Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Silnik do żyroskopu ~ 10-20k obr/min

piort_b 15 Kwi 2016 20:43 1608 25
  • #1 15 Kwi 2016 20:43
    piort_b
    Poziom 3  

    Witam. Robię pracę na temat precesji żyroskopu, a konkretnie muszę zaprojektować stanowisko (bez wykonywania). Potrzebuje rozpędzić niewielki dysk o masie 50-100 gram do prędkości obrotowej 10.000-20.000 obrotów na minutę. Mechanicznie ogarniam wszystko ale w elektronice jestem zielony. Stanowisko będzie podłączone normalnie do gniazdka, z przetwornicą częstotliwości. Mogę użyć dowolnych komercyjnych części więc nie ogranicza mnie nic. Silnik nie może być za duży, najlepiej wielkości silników do modeli. Z góry dziękuje za propozycje, lepiej posłuchać ludzi którzy się na tym znają :)

  • #2 15 Kwi 2016 21:24
    kot mirmur
    Poziom 27  

    Witam,miałem kiedyś w rękach orginalne silniki z żyroskopów wojskowych,konkretnie samolotowych.Łożyska były chyba były ceramiczne/białe kulki w łożyskach były białe kulki.Ale same silniki były zasilane prawdopodobnie z falownika .
    Współczesne rozwiązani można podpatrzeć w>laserowe niwelatory budowlane z oświetlaniem do okólnym.Najtańsze można kupić za ok.1000pln.

  • #3 16 Kwi 2016 13:24
    RitterX
    Poziom 35  

    Silnik od dysków twardych SCSI mogą mieć 10000obr/min. Poszukaj uszkodzonych, będziesz miał od razu na płytce falownik. sprzedawcę możesz zapytać czy silnik się kręci? To wystarczy.

  • Pomocny post
    #4 16 Kwi 2016 15:15
    antrykot
    Poziom 20  

    A może lotniczy silnik modelarski? Do tego od razu masz gotowe i tanie regulatory obrotów.

  • #5 16 Kwi 2016 18:28
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Pytanie, z czego ma być dysk i jaki moment siły jest potrzebny do napędzania - jeśli np. z żelaza (albo nawet z innego metalu), a potrzebny moment siły jest niewielki, to umieścić przy nim dwie cewki i przepuścić przez nie prąd o odpowiedniej częstotliwości, z przesunięciem fazy między cewkami - w taki sposób jest napędzana tarcza licznika energii i wirnik silnika indukcyjnego, i w taki sposób napędzano wirniki ultrawirówek.

    Przy dużych obrotach poważnym problemem staje się łożyskowanie wirnika - używa się elastycznego wałka, bo powstają drgania i sztywny wałek rozwala łożyska. Najszybsze (i niewielkie) ultrawirówki używały elektromagnesu do utrzymywania wirnika.

  • #6 16 Kwi 2016 21:09
    archanoid
    Poziom 25  

    Witam . Często mam styczność z żyroskopami w sprzęcie wojskowym produkcji byłego zsrr. W większości nie ma tam prawie żadnej elektroniki . Konstrukcja jest bardzo prosta , silnik 3 fazowy o odpowiedniej konstrukcji zasilany z przetwornicy 36V 400Hz . Przetwornica to silnik 24V i prądnica 3 fazowa 36V 400Hz .

  • #7 17 Kwi 2016 00:31
    piort_b
    Poziom 3  

    Moje największe zainteresowanie wzbudziły bezszczotkowe silniki trójfazowe do celów modelarskich. Lekkie, dostępne na rynku, projekt musi składać się z cześci powszechnie dostępnych.

    http://www.rc4max.com.pl/3350x_traxxas_zestaw...apedowy_z_regulatorem_obrotow,2542,29343.html

    Moje pytanie teraz w jaki sposób podłączyć do do standardowego gniazdka?
    Dziękuje za dotychczasowe odpowiedzi!

