Перейти к содержанию

Расчет мотора "поршень" (как реле)


Рекомендуемые сообщения

Здравствуйте. Искал по всему интернету уже дня 3, может плохо ищу, не ннашел. Мне надо сделать мотор - катушка и поршень-магнит внутри. Зачем он нужен? Для редуктора в виде рычага. Можно было бы взять обычный мотор, но нужна огромная сила на малую единицу площади, бесщеточный и высокая частота перемещений.

Конкретно это нужно для попытки сделать орнитоптер - аппарат типа дрона, использующий вместо пропеллеров крылья. Питание орнитоптера - проводное, 5 Вольт 20 Ампер компового БП.

Мне надо сделать 2 электромагнита с сопротивлением 0.560 ома каждый. У меня есть проволока 0.51мм (в изоляции) всего 16 метров. Эти электромагниты должны отдавать силу по 45 Вт каждый (9 Ампер).

А вот с крыльями проблема. Нету легких и крепких материалов. Надо уменьшить площадь крыльев и увеличить частоту работы мотора. А железо же не может работать на высоких частотах? Нужен какой-то феррит. Есть чашечки 3 см М2000НМ. Они очень легкие и проверял притягиваются лучше чем железо

В общем, сила должна быть чтобы удерживать 45 грамм, а сопротивление переменному току до 2000 Гц - 0.560 ома ну чтобы 9 Ампер пропустил.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

Тебя спасёт кривошипно-шатунный механизм. Он очень эффективно преобразует вращение в возвратно-поступательное движение. На таком принципе, например, построена автоматика некоторых скорострельных авиационных пушек.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

Тут не мотор надо рассчитывать, а механизм и материал крыльев, способные выдержать возвратно - поступательные движения с частотой в сотни герц. 

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Гость Алекс-Юстас

С частотой сотни герц машут крыльями только колибри. Ну, и комары. Только размер крыльев у них измеряется в миллиметрах. А аппарат размером с ворону должен делать взмах примерно раз в секунду. Электротехническая сталь (сердечники трансформаторов) спокойно работают на частотах до десятков кГц. Так что ферриты тебе точно не понадобятся.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кинематика машущего полёта сама по себе очень непростая штука, а уж на таких частотах - вообще космос. Там ведь недостаточно крылом вверх-вниз махать, его ещё при этом в разных плоскостях поворачивать нужно.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

С частотой сотни герц машут крыльями колибри и комары. Но у них крылья измеряются в миллиметрах. У ворон частота взмахов примерно 1 Гц.
А электротехническая сталь (трансформаторная) спокойно работает на частотах вдо десятков кГц. Так что феррит здесь точно не нужен.

Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

8 часов назад, DisplayName сказал:

Мне надо сделать мотор - катушка и поршень-магнит внутри. Зачем он нужен? Для редуктора в виде рычага. Можно было бы взять обычный мотор,

Не можно а нужно. 

Поясню. Любой "поршневой" мотор имеет один огромный недостаток - рабочий ход поршня разделен на три участка:  старт - максимальная скорость - стоп. То есть непосредственно преобразование электрической энергии в механическую происходит на очень небольшом центральном участке. В обвычном же электромоторе эти участки отсутствуют. И чем больше больше у обычного электромотора полюсов, тем большую мощность он может преобразовывать.

По тем же самым причинам невыгоно использовать для полета возвратно- поступательные движения. Птицам его природа применила для возможности отдыха мышц на конце взмаха. Механизму же отдых не требуется, а требуется максимальный коэффициент использования.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Гость Display Name -- Guest

..Хочу немного поправить. Во-первых, птицы машут крыльями не "вверх-вниз", а по кругу, как веслами гребут. 

Во-вторых, если эти движения куда-то передаются, то энергия электрическая преобразуется в механическую, а не тепло. Если двигатель (обычный) удерживать, то он греется. А если отпустить, то будет грется не так сильно, можно трением вала нагреть какой-то предмет - доказательство того, что по закону сохранения энергии, если энергия превратилась в механическую, то больше энергии для нагрева внутри двигателя нет. Если обычный двигатель раскрутить, то ток потребления падает в разы - ток потребления равен току потерь в катушках, магнитах и трением подшипников.

Если "поршневой" двигатель питается от переменного тока, то в нем запасается реактивная энергия. Если она передается на крылья, то почему катушки должны грется? Или я не правильно понял выражение "рабочий ход поршня разделен на три участка:  старт - максимальная скорость - стопрабочий ход поршня разделен на три участка:  старт - максимальная скорость - стоп"?

