Ё

Цитата: Magic Spirit от 18.03.2011 08:53:55
может мы о чем то и похожем говорим.
Троллейбус "приплел" как наиболее образно-похожее.

Вот график крут.момент/обороты
http://images.km.ru/…73~006.gif

Поздравляю - Вы нашли характеристику электрического двигателя КОЛЛЕКТОРНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ.  ;) В ручном инструменте, а также на трамвае, электричке и электровозе - такие же (на электровозах, правда, бывает еще и асинхронники с частотниками ставят).

Цитата: Magic Spirit от 18.03.2011 08:53:55
Падение нагрузки на колесе вызывает пиковый рост оборотов.

Вы не совсем понимаете принцип работы коллекторного двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Увеличение момента (т.е. тока) вызывает падение оборотов, т.к. при последовательном включении обмотки возбуждения рабочий ток протекает и через нее, увеличивая возбуждение (т.е. магнитный поток, в котором вращается якорь), и, соответственно, якорю необходимы меньшие обороты для создания на себе противоЭДС.
Для того последовательное возбуждение и делают, чтобы ограничить пусковые токи и обеспечить максимальный момент при низких оборотах.

Раз, уж, Вас так впечатлила пробуксовка колес, то напомню, что если по какой-то причине на классической трансмиссии с незаблокированным дифференциалом всего лишь одно из колес потеряет сцепление с дорогой (например - кузов "вывесится" на неровности по диагонали), то оно будет свободно прокручиваться в воздухе (буксовать), а второе колесо - с нормальным сцеплением с дорогой - будет при этом неподвижно (в смысле не будет пробуксовки).
Т.е. если вы на обычном автомобиле разгоняетесь и при этом одно из ведущих колес попадает на лед, то это же самое колесо начинает пробуксовывать и раскручиваться гораздо быстрее соседнего по оси колеса. Дифференциал...

Цитата: Magic Spirit от 18.03.2011 08:53:55
Как решили эту проблему на "Ё" непонятно. Вот я про что.

Какое это имеет отношение к Ё, если там точно не КОЛЛЕКТОРНЫЙ двигатель?  ;) Там скорее всего будет или трехфазный асинхронный или синхронный двигатель, питаемые через частотный преобразователь (инвертер).

Цитата: MikeS от 18.03.2011 09:00:36


Какое это имеет отношение к Ё, если там точно не КОЛЛЕКТОРНЫЙ двигатель?  ;) Там скорее всего будет или трехфазный асинхронный или синхронный двигатель, питаемые через частотный преобразователь (инвертер).

Инвертор сотворить на потребную мощность предполагаю будет проблематично.

Цитата: Magic Spirit от 18.03.2011 10:43:32
Инвертор сотворить на потребную мощность предполагаю будет проблематично.

Предлагаете как на троллейбусе - сверху резисторы ставить?  И менять щетки в двигателе через каждые несколько тысяч км пробега?

Я Вас прошу - почитайте книжку Джефа Дэниэлса.  :) Там и про гибриды достаточно подробно описано.  ;) В том числе и про ... номинальное напряжение инвертеров и двигателей.  ;) Как известно, ток в трехфазной системе равен I=S/(3*Uф), где:
I - ток (Ампер);
S - полная мощность (Вольт х Ампер);
Uф - фазное напряжение (Вольт).

Чтобы уменьшить ток при постоянной мощности - что нужно сделать?  ;) Правильно - увеличивать номинальное напряжение. И оно в гибридах не 12, не 24 и не 36В, а гораздо больше - около сотни (как у генератора, так и у АКБ и двигателей).  ;)

Чисто на вскидку: 40000 В*А / (3 фазы * 100 В)= 133 А

Всего-то каких-то 133 А на 40 кВА мощности  ;)

Вот, подумал, что в порядке ликбеза не мешало бы пояснить принцип работы дифференциала.  :)

Занятный ролик времен царя Гороха с тытрубки:
http://www.youtube.c…re=related

Ё-мобиль: электронная механика
http://www.3dnews.ru/auto/E-mobile-electronic-mechanics

Несколько цитат:

ЦитатаТеперь пара слов о конструкции «Ё-мобиля». Это классический последовательный гибрид, в котором источником энергии служит связка газово-бензиновый ДВС в связке с генератором.

