Как стать автором
Обновить

Комментарии 122

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Это чисто тестовый экземпляр для экспериментов, мы не планировали его массово производить и продавать. Но если вам хочется именно такой, то мы можем для вас его сделать, цена будет в районе 15к.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Отдельное спасибо за то, что не побоялись назвать примерную цену. А то обычно начинается: пишите предложение, только по договоренности, мы вам перезвоним и т. д.
Если не запатенотовали то советую сделать это.
А если разобраться — является ли открытая публикация конструкции препятствием для «патентных сквоттеров» (читай мошенников) в патентовании и попытке потом отсудить денех у реального изобретателя если он будет изделие производить?
Это в биткоинах или йенах цена?
Мне в биткоинах нравится. Будем как роснано)
Вообще-то сарказм сарказмом, а некоторым нищебродам вроде меня действительно не понятно в рублях или долларах.
Нет слов, просто шикарно!
+1
Интересная железка) А от чего зависит передаточное отношение?
От числа полюсов магнитов и зубцов водила. В нашем случаи, когда вход — солнечная шестерня, а выход с водила, то понижение Ns/Nv (Nv-число зубцов, Ns — число пар полюсов). Но также число зубцов и число внешних магнитов тоже связанны между собой
А есть какие нибудь статьи про кинематический и силовой расчет такого редуктора?
Такой редуктор защищён от перегрузок… Магнитный редуктор просто провернётся и не сломается

Судя по результату на видео, недостаток превозносится, как преимущество.
Я имею ввиду сила направлена, в обратную сторону, при превышении нагрузки. Естественно все зависит от юзкейса. Но скажем, если это какая то линия подачи, то последствия непредсказуемы.
Как решение, возможно использовать большее количество магнитов, для того что бы уменьшить рабочий угол поворота каждого из них, а так же нужны компенсаторы.
Я написал так как есть и также указал в недостатка, что передача момента у механического выше. Я не рекламирую его, а описываю его характеристики, особенности и возможные задачи где он был бы предпочтительным.
Ну, мне кажется когда говорят «защита о перегрузок», то так же имеет ввиду что, в случае работы этой защиты, не страдают связанные в целевым объектом вещи. А в таком виде, это больше вредительство чем защитная мера.
Даже Ваш эксперимент с бутылкой, показал, что на нить (путь это будет кран и трос), в случаи срабатывания «защиты», прикладывается гораздо большая сила, чем в рабочем режиме. Последствия очевидны.
Еще раз, это не упрек именно в Вашу сторону, но «защитой» я бы это не называл.
>Даже Ваш эксперимент с бутылкой, показал, что на нить (путь это будет кран и трос), в случаи срабатывания «защиты», прикладывается гораздо большая сила, чем в рабочем режиме
В режиме перегрузки прикладываемая сила / момент больше чем в рабочем режиме. Удивительно!
Защита как защита. В случае перегрузки двигатель не вырвет из креплений, не слижутся и не уничтожатся элементы трансмиссии. При том максимальный момент будет отрабатываться, хоть и рывками. И хорошо, что так, так как остановка электродвигателя под нагрузкой ни к чему хорошему не приведет. А чего вы собственно хотели? Большее можно получить только ограничением нагрузки или момента, оборотов, мощности двигателя
Из минусов — гипотетически для восстановления нормальной работы потребуется снизить момент ниже максимального.
Почему не использовать редуктором планетарку на подшипниках? У неё момент удержания всяко выше.

И да, нынче «инженерам» уже не модно быть грамотными или это писалось впопыхах — быстрей статью запилить, для того чтобы… что? :(
Так и тут на 40 тысяч не делают. Или чего, если тут магниты, то про подшипник можно не думать? А нет! Цитата:
Слабым звеном в нём являются только подшипники


И вообще-то я задал вопрос — «почему не?». Я даже не предлагал ничего, ну, кроме разве что «идеи».

