Это ваше сугубо личное право считать такое движение торшней наиболее оптимальным и это право у вас никто не отнимает и даже не пытается... Флаг в руки и вперед на амбразуры 🙂 тронковых ортодоксов!!! :craZy
Роторно-лопастной двигатель без синхронизатора лопастей.
Теория импульсного управления поршневым двигателем
Система управления РЛД с фиксацией поршней в мёртвых точках является импульсной, потому что управляемый элемент – это фиксатор поршня, который работает в ключевом режиме. Регулируемый фактор – это длительность включенного и выключенного состояния фиксатора.
Ввожу понятие – идеальный управляемый фиксатор поршня (ИУФП).
ИУФП может иметь только два состояния – включён или выключен.
Если ИУФП:
1. Выключен – ИУФП не оказывает никакого влияния на движение поршня.
2. Включён – мгновенно останавливает движение поршня, двигающегося с произвольной скоростью и обладающего произвольной массой.
Время включения и выключения равно нулю. При переключении потери мощности равны нулю. Число срабатываний – бесконечно.
В реальных поршневых двигателях в качестве управляемого фиксатора используется штырь с электронным управлением.
Реальный управляемый фиксатор поршня характеризуется такими параметрами:
1. Время включения
2. Время выключения
3. Максимальная скорость поршня, который можно зафиксировать
4. Максимальное число срабатываний
5. Максимальная кинетическая энергия поршня, который можно остановить без разрушения
6. Габаритные размеры
7. Способ работы системы управления фиксатором поршня
8. Энергопотребление при переключении
Система управления РЛД с фиксацией поршней в мёртвых точках является импульсной, потому что управляемый элемент – это фиксатор поршня, который работает в ключевом режиме. Регулируемый фактор – это длительность включенного и выключенного состояния фиксатора.
Ввожу понятие – идеальный управляемый фиксатор поршня (ИУФП).
ИУФП может иметь только два состояния – включён или выключен.
Если ИУФП:
1. Выключен – ИУФП не оказывает никакого влияния на движение поршня.
2. Включён – мгновенно останавливает движение поршня, двигающегося с произвольной скоростью и обладающего произвольной массой.
Время включения и выключения равно нулю. При переключении потери мощности равны нулю. Число срабатываний – бесконечно.
В реальных поршневых двигателях в качестве управляемого фиксатора используется штырь с электронным управлением.
Реальный управляемый фиксатор поршня характеризуется такими параметрами:
1. Время включения
2. Время выключения
3. Максимальная скорость поршня, который можно зафиксировать
4. Максимальное число срабатываний
5. Максимальная кинетическая энергия поршня, который можно остановить без разрушения
6. Габаритные размеры
7. Способ работы системы управления фиксатором поршня
8. Энергопотребление при переключении
Почему не бывает хорошего синхронизатора для РЛД
Система управления РЛД с синхронизацией движения поршней является непрерывного действия, потому что управляемый элемент – это сопротивление движению поршня в зависимости от положения поршня. Регулируемый параметр – это величина сопротивления регулирующего элемента (синхронизатора).
Главный недостаток такого способа управления – это большие потери энергии на регулирующем элементе и соответственно низкий КПД преобразователя энергии. Устройство синхронизации – это пассивный регулятор, потребитель энергии.
Непрерывный способ регулирования (регулятор пассивный) не может применяться во всех преобразователях большой мощности. Потому в РЛД относительно большой мощности не может применяться СУ с синхронизацией поршней.
Система управления РЛД с синхронизацией движения поршней является непрерывного действия, потому что управляемый элемент – это сопротивление движению поршня в зависимости от положения поршня. Регулируемый параметр – это величина сопротивления регулирующего элемента (синхронизатора).
Главный недостаток такого способа управления – это большие потери энергии на регулирующем элементе и соответственно низкий КПД преобразователя энергии. Устройство синхронизации – это пассивный регулятор, потребитель энергии.
Непрерывный способ регулирования (регулятор пассивный) не может применяться во всех преобразователях большой мощности. Потому в РЛД относительно большой мощности не может применяться СУ с синхронизацией поршней.
Уважаемый RVD.
