Monisyl.Solenoidimoottori vs kiertokenttävaihtosähkömoottori

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Solenoidi-systeemillähän saadaan suurin mahdollinen liikevoima ulos kun käämitykseen kytketään sähkö, verrattuna perinteiseen kiertokenttävaihtosähkömoottoriin.

Yritin etsiä netistä että olisiko löytynyt "monisylintereisiä" solenoidi moottoreita. Eli nämä soilenoidit olisi esim. V8 muodostelmassa ja solenoidi tekisi työtä molemmissa työntö ja veto vaiheessa tehoelektroniikkaa käyttämällä. (yläkuolokohdassa liipaisu)

tällaiseen monisolenoidimoottoriinhan saisi valtavasti vääntöä kunhan niitä sylintereitä olisi paljon.

Kiinnostaisi värkkäillä tämmöinen ja testailla että oisko tuommosesta todellakin normaalien roottori-saattori-moottorien syrjäyttäjä?

Sivut

Kommentit (18)

Vierailija
totinen
Tuollaisella se kai onnistuisi, mutta eikö siinä ole mekaanista häviötä?

kiertokangellahan se

esim. kiertokenttävaihtosähkömoottoreiden käynnistys on ongelmallinen niiden suuresta käynnistysvirrasta.. ja tässä solenoidimoottorissa se on arvatenkin paljon pienempi.
ja jos ajatellaan momentin käyrästöä eri kierrosluvuilla niin se on luonnollisesti tasaisempi. TAI alussa momenttia on paljon ja suurremmilla kierrosluvuilla pienenee.. kokeilemallahan se selviäs.. tai laskemalla.

tällaisia 1kN solenoidi "sylintereita" vaan rinnan semmoset 24kpl V-muotoon, niin jopas lähtee potkua koneesta

Vierailija

hirveitä yhdyssanahirviötä?!
tuli muutes mieleen että suomen pisin yhdys sana:


kolmivaihekiertokenttävaihtosähkömoottoriensakaan

.
Seuraa 
Viestejä846
Liittynyt10.9.2005
PoLe
Solenoidi-systeemillähän saadaan suurin mahdollinen liikevoima ulos kun käämitykseen kytketään sähkö, verrattuna perinteiseen kiertokenttävaihtosähkömoottoriin.

Ajattelit saada yli 0,98 hyötysuhteen vai?

Vierailija
.
PoLe
Solenoidi-systeemillähän saadaan suurin mahdollinen liikevoima ulos kun käämitykseen kytketään sähkö, verrattuna perinteiseen kiertokenttävaihtosähkömoottoriin.



Ajattelit saada yli 0,98 hyötysuhteen vai?

lähelle 100% tietysti..
kitka on suurempi tässä solenoidi hässäkässä verrattuna kiertokenttämoottoriin, mutta indusoitunut sähkö muuntuu liike-energiaksi paremmalla hyötysuhteella.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
PoLe

esim. kiertokenttävaihtosähkömoottoreiden käynnistys on ongelmallinen niiden suuresta käynnistysvirrasta.. ja tässä solenoidimoottorissa se on arvatenkin paljon pienempi.



Taajuusmuuttajaa käytettäessä käynnistysvirtapiikki saadaan hävitettyä siellä missä se häiritsee liikaa. Taajuusmuuttaja on huomattavasti yksinkertaisempi ja halvempi kuin tuollaisen mäntäsähkömoottorin ohjauselektroniikka.

ja jos ajatellaan momentin käyrästöä eri kierrosluvuilla niin se on luonnollisesti tasaisempi. TAI alussa momenttia on paljon ja suurremmilla kierrosluvuilla pienenee.. kokeilemallahan se selviäs.. tai laskemalla.



Mitä ihmettä nyt horiset? Oikosulkukone vääntää taajuusmuuttajaohjattuna paikaltaan nimellisnopeuteen nimellismomentilla. Hetkellisesti sitä voi ylikuorittaa tyypillisesti yli kaksinkertaisella momentilla.

tällaisia 1kN solenoidi "sylintereita" vaan rinnan semmoset 24kpl V-muotoon, niin jopas lähtee potkua koneesta

Miksi siitä sen enempää lähtisi kun kertaluokkaa halvemmasta oikosulkumoottorista ja vaihteesta.