На 30 тысяч подшипники я знаю, при чём на такой скорости будет работать только один. Про гидродинамические я знаю, но с ними не знаком особо, поэтому молчу.
Бесконтактные магнитные подшипники ??
Да нет, обычные стальные, только шары облегчённые или вопрос о чём-то другом?

Пассивных магнитных подшипников выпускаемых промышленно, по сути и нет (или уже есть?), прототипы и всякая мелочь типа кулеров в компьютерах не считается.
Также можно развить идею до использования керамических подшипников, которые в модельные ТРД устанавливают.
чуть меньше 40
если kv: 4068 U/min-1 умножить на 11v то 44748 оборотов получается.
А если смотреть по фотке (и то же внизу) указан коэффициент — 6,7:1, а ниже скорость RPM — 5940 и 5820?
да точно :)
Подозреваю (читай уверен), обороты там указаны без редуктора (и нагрузки), то есть максимум который возможен вхолостую.
И срок службы несколько часов, периодами по 20 минут :)
Хотя… тоже имеет право на жизнь. Кому-то же это надо.

3 киловатта это мощность неплохого «шпинделя» для станка — сталь, камень (или мощность двигателя мокика/мопеда). Но там конечно размер другой, нагрузки другие, да почти всё другое.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
У данного образца редуктора момент срыва 0,6Нм
Это значит, что при плече (радиусе шкива) 30мм максимальный вес, который можно будет поднять, составит 2кг.
Естественно такой редуктор предназначен для повышения момента моторов, имеющих меньший крутящий момент.

Тут важно помнить, что мощность электродвигателя определяется не только создаваемым крутящим моментом, но и скоростью вращения ротора, при котором он этот момент создает.

Таким образом, даже такой опытный редуктор можно соединить с электромотором мощностью 500Вт, который работает при скорости 80.000 об/мин и имеет при этой скорости крутящий момент 0,06Нм (0,06Нм*80.000рпм/9550=0,5кВт)
Наш редуктор будет поднимать его крутящий момент до 0,6Нм, понижая скорость выходного вала до 8.000 Об/мин.

Если я правилно понял, то вместо внутренего магнита в редукторе можно поставить статор мотора, и генерировать магнитное поле в нем? Т.е. добавка промежуточного «водила» к обычному БК мотору, между его ротором и статором, может выполнить редукцию?
Да, все верно
Да, так можно, но это не так эффективно. Поскольку тогда момент срыва будет зависить от поля статора и его всегда нужно будет держать под напряжением и не слабым
Да, логично. Векторное управление невозможно тогда.
А на аутраннерах?
вместо внутреннего магнита и водила можно просто поставить статора с обмотками и получим тот же bldc. При этом места для обмоток будет больше за счёт исключения водила плюс исключается один из не магнитных зазоров.
Такого эффекта как от редуктора не получится. Редуктор позволяет бесплатно удерживать большой момент. Мотор же при удержании такого момента превратится в кипятильник.
Не совсем бесплатно. Внутренний ротор тоже ведь держать надо. Пусть и меньшим моментом.
Да, я был уверен что все уже изобретено до нас :)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
У мотор-колеса прямая передача вращения на «покрышку» — чем выше номинальные обороты двигателя, тем нижу у него КПД на низких оборотах. А как мы понимаем, колесо не должно мгновенно набирать скорость — чтобы не задымились колеса.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А каков КПД данного редуктора? т.е. греется ли он при работе вообще?
И еще вопрос — проскальзывание. Механический редуктор не проскальзывает пока не нарушена структурная целостность. как с этим у магнитного?
Он греется, но как сильно пока не понятно. Пока тестируем.
В нём потери идут в подшипниках и в магнитомягком материале на перемагничивания. Ориентировочно потери в нём такие же как и в моторе на холостых.
Снизить потери на перемагничивание поможет использование ферритов или шихтованной стали :) Хотя, может у вас уже что то такое.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
«бесшумность» и «подводные аппараты»… Скорее всего военные сами и заказали разработку подобного изделия.