  • #8 17 Kwi 2016 09:28
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Nie mogę się doszukać istotnej informacji: rozmiary i waga silnika (już nie mówiąc o mocy). Regulator obrotów waży 90g, dopuszczalny prąd 200A; silnik może być zasilany prądem 65A, więc regulator jest ze sporym zapasem, ale i 65A raczej nie pasuje do małego silnika. Jeśli masz napędzać dysk o masie do 100 g, to silnik powinien mieć znacznie mniejszą.

    Zobacz: EMAX GF2205 - 27g, 2840 RPM/V; EMAX BLCF2805 - 29g, 2840 RPM/V; EMAX BL1806/25 - 18g, 1650 RPM/V; EMAX MT1806-1430 (P) i (L)- 18g, 1430 RPM/V. Ale i takie silniki są do modeli o masie powyżej 200 g, były jakieś do modeli od 100g, ale o wolnych obrotach. Coś ponoć szybkiego: EMAX HL2010/04 - 38g, 5000 RPM/V.

    Pytanie, na ile te dane są zgodne z rzeczywistością - na tej stronie informacje często są z błędami, bądź niekompletne. Jeśli są prawdziwe, to ten ostatni silnik powinien uzyskać obroty 20 000 RPM przy napięciu 4V, pozostałym potrzebne byłoby do tego wyższe napięcie.

    Kolejna sprawa, to jak doprowadzić zasilanie do silnika - jak podłączysz je grubym kablem, to będzie on przeszkadzał w działaniu żyroskopu. Może trzeba rozważyć jakieś zasilanie bezprzewodowe? Ale czy da się je zrobić tak, żeby działało w każdym położeniu osi żyroskopu?

  • #9 17 Kwi 2016 14:59
    piort_b
    Poziom 3  

    Zasilanie silnika nie jest problemem, aby wyjaśnić na jakiej zasadzie będzie działało stanowisko umieszczam szkic.

    Silnik do żyroskopu ~ 10-20k obr/min

    obracający się krążek na silniku będzie wytwarzał moment pędu który spowoduje ruch obrotowy pionowego pręta w łożysku, stąd wykorzystanie złącza ślizgowego, a konkretnie KYH 25-0605. ruch ten nazywany jest precesją i jest istotą tej pracy :)

    dziękuje za propozycje silnika http://www.rc4max.com.pl/silnik_bezszczotkowy_emax_hl2010_04,46,12752.html,, jedyne czego potrzebuje to przetwornica lub falownik podłączany do zwykłego gniazdka, i oczywiscie aby mozna było regulować obroty silnika

  • #10 17 Kwi 2016 15:47
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Pytanie, jakie mają być parametry zasilania - napięcie stałe, czy przemienne; jakie napięcie i prąd? Niestety link nie podaje nawet, jaka jest moc tego silnika.

    Znalazłem zestawienie parametrów silników, ale akurat dla tego mocy nie podają - porównując z innymi można się spodziewać ponad 100W; i zużywa 5.1A bez obciążenia.

    Moim zdaniem to jest dużo za dużo - do napędzania wirnika żyroskopu prawdopodobnie wystarczy około 1W, i tylko nie wiem, skąd wziąć silniczek o takiej małej mocy i dużych obrotach.

    Ponad 5A to trochę dużo jak na styki ślizgowe, chyba trzeba przez nie przesyłać napięcie sieci, a za nimi umieścić zasilacz impulsowy 12V na prąd co najmniej 6A.

    W tamtym sklepie nie mają go akurat na stanie, ale w innym chyba mają: http://www.rcpitstop.pl/pl/p/Silnik-bezszczotkowy-EMAX-HL201004/2171

  • #11 19 Kwi 2016 16:01
    piort_b
    Poziom 3  

    To, że nie mają go na stanie nie jest problemem, stanowiska nie muszę realnie wykonać, to ma być teoretyczny projekt z mechaniki, w którym elektryka musi tylko w przybliżeniu mieć racjonalny sens.

