Мотор-генератор мощностью 40 л.с. при 10 000 об/мин массой 7 кг

[val_001]

В теме будут размещены чертежи трансдьюсера (мотор-генератора), изготовленного по патенту US5319844.
Мотор-генератор обладает неплохими характеристиками: при весе в 7 кг он развивает мощность 40 л.с. при 10 000 об/мин.
Измеренный на стенде крутящий момент составил 40 Нм.
Посмотреть текст патента, его перевод и скачать патент в удобном для печати pdf формате можно по этой ссылке:
ссылка
Чертежи являются моей собственностью. Их можно использовать для личного творчества и экспериментальной работы без всяких ограничений.
В случае использования в коммерческих целях устанавливаю норму отчислений в мою пользу в размере  10 руб. за каждый проданный экземпляр трансдьюсера, который будет изготовлен по предлагаемым чертежам.
При этом все отношения с патентообладателем - это проблемы того, кто использует патент в коммерческих целях.

[Dil]

val_001, а можно на пальцах идею растолковать? Ну для тупых, кто не разбирается в аглицких патентах

[val_001]

val_001, а можно на пальцах идею растолковать? Ну для тупых, кто не разбирается в аглицких патентах

Вот отсюда все пошло:
ссылка
Сам патент "на пальцах" передать довольно сложно. Надо неплохо знать физику. Авторы патента заявили, что знают, как получить высокую удельную мощность. И получили. Более 4 КВт на килограмм массы электромотора. Причем то, к чему они пришли, давным давно известно и успешно используется в радиотехнике. Например, при создании мощных радиопередатчиков или даже в установках индукционного нагрева материалов. Это так называемый скин-эффект. Суть его в том, что при высоких частотах (или импульсных токах) электроны не хотят находиться в толще провода. Они стремятся выскочить на поверхность проводника (медного провода). В результате только внешняя поверхность медного проводника участвует в процессе работы того или иного высокочастотного (импульсного) устройства. Именно поэтому в индукционных нагревателях используется медная трубка, а не толстенный провод. Значительная часть объема меди провода в электродвигателе, работающем с частотными преобразователями, - это пустой балласт.
Как выйти из этой ситуации? Медную трубку применять сложно и объем все равно значителен. Оказывается, надо взять много тонких проводков, покрытых эмалью (типа ПЭЛ, ПЭВ) и соединить их параллельно. Получится очень большая площадь поверхности, которая очень эффективно работает с импульсными токами. И этот прием давно известен и применяется в радиотехнике. Этот провод называется литцендрат.
Почему это не применяли и не применяют в электродвигателях?  Да банально научные школы разные.
Вот авторы патента применили и получили неслабый результат. Почему нет массовых повторений? Да черт его знает.

[Паша]

В результате только внешняя поверхность медного проводника участвует в процессе работы того или иного высокочастотного (импульсного) устройства. Именно поэтому в индукционных нагревателях используется медная трубка, а не толстенный провод.

Оригинальная трактовочка водяного охлаждения индуктора. :-)

[Саня]

Суть его в том, что при высоких частотах (или импульсных токах) электроны не хотят находиться в толще провода. Они стремятся выскочить на поверхность проводника (медного провода). В результате только внешняя поверхность медного проводника участвует в процессе работы того или иного высокочастотного (импульсного) устройства

Давно слышал про это, но как то к электродвигателям не притягивал.
по сути если пластиковую леску покрыть напылением из меди, то электропроводимость получается выше, чем у целикового провода того же сечения, ну про вес даже говорить не скромно???

Тогда Сургуту придётся налаживать
1. производство провода.
2. производство электродвигателей????   

[val_001]

Тогда Сургуту придётся налаживать
1. производство провода.
2. производство электродвигателей????

Провод уже есть, называется литцендрат. Производство провода - сама по себе задача непростая.
Еще раз повторюсь, что привожу этот двигатель только как пример и всячески отговариваю им заниматься.
Сделать сам двигатель - это еще полбеды. Беда - создать блок управления, который даст положенные 97 процентов КПД. Естественно, блок управления в патенте отсутствует. Такая вот дополнительная защита от нежелающих платить за использование патента.
Деньги были потрачены огромные. 
Надо искать что-то подобное в недрах нашего ВПК. Наверняка есть. Но только не славянки, Шкондины и Дуюновы.

Кстати, был патент этих авторов, в котором подробно расписывалась тракторная трансмиссия на этих трансдьюсерах. Но его у меня пожрал вирус, и больше я его найти не смог.

Еще раз, чтобы была понятна моя позиция. Это мотор-генератор. Но в режиме мотора запустить его очень и очень непросто. Очень не советую связываться.
А вот с генератором совсем иное дело. Здесь надо считать финансовую часть. Если получится относительно недорого в производстве, то такой генератор очень сильно поможет в борьбе за вес всей электроустановки. То есть, предлагаю рассматривать этот патент пока исключительно как компактный генератор, с которого следует получать сразу постоянку для частотного управления асинхронными двигателями.

[Алексей С]

Офигеть, ничего не понял. Пойду ,пока гидравлику потренирую.

[Dil]

val_001, как я понял суть уменьшения габаритов в повышении частоты питания?

Частота   {\displaystyle \Delta } \Delta    Примечания 50 Гц   9,34 мм   50 Гц — частота электросети в большинстве стран Евразии и Африки 60 Гц   8,53 мм   60 Гц — частота электросети в Северной, Центральной и частично Южной Америке 10 кГц   0,66 мм    100 кГц   0,21 мм    500 кГц   0,095 мм    1 МГц   0,067 мм    10 МГц   0,021 мм

Из таблицы следует, что при 100кГц подойдёт провод 0,4. Радиочастотный литцендрат имеет смысл при МГц++.
Судя по тому, что 400-герцовая аппаратура гораздо компактнее промышленной, наверное на 50-100кГц получится вполне подходящие устройства. Мофсеты наверное потянут, но сердечники из чего делать? Не феррит же?
Хотя, сейчас по фоте посчитал примерно 12 полюсов на якоре, это максимум 2кГц при 10000 об. Наверняка меньше ещё. Пермалой?
Вообще что за машина - асинхронник или что?

[val_001]

Радиочастотный литцендрат имеет смысл при МГц++.
Вообще что за машина - асинхронник или что?

Про литцендрат я говорю только в плане того, что сама технология изучена с точки зрения обоснования применения многожильного (с обязательной изоляцией каждой жилы) провода в частотных устройствах. Естественно, радиочастотный провод применять не надо. Надо применять параллельно соединенные изолированные лаком провода, которые по своему сечению годятся именно для частот данного конкретного трансдьюсера. Это позволяет врага - скин-эффект превратить в союзника. Все эти данные в патенте есть.
По современной классификации это явно двигатель BLDC. Только за этим термином кроется огромное количество возможных вариантов реализаций.
Кстати, самый первый вариант был сделан на ферритовых магнитах и в режиме генератора практически сразу достиг параметра 1 КВт/кг.
Естественно, полезное применение скин-эффекта - не единственная особенность трансдьюсера. Но сразу сильно бросающаяся в глаза.

[Dil]

По современной классификации это явно двигатель BLDC.

Ну вроде как такие запускают, много где стоЯт.

Кстати, самый первый вариант был сделан на ферритовых магнитах

Магнитики... Ниодим при 80 градусах тютю. Значит больше 70 двигатель нагревать нельзя, крякнет безвозвратно Рискованно это на вездеходе.

Естественно, полезное применение скин-эффекта - не единственная особенность трансдьюсера.

val_001, может хватит глубокомысленных загадок, чем он отличается от просто оборотистого моторчика? О чём разговор?

[Шумихин Д]

Магнитики... Ниодим при 80 градусах тютю. Значит больше 70 двигатель нагревать нельзя, крякнет безвозвратно  Рискованно это на вездеходе.

Не совсем так. ссылка

Я кстати был на этом производстве, шкивные железоотделители заказывали пару раз.

[OFF-ROAD36]

А вот с генератором совсем иное дело.

Ага, иное.. Его крутить надо на те же 10000 оборотов, а то и поболее.
Нефритовый стержень ли, у каждого в сарайке стоИт без дела газовая турбина...
А на малых оборотах эта электротехника ни нефритового стержня не выдаст..
Удельная мощность на килограмм веса связана с частотой тока.
Никакого волшебства тут нет, только лишь наличие доступных технологий и комплектующих.
Саня, да. На высоких частотах полированная леска, покрытая серебрянным напылением покруче будет, чем такой же толщины медный провод.

[OFF-ROAD36]

ссылка - про магниты

[Шумихин Д]

Именно поэтому в индукционных нагревателях используется медная трубка, а не толстенный провод

Кстати, трубка используется там из других соображений, а промышленные большие индукционные нагреватели вообще на промышленной частоте работают.

[val_001]

val_001, может хватит глубокомысленных загадок, чем он отличается от просто оборотистого моторчика? О чём разговор?

Ничего не понял я. Какие загадки? Ссылки на патент приведена. Каждый желающий и при этом не владеющий английским может включить переводчик и в корявом русском варианте прочитать все 19 абзацев отличий, которые заявляют авторы. Основную особенность, которая понравилась мне, я изложил. Теперь изложить все 19 конструктивных отличий?
Для чего? Кто-то готов сделать лучше, чем авторы?  Главное преимущество изложено в самом названии ветки. Авторам удалось получить трансдьюсер (мотор-генератор) с очень неплохими массо-габаритными характеристиками.
Это вполне можно принять за ориентир. Если и возникнет желание повторить такое хотя бы в режиме генератора, то не надо что-либо менять в конструкции или чертежах. Надо брать и делать.  С пониманием того, что это неизбежно выльется в значительные затраты.
Несопоставимо проще взять асинхронник и запустить его в режиме генератора. Убедиться, что это работает. И при этом важно знать, что можно сделать то же самое, но ровно в 32 раза легче.

Нет, могу и не публиковать чертежи, если они никому не нужны. Кончится тем, что они окончательно затеряются в просторах интернета  и уже точно не принесут никому пользы. Русфордер сдох, еще пара файлообменников потеряла чертежи. Луноходы потеряли (или затерли).
При этом я уже два года взываю к совести тех, кто сделал электровездеход и утаивает информацию от общественности. Отказываются, мерзавцы. Почему? Ведь так важно убедиться, что такое возможно. Пусть пока дорого, пусть пока сыро. Пусть поломки каждую неделю. Не понимаю, что движет людьми, которые вбухали немеренные деньги и при этом не хотят демонстрировать свои достижения.  Может, просто обсуждений боятся? 

Ладно, это все лирика. Чертежи то публиковать или не публиковать?