Oikosulkumoottori on äärimmäisen yksinkertainen ja toimintavarma kone. Ainoat kuluvat osat ovat laakerit. Kitkaa aiheutuu vain laakereista ja ilmanvastuksesta. On suoraan sanottuna täysin turhaa kuvitella, että liukuvilla mäntävirityksillä päästäsiin missään ominaisuudessa millään tavalla parempiin tuloksiin. Mäntäsähkömoottori on kalliimpi valmistaa, huonompi hyötysuhteeltaan, kuluva, vikaherkkä, painavampi, vaatii kalliin ohjauselektroniikan ja niin edelleen. Olisi tuollainen tietysti ihan hauska lelu värkättäväksi harrasteena, mutta vakavaan käyttöön sellaisesta ei ole.

Vierailija

Syy siihen miksi alunperin siirryttiin solenoidityyppisistä moottoreista kiertokenttämoottoreihin oli juuri huono hyötysuhde. Monet varhaisista moottoreista toimivat juuri sähkömagneetin vetovoimasta rautaan.

Metallin saturaatio asettaa ylärajan sille kuinka suuri voima solenoidilla saadaan aikaan hyvällä hyötysuhteella. Saturaatiopisteen jälkeen voima ei enää lisäännykään lineaarisesti virran mukana, vaan käyrän nousu taittuu rajusti.

Kentän vaikutus solenoidin tappiin heikkenee rajusti "iskun" ääripäissä, joten solenoidimoottorin tehokas iskupituus ei ole kovin pitkä.

Solenoidin vika on myös, että magneettikentän ylläpitäminen vaatii jatkuvan virran laskemista kelan läpi, jolloin energiaa kuluu hukkaan pienillä kierrosluvuilla. Mitä pienempitaajuinen vaihtovirta solenoidin kelassa vaikuttaa, sen suurempaa virtaa se alkaa päästämään lävitseen ja sitä hankalampaa on rajoittaa moottorin virrankulutusta.

Solenoidin periaatteella toimivissa lineaarimoottoreissa virta on rajoitettu yksinkertaisesti käämimällä tarpeeksi kierroksia kelaan, jolloin materiaalin sähkövastus rajoittaa virran, mutta samalla myös suurimman käyntinopeuden.

Starttivirta ei todellakaan tule olemaan pienempi, vaan mahdollisesti jopa suurempi. Kun moottori on täysin pysähdyksissä, kela on käytännössä oikosulku, ja suuremmilla kierrosluvuilla taas täytyy olla vähemmän kierroksia kelassa että se kykenee reagoimaan.

Kaikkein pienimmissä moottoreissa homma toimii kohtuudella, mutta suuremmissa moottoreissa häviöt kasvavat aivan liikaa. Solenoidityyppisiä koneita näkee nykyisin lasten leluissa.

Jyde
Seuraa 
Viestejä594
Liittynyt29.8.2005
PoLe
totinen
Tuollaisella se kai onnistuisi, mutta eikö siinä ole mekaanista häviötä?




kiertokangellahan se

Kuvassa on kampiakseli.

Kunhan yritän joskus olla asiallinen...

Vierailija
Veikko

Kentän vaikutus solenoidin tappiin heikkenee rajusti "iskun" ääripäissä, joten solenoidimoottorin tehokas iskupituus ei ole kovin pitkä.

Eli tarkoitan sitä, että käytetään hyödyksi sitä kohtaa missä se magneettikenttä on suurin (muussa kohdassa ei virtaa ollenkaan).
Kentänvoimakkuus H = N*I/l (lauseke pätee solenoidin sisällä)

Se on pieni pätkä "männän" liikkuessa, ja juuri tätä pientä osaa käytetään hyödyksi kaikissa männissä sekä työntö- että vetovaiheessa.

Kuvasta näkyy momenttikäyrästön huippu "männän" liikkuessa ja juuri tuota huippua vain käytetään. (männät on tehokkaita magneetteja)

Vaiheita olisi tuossa 8kpl (työntö ja veto) eli 360/8 astetta olisi yhden vaiheen kesto.

Tietenkin "mäntien" määrää lisäämällä saataisiin parempi hyöty käyttämällä tuota piikin huippua tehokkaammin.