ЦитатаМеханической связи у неё с колёсами нет, она только вырабатывает электричество, которое поступает в накопители – два суперконденсатора (ионистора) суммарной ёмкостью 9 Фарад (при 225 Вольтах).

Для справки: энергия конденсатора равна E=(cU^2)/2, где:
E - энергия [Джоуль];
c - емкость конденсатора [Фарад];
U - напряжение конденсатора [Вольт].

Т.е. максимальная энергия, накапливаемая в конденсаторах Ё, будет равна E=9 х 225^2 /2 = 228 кДж.

Для сравнения: при тормжении тела массой 1000 кг. со скорости 75 км/ч до полной остановки выделяется по формуле E=(mv^2)/2= 1000 х (75 000/3600)^2 / 2= 217 кДж энергии. Таким образом, при 100%-ном КПД системы "генератор - инвертер - конденсатор", с одной стороны - можно почти всю кинетическую энергию торможения со скоростей до 80 км/ч накопить в конденсаторе, а с другой стороны - этой энегии максимум на что хватит - разогнать авто до скорости 70 км/ч (и это - без учета силы трения).

Идем далее.

ЦитатаЭти накопители, в свою очередь, питают два 15-кВт вентильных электромотора, расположенных на передней и задней осях.

ЦитатаТо есть, машина получилась полноприводная. Мощность генератора в полтора раза превосходит мощность двигателей, значит, энергобаланс всегда останется положительным (так, по крайней мере, утверждают разработчики), накопители нужны только при кратковременных ускорениях и для запаса рекуперативной энергии. Кстати, КПД рекуперации в обычных электромобилях не превышает 10%, и это связано с инерционностью тяговых аккумуляторов. В «Ё-мобиле» АКБ заменены на конденсаторы, а они могу принять очень много энергии за короткий промежуток времени. Полагаю, и 39% КПД не предел, здесь ограничением выступает ёмкость конденсаторов. Да, девяти Фарад откровенно мало, это не столько тяговые элементы, сколько буфер между генератором и шасси. Но увеличение ёмкости повлечёт за собой пропорциональное увеличение веса конструкции, что входит в разрез с объявленной концепцией: максимально лёгкий автомобиль с высоким показателем полезной нагрузки. К тому же увеличившаяся масса потребует увеличения энерговооружённости для сохранения приемлемой динамики – а это путь в никуда.

Если журноламеры не напутали, то получается, что на Ё будут использованы вентильные электродвигатели.



http://ru.wikipedia.…_двигатель

Если присмотреться в физику процесса, то это - синхронный двигатель со встороенным частотником и самосинхронизацией по положению ротора. Отдаленно напоминает шаговый двигатель, который, впрочем, по теории электрических машин, тоже является синхронным двигателем.

Зачем был выбран именно синхронный двигатель, а не асинхронный? Пока непонятно... Возможно, это связано с тем, что синхронный двигатель проще использовать в режиме генератора, т.к. он в генераторном режиме не потребляет реактивную мощность.

Еще одна мини-презентация с комментариями разработчиков:

http://www.youtube.c…re=related

Интересно вот что - разработчики заявляют, что поршни в РЛД вращаются без смазки. Понятно, что в идеале -  при абсолютно правильных геометрических размерах - давление со стороны стенки поршня на камеру сгорания будет отсутствовать, но:
1) Каким образом удается уплотнить поршни и камеру (т.е. обеспечить компрессию) с помощью одних лишь фторопластовых колец и при этом не использовать масло?
2) При малейшей выработке подшипников вала, на котором одеты поршни, появится осевое биение и давление со стороны поршней на стенки камеры. Что будет в этом случае с уплотнениями поршней с учетом отсутствия смазки?

Цитата: MikeS от 20.03.2011 20:47:01
Зачем был выбран именно синхронный двигатель, а не асинхронный? Пока непонятно...

У асинхронника, кажется, гораздо больше потери при близкой к нулю скорости. Кроме этого, разумное отношение мощность/масса у асинхронника требует больших оборотов и, значит, большого редуцировния до оборотов колеса.

