增加能量回收电机与机械制动他的轴的可能性

该文章讨论了增加的能量消耗在电机轴的机械制动的可能性。实验结果表明,在新建筑设计与旋转电机的定子与机械制动能量效率,比在同一电动机定子具有静态的2.5倍以上。






众所周知,制动电机时可以发电。这种抑制被广泛应用于电动汽车,电车,电车,火车,火车,以及在离心分离机和处理设备(起重机,升降机,电梯)等,但在机械制动的模式下产生的电力的量是比较小的。




的图表描述了在有机械(摩擦)制动器用于混合一起接收到的能量回收的模式之一。图拍摄<一href="http://www.facepla.net/index.php/content-info/art-menu/346-recuperate-friction-regen-braking">отсюда.

有人指出,如果允许这样做可能的,例如把所述轴承的电机定子可旋转制动时,。不得不使用的旋转定子,即能量的想法留在这里机械制动器转子的,因为,将作为定子,使旋转的定子,所述转子的一部分。该方法的示意性示出在视频,第一转子转动的条件,以在轴上的负荷,那么条件定子方法:



自然地,为了实现在轴和它的定子所需的转矩是静态的。定子由机械制动的旋转速度,将取决于轴转矩,定子的惯性和摩擦转矩的时刻,它决定了定子的旋转的进度。即公式描述了定子的旋转应该是这样的:




- 角(旋转)加速定子
的 - 角(旋转)加速轴的制动
前 - 瞬间的定子
惯性 - 瞬间的轴
惯性


- 摩擦转矩作用于定子
的旋转
我们所描述的实验细节。是一个实验装置:




它包括一个便携式的平台,这是强化马达,刹车和测量设备。为与永久磁铁励磁的马达,250瓦,是从印刷电路板的适配器,其被拧入一个钢螺栓采取在壳体轴承适配器插入螺栓允许您制动时电动机轴,以及通过选择,用于比较旋转定子的轴承,后通过插入停止静态定子。
到电机轴接合的铝盘直径为300毫米,厚10毫米的圆盘,反过来,设置手动机械制动。
当机械制动能量回收是在双声道的USB示波器的PCS应用250示波器给在计算机上此能量的值。
以测量第二通道示波器的设定的能量连接约1欧姆电阻器,20 W和100并联连接彼此,从而起到计算电路中的电流的电源。
数据记录能量回收用机械制动轴,在两种模式下进行的,不旋转的定子和旋转的定子。对于这两种模式已被选定的光盘的旋转频率,在其中从一个实验中记录的数据进行相同的最大数量,范围是从500到600转/分。共有12个测量每种模式作了发言。
其结果是,可用于治疗被采取了8个测量值对于每个模式。到的最大轴速度的算术平均值前制动对于两种模式是类似的。
与标准偏差的计算(对于每个模式分别)被筛选的结果得到的能量回收,而不是下降的置信区间内。
用于旋转定子算术平均值为558.5(转/分钟),对于静止定子559.1(转/分)。
所接收到的能量回收用机械制动的旋转定子的平均值为5.3 J代表静态定子2.04 J.



测试的数量和接收的能量为两种模式 i>的

应注意通过在机械制动能量回收发出的字符的极性,在电动机的电压的新设计改变其极性时,反向如下:



静态定子电压的设计并没有改变其极性:



图阴影部分的机械制动的区域。上为吨(时间)的波形的一个小区200毫秒为U(电压)等于0.2英寸 i>

使用反极性,可用于这些目的的极性开关的能量。

还注意到,在旋转定子模式的恢复没有机械制动较小,所以“上的”定子的旋转时间之前的机械式制动器应该是尽可能地小,但足以使所述转子的旋转能移动到定子上。从波形图上看有足够的时间约为100毫秒,而在这一段时间没有看到显著的损失,你可能还有时间,以减少机械制动。过使一个第二静态定子在旋转定子减少损失,在没有机械制动的想法,但是这会复杂化电机的设计。

在此之前的发展是一个电动马达与串励,其中,所述定子还进行了旋转机械制动轴的结构。





结论:在该电动机与旋转的定子的机械制动器轴的实验设计变成了2,5倍以上,从静止定子的能量回收示出,以增加电动马达的能量效率在机械制动的模式的可能性更多。能量回收的量,这里将大于更加制动轴的转矩和从旋转定子下部的摩擦转矩和定子对的惯性旋转允许力矩,而较小的轴转矩和旋转多定子的摩擦转矩等之前因此,能量回收越小;尽管所得到的效果是值得询问回报和设计变更的设备,其特征在于,所述电动马达可以与这样的效果所使用的可靠性。

项目管理:朱利安·巴雷什尼科夫(设计,组装,进行实验,生产零部件,文章写作,构思) - iulianbaryshnikov@yandex.ru

捐赠:维塔利·阿扎罗夫(设计,组装,进行实验),谢尔盖·Langinen(设计,组装,进行实验),安东Aleshkin(设计,装配,零件制造),MV Yakovitsky(修订文章),亚历山大Troitsky(实验),尼古拉Eremin(米),艾伦·Chumak(设计)Fablab理工圣彼得堡(生产零部件,仪表,在进行实验)。

资料来源: habrahabr.ru/post/225415/

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