La posibilidad de aumentar la recuperación de energía del motor con freno mecánico de su eje Bashny.Net

El artículo discute la posibilidad de aumentar el consumo de energía en el frenado mecánico del eje del motor. Los resultados experimentales muestran que la eficiencia energética en la nueva construcción diseñado con un estator del motor que gira con el frenado mecánico, 2,5 veces más que en el mismo estator del motor con estática.





sabido que cuando se frena el motor puede generar electricidad. Dicha inhibición es ampliamente utilizado en los vehículos eléctricos, tranvías, trolebuses, trenes, trenes, así como en las centrifugadoras y el manejo de los equipos (grúas, ascensores, elevadores), etc., pero la cantidad de electricidad generada en los modos del freno mecánico es relativamente pequeña .



diagramas que describen uno de los modos de recuperación de energía recibida en conjunción con un (fricción) de freno mecánico para híbrido. Gráfico tomado отсюда.

Se observó que el estator de motor puede girar cuando se frena, si se les permite hacerlo posible, por ejemplo para poner el cojinete. Tuvo la idea de utilizar la energía del estator rotativo, es decir, permanecer aquí por el rotor del freno mecánico, servirá como el estator y el estator de rotación, la parte del rotor. Esquemática de este proceso se muestra en el vídeo, primero rotor gira condicional, con la carga en el eje, a continuación, el estator condicional:



Naturalmente, para alcanzar el par deseado en un eje y su estator a ser estática. La velocidad de rotación del estator por frenado mecánico, dependerá del progreso de par en el eje, el momento de inercia del estator y el par de fricción, que determina la rotación del estator. Es decir, fórmula que describe la rotación del estator debe tener este aspecto:



- Angular (rotación) la aceleración de la
estator - Angular (rotación) la aceleración del eje antes de frenar
- Momento de inercia de la
estator - Momento de inercia del eje


- Par que actúa la fricción en la rotación del estator

Se describen los detalles experimentales. ¿Fue un montaje experimental:



Consistía en una plataforma portátil, que fue fortificada del motor, los frenos y dispositivos de medición. Para un motor con excitación de imán permanente, 250 W, fue tomada desde el adaptador de PCB, que se atornilla en un espárrago de acero, pernos insertados en el adaptador de cojinete de carcasa permite girar el estator en el cojinete cuando se frena el eje del motor, así como por elección, para la comparación, Publicación de un estator estática a través de la parada de inserción.
Para el eje del motor se unió disco de aluminio de 300 mm de diámetro, 10 mm de espesor y el disco, a su vez, establece el freno mecánico manual.
Cuando se aplicó la recuperación de energía de frenado mecánica en dos canales PCS USB-250 del osciloscopio osciloscopio dio el valor de esta energía en el equipo.
Para medir la energía de la configuración de la segunda osciloscopio canal conectado algunas resistencias de 1 ohmios, una potencia de 20 W y 100 conectados en paralelo entre sí, que sirven para calcular la corriente en el circuito.
Recuperación de energía de grabación de datos con el eje del freno mecánico, llevado a cabo en dos modos, sin estator rotativo y el estator rotativo. Para estos dos modos se ha seleccionado el mismo importe máximo de la frecuencia de rotación del disco, en el que los datos del registro de un experimento realizado, el rango es de 500 a 600 revoluciones / min. Total de 12 mediciones fueron hechas para cada modo.
Como resultado, para el tratamiento fueron tomadas en 8 mediciones para cada modo. Para la media aritmética de la velocidad máxima del eje antes de frenar para los dos modos fueron similares.
Con el cálculo de la desviación estándar (para cada modo por separado) fueron examinados resultados obtenidos recuperación de energía, no comprendidos en el intervalo de confianza.
Para hacer girar media aritmética estator fue 558,5 (r / min), para el estator estático 559,1 (r / min).
El promedio de la recuperación de energía recibida con frenado mecánico al estator giratorio era 5,3 J para estator estático 2.04 J.



El número de pruebas y el número de energía recibida por dos modos i>

Debe prestar atención a la polaridad del carácter emitida por la recuperación de energía durante el frenado mecánico, el motor eléctrico en el nuevo diseño de la tensión cambia su polaridad, a la inversa:



Un diseño con una tensión de estator estático no cambia su polaridad:



Figuras área del frenado mecánico sombreadas. Una célula en la forma de onda para t (tiempo) es 200 ms para T (voltaje) es igual a 0,2 en. I>

Para utilizar la energía de la polaridad inversa se puede utilizar para estos fines interruptor de polaridad.

Tenga en cuenta también que la recuperación del modo de estator rotativo sin freno mecánico es menor, por lo que "en" tiempo de rotación del estator antes de la freno mecánico debe ser tan pequeña como sea posible, pero suficiente para la energía de rotación del rotor se ha movido al estator. A juzgar por los oscilogramas tiempo suficiente era de unos 100 ms, y en este período de tiempo que no se veían pérdidas significativas, puede probablemente todavía tiempo para reducir el freno mecánico. Tenía la idea de hacer un segundo estator estático sobre el estator rotativo para reducir las pérdidas en ningún frenado mecánico, pero esto complicaría el diseño del motor.

Antes de este desarrollo fue la construcción de un motor eléctrico con excitación en serie, en el que también se lleva a cabo el estator rotación con eje de freno mecánico.





Conclusión: En el diseño experimental del motor con el eje de freno mecánico con estator de rotación se convierte en 2, 5 veces más que la recuperación de energía de estator estático que ilustra la posibilidad de aumentar la eficiencia energética de los motores eléctricos en los modos de frenado mecánico. La cantidad de recuperación de energía aquí será más que más antes de par del eje y menor el par de fricción de la giratorio del estator y el estator para la rotación momento admisible de inercia, y el más pequeño es el par en el eje y el par de fricción de la rotación más estator, etc. frenado por lo que la recuperación de energía es menor; a pesar del efecto resultante es la pena preguntar acerca de recuperación de la inversión y la fiabilidad de los cambios de diseño en el dispositivo, en el que el motor eléctrico se puede utilizar con tal efecto.

Gestión de proyectos: Julian Baryshnikov (diseño, montaje, realización del experimento, la producción de piezas, la escritura del artículo, idea) - iulianbaryshnikov@yandex.ru

Donar: Vitaly Azarov (diseño, montaje, realización del experimento), Sergei Langinen (diseño, montaje, realización del experimento), Anton Aleshkin (diseño, montaje, fabricación de piezas), MV Yakovitsky (artículo revisado), Alexander Troitsky (el experimento), Nikolai Eremin (metro), Alan Chumak (diseño) FabLab Polytech St. Petersburg (producción de piezas, metros, llevando a cabo el experimento).

Fuente: habrahabr.ru/post/225415/