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

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

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

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. 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

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

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

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

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

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

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
×
×
  • Создать...