Парадоксальный электродвигатель. Опции

[Валентиныч]

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).

[Stanislav]

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

[Валентиныч]

Берём другую синхронную машину, в два раза большего момента, соединяем валы встык - и вперёд.

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.

[asdf]

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.

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.

[Валентиныч]

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

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

[asdf]

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?

Конкретно для Вашего случая -несущих -2мм и 4мм -балласт - из одного материала -

Sigma~3*Ro*V^2