По этим причинам, в частности, на е-байки (и стиральные машины) чаще всего ставят мотор-колеса без всякого редуктора - с большим числом пар постоянных магнитов. Вполне возможно, что в окончательном варианте Ё получит просто 4 мотор-колеса - если решат проблемы неподрессоренной массы.

Цитата: НикВик от 20.03.2011 23:49:34
У асинхронника, кажется, гораздо больше потери при близкой к нулю скорости. Кроме этого, разумное отношение мощность/масса у асинхронника требует больших оборотов и, значит, большого редуцировния до оборотов колеса.

Если что, то потери любого двигателя при скорости около нуля стремятся к 100%.  ;)

Одной из основных причин, поставивших крест на асинхронном генераторе в промышленной энергетике - потребление реактивной мощности. Синхронный генератор, в зависимости от возбуждения, может как потреблять, так и вырабатывать реактивную мощность (а может вообще с нулевой реактивной мощностью работать).

А вот в качестве двигателей асинхронники - самые массовые.

Цитата: НикВик от 20.03.2011 23:49:34
По этим причинам, в частности, на е-байки (и стиральные машины) чаще всего ставят мотор-колеса без всякого редуктора - с большим числом пар постоянных магнитов. Вполне возможно, что в окончательном варианте Ё получит просто 4 мотор-колеса - если решат проблемы неподрессоренной массы.

У меня дома - стиралка Lыжа c "прямым приводом". Вы диаметр расположения ее магнитов представляете?  :) А момент-то в ней - мизерный.

Как вы себе представляете решение проблемы неподрессорных масс? Медь и сталь заменить на нано-пластмассу?  :)  Максимум, что можно сделать в реале - соединить колесо с двигателем через ШРУС. Но дифференциал (т.е. одинаковый момент на колесах одной оси) Вам все равно обеспечивать придется, а это - куча заморочек. Я даже не знаю - можно ли данный тип двигателя (вентильный) включать последовательно для для обеспечения равности тока (и момента)? Скорее всего - нет...

Лично мое ИМХО - мотор-колеса для легкового авто и нафик не упали. Достаточно отдельного двигателя на ось, редуктора и ШРУСов. Отпадает куча головняков с дифференциалом, понижается неподрессорная масса, упрощается конструкция и повышается общая надежность.

P.S.
Интересная статейка про вентильные электрические двигатели:
http://www.erasib.ru/user_images/File/papers/vent.pdf

Цитата: MikeS от 21.03.2011 00:24:52
Как вы себе представляете решение проблемы неподрессорных масс? Медь и сталь заменить на нано-пластмассу?  :)  Максимум, что можно сделать в реале - соединить колесо с двигателем через ШРУС. Но дифференциал (т.е. одинаковый момент на колесах одной оси) Вам все равно обеспечивать придется, а это - куча заморочек. Я даже не знаю - можно ли данный тип двигателя (вентильный) включать последовательно для для обеспечения равности тока (и момента)? Скорее всего - нет...

Зачем этот геморрой, если одинаковый момент обеспечивается элементарно датчиком тока и электроникой. Вентильный на то и вентильный, что-бы быть полностью управляемым.  Поэтому по движку на колесо - идеальный вариант, не нужен дифференциал, не нужен механизм его блокировки. Один недостаток - стоимость растёт.

На счёт мотор-колеса согласен, лишнее это, колесо должно быть предельно облегчено, и незачем на него навешивать лишнюю кучу железа и иметь проблемы с подачей питания и управления.

По РБК передачка была интересная.
С участием- Бирюкова (Гендира "Ё") и Гусарова- с Авто-плюс.

http://rbctv.rbc.ru/…6580.shtml

При просмотре презентиции http://www.youtube.com/watch?v=Makw3W3mvQA&feature=related еще одна вещь резанула слух и вызвала улыбку - идея о том, что Ё (автомобиль) можно использовать как передвижную электростанцию для электроснабжения загородного дома.