    Złącze ślizgowe KYH 25-0605 które podałem faktycznie jest tylko do 5A ale KYH 25-0615 jest na 15A.

    Takie silniki stosuje się w m.in. modelach samolotów, zasilane są akumulatorami i pakietami LiPo więc na prąd stały. Gdybym zrobił stanowisko naukowe zasilane bateriami w sumie nie byłoby to głupie. Nie musiałbym wykorzystywać prostownika ale i tak musi być możliwość regulacji prędkości obrotów.

    Można wykorzystać też słabszy silnik tylko pod większym napięciem, ważne żeby uzyskać te minimum 10.000 obr/min.

  • #12 19 Kwi 2016 17:31
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Obroty silnika zwykle są proporcjonalne do napięcia zasilania - współczynnik proporcjonalności to stała KV w opisie silnika.

    Natomiast jest problem, jakie obroty wytrzymają łożyska silnika, i jakim napięciem można go zasilać, żeby nie "wysiadł" - szczotkowy na skutek iskrzenia, bezszczotkowy na skutek przekroczenia dopuszczalnego napięcia, albo przegrzania.

  • #13 19 Kwi 2016 21:30
    RitterX
    Poziom 35  

    Największy problem z silnikiem modelarskim to właśnie przegrzanie. Jeżeli pracuje ze śmigłem to opływ powietrza skutecznie chłodzi silnik. W bardziej forsowanych konstrukcjach stosuje się na zewnątrz korpusu silnika radiator radialny z żeberkami umieszczonymi na promieniu równolegle do opływającego powietrza.
    Silnik bezszczotkowy z magnesami trwałymi to silnik synchroniczny czyli za ilość obrotów odpowiada częstotliwość a za moment prąd. Stała KV w opisie silnika odnosi się raczej do zespołu falownik-silnik. Stosuje się ją dla prostego porówania parametrów silników. Także by odniść się do starszej technologii modelarskiej czyli silników komutatorowych z magnesami trwałymi.
    Silnik bezszczotkowy z magnesami trwałymi wydaje się lepszy do budowy stanowiska żyroskopu. Można w nim wymusić stałą, zadaną wartość obrotów. Jak również objąć sprzężeniem zwrotnym od częstotliwości/obrotów zespół falownik, silnik.

  • #14 20 Kwi 2016 08:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    To może należy wybrać jakiś silnik "trójfazowy z magnesami" małej mocy, bez elektroniki - te modelarskie mają moce od kilkadziesięciu wat, i to już jest za dużo - i dorobić do niego generator - wtedy można podać zmniejszoną moc, żeby się nie przegrzał, częstotliwość jaką się zechce - a on według tego będzie się kręcić. Oczywiście, jak mu nie będziemy próbowali skokowo zmieniać obrotów, ani obciążać go oporem ruchu większym od podanej mocy, bo wtedy zgubi synchronizację.

  • #15 20 Kwi 2016 12:17
    archanoid
    Poziom 25  

    Witam . Proszę bardzo typowy silnik żyroskopu wraz z obudową . Zasilanie 3f 36V/400Hz.
    Silnik do żyroskopu ~ 10-20k obr/min

  • #16 20 Kwi 2016 13:15
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A jakieś dane techniczne, informacje o możliwości kupienia...?

  • Pomocny post
    #17 20 Kwi 2016 21:57
    archanoid
    Poziom 25  

    Witam . Co do danych to podałem wyżej 3f 36V/400Hz prądu pobieranego nie mierzyłem ale mogę sprawdzić ale po przekroju przewodów ~ 0,25mm2 nie może być zbyt duży (zbyt duży to nie jednostka miary ) . Ciężar całości około 300 -400g. Co do możliwości kupienia to raczej tylko rynek wtórny na portalach aukcyjnych pod nazwą żyrokompas .