Потом за 1 такт катушка передает определенное количество энергии, которое ограничено сердечником. Логично, что чем выше частота (в секунду), тем выше количество энергии, отданой за секунду (принцип работы всех ВЧ трансформаторов, малых по размеру). Например, сердечник может отдать 2Вт. Тогда если 1 Гц передаст 2Вт, а 2 Гц 4Вт. Но обычное железо на столько тяжелое, что для того, чтобы передать частоту 1 Гц, надо сотни грамм. 1 Гц не получится даже ферритом. 50 Гц 220 вольт 25Вт трансформаторы весят сотни грамм. А мне надо передать 45Вт*2.

Чашечка М2000НМ диаметром 3 см передает десятки мВт за 1 цикл. Допустим 100мВт. Чтобы передать 45Вт, надо частота 450 Гц. Если меньше то нужна еще выше частота.

О проволоке 0.51 мм наверное можно забыть. 

Мой вопрос далее в след. Расчет "ультразвукового динамика" - можете его так назвать, на чашечке М2000НМ диметром 3 см и высотой 2 см чтобы он отдавал на любой частоте мощность (механическую) 45 Вт при токе 9Ампер в секунду и напр. питания 4.2---5 вольта.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

4 часа назад, Гость Display Name -- Guest сказал:

при токе 9Ампер в секунду

Бросай ты это дело. Почитай лучше учебники, чтобы не писать странные тексты.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Провод диаметром 0,51 мм и длиной 10 м имеет сопротивление 0,85 Ом. Независимо, будет через него протекать постоянный ток 9 А, или переменный с чистотой 1000Гц с эффективным значением 9 А, в нем будут выделяться 69 Вт тепла. Паяльник с такой мощностью нагревается до 300 градусов, катушка электромагнита примерно тех же размеров... А/сек - это что за единица такая? Скорость нарастания тока в цепи? Что она даст? Любая электрическая машина имеет параметр - К.П.Д. У мелких моторов он может быть порядка 60-90%, от 40 до 10 % энергии превращается в тепло. У "поршневого" двигателя К.П.Д будет ниже, чем у вращающегося хотя бы потому, что гораздо меньше трение в подшипниках качения, чем в подшипниках скольжения. Да еще бесполезные затраты энергии на возврат поршня в исходное положение после рабочего цикла. Поршневые моторы на самолетах отходят в прошлое, турбины имеют К.П.Д  гораздо выше,при этом при равной мощности они гораздо легче.

Отыщи всему начало, и ты многое поймешь!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Гость Display Name -- Guest

Я буду делать уже независимо от данной темы, на чашечном феррите 3см. Туда поместится не много витков и сопротивление будет ооочень малое. Но я туда буду подавать ток мосфетом импульсами.

Просто нет другого провода чем 0.51 мм и нет другого феррита. 

Ток не переменный, импульсный. Назад "поршень" будет возвращать струна или пружина.

Конструкция след. Две ферритовых чашки, одна на "раме", другая на "поршне" (соединенная с пружиной). Катушка приклеена эпоксидкой к чашке на "раме". "Поршень"  при втягивании тянет "рычаг" опускающий "крыло" вниз. Т.е. верхняя чашка стоит на месте, а нижняя ходит вверх-вних.

А питать его импульсами несимметричного мультивибратора.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

А теперь подумай, каковы максимальные обороты обыкновенного двигателя внутреннего сгорания, с какой частотой двигается поршень в нём и из каких материалов сделан механизм.
И сравни вот с этими фантазиями:
 

01.05.2021 в 04:31, DisplayName сказал:

до 2000 Гц
****
 "поршень" будет возвращать струна или пружина.
****
ферритовых чашки, одна на "раме", другая на "поршне"
****
приклеена эпоксидкой

 

"Я не знаю какой там коэффициент, я просто паять умею. "

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Посмотрите статью одного человкека на хабре

https://habr.com/ru/post/404413/

Он занимается в 2017 г 13 лет разработкой орнитоптеров. Т.е. сейчас уже 17. Да, высокую частоту не создать. Но зато можно без кривошипно-шатунного механизма, я так думаю, эффективно передавать энергию на крылья.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, DisplayName сказал:

Посмотрите статью одного человкека на хабре

Есть один маленький, но гаденький нюанс... Эрудированный инженер, действительно что-то создавший, никогда не будет писать статью такого содержания, тем более на Хабре. :D

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

3 hours ago, DisplayName said:

Он занимается в 2017 г 13 лет разработкой орнитоптеров.