Почему не снилось? Емнип, у нас несколько различных организаций, которые разрабатывают электродвигатели для военных и окологосударственных предприятий. Для того же газпрома, например, в мск был разработан двигатель с аналогичным соотношением сторон. В авиации сейчас эта тема активно развивается, хотя и требования там другие совершенно

Как у него обстоят дела с люфтом при нагрузках (70% от пика при срыве)? Если с люфтом все ОК приделав энкодер получится отличнейший сервопривод.
Люфт в пределах угла создаваемого шириной внешнего магнита. В вашем случаи будет +-10градусов вроде. Люфт не свободный получается, а с натягом(как мягкая муфта).
Здорово, что вы тестируете редуктор на новом для промышленности физическом принципе. Что думаете про воздушный редуктор? Бесколлекторные моторы используют на дронах, а турбины в стоматологической бормашине
Не новом. Например: www.magnomatics.com/pages/technology/low-ratio-magnetic-gears.htm

Насчёт воздушного редуктора не слышал, но гидротрансформаторы более чем полвека применяются в автоматических коробках передач на авто.

Бесколлекторы и в бормашины уже пришли

Подумаешь, бормашины. Они в шуруповёртах и дрелях, даже в «точилах» и в стиральных машинах.

Ээээ, Вы видимо либо не поняли юмора, либо никогда не были у стоматолога (оставим профилактику на Ваше усмотрение). Так вот, бормашины дантистов крутятся до сотни тыщ оборотов, поэтому до недавнего времени были все как одна пневматические, с бонусами в виде шлангов и компрессора с ресивером. Сейчас же и моторчики прокачались.
А что до всяких мощных бытовых применений, то вообще не удивили. Стиралки "директдрайв" отличная штука

Нипонял, да. А патамушта на бормашинки стоматологи не имеют эксклюзивных прав и всё тут :)
Еще в 2000-м сверлили мне советской бормашиной, спросил сколько оборотов, ответили — 300 тыс. в минуту.
Ошибка в первой строке статьи.
А какой будет момент если сделать редуктор ну скажем 100мм диаметром
и конструктив в виде диска а не цилиндра?
У диска можно магнитами с двух сторон обернуть.
Прикинул для диска с магнитами с одной стороны, получается 2-4Нм
вот, можно уже приличную серву сделать

еще вариант на внешнем магнитном кольце использовать массив холлбаха. так момент срыва раза в полтора увеличится. внутри его сделать сильно слржнее-дороже, но если получится, то упретесь в теоретически максимальный момент этой конструкции (не учитывая космические варианты типа сверхпроводников и тд)

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Да, все беколекторные моторы BLDC работают как генератор без тока возбуждения. Для простейшего снятия мощности достаточно 3хфазного диодного моста.

Не все. Только с магнитными сердечниками

Интересное, но нишевое устройство.
Ограничение момента, это здорово, но оно и регулятором прекрасно реализуется, редукция небольшая, приведенный момент инерции тоже будет в разумных пределах (мы же про БК мотор говорим). Про бесшумость — с чем сравнивали? С шуруповертом? Сравните с прецизионным Maxon, удивитесь.

Попадалось совсем недавно место где такие решения уместны — стартер/генератор в микро ТРД. Там до 20Krpm надо в режиме стартера крутить, а на 120Кrpm в режиме генератора работать. Первое просто, второе очень сложно. Сейчас Jetcat выкатили на модельный рынок моторы с похожими устройствами, во внутрь еще не лазил, на рентгене посмотрел — очень похоже. Есть несколько контор в мск с полуготовыми ТРД, можете попробовать скооперироваться.
Maxon видели, но они отдельно редуктор без мотора продавать не хотят.

А кто сейчас занимается микроТРД в Москве?

Ниша применения довольно узкая, хотя и интересный девайс. При необходимости поднять мощность на низких оборотах — можно и в бесколлекторнике просто больше магнитов и обмоток засунуть, так что для промышленного применения — не особо полезен. Для мелких серий — дороговато получится. Только для прототипирования какого-нибудь…
Ну да, это вроде как не проблема. Когда понадобились высокомоментные двигатели для серв прямого привода, просто сделали их в виде блинчиков, увеличили диаметр, поставили 40 пар полюсов и намотали обмотку из большего числа витков.
HOMPAIN
Насколько я верно понял — исполнитель вашего заказа не отдал вам матрицу для намагничивания магнитов. Это сборная медная катушка, фактически намотанная толстой шиной. При импульсном включении она формирует магнитное поле будущего магнита — принудительно.
Качественно изготовить такую катушку -действительно дорого. Так-как требуется услуги кузнеца (выглядит именно так как звучит). А вы её уже оплатили… и не получили… С ней у вас получится запустить свой всечной заводик с низким стартом. Там делов-то — кнопку нажать…
Интеллектуальную собственность как то защищали, патенты?
Энивей, молодцы, очень интересно, автор пиши исчо!

Магнитный редуктор, по сути, это мультипликатор числа полюсов. Почему бы сразу не изготовить двигатель с бОльшим числом полюсов, и тем добиться увеличения момента?

Увеличение полюсов на моменте скажется слабо. Основное на что это повлияет — это более стабильная работа и увеличение КПД на низких оборотах и снижение КПД на высоких. Единственный действенный способ увеличить момент- это увеличение диаметр и общего объёма мотора. Мы пытались спроектировать двигатель под нужный момент всеми способами, что бы отказаться от редуктора.

Магнитный редуктор отличается от мотора в первую очередь тем, что в нём вместо статора стоит сильный магнит. Что бы на статоре создать аналогичное по силе поле в него нужно вбухать очень много энергии. А магнит это делает без каких либо затрат.
А что если собрать редуктор вокруг мотора? Что бы ротор двигателя был статором редуктора, можно выиграть в длине/массе конструкции, проиграв в диаметре, но при этом сэкономив на магнитах.
Могли бы вы сказать, какие вам требовались выходные параметры привода (уже на выходе, на рабочем инструменте) — какие обороты и какой момент. А так же, какое питание на входе. Размеры, вроде, из статьи понятны — диаметр 40мм, длина — не ограничена (?).
Хочу попробовать тоже посчитать варианты.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
К сожалению мы не можем на данный момент сказать все параметры, заказчик может быть против.
Эх, ёлки-палки, жаль…
Хотелось бы рассмотреть ваш случай — действительно ли нельзя обойтись без редуктора. Пока что мне попадались только проекты, где увеличение полюсности вполне решало вопрос редукции с сохранением КПД.

Но, если позиция вашего заказчика изменится — буду вам благодарен.
Еще раз напомню, что хотелось знать:
— требуемую скорость и момент
— напряжение питания
— желательные габариты и ограничения

Подбирая редуктор мы упёрлись в две основные проблемы. 1) Что бы редуктор смог реализовать весь потенциал безколекторного мотора, он должен быть размером сравнимым с размером мотора. С ним мотор перестаёт быть компактным.

Гм, но ведь магнитный редуктор у вас тоже получился размером сравнимым с размером мотора?
Редуктор способен плавно подавать и удерживать момент.

А как насчёт точности передачи момента? Не будет так, что при попытке создать шаговый (позиционный) механизм, зависимость положения конечного элемента от положения вала двигателя окажется слабо предсказуемой и сильно зависимой от противодействующих сил (нагрузки)?
Данный редуктор — это тестовый образец и в нём мы не гнались за минимальным размером. Рабочая часть у него 20мм длиной и 30мм в диаметре. Если его делать сразу в корпусе мотора, то уйдёт ряд подшипников и редуктор добавит к мотору 30-60% длины.
Я правильно понимаю, что от размеров (длины, диаметра) редуктора зависит так же максимальный передаваемый момент?
Да. Также на максимальный момент влияет сила магнитов(их толщина).
Данные редукторы работают как повышающие число оборотов?
Да, он работает в обе стороны. Но в повышении оборотов смысла нету.
Ну вообще то есть, к примеру механические компрессоры в автомобилях.
У такого редуктора есть ещё один плюс: с помощью него можно передавать момент между средами с разными давлениями.
Есть ещё один недостаток, такое редуктор плохо делает удержание. Обычно через редуктор, можно мотором контролировать торможение, а здесь, если что…
Вопрос: а параллелятся ли такие редукторы? Если взять два редуктора и механически скрепить их входы (вход со входом) и выходы (аналогично), то срывающий момент увеличится?
Да, так можно. Но проще увеличить диаметр редуктора.
О, вам вопрос: как изменяются характеристики при масштабировании? Мы увеличили диаметр конструкции в два раза, как поменялись характеристики? Линейно? Логарифм?
Момент с возрастает пропорционально квадрату диаметра и пропорционально длине. Но также растут и потери. В целом описать все характеристики одной зависимостью невозможно так, так как все они связанны между собой и всегда один параметр можно улучшить, но в другом проиграть. Например, в данном редукторе можно максимально увеличить толщину внешних магнитов, сократив размер магнитопровода. Тогда пиковый момент увеличится, но сильно сократится КПД редуктора и он будет работать рывками. А если редуктор большего размера, то толщину магнитов можно увеличить безбоязненно.
Чтобы соблюсти требования мотор получился длиной почти полметра при диаметре в 40мм.
Неужели:

image
Нет, но мы думали над этим вариантом использования)
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я в своё время интересовался магнитной муфтой, но магнитный редуктор вообще просто КЛАСС!!!
Это нереально круто! Вопрос шкурный: А возможен редуктор по данной технологии в пределах размера 5х5х2см с передаточным числом 21:1? Это я к чему: У страйкболистов больная тема — шестерни. Сейчас один комплект (а продаются они чаще всего комплектом) стоит от 5к рублей. А тут просто идеальный вариант, особенно в плане клина.
Да, такое передаточное отношение сделать возможно.
И в размер реально уложиться?
Да, вполне. Вопрос только в моменте. Его может не хватить.
Там нужен высокий момент чтобы пружину поршня сжать,
будете оружие с таким редуктором на тачке перед собой катать
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
вот именно так я бы на страйкбол сходил

Купи стальные. Только шуметь будешь как будто аатомат настоящий.

Я инженер командный и перепробовал возможно уже все шестерни, от гардера до лонекса, от классик арми до системы. Все шестерни ломают зубы при определенных проблемах, причем самая проблема, передача от мотора к моторной шестерни

Ах, я немного не в этой теме. Быстрый гугл показал что там и так всюду "какбысталь", но валы 3мм и пиньоны с мелким модулем. Скорее всего проблема в резком технологическом скачке для следующего этапа, и ограничений по весу/размеру и НЕпревышении мощности- текущей достаточно Гирбоксы и сейчас то не особо дешёвые, а представьте что более мощный и технологичный будет стоить в 5 раз дороже. Вообще с радостью бы посмотрел что да как на самом деле в страйкбольных штуках, сам не владел не разбирал.

Гирбоксы и сейчас то не особо дешёвые, а представьте что более мощный и технологичный будет стоить в 5 раз дороже

Это норма (: Заплатить за не убиваемою передачу за 10-15к рублей — норма. Лонексовые шестерни (которые я очень люблю) сейчас стоят 7500 за набор и у некоторых сокомандников умирают стабильно раз в сезон.

Использование магнитного редуктора после BLDC мотора похоже на использование редуктора собранного из генератора и ещё одного мотора. Как с генератором можно было бы выкинуть первый мотор и генератор и просто подавать правильное напряжение на выходной мотор, так и здесь можно выкинуть первый мотор и сердечник с магнитопроводом редуктора, и просто заменить их на новый ротор, который питать подходящим напряжением и крутить медленнее, но с большим моментом.
Нет, ваши рассуждения не верны. По вашей логике любой мотор смог бы выдавать любой момент, просто за счёт уменьшения скорости. Это не так.
Мотор будет давать точно такой же момент, как редуктор, т.к. это будет мотор в корпусе редуктора, и использующий внешние магниты редуктора. Просто магнитное поле ротора будет создаваться обмоткой, а не магнитопроводом. Единственное ограничение, которое я вижу — это, что обмотку не удастся эффективно охладить если выжать из неё такое же поле, как давал магнитопровод и крутить на таких же пониженных оборотах.
Обмотка в том же корпусе будет потреблять 100ватт, что бы создать поле эквивалентное магниту. Мотор будет как лампочка светиться, что бы просто такой момент удерживать.
А какой софт используете для расчетов?

Идея ни разу не нова и называется магнитной муфтой. Но — основное назначение не сколько изменение передачи, сколько передача момента через герметичную стенку без сальников, например в вакуум.
Что до вашего конкретного прибора — 1)в видосе подключен шурик — это уже низкие обороты через редуктор, при включении реверса прокручивается пару раз, после чего чел за кадром задумался и больше реверс не включал. С чем связано?..
2) у меня из 9 движков инраннеров(ротор внутри статора) магниты разлетелись на 5, это популярная проблема. А вы тут самостоятельно клеите, кевларовую нитку не забыли намотать?
3) если пилите и проектируете сами, что мешает сделать двойной ротор? Обмотки крутят барабан, а внутри него крутится ротор.
4) какие требования к рабочим оборотам? Какие требования к реверсу? Мотор можно собрать даже инраннер на куче полюсов.
Если нет нужды в реверсе, то удержание выполняется обгонной муфтой, а регулятор можно напрограммировать на моментальное отключение при превышении тока.
5) задача редуктора — повышение момента, что-то эта штука рукой за нитку удерживается. Какой тогда смысл? Был у меня моторчик небольшой, не 4056, а 4872 вроде, по даташиту обещали 8 полюсов и 3 киловатта, остановить ротор рукой с прикрученным плечом полметра невозможно.
6) защита от деструктивного стопорения(срез зубьев шестерен) называется фрикцион, в простонародье сцепа.
7) то что большинство современных бк идут без датчиков холла не значит что их ещё не изобрели. Срыв ротора на "малых оборотах" и прочее — особенность бессенсорных моторов, регулятору надо подергать ротор вперед назад, чтобы знать куда крутить дальше.
Итого выводы — основное преимущество — относительная деревянность прибора с применением рокетсайнс при рассчетах. Надежности нет — многорядные подшипники и магниты на роторе, абсолютной бесшумности нет — опять же подшипники, червячная передача будет тише. Соосность есть и планетарке. Момента нет, удержания нет — крутится рукой в любую сторону. В чем я не прав?

Магнитная муфта — это магнитная муфта, а магнитный редуктор — это магнитный редуктор. Это разные, хотя и похожие вещи.
Идея магнитного редуктора действительно не нова. Она была запатентована еще в 60ых годах в США.

В данной статье мы показываем практическую реализацию механизма и описываем принципы его работы.

Все BLDC инранеры высокоскоростные. Именно поэтому мотор-колесо для велосипеда мощностью всего 500Вт имеет внешний диаметр порядка 20см.
Шумность — характеристика накопленная. В магнитном редукторе «шумят» только подшипники (не считая аэродинамического шума ротора и водила) — свести шум подшипников к нуля можно устранением зазоров, применением прецизионных подшипников, применением подшипников скольжения.
Ответы на другие вопросы ищите выше в комментариях.
У меня есть сомнения насчёт правомерности размещения таких статей в хабе «Сделай сам».

«Сделай сам „- подразумевается возможность повторения конструкции читателями в условиях “на коленке».

Трактовка же «можно использовать в DIY» — слишком широкая. В DIY можно использовать что угодно.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Изменить настройки темы

Истории