О мощных современных электродвигателях и магнитах

Полл>Мощность моторов - достаточная, современные бесколлекторники по удельной мощности превосходят турбореактивные двигателя. Как я внезапно для себя выяснил.
Полл> Так что "чудо" уже есть, вот 6 кВт на ладошке:

Как у них с температурным режимом то бишь нагревом? Почему не сгорают?

TEvg-2> Как у них с температурным режимом то бишь нагревом? Почему не сгорают?
Сгорать - не сгорают. На авиамоделях обдув приличный. Мощные движки как правило выполняют по схеме "outrunner" , там охлаждение получше за счет переноса воздуха ротором. А вот магниты бывает размагничиваются. Особенно неодимовые. Я знаю, ребята на гоночных моделях на самарий-кобальт меняли (там движок закапотирован, обдув хуже), но они (магниты) послабее при том же весе.

Monya> Сгорать - не сгорают. На авиамоделях обдув приличный. Мощные движки как правило выполняют по схеме "outrunner" http://www.avislab.com/blog/wp-content/uploads/2013/03/brushless2_1.png , там охлаждение получше за счет переноса воздуха ротором.
там еще 2 момента:
1) меньше лишнего железа набора, не создающего магнитное поле
2) больше площадь для размещения магнитов - их можно создать более массивными, не переразмеривая всё двигло

то есть, да, легче и обдув лучше..

А мощные асинхронники (не авиамодельные) вполне по схеме "беличья клетка" делают...

Bredonosec> А мощные асинхронники (не авиамодельные) вполне по схеме "беличья клетка" делают...
Да, с тезисами совершенно согласен. Но и бесколлекторники мощные по схеме "inrunner" тоже есть.
Вот например 580 Вт: ,
вот 1,2 кВт:
Правда посудомодельный. Там с водяным охлаждением проблем нет.
Но в основном применяют там, где необходима компактоность. Да и модельные "inrunner" мощнее 1,5 кВт мне честно говоря не попадались.
А вот "outrunner" на 2,8 кВт - пожалуйста:

Monya> Но и бесколлекторники мощные по схеме "inrunner" тоже есть.
так только про бесколлекторники речь и ведём, разве нет? : )
Просто в случае обмоток на статоре - вращается ротор, обмотки на роторе - вращается статор..
мож по терминологии это и есть аут-ин, не в курсе..

Monya> Вот например
мощные, да....

Monya>> Но и бесколлекторники мощные по схеме "inrunner" тоже есть.
Bredonosec> так только про бесколлекторники речь и ведём, разве нет? : )
Bredonosec> Просто в случае обмоток на статоре - вращается ротор, обмотки на роторе - вращается статор..
Bredonosec> мож по терминологии это и есть аут-ин, не в курсе..
Ну если речь про бесколлекторники с постоянными магнитами (или brushless (бесколлекторный, бесщеточный) в английской терминологии), то обмотки у них всегда на статоре, то есть неподвижны), вращаются всегда магниты. Дальше "outrunner" - ротор с магнитами снаружи статора, "inrunner" - статор с обмотками снаружи, полый, в нем вращается ротор с магнитами. По крайней мере такая терминология прижилась в моделизме.

Monya> По крайней мере такая терминология прижилась в моделизме.
спасибо за уточнение

Monya> Сгорать - не сгорают. На авиамоделях обдув приличный.

Обдув на моделях был всегда. Но раньше и близко не было таких мощностей, а мощу ограничивал нагрев обмоток, а вернее стойкость изоляции к нагреву. Моща возросла кратно. Интересно, почему не горят.

TEvg-2> Обдув на моделях был всегда. Но раньше и близко не было таких мощностей, а мощу ограничивал нагрев обмоток, а вернее стойкость изоляции к нагреву. Моща возросла кратно. Интересно, почему не горят.
Немного не согласен. Мощу ограничивал магнитный поток в основном (для малогабаритных моторов). Приходилось брать мордатый сердечник, чтоб не попадал в насыщение. Сейчас материалы сердечника имеют большие токи насыщения, кроме того работают бесколлекторники на более высоких частотах, индуктивность сердечника потребна меньшая (вот и габариты меньше, для сравнения взять синхронник на 50 Гц и на кГц). Кроме того, не было постоянных магнитов такой силы. Поэтому моторы приличной мощности были не с постоянными магнитами, а с электромагнитами. Тоже плюс к нагреву.
Ну и минус коллекторный узел, который искрил, терся и переводил в тепло порядочный шмат подводимой мощности.
Ну и изоляцию научились получше делать, кроме того частоты выше - число витков меньше (кроме того еще число полюсов увеличили) - омическое сопротивление меньше. ИМХО, все в куче и дало прирост мощи. Я уж писал, что гораздо чаще сталкивался с размагничиванием, чем с прогаром обмоток. Ну и плюс к тому, что бесколлекторник при заклинивании не устраивает такого КЗ, как коллекторный мотор. Просто выпадает из синхрона, и грамотно построенный регуль уходит либо в защиту наглухо, либо в рестарт. Кстати, регуляторы горят чаще двигателей и проблема их охлаждения тоже весьма актуальна.