В идеале-то оно так, но есть один момент, о котором разработчики забыли упомянуть: штатной системы охлаждения (вот того дохленького радиатора спереди) максимум на что хватит при стоящем автомобиле - на работу компрессора собственного кондиционера.  ;) Если хотите использовать автомобиль как резервную электростанцию - извольте кратно увеличить размеры радиатора и производительность вентиляторов (раз, эдак, в 5-7).  ;)

Чисто сфероконически: при КПД системы ДВС-генератор-инвертер в 40-45% и выходной электрической мощности в 30 кВт имеем потери в виде тепла около 30-35 кВт. Штатный радиатор справится с такими тепловыми потерями если только поставите на него вентиляторы мощностью 1,0-1,5 кВт, а не стоковые 150-200 Вт.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 08:38:16
Зачем этот геморрой, если одинаковый момент обеспечивается элементарно датчиком тока и электроникой. Вентильный на то и вентильный, что-бы быть полностью управляемым.  Поэтому по движку на колесо - идеальный вариант, не нужен дифференциал, не нужен механизм его блокировки. Один недостаток - стоимость растёт.

Малейший глюк датчиков тока или управляющей электроники и Вы - в кювете или лоб-в-лоб со встречкой из-за разности моментов колес на одной оси... Я лучше, уж, на старом добром редукторе с дифференциалом ездить буду.

Расскажу один случай из жизни. Ехал ночью в снег и гололед по трассе. Трасса - две полосы попутных, две - встречных, посередине - отбойник. Валит снег. Около отбойника скапливается полоса неутрамбовонного рыхлого снега высотой около 10 см. Во время опережения (по второй попутной полосе) фуры, едущей по первой полосе, случайно левыми колесами цепляю полосу с рыхлым неутрамбованным снегом. Не смотря на то, что машина была переднеприводная и ехал я внатяг, машину все равно начало разворачивать из-за возникшего момента. Крутил руль в сторону заноса, пытаясь выровнять машину, но все равно ударился об отбойник сначала передним крылом, а потом - задним. Повезло, что машину не развернуло и удалось не разбить фары и радиатор. Вот к чему приводит разность моментов по одной оси... А ведь казалось бы - передний привод, езда внатяг, прямая траектория движения...

Цитата: MikeS от 21.03.2011 10:42:43
Малейший глюк датчиков тока или управляющей электроники и Вы - в кювете или лоб-в-лоб со встречкой из-за разности моментов колес на одной оси... Я лучше, уж, на старом добром редукторе с дифференциалом ездить буду.

Расскажу один случай из жизни. Ехал ночью в снег и гололед по трассе. Трасса - две полосы попутных, две - встречных, посередине - отбойник. Валит снег. Около отбойника скапливается полоса неутрамбовонного рыхлого снега высотой около 10 см. Во время опережения (по второй попутной полосе) фуры, едущей по первой полосе, случайно левыми колесами цепляю плосу с рыхлым неутрамбованным снегом. Не смотря на то, что машина была переднеприводная и ехал я внатяг, машину все равно начало разворачивать из-за возникшего момента. Крутил руль в сторону заноса, пытаясь выровнять машину, но все равно ударился об отбойник сначала передним крылом, а потом - задним. Повезло, что машину не развернуло и удалось не разбить фары и радиатор. Вот к чему приводит разность моментов по одной оси... А ведь казалось бы - прямой привод, езда внатяг, прямая траектория движения...

Ну и чем вам помог дифференциал в данном случае? Т.е. наверно отчасти помог, но не до конца. Проблема то наверно была не столько в разности моментов, сколько в появлении проскальзывания.  А вот электроника в такой ситуации будет иметь гораздо бОльшие возможности, например снизит момент на втором колесе, что-бы оперативно их выровнять, сопоставит обороты колёс, положение рулевой колонки и данные акселерометра. Отказ датчиков не более вероятен, чем отказ любой другой электроники в автомобиле.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 11:21:19
Ну и чем вам помог дифференциал в данном случае?

Это - модель ситуации, когда на колеса действуют разные моменты. И если при классической трансмиссии такое может случиться только при резком изменении свойств покрытия с одной стороны автомобиля (попадание на большой скорости двумя боковыми колесами в рыхлый снег или в гравий), то при неисправности системы управления мотор-колесами такая ситуация может возникнуть в любых условиях.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 11:21:19
Проблема то наверно была не столько в разности моментов, сколько в появлении проскальзывания.

