Натолкнулся на мысль: можно ли заставить ротор синхронной эл.машины (в режиме двигателя), вращаться в противоположную полю статора сторону?
Сдается - можно. Есть другие мнения?
Добавлю - питание двухфазное (не сравнивать с пром. сетью).

Да запросто.

Берём другую синхронную машину, в два раза большего момента, соединяем валы встык - и вперёд.
Если серьёзно, уточните условие: какой именно двигатель, каков сдвиг фаз, откуда они берутся и т.д.

Сообщение отредактировал Stanislav - Jul 21 2006, 13:34

Радикально!
Если серьезно - просто сидел, моделировал конструкцию нового двигателя для конкретного приложения. Требуемые ТХ: обороты => 35000; Мкр>0,6Н/м, Р ~ 2-3 кВт. Неравное число пар полюсов на роторе/статоре для реализации электромагнитной редукции. Это позволяет в n раз увеличить крутящий момент на валу. Обороты, конечно, тоже будут в n раз меньше, но это - не проблема, поле можно крутить до 200000 об/мин при приемлемых потерях в железе.
"Случайно" возникла мысль крутнуть двигатель в противоположную сторону. Кажется, получилось. Буду пробовать в железе. Что интересно, получается, что будет достаточно всего двух фаз, сдвинутых на 90 град. При этом суммарная МДС вроде как будет даже выше, чем у аналогичного трехфазника. Да, машина - синхронная. Для поставленой задачи потребуется крутить поле с частотой порядка 2 кГц. Ротор будет вращаться с частотой в три раза меньше, и в другую сторону.
Фазы пока ни от куда не берутся, придется строить новый контроллер.
Здесь проблем нет.
Но есть проблемы в другом: я никогда не изучал сопромат, и не могу посчитать требуемую прочность ротора.
Возникли подозрения, что при диаметре полого (внешнего) ротора ~70 мм и толщине его стенки порядка 2 мм (внутри ротора, по всей окружности установлены магниты, т.е. балласт, который не добавляя прочности, увеличивает центробежные нагрузки на стенки ротора), просто не хватит прочности стали "на разрыв".
Кто подскажет, как посчитать прочность вращающейся трубы, точнее - на каких оборотах она разлетится?
Раньше делал моторы на такие обороты, но меньшего диаметра (максимально - до 40 мм), там этой проблемы не возникало.

Валентиныч, это ж классика жанра. синус унд косинус.
причем здесь в какую сторону крутить? или я чего не понял?

Думаю, что "или"... Речь то идет не о том, куда крутить ротор, а о том, чтобы его крутить в противоположную от поля сторону.
Но вообще-то - "ту хум хау".

Сообщение отредактировал Валентиныч - Jul 21 2006, 18:36

пляшите от массы. посчитайте силы, возьмите справочник по прочности материалов. точный расчет провести не просто, но оценить в первом приближении можно.

Экспериментально наблюдалось N лет назад на шаговом двигателе. Только зачем?

Да, да, да... Нам, женщинам, непонятно: какой практический смысл это имеет?
Менять направление вращения можно известным способом.
С таким-же успехом можно обсуждать возможность возвратно-поступательного движения ротора

Ох уж эти женщины! Медом не корми, дай пообсуждать возвратно-поступательные движения.
Если серьезно, схема возникла спонтанно, при попытке оптимизировать семейство полей в статоре двигателя.
Обнаружились плюсы - в статоре довольно широкие пазы, что положительно скажется на технологичности изготовления. Меди можно забабахать по самое-самое... Да и схема фазных обмоток обеспечивает самое оптимальное соотношение и максимальное количество мгновенно работающих полюсов и магнитов - в каждый момент времени работает две пары полюсов статора, четыре магнита.
Правда, есть минус - несколько удлиненный магнитный путь в железе ротора и статора. Наверняка приведет к увеличению потерь на перемагничивание.
Как бы то ни было, хочу попробовать конструкцию в железе.


Плясал. Получается, что на рабочих оборотах нагрузка будет больше 50 кгс. Но мне это ничего не говорит...

Сообщение отредактировал Валентиныч - Jul 22 2006, 12:17

а системные единицы нельзя использовать? СИ например... (кгс мне тож ни о чем не говорит )
посчитайте оказываемое давление (действующая сила на единицу площади ротора) дальше уже можно что-нить с чем нить сравнить...

Для тонкостенной трубки формула простая:

Sigma=Ro*V^2

где Sigma - удельная прочность материала
Ro - его плотность
V=2*Pi*n*R - линейная скорость стенки трубки

Если не вся стенка несущая, то дополнительную массу проще пересчитать в давление на внутреннюю
поверхность трубки и тогда

Sigma*(Delta/R)=Pm+Ro*Om^2*R*Delta

где Pm - доп давление от не несущих масс
Delta - толщина стенки трубки
Om=2*Pi*n - окружная скорость трубки

Для расчета удельную прочность нужно брать с запасом, т.е. в 1.4...2 раза меньше чем SigmaB
приведенная в таблицах для данного материала.

А нельзя ли представить ротор как двухслойную трубку, у которой внешний слой (~2 мм) - жесткий, несущий, а внутренний (~4 мм) - пластичный, балластный?
Затем, с учетом того, что Ro обоих слоев практически одинакова, "сдвинуть" массу внутреннего балластного слоя на 3 мм по радиусу от центра трубки. В итоге расчет вести для тонкостенной трубки (2 мм) с Sigma равной исходному материалу, но с Ro, увеличенному в три раза.
Нет ли ошибки в моих размышлениях?

Сообщение отредактировал Валентиныч - Jul 23 2006, 04:01

Все напряжение сосредотачивается в достаточно тонком внешнем слое. Внутрениие напряжения можно не учитывать. Поэтому роторы ультрацентрифуг укрепляют снаружи тонкой и очень прочной лентой из специальной стали. Лента мотается в несколько слоев. При этом нагрузка распределяется равномерно, за счет того, что лента тянется, и внутренние слои тоже работают на увеличение прочности. Так что надо посчитать толщину слоя, на который приходится основное напряжение, а внутренней частью ротора принебречь.

Как укрепить ротор я знаю. Кроме стальной ленты в наличии есть и другие материалы - например, кевларовая нить или ткань.
Я не знаю другого: нужно ли его укреплять?
Что и пытаюсь выяснить...

Ну так и считайте ротор тонким цилиндром. Запас только более, чем 1.5 возьмите.