Perinteiseen kiertokenttämoottoriin verrattuna sähkömagnetismin muuttaminen liike-energiaksi on parempi solenoidissa, MUTTA kun lisänä on tällaisia kiertokankeja ja kampiakseleita, niin liekkö sitten kitkaa sen verran enemmän, että hyötyä ei olekkaan?

Vierailija
PoLe

Perinteiseen kiertokenttämoottoriin verrattuna sähkömagnetismin muuttaminen liike-energiaksi on parempi solenoidissa, MUTTA kun lisänä on tällaisia kiertokankeja ja kampiakseleita, niin liekkö sitten kitkaa sen verran enemmän, että hyötyä ei olekkaan?

Miten niin? Onko tuolle jotain perusteitakin?

Minun kokemuksen mukaan solenoidissa on paljon huonompi hyötysuhde kaikinpuolin kuin kiertävässä oikosulkumoottorissa.

Vierailija
Veikko
PoLe

Minun kokemuksen mukaan solenoidissa on paljon huonompi hyötysuhde kaikinpuolin kuin kiertävässä oikosulkumoottorissa.

Sulla on nyt väärää tietoa. Fyssan opettaja muunmuassa kertoi tästä muutama päivä taaksepäin.

Samalla virralla oikosulkumoottorissa kohdistuva roottorin pyörimisliikevoima on pienempi kuin solenoidin voima sisällä (tässä tapauksessa veto tai työntö)

Mutta tällä keskustelulla haen sitä että miten tuon paremman hyötysyhteen omaavan liikkeen saisi edullisesti pyörimisliikkeeksi vähäisillä kitkoilla.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
PoLe
Veikko
PoLe

Minun kokemuksen mukaan solenoidissa on paljon huonompi hyötysuhde kaikinpuolin kuin kiertävässä oikosulkumoottorissa.



Sulla on nyt väärää tietoa. Fyssan opettaja muunmuassa kertoi tästä muutama päivä taaksepäin.



Jos noin on, niin pitää taas kerran ihmetellä mistä ne opettajat erinäisiin kouluihin revitään. Joko ne eivät ymmärrä opettamastaan mitään tai sitten ymmärtävät mutta eivät pysty selittämään sitä ymmärrettävästi.

Samalla virralla oikosulkumoottorissa kohdistuva roottorin pyörimisliikevoima on pienempi kuin solenoidin voima sisällä (tässä tapauksessa veto tai työntö)



Virta on vain yksi tekijä magneettipiirin osiin kohdistuvien voimien muodostamisessa. Piirin rakenteella on yhtä suuri merkitys. Niin moottori kuin solenoidikin voidan tehdä tuottamaan tietyllä virralla hyvin erisuuruisia voimia. Jossakin sovelluksessa halutaan paljon voimaa ja toisessa paljon nopeutta. Mekaaninen teho on verrannollinen voiman ja (pyörimis)nopeuden tuloon. Voima ei siis yksin määrää hyötysuhdetta. Hyötysuhde on koneesta saadun mekaanisen tehon ja sen ottotehon suhde.

Oikosulkumoottorien hyötysuhteissa ei ole mitään ongelmaa, jota lineaarisesti magneettia liikuttavilla käämeillä ei olisi. Samat häviömekanismit, hajakentät, pyörrevirrat ja resistiiviset häviöt kuparikäämeissä, vaikuttavat väistämättä kaikissa vaihtosähkömagneettipiireissä. Edestakaisesti liikkuvissa piireissä on kyllä suuri joukko muita ongelmia. Sellaisiin on mekaanisesti hyvin vaikea tehdä suljettuja magneettipiirejä toisin kuin sähkömoottoreihin, joissa roottorin ja staattorin välinen ilmarako on tehtävissä hyvin pieneksi. Ilmaraot aiheuttavat ongelmia, koska niihin liittyy aina hyötysuhdetta syöviä hajakenttiä ja epäkäytännöllisia käämien ja virtojen mitoituksia.

Ennen kun voit mielekkäästi jatkaa väittelyä oikosulkumoottoreiden teoreettisesta huonommuudesta sinun pitää perehtyä kunnolla (opettajan virheellinen tai väärinymmärretty sanominen ei ole kunnolla perehtymistä) sellaisen teoriaan ja toimintaan. Kun sen teet, mielesi ei enää tee väittää tuollaisia.

Mutta tällä keskustelulla haen sitä että miten tuon paremman hyötysyhteen omaavan liikkeen saisi edullisesti pyörimisliikkeeksi vähäisillä kitkoilla.

Ei mitenkään. Jos sellainen keino olisi, kaikki maailman mäntämoottorit eivät käyttäisi samanlaista häviöllistä kiertokankikoneistoa. Tässä tapauksessa sillä tosin ei ole merkitystä, koska oletuksesi solenoidin erinomaisesta hyötysuhteesta verrattuna moottoriin on väärä.

Vierailija
PoLe
hirveitä yhdyssanahirviötä?!
tuli muutes mieleen että suomen pisin yhdys sana:


kolmivaihekiertokenttävaihtosähkömoottoriensakaan

Miten ois pientalokaksitariffikolmivaihevaihtovirtakilowattituntimittariasennuspalvelu ?

Vierailija

Neutroni kirjoitti:

Mekaaninen teho on verrannollinen voiman ja (pyörimis)nopeuden tuloon.

Siis itseasiassa teho on suoraan voiman ja nopeuden tulo. Pyörivässä liikkeessä vääntömomentin ja kulmanopeuden tulo.

Esim. vanhanaikainen tehon yksikkö "hevosvoima", joka on tehon yksikkö, voidaan kirjoittaa kahdella tavalla:

Joko 75 kpm/s, tai 75 kp*m/s. Samat suureet samassa järjestyksessä.

Samaa mieltä olen tuosta mäntäsähkömoottorista, että siinä ei ole mitään mieltä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26912
Liittynyt16.3.2005
PoLe

Eli tarkoitan sitä, että käytetään hyödyksi sitä kohtaa missä se magneettikenttä on suurin (muussa kohdassa ei virtaa ollenkaan).
Kentänvoimakkuus H = N*I/l (lauseke pätee solenoidin sisällä)



Johdat tuossa magneettikenttää pitkiä matkoja ilman halki. Se vaatii jumalattoman vahvoja magneetteja, joko paljon käämiä tai paljon virtaa.


Se on pieni pätkä "männän" liikkuessa, ja juuri tätä pientä osaa käytetään hyödyksi kaikissa männissä sekä työntö- että vetovaiheessa.



Ja sitten menet yhä syvemmälle suohon. Mäntä tekee pitkän häviöllisen liikkeen, josta hyötyä tuottaa vain pieni osa. Ja miljoonan kierroksen käämin induktanssikin tuottaa harmaita hiuksia. Jotta voisit muuttaa käämin virtaa riittävän nopeasti, tarvitset nopeita korkeajännitepulsseja tuottavan lähteen. Sellaiset ovat vaikeita ja kalliita toteuttaa edes kohtalaisella hyötysuhteella.

Perinteiseen kiertokenttämoottoriin verrattuna sähkömagnetismin muuttaminen liike-energiaksi on parempi solenoidissa, MUTTA kun lisänä on tällaisia kiertokankeja ja kampiakseleita, niin liekkö sitten kitkaa sen verran enemmän, että hyötyä ei olekkaan?

Noilla perusteilla en näe tätä väitettä millään tavalla uskottavana. Edelleen minä väitän, että kaikki sähkömoottoreissa häviöitä tuottavat mekanismit vaikuttavat myös virtapulsseilla ohjatuissa solenoideissa joko yhtä vahvoina tai vahvempina.

Magneettikentän johtaminen pitkiä matkoja ilmassa vaatii suuren magnetomotorisen voiman. Se pitää tuottaa joko runsailla, siis resistiivisiä häviöitä tuottavilla, johdinkierroksilla tai valtavalla virralla, joka aiheuttaa muuntohäviöitä otettaessa energia sähköverkosta. Kelojen ohjaaminen pulssivirroilla tuottaa pyörrevirtahäviöitä ja kytkentähäviöitä. Koska vaadittavat pulssit ovat nopeampia ja jyrkkäreunaisempia kuin sähkömoottorien vaihtovirta, siinäkin tulee takkiin.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat