Автор Тема: Линеен електромотор с постоянни магнити  (Прочетена 24039 пъти)

Неактивен EDM electronics

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 4 493
  • Z - Оркестър Вагнер
Здравейте колеги!
 
От дълго време съм се замислял за направата на линеен електродвигател, но сега му дойде времето по отдавна плануван мой проект и се замислих за принципа на работа, варианти и т.н. Двигателя трябва да е безчетков и да му се управлява линейната скорост. Долу-горе идеята е следната:
1. Ротор /линеар/- линейно разположени неодимови плоски магнити, редуващи се с разноименни полюси
2. Статор - три секционен електромагнит с метална сърцевина, който обхваща и припокрива три постоянни магнита на "ротора" - линеара, който електромагнит е навит противопосочно, редувайки магнитните полюси, т.е. средния е с обратна посока на навиването и презастъпва малко от следващия магнит, т.е. лицето му е малко по-голямо от това на постоянните магнити.
3. Управление - бягащо магнитно поле, чрез смяна на поляритета на електромагнитите, вързани последователно и противопосочно. Смяната на поляритета става, чрез Н-мост от 4 бр. MOSFET-транзистори, управлявани от линеен Хол-датчик. Целта на използвания линеен Хол-датчик, а не тригерен, е регулиране на прага на сработване, смяната на поляритета на статора-електромагнит, с цел регулиране на оборотите посредством закъснението на превключване - ШИМ, чрез свързването на Хол-датчика в компаратор.

Мога да начертая схема на идеята за линейния мотор, но малко по-късно ще я приложа към поста.

Ако някой има някаква идея, различна от моята, ако може да помогне. Има фабрични линейни двигатели, но не съм запознат с принципа им на работа. Горното са мои разсъждения и не съм сигурен, че съм на прав път.
« Последна редакция: Декември 30, 2014, 07:09:51 am от Maistora52 »

Неактивен valex

  • Специалист
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 1 505
  • Пол: Мъж
  • изчислителна техника
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #1 -: Май 22, 2014, 08:05:24 pm »
EDM electronics
Според мен начина на компоновка на статора и ротора зависи много за какво ще се ползва линейния двигател.
Така както ти си го начертал няма определеност на посоката на движение.
Най-лесно е да направиш 'линейна развика' на електродвигател с постоянни магнити.  Обикновено там статорните и роторните полюси са различни на брой за да се постигне плавност на движението. И в повечето случаи са трифазни.
Мисля че има доста готови базови конструкции. Ще потърся.
« Последна редакция: Май 23, 2014, 08:58:53 am от Maistora52 »

Неактивен Vector

  • Стабилен
  • ****
  • Публикации: 559
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #2 -: Май 22, 2014, 09:11:43 pm »
Това е добро , но дали не можеш да ползваш и другия полюс на бобината,т.е да има два ротора ;)
« Последна редакция: Май 23, 2014, 10:42:21 am от Vector »

Неактивен nizo

  • Стабилен
  • ****
  • Публикации: 751
  • Thoughts become things!
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #3 -: Юни 09, 2014, 05:45:11 pm »
Това както е нарисувано няма да тръгне. Магнитния поток ще си остане в електромагнита, а той самия ще се залепи за релсата ти. Не е добре да имаш постоянни магнити. Най-добре ротора да ти е просто желязо, а по релсата да имаш множество електромагнити с формата U, като движещата част затваря формата U. Това е най-мощния принцип за движение, като на всичкото отгоре при отваряне на формата U може да прибереш почти цялата енергия обратно.

smsi-h

  • Гост
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #4 -: Декември 28, 2014, 11:04:24 am »

Неактивен Радико

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 7 263
  • Пол: Мъж
  • Потребителя не съществува
    • http://martinov-radiko.blogspot.com/
  • Скайп: radiko1a
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #5 -: Декември 28, 2014, 11:25:39 am »
smsi-h
Добро утро малко си чел явно по въпроса в форума. знаеш ли колко човека тук имат същите разработки. и колко е написано тук по темата. За справка виж двигателя на  майстора:http://mazeto.net/index.php?topic=8339.0
А има поне още три теми по въпроса.
Та излиза, че не само коментарите, и темата идва в повече.

Неактивен Брадатия

  • Специалист
  • Подготвен
  • ***
  • Публикации: 111
  • Пол: Мъж
  • Мераклиите са повече от китайците!
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #6 -: Декември 29, 2014, 09:41:59 am »
Никой няма и да ти представи реално работеща установка, защото още няма такава. Ние с един колега от форума, миналата година си поиграхме няколко месеца с различни варианти на магнитни двигатели, но без успех. Сваляхме характеристики на различни магнити, чертахме векторни диаграми, смятахме сили, въртящи моменти и т.н. В крайна сметка магнитите са с постоянни параметри и рано или късно (зависи от триенето в движещите се елементи) системата спира и остава в покой. Ако има магнити които се държат с ръка, се получава някакво движение, но понеже не можем да измерим вложената сила се самозаблуждаваме, че е изключително малка, а резултантната голяма (например развъртане на добре балансиран ротор). Затова всички такива системи като им се направи самозахранване спират и няма досега работеща установка, освен тези на магьосниците в Ю-туба! ;)
« Последна редакция: Декември 29, 2014, 01:12:52 pm от Maistora52 »

Неактивен GreenHulk

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 1 270
  • Пол: Мъж
  • Астронавигатор
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #7 -: Декември 29, 2014, 03:06:11 pm »
А това с V-Gate (магнити на цилиндър във форма на буквата V) където от самото въртене се повдига периодично активиращия магнит и то ли е шашма? Поне това би трябвало лесно да може да се репликира и не е толкова скъпо.
« Последна редакция: Декември 29, 2014, 03:13:17 pm от Maistora52 »

Неактивен EDM electronics

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 4 493
  • Z - Оркестър Вагнер
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #8 -: Декември 29, 2014, 04:36:48 pm »
Аз мисля, че всички изместихте темата в посока СЕ-магнитен генератор, а тя е за линеен електромотор.
Такива мотори се продават много отдавна, има ги и на нашия пазар, но със стандартни размери. Идеята ми с този мотор беше да се управлява електрическа плъзгаща врата. Италианците имат такива врати - никаква механика.

Ей това е темата тук!

Неактивен juliang

  • Заинтригуван
  • Много Напреднал
  • *
  • Публикации: 6 178
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #9 -: Декември 29, 2014, 04:49:10 pm »
Това за вратата е напълно осъществима идея. Осигуряваш врата, която да не е много тежка, осигуряваш й съвсем леко движение, нареждаш й отдолу постоянни магнити, а към пода реализираш "бягаща пътечка" от електромагнити.
Но ... смисъла се губи. Тая врата някой трябва да й носи тежестта. Икономически неизгодно е да държиш постоянно включени електромагнити, върху чието поле вратата да левитира, дори ако говорим за домашна врата с тегло от 10-20 кила. Цената на магнитите които трябва да се вградят във вратата пък ще я направи практически непродаваема. И за какво? За да си имаш някаква хай-тек врата в хола ...
А хората си правят влакове на тоя принцип вече. MAGLEV влаковете чукат на вратата, просто все още са икономически неизгодни, не че не можем да ги произвеждаме. Всъщност те се и произвеждат, и се ползват, но ... по-скоро е като демонстрация на "ние можем, а вие не можете". Точно като самолетите Конкорд, които заминаха в историята. Не че бяха лоши, просто са неоправдано скъпи за ползване. Имаше еуфория за 10-20 години, след това ... просто ги спряха.

Неактивен Аtos

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 4 290
  • Мисля, следователно...мисля!
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #10 -: Декември 29, 2014, 04:54:00 pm »
juliang, за какво ти е да левитира вратата, бре?
Прави се на обикновени релси с лагери, а магнитно е само ЗАДВИЖВАНЕТО и.
Може да наредиш магнитите отгоре без проблем, защо трябва да я носят?

Неактивен juliang

  • Заинтригуван
  • Много Напреднал
  • *
  • Публикации: 6 178
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #11 -: Декември 29, 2014, 05:24:42 pm »
juliang, за какво ти е да левитира вратата, бре?
Прави се на обикновени релси с лагери, а магнитно е само ЗАДВИЖВАНЕТО и.
Може да наредиш магнитите отгоре без проблем, защо трябва да я носят?
Ми това можеш да го направи всеки - един магнит на вратата и 10-тина електромагнита наредени по продължение на касата. Оптрони или механични превключватели, и елементарна електроника която да може да "реди" импулсите за отваряне или затваряне. Но това е ... безмислено, непрактично. За какво ми е такова чудо, като мога да сложа прост ел. мотор за 5 лева? Колко често се чупи такъв мотор? Веднъж на ... 10 години? На 20 години? Вижте вратите в моловете - изкарват по 5 години без чупене, въпреки че работят почти ежесекундно. Една верига и един ел.мотор - неща, доказали надеждността си почти столетие.
Докато за да докараш тази врата да се плъзга плавно, ще ти трябват поне 20-30 електромагнита (спрямо 2-4 намотки в електромотора). Трябват ти електрически или механични датчици - отново потенциални проблеми при дългосрочна употреба. Трябва ти електроника която да управлява нещата. Бързото движение и бързото спиране ще изискват големи токове - което значи дебели кабели, мощни релета. А на ел. мотора му трябва просто един редуктор.
Сега си представи, че трябва да задвижиш с този механизъм портал във военна база
 - 15 метра дълъг, изграден от стоманени елементи, тежащ 2-3-5 тона. Колко магнити, с каква сила ще ти трябват? Съпоставимо ли е като цена и безотказност с един мотор 3 киловата, куплиран с редуктор?
Така че - да, не е проблем да си направиш такава врата. Просто е непрактично.

Неактивен EDM electronics

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 4 493
  • Z - Оркестър Вагнер
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #12 -: Декември 29, 2014, 06:17:47 pm »
 juliang, ама хич не е така...
С мотор за 5 лв. може само да се направи демонстрация на някое хлапе, що е туй "вентилатор".
Идеята на линейния мотор е да се премахне амортизацията на електромотора, която винаги я има, и механиката - ремъците, които се разтягат и износват периодически. Отделно е шума, който никак не е малък. Та ел. моторите за плъзгащи врати в Китай струват по най-малко 100$, щот на първо място са безчеткови, после са безшумни, трето са с червячен редуктор - много важно и напоследък са стъпкови, и са с електронно управление, задължително с контролер. Разликата между зъбчатия и червячния редуктор е огромна от страна на шума.

Предимството на линейния мотор е безспорно, но го правят само италианците. Няма никакво триене, никакъв шум, никакви корди или ремъци и най-вече лесен и бърз монтаж. И линейният мотор няма един магнит и безброй намотки, а обратно - една намотка /хайде 2-3 за да има бягащо поле/ и N-на брой магнити, в зависимост от дължината на вратата, които се захващат направо на нея - отгоре. Примерна схема на такъв мотор съм дал най-горе в първия пост. Той всъщност представлява разгънат обикновен мотор, а някой каза, че нямало да работи. Ето, работи:

https://www.youtube.com/watch?v=swQhUEENgRQ

https://www.youtube.com/watch?v=i4BQmp-nlow

Неактивен GreenHulk

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 1 270
  • Пол: Мъж
  • Астронавигатор
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #13 -: Декември 29, 2014, 06:22:02 pm »
juliang, под V-GATE имах предвид тук на 0:50 https://www.youtube.com/watch?v=9-MT02pbZe8 .
Тоест във връзка с даденото от Майстора - периодично автоматично внасяне на магнитно поле в система от магнити.
Извинявам се на EDM electronics за отклонението, исках да уточня.

Неактивен juliang

  • Заинтригуван
  • Много Напреднал
  • *
  • Публикации: 6 178
Re: Линеен електромотор с постоянни магнити
« Отговор #14 -: Декември 29, 2014, 08:02:21 pm »
@EDMElectronics - виж (в Прамиз примерно) колко ще ти струват 50 магнита 25 х 20 х 10 мм. Аз ги смятам накъм 650 лева. В къщи имам 7 врати - това са 5 бона. Е*ти вратите... И да не е 5 лева... 50 да е, 100 да е, 200 да е един традиционен механизъм - пак е в пъти по-евтино. А ако си го направиш сам - ще е още по-евтино. Мотори от стари матрични принтери или плотери вършат идеална работа.

@GreenHulk - не можеш да внасяш поле едностранно. Магнитите, които внасят това поле в системата, също изпитват усилие, равно и противоположно по посока.
Тая диджавка, която се спуска надолу има 2 варианта - да работи на отблъскване, или на привличане.
Ако е на отблъскване - силата която ще внася в системата на колелото ще е точно равна на теглото на джиджавката. Просто защото джиджавката ще натиска точно с тази сила - колкото тежи самата тя. За да я върнеш нагоре обаче ще трябва да приложиш сила, точно колкото да повдигнеш точно тази джижавка на точно тази височина, на която е била в началото на цикъла. И не печелиш нищичко.
Ако е на привличане нещата са малко по-засукани, но резултата е същия. Ако приемем че джиджавката е цилиндричен магнит, и полюсите са му в двата въртенето на търкалото ще е вследствие на това, че всеки следващ магнити е по-близко до краищата, и силата на привличане нараства все повече и повече. Обаче като стигнеш края на "V"-то, магнитите ще са във възможно най-крайни позиции, където привличането между тях и джиджавката ще е най-силно. Трябва да разкъсаш това привличане, за да можеш да започнеш отново цикъла с магнитите, които са най-събрани един до друг, най-отдалечени от краищата на джиджавката, и съответно със най-малко действаща привличаща сила. За да разкъсаш близкостоящите магнити и да преминеш към далекостоящите трябва да жертваш инерция на търкалото. А точно инерцията на търкалото ти е печалбата. Ще я похарчиш за да прескочиш "върха" и да почнеш "да се спускаш" отново.
Със същия успех можеш да завъртиш една тежест около хоризонтална ос и да се надяваш, че енергията получена при спускането ще е повече от енергията която ти трябва да качиш тежестта обратно горе. Но понеже в чисто механичната конструкция няма магнити, няма да седнеш дори да опитваш, защото знаеш че няма да стане. Просто е твърде изчистена, съвсем ясна как работи и става ясно от пръв поглед че не бачка. Обаче като има едни магнити, дето са "тайнствени" и "загадъчни"... решаваш че основните физични закони няма да важат. Е ... важат за съжаление.
А как я въртят джиджавката на клипа ... почти съм сигурен че със струя сгъстен въздух поставена някъде извън кадър.