Monya>Сейчас материалы сердечника имеют большие токи насыщения

А сейчас из чего сердечники делают?

TEvg-2> А сейчас из чего сердечники делают?
В принципе, как и раньше из динамной электрической стали, только шихтовка сердечника набирается из более тонких пластин (0,2 - 0,15 против ~0,5 у обычных коллекторников). Там маркировки хитрые, российская например : 20** - 24** (ГОСТ21427.2 - 83 - по, моему еще действует). Как у буржуев - х.з. Они конечно пишут про какие-то там суперстали, но это в основном в рекламных листках. Ну и статоры там конечно хитрожопоймудрой формы для того, чтоб магнитному потоку хорошо течь было .

TEvg-2>> А сейчас из чего сердечники делают?
Monya> ... как и раньше из динамной электрической стали ...

А пермаллой для сердечников сейчас применяют или нет?

m.0.> А пермаллой для сердечников сейчас применяют или нет?
Наверное да. Подозреваю, что под патентоваными сталями пермаллой и подразумевается. По сути те же присадки, что в электротехнической стали, только в основе не железо, а сплав железо-никель. И судя по тому, как не ржавеют статоры движков, похоже на правду. Да, и кстати в какой-то рекламе писалось, что сердечник изготовлен из MuMETAL. А по отечественной терминологии мю-металл относится к пермаллоям.

Monya> В принципе, как и раньше из динамной электрической стали
а может знаешь, что это за сталь такая на пластинах в жестких дисках?
Она, будучи приложена к неодимкам, магнитит отлично, но при этом сама абсолютно немагнитная. И изолирует магнитное поле - приложенная к ней с другой стороны такая же пластина даже и не липнет.
Что это за материал такой странный ?

m.0.>> А пермаллой для сердечников сейчас применяют или нет?
Monya> Наверное да. Подозреваю, что под патентоваными сталями пермаллой и подразумевается. По сути те же присадки, что в электротехнической стали ...

Насчет присадок не так, бо электротехнические стали это сплав железа с кремнием (кремния примерно до 4...4,5% - по памяти), часто добавляют люминий. И это как бы классика по составу. Присадки в пермаллое другие и существенно богаче - очень часто медь, затем молибден, хром, кремний (тоже может быть, но для технологов), кобальт. Первые два / три в обычной широко распространенной электротехнической стали, как правило, не применяются (по крайней мере, раньше, как сейчас х.з.).

Monya>... только в основе не железо, а сплав железо-никель.

За ради занудства: формально наоборот, высоконикелевый - сплав никеля (классика состава - никель 70...75%) с железом. Но бывают (были) и более крутые по никелю составы.

Monya>...И судя по тому, как не ржавеют статоры движков, похоже на правду.

Вероятно, но скорее всего там всякие низконикелевые сплавы (никеля порядка 30...40%) и у них существуют всякие свои названия. Бо для высоких очень критичны механические повреждения, например после штамповок пластин статоров (как на снимке). Устранить можно, но дорого (отжиг). Поэтому например ленты для трансов из 50НП, 79НМ или 80НХС на среднюю мощность поставлялись и применялись в тонких текстолитовых индивидуальных кольцевых упаковках.

Monya>...Да, и кстати в какой-то рекламе писалось, что сердечник изготовлен из MuMETAL. А по отечественной терминологии мю-металл относится к пермаллоям.

По составу.

Bredonosec> а может знаешь, что это за сталь такая на пластинах в жестких дисках?

Это не сталь, хотя и блестит. Это тонкая ферромагнитная пленка, нанесенная на основу (обычно люминий, хотя говорят есть на стеклах, но не встречал). На пластинах старых hdd она даже по внешнему виду была светло - коричневой, как в магнитной ленте для магнитофонов. Сейчас видимо хрома добавили.

Bredonosec> Она, будучи приложена к неодимкам, магнитит отлично, но при этом сама абсолютно немагнитная.

Естественно, потому что она магнитомягкая, т.е. намагничиваемая.

Bredonosec> Что это за материал такой странный ?

Специальный сплав железа, хрома, кобальта и др. Подготавливаемый и наносимый на подложку (основу) в виде тонкой пленки по специальной (как правило фирменной) технологии.

m.0.> Это не сталь, хотя и блестит. Это тонкая ферромагнитная пленка, нанесенная на основу (обычно люминий, хотя говорят есть на стеклах,
когда вы начнёте читать прежде чем отвечать?
Уже задолбало видеть - вроде не юный человек, но всё равно "чукча не читатель, чукча писатель".
При чем тут блины???