Нет, проблема была именно в том, что в том случае колеса с одной стороны борта попали в слой рыхлого снега. С учетом скорости в 100 км/ч этого оказалось достаточно для плавного разворачивания машины. Резина была зимняя с шипами.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 11:21:19
А вот электроника в такой ситуации будет иметь гораздо бОльшие возможности, например снизит момент на втором колесе, что-бы оперативно их выровнять, сопоставит обороты колёс, положение рулевой колонки и данные акселерометра. Отказ датчиков не более вероятен, чем отказ любой другой электроники в автомобиле.

Наличие электроники и в современном автомобиле с классической трансмиссией позволяет подтормаживать отдельные колеса  в случае заноса с помощью тех же самых механизмов, которые использует АБС. В принципе, с помощью подтормаживания отдельных колес реализована и "электронная" блокировка дифференциала.

Я о том и говорю, что отказ датчиков тока (и не только датчиков, но и банально электродвигателей или вентелей) в случае с раздельными мотор-колесами может иметь весьма плачевные результаты. Зачем подкладывать изначально самим себе такой "сюрприз", если конструкция с дифференциалом изначально лишена данного недостатка?

Цитата: MikeS от 21.03.2011 11:38:33
Это - модель ситуации, когда на колеса действуют разные моменты. И если при классической трансмиссии такое может случиться только при резком изменении свойств покрытия с одной стороны автомобиля (попадание на большой скорости двумя боковыми колесами в рыхлый снег или в гравий), то при неисправности системы управления мотор-колесами такая ситуация может возникнуть в любых условиях.

Нет, проблема была именно в том, что в том случае колеса с одной стороны борта попали в слой рыхлого снега. С учетом скорости в 100 км/ч этого оказалось достаточно для плавного разворачивания машины. Резина была зимняя с шипами.

В "классическом" варианте возникающий разворачивающий момент можно пытаться парировать поворотом руля и торможением (уже автоматом). Для привода с раздельным управлением появляется ещё одна возможность - увеличить момент на "утопающей" стороне.

В менее драматическом сюжете за счёт перераспределения моментов можно относительно просто ехать одной стороной по асфальту, другой - по обочине с повышенным сопрпотивлением качению.

Цитата: НикВик от 21.03.2011 12:30:10
Для привода с раздельным управлением появляется ещё одна возможность - увеличить момент на "утопающей" стороне.

В "классической" трансмиссии подобное уже реализовано путем подтормаживания отдельных колес.

http://ru.wikipedia.…тойчивости

Так что сказать, что фишка с регулированием моментов на колесах одной оси возможна только при двух раздельных мотор-колесах - это не верно. В классической трансмиссии с дифференциалом это тоже возможно при необходимости.

В "классическом" варианте возникающий разворачивающий момент можно пытаться парировать поворотом руля и торможением (уже автоматом).

Цитата: MikeS от 21.03.2011 13:09:22
В "классической" трансмиссии подобное уже реализовано путем подтормаживания отдельных колес.

http://ru.wikipedia.…тойчивости

Так что сказать, что фишка с регулированием моментов на колесах одной оси возможна только при двух раздельных мотор-колесах - это не верно. В классической трансмиссии с дифференциалом это тоже возможно при необходимости.

Обратите внимание на всю мою фразу.
А вот добавить момент на одной стороне - этого пока нет, хотя и возможно добавкой "газа" с односторонним притормаживанием.

Цитата: MikeS от 21.03.2011 13:09:22
Так что сказать, что фишка с регулированием моментов на колесах одной оси возможна только при двух раздельных мотор-колесах - это не верно. В классической трансмиссии с дифференциалом это тоже возможно при необходимости.

Кто-то говорил, что это возможно только при двух раздельных мотор-колесах? За собой я такого не помню.
Просто сравните быстродействие, точность, надёжность (не забываем износ тормозов, влажность и непредсказуемость усилия сцепления) и далее можно ничего не говорить. Если с мотор-колёсами можно добиться штатной возможности двигаться в ваших условиях, то классическая схема может лишь с некоторой вероятностью минимизировать степень аварии.

Что касается сбоев электроники, то поверьте, грамотно спроектированная электроника существенно надёжнее механики. В конце концов тормоза тоже могут отказать на ровном месте, с ровно теми-же, а то и более худшими последствиями (что и происходит иногда). Электроника по крайней мере может обнаружить отказ и попытаться его скомпенсировать, например экстренным торможением.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 14:05:34
Кто-то говорил, что это возможно только при двух раздельных мотор-колесах? За собой я такого не помню.
Просто сравните быстродействие, точность, надёжность (не забываем износ тормозов, влажность и непредсказуемость усилия сцепления) и далее можно ничего не говорить. Если с мотор-колёсами можно добиться штатной возможности двигаться в ваших условиях, то классическая схема может лишь с некоторой вероятностью минимизировать степень аварии.

Ну, давайте сравним традиционный простейший дифференциал и систему, состоящую из:
1) 2 электродвигателя;
2) минимум 6 силовых вентилей;
3) минимум 6 датчиков тока с аналоговыми преобразователями;
4) 2 датчиков угловой скорости колеса;
5) минимум 1 блок управления.

Вентили имеют такое гадкое свойство - пробиваться, особенно, когда номинальный ток под сотню ампер. Двигатели, гады такие, имеют свойство устраивать вежвитковые замыкания. Датчики тока (или трансформаторы тока) со своей аналоговой цепью измерения, тоже имеют отличную от 0 вероятность выхода из строя.

А теперь смотрим на классический дифференциал...  :) Он или работает, или не работает вообще, т.е. просто пропадает момент сразу на обоих колесах.   Ну, и что надежнее?  ;)

Вы просто сравните: дифференциал, сделанный по простейшей конструкции, и автоматически поддерживающий равное усилие и систему, которая перманентно должна отслеживать сложные переходные процессы в электро-механической системе.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 14:05:34
Что касается сбоев электроники, то поверьте, грамотно спроектированная электроника существенно надёжнее механики. В конце концов тормоза тоже могут отказать на ровном месте, с ровно теми-же, а то и более худшими последствиями (что и происходит иногда). Электроника по крайней мере может обнаружить отказ и попытаться его скомпенсировать, например экстренным торможением.

Но только не тогда, когда речь идет о силовой электронике.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 14:05:34
Просто сравните быстродействие...

А кто Вам сказал, что Вы сложный переходный процесс в электро-механической системе с генератором и электрической нагрузкой быстрее отработаете, чем в системе с непосредственным подтормаживанием тормозного диска колодками (СКУ)? Далеко не факт.

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 14:05:34Что касается сбоев электроники, то поверьте, грамотно спроектированная электроника существенно надёжнее механики. В конце концов тормоза тоже могут отказать на ровном месте, с ровно теми-же, а то и более худшими последствиями (что и происходит иногда). Электроника по крайней мере может обнаружить отказ и попытаться его скомпенсировать, например экстренным торможением.

Когда машина начнет биться об отбойник, то затормозить я и сам сумею с помощью банальной АБС. Тут уже остается только интенсивно крутить руль в сторону заноса...

Цитата: Чай Ник от 21.03.2011 14:05:34...точность, надёжность (не забываем износ тормозов, влажность и непредсказуемость усилия сцепления) и далее можно ничего не говорить.

А о чем тут вообще можно говорить?  :D Точность и надежность обычного механического дифференциала будет в разы больше любого своего электронного аналога. Хотя бы по той простой причине, что измерительные каналы момента у системы "мотор-колеса" будут обладать отличной от нуля погрешностью. Вы формулу суммарной надежности помните?  Я про произведение надежностей всех элементов системы. А теперь умножьте надежности двух двигателей, шести вентелей, шести датчиков тока, контроллера и т.п.

Просто дифференциал устроен так, что он ВСЕГДА поддерживает одинаковый момент и без всякой электроники, датчиков и электропитания.  ;)

Или вы до кучи решили потеоретизировать про систему курсовой устойчивости не с классическим подтормаживанием, а с теоретическим "подгазовыванием", которое сфероконически можно реализовать на системе "мотор-колесо"?  Ну, дык, пока из реально работающих образцов "мотор-колес" я вижу только карьерные самосвалы.  ;) И система курсовой устойчивости у них отсутствует.  ;)
Или у Вас есть какие-то конкретные примеры реализации СКУ с помощью двух "мотор-колес"?