Бедняга. 17 лет вбухал. Где-то в 80-х в "Науке и жизни", если не ошибаюсь, была описана летающая модель махолета, которую можно собрать за пару-тройку часов. На резиномоторе. :D

3 hours ago, DisplayName said:

... я так думаю, эффективно передавать энергию...

В разделе форума "Идеи и технологии будущего" наверняка можно найти пару-тройку подходящих и очень эффективных методов передачи энергии.:lol2:

Видео в упомянутой статье очень поучительно. Очевидно, что аппарат надо немного доработать. Одно крыло закрепить неподвижно, из второго сделать пропеллер. Получится реально работающая схема, не имеющая ограничения в 30 кг и летающая существенно быстрее. 

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Ну.... Обычный динамик можно включить на полную мощность. У меня колонки Defender 2.5W*2 . Я их купил за 120 грн. У них относительно большая мембрана 50мм. Круглая, из фольги. Если подавать туда частоту около 50 Гц, на полной мощности, становится как-то не по себе, это если кто-то будет экспериментировать (осторожно), а вообще они ветер создают приличный. Рукой можно ощутить.

Вот идея создать такой же динамик из фольги, который имиеет форму конуса и острым концом повернут вверх. Когда мембрана движется вверх, острый конец рассекает воздух и сверху давление незначительное. А снизу немного набирается воздуха. А потом резкий толчек вниз, за счет увеличения давление - реактивная тяга... и поновой. У военных кажись такие есть? На таких четырех "динамиках" можно заменить винты квадрокоптера. И в отличии от винтов, с ним мало чего случится, если попадут птицы. Я уверен, что на ультразвуковых частотах такой динамик способен выдать достаточное давление для полета.

У военных есть ультразвуковая пушка, которая по идее работает по тому же принципу, создавая огромное давление впереди себя. Потому что волны создавать нет смысла, они быстро тухнут. Разве что стоячую волну, так чтобы на сверхзвуковой скорости, чтобы она не гасилась.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

ТС меньше смотрите зомбоящик, и больше читайте техническую литературу,  потому как читая ваши опусы возникает стойкая уверенность, что ваш моск доверху набит испражнениями от Прокопенко, Чапмен и Ко 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

А мне кажется наоборот, он пуст (совсем пуст). Во всяком случае в отделении, связанном с технической сферой, если обратить внимание на мнение, что острый диффузор не будет встречать сопротивление воздуха при движении вверх.

Сколько весит магнитная система 45-ватного динамика? А 4-х?

 

Изменено пользователем Геннадий
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Эххх... Если бы были деньги, хотя бы пару тысяч долларов в месяц, этих вопросов не было бы. Как бы "голь на выдумки хитра" звучит некрасиво но правильно. Даже если выдумка не сработает, надо попробовать.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Смысл есть сделать крыло - планер, крылышки поднимают, устанавливаются горизонтально и планируешь,

крылышки хорошо бы было,  но можно поначалу сделать что-то похожее на квадрокоптер, крыло + пропеллеры по краям.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@DisplayName , а что деньги? Сделай для начала маленькую работающую модель. Если полетит, тогда уже будешь искать деньги на постройку модели покрупней. А не полетит - убережёшь себя от напрасных трат.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

1 час назад, Геннадий сказал:

Сколько весит магнитная система 45-ватного динамика?

вес динамиков сильно зависит от того, на коком магните собран мотор.

на неодимовом 

Скрытый текст

1094213795_fjfgj.JPG.dc8f66487ff41e14316a7d9f9e736fa5.JPG

или на ферритовом

Скрытый текст

865206214_r.JPG.af761053f2a8d974c8bafa9fc465ca0f.JPG

в любом случае динамики это не лучший выбор в данном случае, да и тс испугается узнав цену на качественные динамики на неодимовых магнитах.

Изменено пользователем Ыых
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Заметили, как медленно раскручиваются лопасти вертолёта. Так что лопасти лучше сделать ротором, с неодимовыми магнитами по краю, а  вокруг, по кольцу  электромагниты и управление от шагового двигателя.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
  • Сообщения

    • Все предложенные к рассмотрению источники питания работают примерно по одному принципу: сетевое напряжение выпрямляется, фильтруется (получаем чуть больше 300 вольт постоянного), затем преобразуется снова в переменное, но уже на частотах в несколько десятков килогерц, понижается на трансформаторе и снова выпрямляется. За счёт высокой частоты преобразования используется трансформатор на ферритовом, а не на стальном, сердечнике, гораздо меньших габаритов и стоимости. Минусы: значительное усложнение схемы блока и вероятность возникновения различных помех от него. Модули управления (кроме первого) также являются импульными преобразователями, с теми же достоинствами и недостатками. Если нужно по быстрому собрать некое подобие ЛБП, то уж лучше брать модуль вроде этого. Ну и блок питания к нему соответствующий. Но не очень понятно, какой практический опыт можно получить от соединения готовых модулей парой проводов.  
    • У меня больше всего вопросов вызвала необычная схема обеспечения отрицательного питания. Автор этой обстоятельной заметки пишет: For this supply to work correctly, the transformer must have a secondary voltage of at least 18V RMS.  Почему? Что будет не так с отрицательным питанием, если напряжение на трансформаторе будет меньше 18В?   https://tinyurl.com/23mlwxtt - я в простейшей эмуляции ставлю 12В пикового напряжения для трансформатора и на стабилитроне все как положено: -5.6В.
    • Согласен, очень криво объяснил. Это работа трёх вольтовой линии, просто на диод шотки сдвоенный, на один анод приходит сигнал напрямую с трансформатора, а на второй через дроссель. Вольт/деление 5 вольт в клетке, тайминг по моему 10 МС. Третья фотография это сигнал на катодах уровень земли ровно по центру экрана. Но все линии по итогу в порядке 3.3 в, 5, в, 12 в и -12 в. Нагрузить все линии не могу сразу ,так как тут же выгорают транзисторы (имеется нагрузка 250 ватт по 10 ампер на каждую линию за исключением-12в), поэтому нагружаю 3.3 вольтовую линию на 10 ампер,  подключаю переменный резистор 50 ватт на 15 ом на 5 вольтовую линию и постепенно довожу до той той картины с перекосом (это гдето  50 ватт общее). По поводу микросхемы, вверху имеется скрин где между импульсами проскакивает мини импульс, если так можно сказать, он проскакивает и на одной  и на второй ноге (7,8). Микросхема не tl 494, а lw4933/abx942.1/c9421646. Далее они приходят на базы транзисторов 945g  коллекторы этих транзисторов соединены с  выводами трансформатора. Просто схема типовая, легче мне кажется просто привести фото самого блока, для тех кто разбирается будет гораздо информативне.  Диод шотки по 12 вольтовой линии был подгоревший, заменил на донора. Приводить скрины не буду что бы не захламлять тему. В итоге, пока все так же, при достижении определенной нагрузки суммарно где-то 50 ватт, появляется этот "выброс и перекос". По этому имеются мысли на два варианта, это микросхема , этот мини импульс между периодами, на низкой нагрузке особо не влияет, но при достижении определенной приводит с самовозбуждению входной цепи и непроизвольному открытию транзистора нижнего плеча. Либо дело в "горячей части", плавающий дефект в обвязке силовых ключей.  Спасибо за ответ.
    • @Gomerchik а вы контролировали как меняется уровень сигнала на А1 ардуины?
    • Спасибо за совет. Автором данного проекта я не являюсь, мне нужно было воссоздать уличный датчик для метеостанции взамен пропавшего(( Из разного найденного в интернете этот проект работает с моей станцией Орегон (спасибо автору). В понедельник попробую последовать Вашему совету. Но все равно куча непоняток  как блин это работает)) Если дело в неправильной отправки команды, то как на это влияет подключение датчика температуры? Если совсем не подключать таймер, то передача идет один раз (как и прописано в программе), станция принимает и отображает, но минут через сколько-то естественно станция уже ни чего не показывает, но с таймером питание полностью не пропадает с ардуинки, но передача сигнала каким-то образом работает по таймеру.  В моем понимании данная команда подается один раз потому, что таймер должен отключать питание МК после передачи сигнала и каждые 43 сек снова подавать питание (так того требует станция).  Ардуино передает показания температуры отключается полностью и 43 секунды мк не работает.  Сейчас у меня питание пока сделано на подпитке от солнечной батареи, но пару пасмурных дней и аккумулятор съедается до отключения(
    • thickman Так и сделаю. Вытащу из бу БП.  Буду знать, как отличить. Благодарю. Заменил транзисторы на IRFB20N50K. Картина стала, совсем другой.  Похоже трудность не в драйвере, на момент подвозбуда, переходные процессы, в нем, завершены. Увеличил затворные резисторы до 50ом, стало немного лучше.  Не понятно, почему верхний ключ греется несколько сильнее. Возможно, стоит посмотреть ток в коллекторе.  Снабберные емкости временно удалил, изменений не произошло.  Замена ТГР на другой, на кольце MSTN-16A-TH, так же, результата не принесла.   irfb20n50k.pdf
×
×
  • Создать...