Я не случайно написал об импульсном управлении РЛД. Я пишу диссертацию по импульсному управлению преобразователями электрической энергии. Я делал обзор литературы конкретно по этому вопросу и даже учил студентов 🙂 Если Вы знаете, какие я допустил ошибки, скажите - я буду Вам очень благодарен.
Есть два типа импульсных систем управления РЛД, которые различаются по способу воспламенения горючей смеси.
Начальные условия у них одинаковые:
Поршни двигаются только вперёд. Передняя стенка камеры сгорания зафиксирована в м.т.11 с помощью фиксатора А. Задняя стенка фиксируется в м.т.12.
Временная задержка между моментом воспламенения и снятием фиксации с А (передней стенки) равна величине ТзадА.
Тип 1.Момент воспламенения смеси известен заранее. После взрыва смеси задняя стенка камеры сгорания останавливается в м.т. 12. Положение м.т. 12 не известно заранее, оно зависит от момента воспламенения.
Особенности конструкции:
Нужен механизм блокировки обратного хода поршней.
Тип 2.Заранее известно положение м.т. 12. Воспламенение смеси происходит, когда задняя стенка камеры сгорания достигает м.т. 12. Момент воспламенения смеси не известен заранее, он зависит от положения задней стенки.
Особенности конструкции:
Можно использовать второй фиксатор В в м.т. 12. Тогда не нужен механизм блокировки обратного хода поршней.
Начальные условия у них одинаковые:
Поршни двигаются только вперёд. Передняя стенка камеры сгорания зафиксирована в м.т.11 с помощью фиксатора А. Задняя стенка фиксируется в м.т.12.
Временная задержка между моментом воспламенения и снятием фиксации с А (передней стенки) равна величине ТзадА.
Тип 1.Момент воспламенения смеси известен заранее. После взрыва смеси задняя стенка камеры сгорания останавливается в м.т. 12. Положение м.т. 12 не известно заранее, оно зависит от момента воспламенения.
Особенности конструкции:
Нужен механизм блокировки обратного хода поршней.
Тип 2.Заранее известно положение м.т. 12. Воспламенение смеси происходит, когда задняя стенка камеры сгорания достигает м.т. 12. Момент воспламенения смеси не известен заранее, он зависит от положения задней стенки.
Особенности конструкции:
Можно использовать второй фиксатор В в м.т. 12. Тогда не нужен механизм блокировки обратного хода поршней.
Вложения
" Acapulco"
Очень хорошо, что Вы пишете диссертацию, значит должны понять совершенно несложные вещи.
... Не надо специально повторять, что есть такие понятия как: скорость, масса, сила инерции. Обсуждаемый Вами механизм состоит из деталей (лопастей), которые имеют определенную массу. В процессе движения лопасти то останавливаются, то ускоряются. В момент смены знака ускорения теоретически можно найти точку в "хронале" когда одна из лопастей затормозилась настолько, что она остановится, потому как в следующее мгновение она должна рвануть в обратную сторону. Для того, чтобы этого не произошло Вы предлагаете выдвигать штифт, который фиксирует данную лопасть на определенное время, когда она должна превратиться в упор для расширяющихся газов.
Возможно ли это не в теории а на практике. Пояснять будем примерами: рассмотрим для начала обычный рубильник, который выключает течение тока по цепи, ну понятно, что если в цепи течет ток, а масса электронов пренебрежима мала и не обладает соответственно силой инерции (сила инерции равна нулю), то с момента выключения движение электронов по цепи прекратися, все так. Но РУБИЛЬНИК .. на момент разрыва контактной группы возникакет электрическая дуга, и чем выше напряжение в цепи, тем больший интервал она выдерживает. Разность потенциалов понимаете ли, никуда от этого не деться. Даже в рубильнике, где электроны совершенно безинерционны ток все равно пытается пробиться через воздушный зазор какое то время, и никакие заклинания остановить этот процесс не в состоянии, поможет только увеличение искрового промежутка.
Перейдем к "железу". Лопасть имеет массу, ей как хотите, но от 16 до 100 раз в секунду надо остановиться, соответственно время для остановки исчисляется не количесвом циклов, а лишь незначительным интервалов в каждом из них (10-15 градусов угла поворота). Для простоты примем, что время, которое отпущено лопасти, на торможение и разгон в районе "ВМТ" составляет от 0.0005 до 0.001 сек. .... сразу возникакет вопрос, а успеет ли среагировать транзисорный преобразователь, ведь его время срабатывание на томже уровне, что и интервал между периодами колебаний "железа". И как при такой скорости успевать изменять алгоритм управления в силовой цепи "штыря", когда двигатель неожиданно начнет ускоряться или тормозиться ???. Во что преобразуется штырь, если лопасть всего на несколько градусов не вовремя подойдет к цепи ... она его размочалит на наносоставляющие, ведь массу мгновенно остановить невозможно. Автомобиль, который нашел к примеру свой столб имеет такие разрушения, которые уже обычно никто не способен исправить, а здесь лопасть, совершающая миллиарды циклов, ей достаточно чуть сбиться, и на выходе мы получаем груду железа.
В общем то я не собирался отвечать, потому как на абсурдные по своей сущности проекты обычно не реагирую, но в Вашем случае тема должна была "умереть" еще до первого ответа, и до сих пор, непонятно почему обсуждается.
Рекомендую выбрать другой объект для Вашего исследования.
Очень хорошо, что Вы пишете диссертацию, значит должны понять совершенно несложные вещи.
... Не надо специально повторять, что есть такие понятия как: скорость, масса, сила инерции. Обсуждаемый Вами механизм состоит из деталей (лопастей), которые имеют определенную массу. В процессе движения лопасти то останавливаются, то ускоряются. В момент смены знака ускорения теоретически можно найти точку в "хронале" когда одна из лопастей затормозилась настолько, что она остановится, потому как в следующее мгновение она должна рвануть в обратную сторону. Для того, чтобы этого не произошло Вы предлагаете выдвигать штифт, который фиксирует данную лопасть на определенное время, когда она должна превратиться в упор для расширяющихся газов.
Возможно ли это не в теории а на практике. Пояснять будем примерами: рассмотрим для начала обычный рубильник, который выключает течение тока по цепи, ну понятно, что если в цепи течет ток, а масса электронов пренебрежима мала и не обладает соответственно силой инерции (сила инерции равна нулю), то с момента выключения движение электронов по цепи прекратися, все так. Но РУБИЛЬНИК .. на момент разрыва контактной группы возникакет электрическая дуга, и чем выше напряжение в цепи, тем больший интервал она выдерживает. Разность потенциалов понимаете ли, никуда от этого не деться. Даже в рубильнике, где электроны совершенно безинерционны ток все равно пытается пробиться через воздушный зазор какое то время, и никакие заклинания остановить этот процесс не в состоянии, поможет только увеличение искрового промежутка.
Перейдем к "железу". Лопасть имеет массу, ей как хотите, но от 16 до 100 раз в секунду надо остановиться, соответственно время для остановки исчисляется не количесвом циклов, а лишь незначительным интервалов в каждом из них (10-15 градусов угла поворота). Для простоты примем, что время, которое отпущено лопасти, на торможение и разгон в районе "ВМТ" составляет от 0.0005 до 0.001 сек. .... сразу возникакет вопрос, а успеет ли среагировать транзисорный преобразователь, ведь его время срабатывание на томже уровне, что и интервал между периодами колебаний "железа". И как при такой скорости успевать изменять алгоритм управления в силовой цепи "штыря", когда двигатель неожиданно начнет ускоряться или тормозиться ???. Во что преобразуется штырь, если лопасть всего на несколько градусов не вовремя подойдет к цепи ... она его размочалит на наносоставляющие, ведь массу мгновенно остановить невозможно. Автомобиль, который нашел к примеру свой столб имеет такие разрушения, которые уже обычно никто не способен исправить, а здесь лопасть, совершающая миллиарды циклов, ей достаточно чуть сбиться, и на выходе мы получаем груду железа.
В общем то я не собирался отвечать, потому как на абсурдные по своей сущности проекты обычно не реагирую, но в Вашем случае тема должна была "умереть" еще до первого ответа, и до сих пор, непонятно почему обсуждается.
Рекомендую выбрать другой объект для Вашего исследования.
Спасибо Вам за ответ, RVD.
Вы говорите об очень большой частоте оборотов ВОМ в РЛД.
В РЛД за 1 период работы - это 2 оборота ВОМ, происходит 4 взрыва горючей смеси (ГС).
Я думал, что количество оборотов ВОМ в РЛД будет от 2 до 8 в сек (для начала).
Вы говорите о количестве фиксаций поршня от 16 до 100 в сек. Это значит и взрывов ГС будет от 16 до 100 в сек, а число оборотов ВОМ от 8 до 50.
Нашёл, что пишет Вигриянов о частоте оборотов РЛД:
"На 3000 об/мин будет 800 ударов в секунду. Шум при этом невообразимый, я его слышал своими ушами."
У него количестов оборотов 50 в сек, количество взрывов ГС в секунду в одной камере сгорания 100. Это такое же число, как Вы говорили.Но всё равно это очень много 🙂
Вы говорите об очень большой частоте оборотов ВОМ в РЛД.
В РЛД за 1 период работы - это 2 оборота ВОМ, происходит 4 взрыва горючей смеси (ГС).
Я думал, что количество оборотов ВОМ в РЛД будет от 2 до 8 в сек (для начала).
Вы говорите о количестве фиксаций поршня от 16 до 100 в сек. Это значит и взрывов ГС будет от 16 до 100 в сек, а число оборотов ВОМ от 8 до 50.
Нашёл, что пишет Вигриянов о частоте оборотов РЛД:
"На 3000 об/мин будет 800 ударов в секунду. Шум при этом невообразимый, я его слышал своими ушами."
У него количестов оборотов 50 в сек, количество взрывов ГС в секунду в одной камере сгорания 100. Это такое же число, как Вы говорили.Но всё равно это очень много 🙂
"Acapulco"
3000 об\мин. это не много - это обычно, и даже ниже максимальных оборотов дизеля. 🙂
На самом деле проблемы механизма синхронизации нет. А мощность сегодня можно получить какую угодно, на западе уже готовятся продавать населению машины с 1200 лошадями под капотом, и такая тачка из кевлара весит всего 1100 кг. - ванкель 2.6 литра и двойной наддув заряжают любого.
3000 об\мин. это не много - это обычно, и даже ниже максимальных оборотов дизеля. 🙂
На самом деле проблемы механизма синхронизации нет. А мощность сегодня можно получить какую угодно, на западе уже готовятся продавать населению машины с 1200 лошадями под капотом, и такая тачка из кевлара весит всего 1100 кг. - ванкель 2.6 литра и двойной наддув заряжают любого.
Для RVD
Я предполагал, что РЛД (СУ с фиксатором) будет работать строго с одной частотой оборотов:
1. Нагрузка – генератор.
2. Количество подаваемого топлива – постоянное.
Такой РЛД может использоваться как источник энергии для подзарядки аккумулятора в гибридном авто.
В таком случае главный показатель работы – это наибольший КПД, а не частота оборотов. Я думаю, что при большой частоте оборотов КПД падает. И, наверняка, есть такая оптимальная частота оборотов, при которой у РЛД наибольший КПД. И я думаю, что при наибольшем КПД фиксатор должен будет работать с частотой десятки Гц (а не сотни).
Я предполагал, что РЛД (СУ с фиксатором) будет работать строго с одной частотой оборотов:
1. Нагрузка – генератор.
2. Количество подаваемого топлива – постоянное.
Такой РЛД может использоваться как источник энергии для подзарядки аккумулятора в гибридном авто.
В таком случае главный показатель работы – это наибольший КПД, а не частота оборотов. Я думаю, что при большой частоте оборотов КПД падает. И, наверняка, есть такая оптимальная частота оборотов, при которой у РЛД наибольший КПД. И я думаю, что при наибольшем КПД фиксатор должен будет работать с частотой десятки Гц (а не сотни).
Частота сети 50 - 60 герц. Используется генератор либо на 1500 либо на 3000 оборотов. В последнее время почти все перешли на 3000 об\мин. Делим на 50 получаем 60 полных циклов в секунду, или 0.016 сек. Далее угол в 10 градусов от оборота (или 1/36 оборота) это еще о.027. Перемножаем, получаем 0.00046 сек. - интервал времени для фиксации штыря. Даже десять градусов много, надо чтобы штырь успел войти и выйти в течении одного градуса - это сужает время пропорционально до 0.000046 сек.
... Все равно что ботинком пытаться остановить цунами.
... Все равно что ботинком пытаться остановить цунами.
- Откуда
- Саратовская обл.
Я думаю, что частота оборотов ВОМ должна определяться только исходя из эффективности работы РЛД. Потому что после 3-фазного генератора всегда будет стоять управляемый выпрямитель. Величина постоянного напряжения - самая главная. Потом постоянное напряжение может использоваться в 2 целях:
1. Для заряда аккумулятора. Тогда нужен формирователь зарядных импульсов dc/ac.зар
2. Для управления электродвигателем переменного тока. Тогда нужен инвертор dc/ac.
http://www.youtube.com/watch?v=B7qiM5bW8eY&feature=g-vrec
1. Для заряда аккумулятора. Тогда нужен формирователь зарядных импульсов dc/ac.зар
2. Для управления электродвигателем переменного тока. Тогда нужен инвертор dc/ac.
http://www.youtube.com/watch?v=B7qiM5bW8eY&feature=g-vrec
Для тех, кто любит читать книги сам, представляю две первые страницы из книги Цыпкина «Теория линейных импульсных систем». Скорее всего, специалисты по ДВС не читают книги по теории управления. Потому я считаю правильным доказать, что то, что я написал по СУ РЛД с фиксатором полностью соответствует теории импульсных систем управления (причём самым фундаментальным понятиям).
СУ РЛД с фиксатором – это импульсная система управления. По типу модуляции, в СУ с фиксатором используется широтно-импульсная модуляция (изменяется длительность импульса или время замкнутого состояния ключа).
СУ РЛД с фиксатором – это импульсная система управления. По типу модуляции, в СУ с фиксатором используется широтно-импульсная модуляция (изменяется длительность импульса или время замкнутого состояния ключа).
Из теории известно (см. книгу), что есть два рода модуляции. Это положение применимо и к СУ РЛД с фиксатором.
В посте №65 я описал два типа импульсных СУ РЛД. Я так написал не из тщеславия, а для того чтоб согласовать названия СУ РЛД с родами импульсной модуляции.
Тип 1 СУ с фиксатором – это ШИМ первого рода.
Тип 2 СУ с фиксатором – это ШИМ второго рода.
В посте №65 я описал два типа импульсных СУ РЛД. Я так написал не из тщеславия, а для того чтоб согласовать названия СУ РЛД с родами импульсной модуляции.
Тип 1 СУ с фиксатором – это ШИМ первого рода.
Тип 2 СУ с фиксатором – это ШИМ второго рода.
... Скорее всего "специалисты по теории управления" не читают книги по ДВС, поэтому не имеют и малейшего понятия о предмете, который они пытаются поставить с ног на голову.
Уважаемый RVD, Вы правильно говорите в посте №77. К сожалению, не вся та теория, которую продвигают «специалисты по теории управления», может примениться на практике.
Хотя, например, Цыпкин пишет: «Методы и результаты теории импульсных систем применимы ко всем разновидностям импульсных систем, несмотря на разнообразие их конструкций, различие их природы и различные области их применения». Вот мне и стало интересно, как можно сделать импульсную СУ для РЛД. На бумаге такая СУ точно работает. И я этим уже добился своей цели, потому что стал больше понимать, какой теоретический подход лучше, а какой хуже. Практическое применение сильно «обтачивает» теорию 🙂. Для Вас практика – это работающий двигатель, а для меня практика – это расчет СУ для РЛД. Сам объект управления - РЛД, я ,например, рассчитать не смогу.
Хотя, например, Цыпкин пишет: «Методы и результаты теории импульсных систем применимы ко всем разновидностям импульсных систем, несмотря на разнообразие их конструкций, различие их природы и различные области их применения». Вот мне и стало интересно, как можно сделать импульсную СУ для РЛД. На бумаге такая СУ точно работает. И я этим уже добился своей цели, потому что стал больше понимать, какой теоретический подход лучше, а какой хуже. Практическое применение сильно «обтачивает» теорию 🙂. Для Вас практика – это работающий двигатель, а для меня практика – это расчет СУ для РЛД. Сам объект управления - РЛД, я ,например, рассчитать не смогу.