Bredonosec> а может знаешь, что это за сталь такая на пластинах в жестких дисках?
Х.з, если честно . Тоже задавался вопросом. Но скорее всего действительно какая-то магнитомягкая сталь с маленькой коэрцитивной силой и большой магнитной проницаемостью. Бо если бы была парамагнитная сталь типа 12Х18Н10Т, то просто пропускала бы магнитное поле. А пластинки в жестких дисках как-бы замыкают поле на себя, с другой стороны пластины практически ничего не магнититься ведь. Так что что-то типа пермаллоя или как и буржуев модно - мю-металл

Monya> А пластинки в жестких дисках как-бы замыкают поле на себя, с другой стороны пластины практически ничего не магнититься ведь.
спасибо... интересно, как физически это возможно..

Bredonosec> спасибо... интересно, как физически это возможно..
Ну трансформаторный же сердечник практически замыкает поле в себе, наружу только потери рассеяния. Вот и тут как-то так. Железяка с бальшой магнитной проницаемостью, но не способная намагничиваться (с малой петлей гистерезиса).

m.0.>> Это не сталь, хотя и блестит. Это тонкая ферромагнитная пленка, нанесенная на основу (обычно люминий, хотя говорят есть на стеклах,
Bredonosec> когда вы начнёте читать прежде чем отвечать?

Взаимно.

Bredonosec> Уже задолбало видеть - вроде не юный человек, но всё равно "чукча не читатель, чукча писатель".

Взаимно, и поинтересуйтесь, что означает термин "пластины в дисках".

Bredonosec> При чем тут блины???

При том что Вы упомянули термин "пластины в дисках".

Monya> Ну трансформаторный же сердечник практически замыкает поле в себе, наружу только потери рассеяния. Вот и тут как-то так. Железяка с бальшой магнитной проницаемостью, но не способная намагничиваться (с малой петлей гистерезиса).
Не, узкий гистерезис - оно само собой, эт понятно.
Непонятно совмещение высокой проницаемости, но при этом - и высокой магнитоизоляции. И всё в пределах одной тонкой пластины.
Не помню, где писалось, сами магнитики в винтах маленькие, а с пластинами их сила увеличивается значительно (для чего пластины и ставят).
И вот это вот увеличение магнитосилы с одной стороны, и почти изоляция поля с другой - у меня некоторый когнитивный диссонанс вызывает. Сижу играюсь с ними - в пакет из 2 пластин с тонкими полосками магнитиков изнутри угол такой пластины всунуть - как дать сосиску питбулю: мгновенно всасывает и не отдаёт. А снаружи - почти полный игнор. Помню еще с детских опытов, что преграда из магнитного материала хорошо изолирует от магнитного поля- компас в железном кольце терял ориентировку. И магнитом вокруг можно было крутить - без реакции. Но стоило магнитом коснуться кольца - оно мгновенно становилось магнитным и компас реагировал на это. А здесь - вроде приложены магниты. а всё равно изоляция.

m.0.> Взаимно.
огрызание "самдурак" никак не отменяет необходимость читать то, на что отвечаете. И не делает ваши претензии более реальными.

Bredonosec> И вот это вот увеличение магнитосилы с одной стороны, и почти изоляция поля с другой - у меня некоторый когнитивный диссонанс вызывает. Сижу играюсь с ними - в пакет из 2 пластин с тонкими полосками магнитиков изнутри угол такой пластины всунуть - как дать сосиску питбулю: мгновенно всасывает и не отдаёт. А снаружи - почти полный игнор.
Да, занятная весчь. Я тоже забавлялся. Но для облегчения симптомов болезни (когнитивного диссонанса, в смысле ), предлагаю вспомнить такую штуку, как динамики в старых малогабаритных телевизорах (тех еще, на кинескопах). Совершенно аналогичная штука. Магниты снаружи закрыты металлическим чехлом, к ним почти ничего не липнет. Примерно так: И динамик стоит спокойно себе плотно у кинескопа. Снять чехол - изображение искажается до неузнаваемости, припаять провод, не примагнитившись паяльником проблематично. с экраном все зашибись, еле-еле магнитит, даже булавка с трудом удерживается. Выходит наверное как-то так: . Так что давно это дело применяется. Просто материалы достаточно дорогие используются. А в хардах видать достаточно крутые ферромагнетики используются, во и эффективно работает.

Monya> ....Магниты снаружи закрыты металлическим чехлом, к ним почти ничего не липнет...... Так что давно это дело применяется.

Иль вот так с потоком: