунного механизма вращательное движение вала электродвигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение фиксатора.
3. Фиксатор двигается возвратно-поступательно по оси катушки под воздействием переменного магнитного поля.
1. Электродвигатель вращает вал с резьбой, на который установлен фиксатор (гайка). Возвратно-поступательное движение обеспечивается вращением вала в разные стороны.
2. С помощью кривошипо-шатунного механизма вращательное движение вала электродвигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение фиксатора.
3. Фиксатор двигается возвратно-поступательно по оси катушки под воздействием переменного магнитного поля.
Ошибки в названиях
Rotary vane engine – это ротационный лопастной двигатель (а не роторно-лопастной двигатель, как у нас перевели).
Я думаю, что правильно говорить поршень, а не лопасть. Потому, что поршень – это подвижная деталь машины, плотно перекрывающая поперечное сечение цилиндра (тора – я добавил) и перемещающаяся в направлении его продольной оси (из Политехн. словаря). Лопасть не перекрывает плотно поперечное сечение цилиндра (тора).
Я думаю, правильное название это
Rotary piston engine – ротационный поршневой двигатель.
Таким образом, поршневые двигатели могут быть или с возвратно-поступательным движением поршней, или с ротационным (вращательным) движением поршней.
Привожу пример неправильного движения поршней в РЛД. Механизм синхронизации не обеспечивает остановку поршней в мёртвых точках 🙂. В результате будут большие потери тепла в систему охлаждения (30-40%) и низкий КПД двигателя (не более 30%).
Rotary vane engine – это ротационный лопастной двигатель (а не роторно-лопастной двигатель, как у нас перевели).
Я думаю, что правильно говорить поршень, а не лопасть. Потому, что поршень – это подвижная деталь машины, плотно перекрывающая поперечное сечение цилиндра (тора – я добавил) и перемещающаяся в направлении его продольной оси (из Политехн. словаря). Лопасть не перекрывает плотно поперечное сечение цилиндра (тора).
Я думаю, правильное название это
Rotary piston engine – ротационный поршневой двигатель.
Таким образом, поршневые двигатели могут быть или с возвратно-поступательным движением поршней, или с ротационным (вращательным) движением поршней.
Привожу пример неправильного движения поршней в РЛД. Механизм синхронизации не обеспечивает остановку поршней в мёртвых точках 🙂. В результате будут большие потери тепла в систему охлаждения (30-40%) и низкий КПД двигателя (не более 30%).
Вложения
Система управления ротационным поршневым двигателем с фиксацией поршней мёртвых точках.
В силовом контуре – предложенный сумматор мощности.
О – точка расположения устройства системы зажигания.
Мёртвые точки – это 11(21), 12(22).
А,В – это штыри фиксаторы (с электронным управлением) в м.т. 11 и 12 соответственно.
С – контрольная точка.
Алгоритм работы СУ
1. Если поршень в м.т.11, то
1.1 Поршень в м.т. 11 фиксируется штырём А.
2. Если поршень в м.т. 12, то
2.1 Поршень в м.т. 12 фиксируется штырём В.
2.2 Подаётся сигнал воспламенения смеси с задержкой Твосп.зад.
2.3 Подаётся сигнал снятия с фиксации штыря А с задержкой Тзад.ВА.
3. Если поршень в т. С, то
3.1 Снимается с фиксации штырь B c задержкой Тзад.CВ.
Контрольная точка С и Тзад.CВ выбираются исходя из наибольшего КПД двигателя.
Не нужна блокировка обратного хода поршней по всей окружности их движения (храповик, обгонная муфта).
Фиксатор штырь включается, если положение гнезда на поршне совпало с расположением штыря (положения маячка на поршне совпало с расположением датчика на корпусе). Штырь фиксирует и прямой и обратный ход поршня. Фиксатор штырь попадёт в гнезда на поршне, если скорость поршня W меньше некоторого порогового значения Wпорог. В м.т. поршни имеют относительно низкую скорость (кинетическую энергию).
В силовом контуре – предложенный сумматор мощности.
О – точка расположения устройства системы зажигания.
Мёртвые точки – это 11(21), 12(22).
А,В – это штыри фиксаторы (с электронным управлением) в м.т. 11 и 12 соответственно.
С – контрольная точка.
Алгоритм работы СУ
1. Если поршень в м.т.11, то
1.1 Поршень в м.т. 11 фиксируется штырём А.
2. Если поршень в м.т. 12, то
2.1 Поршень в м.т. 12 фиксируется штырём В.
2.2 Подаётся сигнал воспламенения смеси с задержкой Твосп.зад.
2.3 Подаётся сигнал снятия с фиксации штыря А с задержкой Тзад.ВА.
3. Если поршень в т. С, то
3.1 Снимается с фиксации штырь B c задержкой Тзад.CВ.
Контрольная точка С и Тзад.CВ выбираются исходя из наибольшего КПД двигателя.
Не нужна блокировка обратного хода поршней по всей окружности их движения (храповик, обгонная муфта).
Фиксатор штырь включается, если положение гнезда на поршне совпало с расположением штыря (положения маячка на поршне совпало с расположением датчика на корпусе). Штырь фиксирует и прямой и обратный ход поршня. Фиксатор штырь попадёт в гнезда на поршне, если скорость поршня W меньше некоторого порогового значения Wпорог. В м.т. поршни имеют относительно низкую скорость (кинетическую энергию).
Вложения
Нашёл интересную тему на этом сайте:
Роторно-лопастной двигатель с электронным синхронизатором.
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1333723684/0#8
Эта тема называется РЛД без синхронизатора лопастей. Я имел ввиду без синхронизатора - это значит без использования механического устройства для передачи мощности и управления движением лопастей одновременно. Я не отказывался от СУ с синхронизатором.
В силовом контуре я всем советую использовать планетарную передачу как сумматор мощности. При любой системе управления. А потом механическую энергию с ВОМ можно уже преобразовать в электроэнергию с помощью генератора. Я считаю неправильно преобразовывать механическую энергию отдельных поршней в электроэнергию. Это ошибка.
Известно, что системы управления преобразователями энергии бывают:
1. С непрерывным действием регулирующего элемента
Для РЛД - это СУ с синхронизатором лопастей.
2. С импульсным действием регулирующего элемента
Для РЛД - это СУ с фиксатором лопастей. Фиксатор работает в импульсном - ключевом режиме.
Классификация точно такая же, как принято в преобразовательной технике. Так и должно быть 🙂
Для тех, кто занимается электронным синхронизатором:
Закон движения лопастей можно рассчитать электронным способом(на компьютере), но РЛД - это механическое устройство, потому между электронной системой зажигания и РЛД должен быть электромеханический преобразователь непрерывного действия. Я, например пишу, электронная система зажигания и электромеханический фиксатор (для импульсной СУ РЛД). Интересно будет сравнить разные системы управления на одном о том же РЛД.
Роторно-лопастной двигатель с электронным синхронизатором.
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1333723684/0#8
Эта тема называется РЛД без синхронизатора лопастей. Я имел ввиду без синхронизатора - это значит без использования механического устройства для передачи мощности и управления движением лопастей одновременно. Я не отказывался от СУ с синхронизатором.
В силовом контуре я всем советую использовать планетарную передачу как сумматор мощности. При любой системе управления. А потом механическую энергию с ВОМ можно уже преобразовать в электроэнергию с помощью генератора. Я считаю неправильно преобразовывать механическую энергию отдельных поршней в электроэнергию. Это ошибка.
Известно, что системы управления преобразователями энергии бывают:
1. С непрерывным действием регулирующего элемента
Для РЛД - это СУ с синхронизатором лопастей.
2. С импульсным действием регулирующего элемента
Для РЛД - это СУ с фиксатором лопастей. Фиксатор работает в импульсном - ключевом режиме.
Классификация точно такая же, как принято в преобразовательной технике. Так и должно быть 🙂
Для тех, кто занимается электронным синхронизатором:
Закон движения лопастей можно рассчитать электронным способом(на компьютере), но РЛД - это механическое устройство, потому между электронной системой зажигания и РЛД должен быть электромеханический преобразователь непрерывного действия. Я, например пишу, электронная система зажигания и электромеханический фиксатор (для импульсной СУ РЛД). Интересно будет сравнить разные системы управления на одном о том же РЛД.
Почему невозможно разработать для РЛД большой мощности (50-100кВТ) СУ с синхронизатором лопастей.
Двигатель внутреннего сгорания (тепловой двигатель) – это преобразователь теплоты (которая выделяется при сжигании топлива внутри двигателя) в механическую работу.
Считается, что преобразовательная техника – это раздел электротехники. Я думаю, что опыт, полученный при разработке преобразовательной техники, может быть успешно применён и к ДВС.
Если преобразователь имеет большую мощность, то регулятор должен быть импульсным. Для преобразователей малой мощности можно использовать регулятор непрерывного действия.
В силовой электронике это правило всегда выполняется. Допустим РЛД в автомобиле имеет мощность 50-100 кВт. Это преобразователь большой мощности, потому регулятор РЛД должен быть импульсным (СУ должна быть с фиксатором). Разработать для РЛД такой большой мощности СУ с синхронизатором лопастей (регулятор непрерывного действия) практически невозможно (потому их и нет).
Для примера можно рассмотреть преобразователь электроэнергии такой же мощности 50-100 кВт. Такой преобразователь эл-эн. может быть только импульсным без исключения (используются электронные ключи). Не бывает таких преобразователей для мощности 50-100 кВт, где транзистор (или что-то другое) работает в активном режиме (регулятор непрерывного действия).
Двигатель внутреннего сгорания (тепловой двигатель) – это преобразователь теплоты (которая выделяется при сжигании топлива внутри двигателя) в механическую работу.
Считается, что преобразовательная техника – это раздел электротехники. Я думаю, что опыт, полученный при разработке преобразовательной техники, может быть успешно применён и к ДВС.
Если преобразователь имеет большую мощность, то регулятор должен быть импульсным. Для преобразователей малой мощности можно использовать регулятор непрерывного действия.
В силовой электронике это правило всегда выполняется. Допустим РЛД в автомобиле имеет мощность 50-100 кВт. Это преобразователь большой мощности, потому регулятор РЛД должен быть импульсным (СУ должна быть с фиксатором). Разработать для РЛД такой большой мощности СУ с синхронизатором лопастей (регулятор непрерывного действия) практически невозможно (потому их и нет).
Для примера можно рассмотреть преобразователь электроэнергии такой же мощности 50-100 кВт. Такой преобразователь эл-эн. может быть только импульсным без исключения (используются электронные ключи). Не бывает таких преобразователей для мощности 50-100 кВт, где транзистор (или что-то другое) работает в активном режиме (регулятор непрерывного действия).
Не в том направлении ищешь... С электродинамическими устройствами лучше всего сочетается "свободно"-поршневой двигатель Стирлинга. Конечно на самом деле не такой уж он будет и "свободно", но прямое электромагнитное преобразование и перераспределение энергии между рабочим и вытеснительным поршнями само просится в двигатель Стирлинга, поскольку механические реализации грешат чрезмерной сложностью (никто не говорит, что электрическая сложной не будет), но есть следующие соображения в пользу FPSE (Free Piston Stirling engine)
1. Свободно-поршневая тематика будет становиться всё более "модной". (Например у LG уже есть коммерческая линейка бытовых холодильников с линейным компрессором который по сути есть Free Piston). И то что ты зудишь по поводу электромагнитной связи есть проявления этих тенденций (радио "открыли" одновременно Попов, Маркони и Герц, то есть мысль (или идея) всегда ищет сталкеров из мира Эйдоса в тварную реальность)
2. Стирлинг по сути всеяден и может быть задействован в разных устройствах (особенно в области Renewable Energy) с подводом тепла от сгорания разных (жидких, твердых, газообразных) топлив, от солнечных концентраторов, от геотермальных источников, наконец от ядерных источников. То есть по сути это универсальный модуль
3. Затачивайся на конечную коммерческую реализацию идеи, потому что лучшее хобби это то, которое приносит средства для жизни.
P.S. Из стареньких зацепокhttp://www.sunpower.com/library/pdf/publications/Doc0101.pdf
1. Свободно-поршневая тематика будет становиться всё более "модной". (Например у LG уже есть коммерческая линейка бытовых холодильников с линейным компрессором который по сути есть Free Piston). И то что ты зудишь по поводу электромагнитной связи есть проявления этих тенденций (радио "открыли" одновременно Попов, Маркони и Герц, то есть мысль (или идея) всегда ищет сталкеров из мира Эйдоса в тварную реальность)
2. Стирлинг по сути всеяден и может быть задействован в разных устройствах (особенно в области Renewable Energy) с подводом тепла от сгорания разных (жидких, твердых, газообразных) топлив, от солнечных концентраторов, от геотермальных источников, наконец от ядерных источников. То есть по сути это универсальный модуль
3. Затачивайся на конечную коммерческую реализацию идеи, потому что лучшее хобби это то, которое приносит средства для жизни.
P.S. Из стареньких зацепокhttp://www.sunpower.com/library/pdf/publications/Doc0101.pdf
JohnDoe
Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
- Откуда
- где-то в России....
Трансформатор? 😉
Для Bulagen
Нашёл ближайший аналог:
Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания
http://www.youtube.com/watch?v=sHtNQ0esTA0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=7QMzLbuVcII
Я занимаюсь системой управления (СУ) РЛД (может быть и внутреннее сгорание топлива, и внешнее). Пытаюсь доказать, что СУ для РЛД большой мощности должна быть импульсной (СУ с фиксатором), а не непрерывного действия (СУ с синхронизацией лопастей).
Посмотрите, какой конкретно у них синхронизатор на Рис. Такой синхронизатор не будет работать для РЛД мощность 100 кВт. РЛД с синхронизатором может быть только малой мощности. Это важная проблема, и не надо синхронизаторы притягивать за уши. Я потому и сделал эту тему, чтобы вообще синхронизатором не заниматься.
Для JohnDoe
Признаю Ваше замечание.
Трансформатор – это только ас/ас преобразователь. Преобразования dc/dc и dc/ac на трансформаторе не делается. Необходим вентильный элемент.
Ещё добавлю - Для того, чтоб трансформатор был регулирующим элементов, у него в первичной или вторичной обмотке должно изменятся количество витков. Это непрактично при большой мощности.
Нашёл ближайший аналог:
Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания
http://www.youtube.com/watch?v=sHtNQ0esTA0&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=7QMzLbuVcII
Я занимаюсь системой управления (СУ) РЛД (может быть и внутреннее сгорание топлива, и внешнее). Пытаюсь доказать, что СУ для РЛД большой мощности должна быть импульсной (СУ с фиксатором), а не непрерывного действия (СУ с синхронизацией лопастей).
Посмотрите, какой конкретно у них синхронизатор на Рис. Такой синхронизатор не будет работать для РЛД мощность 100 кВт. РЛД с синхронизатором может быть только малой мощности. Это важная проблема, и не надо синхронизаторы притягивать за уши. Я потому и сделал эту тему, чтобы вообще синхронизатором не заниматься.
Для JohnDoe
Признаю Ваше замечание.
Трансформатор – это только ас/ас преобразователь. Преобразования dc/dc и dc/ac на трансформаторе не делается. Необходим вентильный элемент.
Ещё добавлю - Для того, чтоб трансформатор был регулирующим элементов, у него в первичной или вторичной обмотке должно изменятся количество витков. Это непрактично при большой мощности.
Вложения
О том, как можно сделать ротационный поршневой двигатель (РЛД) большой мощности (50-100кВт)
В силовом контуре должна быть планетарная передача – сумматор мощности (см. пост № 2 и 3)
В контуре управления – система управления с фиксацией поршней в мёртвых точках (см. пост №50)
Если выполняются такие условия:
1. Нагрузкой двигателя является генератор электрической энергии (тогда нагрузка не влияет на закон движения поршней, нет обратной связи от нагрузки).
2. Используется топливо строго одного и того же качества. Состав топлива точно известен.
3. Количество подаваемого в двигатель топлива – постоянная величина.
Тогда можно рассчитать двигатель таким образом, что скорость поршней W в мёртвых точках 11 и 12 будет всегда низкой (меньше порогового значения Wпорог). Это значит, что всегда сработает фиксатор поршня. И будет работать алгоритм системы управления с фиксацией поршней.
Обратите внимание:
1. Нет ограничений по мощности двигателя от системы управления (как у РЛД с синхронизатором лопастей).
2. Электромеханический фиксатор – это штырь с электронным управлением. Способы управления штырём в посте #48 .Такой фиксатор разрабатывается и испытывается отдельно – никакой фантастики тут нет.
3. Малые габариты двигателя – остаётся только тор, например. Фиксаторы почти не увеличивают габариты.
4. Высокий КПД двигателя.
5. Конструкция двигателя надёжная – не используются механизмы блокировки обратного хода поршней (храповик, обгонная муфта).
Смог придумать, но не смог заработать. ;D
В силовом контуре должна быть планетарная передача – сумматор мощности (см. пост № 2 и 3)
В контуре управления – система управления с фиксацией поршней в мёртвых точках (см. пост №50)
Если выполняются такие условия:
1. Нагрузкой двигателя является генератор электрической энергии (тогда нагрузка не влияет на закон движения поршней, нет обратной связи от нагрузки).
2. Используется топливо строго одного и того же качества. Состав топлива точно известен.
3. Количество подаваемого в двигатель топлива – постоянная величина.
Тогда можно рассчитать двигатель таким образом, что скорость поршней W в мёртвых точках 11 и 12 будет всегда низкой (меньше порогового значения Wпорог). Это значит, что всегда сработает фиксатор поршня. И будет работать алгоритм системы управления с фиксацией поршней.
Обратите внимание:
1. Нет ограничений по мощности двигателя от системы управления (как у РЛД с синхронизатором лопастей).
2. Электромеханический фиксатор – это штырь с электронным управлением. Способы управления штырём в посте #48 .Такой фиксатор разрабатывается и испытывается отдельно – никакой фантастики тут нет.
3. Малые габариты двигателя – остаётся только тор, например. Фиксаторы почти не увеличивают габариты.
4. Высокий КПД двигателя.
5. Конструкция двигателя надёжная – не используются механизмы блокировки обратного хода поршней (храповик, обгонная муфта).
Смог придумать, но не смог заработать. ;D
Для Bulagen.
Если в РЛД СУ с фиксатором, то грубо можно рассматривать движение поршней так (пренебрежём углом альфа,пост №50):
Один поршень (ротор) зафиксирован, а второй - проходит угол 180 град и становится на фиксацию. Потом они меняются местами. Это вращательное движение по очереди - поршень или стоит на месте или проходит путь в половину окружности. Такое движение поршней всегда лучше, чем возвратно-поступательное.
Если в РЛД СУ с фиксатором, то грубо можно рассматривать движение поршней так (пренебрежём углом альфа,пост №50):
Один поршень (ротор) зафиксирован, а второй - проходит угол 180 град и становится на фиксацию. Потом они меняются местами. Это вращательное движение по очереди - поршень или стоит на месте или проходит путь в половину окружности. Такое движение поршней всегда лучше, чем возвратно-поступательное.
Выводы:
Я предложил импульсную систему управления для ротационного поршневого двигателя (РЛД). В посте №56 я написал, как сделать РЛД большой мощности с импульсной СУ.
Регулируемый элемент в импульсных системах – это управляемый ключ. Для системы управления РЛД управляемый ключ – это электромеханический фиксатор поршня (штырь с электронным управлением).
Импульсное управление электродвигателями переменного и постоянного тока – это основной метод управления, который широко применяется на практике. Особенно для двигателей большой мощности :STUPID.
Я предложил импульсную систему управления для ротационного поршневого двигателя (РЛД). В посте №56 я написал, как сделать РЛД большой мощности с импульсной СУ.
Регулируемый элемент в импульсных системах – это управляемый ключ. Для системы управления РЛД управляемый ключ – это электромеханический фиксатор поршня (штырь с электронным управлением).
Импульсное управление электродвигателями переменного и постоянного тока – это основной метод управления, который широко применяется на практике. Особенно для двигателей большой мощности :STUPID.