  • #18 21 Kwi 2016 00:36
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Na tej stronie rc4max jest silnik 3F o masie 18 gramów - być może taki się nada?

    Trzeba by się doszukać porządnych instrukcji do tych silników...

    Przypuszczam (ale trzeba sprawdzić), że to jest silnik z trzema uzwojeniami (każde daje pole w innym kierunku) i magnesem stałym w roli wirnika. Taki silnik musi działać jako synchroniczny, czyli obracać się z częstotliwością równą częstotliwości prądu w uzwojeniach; obrót magnesu powoduje indukowanie napięcia w uzwojeniach (jest ono proporcjonalne do obrotów) i podawane napięcie musi być większe, żeby wirnik był napędzany, a nie hamowany.

  • Pomocny post
    #19 21 Kwi 2016 15:55
    komatssu
    Poziom 28  

    Modelarskie regulatory obrotów silniczków 3F sterowane są impulsami TTL o stałej częstotliwości 50..400Hz i o zmiennym czasie trwania 1..2ms. Szybkość obrotów zależy od długości impulsu - dla 1ms silnik stoi w miejscu, dla 2ms - pracuje na max obrotach wynikających ze współczynnika KV danego silnika.

  • #20 25 Kwi 2016 16:17
    piort_b
    Poziom 3  

    mam absolutną swobodę w projektowaniu napędu takiego stanowiska, i dochodzę do wniosku że najlepiej będzie iść po najmniejszej linii oporu tj. silnik modelarski + dedykowany regulator, zasilane pakietami li-po. oczywiście całość przechodzi przez złącze ślizgowe 5-15 A

    Silnik do żyroskopu ~ 10-20k obr/min

    lub nawet jeśli do powyższego silnika odpowiednio dobrać przetwornicę napięcia z możliwością regulacji to jestem w domu i zamykamy temat

  • #21 26 Kwi 2016 09:47
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jeśli już zasilanie akumulatorami Li-PO, to po co złącze ślizgowe? Umieścić akumulator na tym ramieniu, na którym jest silnik.

    Te dane raczej mało się przydadzą do twojej konstrukcji - one opisują silnik ze śmigłem, które całkiem mocno go hamuje.

    Pytanie: jakie będą opory ruchu wirnika żyroskopu - ile razy mniejsze, niż śmigła? 10, 100? Jaki prąd będzie potrzebny?

  • Pomocny post
    #22 26 Kwi 2016 22:10
    antrykot
    Poziom 20  

    Z doświadczenia powiem, że prądy bez obciążenia są żadne (w porównaniu do tych znamionowych, podawanych dla różnych śmigieł).

    Jeżeli z najmniejszym zalecanym śmigłem bierze to 1.6A, to bez obciążenia (prawie - dysk ma raczej mały opór w porównaniu do śmigła) i nie wytwarza żadnego ciągu może to brać ze 100, góra 200 mA przy tych samych obrotach.

  • #23 27 Kwi 2016 11:02
    komatssu
    Poziom 28  

    Podczas biegu luzem, bez obciążenia, prawdopodobnie większe straty będą w regulatorze obrotów, niż w samym silniczku.

  • #24 27 Kwi 2016 15:39
    piort_b
    Poziom 3  

    w takim razie nie użyję regulatora obrotów, silnik będzie kolejno podłączany pod pakiety Li-Po 3.7, 7.4 i 11.1 V

    prędkość obrotową wirnika zmierzy się za pomoca tachografu oraz elementu odblaskowego naklejonego na wirnik, ta prędkość nie musi miec okrągłej wartości, potrzebna jest tylko do obliczeń

    wirnik na pewno będzie stawiał mniejszy opór niż śimgło, a moment pędu wirnika będzie miał wektor zgodny z ciągiem, który wytwarzałoby śmigło

    przy napięciu 7.4 - 10.000 obr. niewyjęte

    czy silnik podłączony bezpośrednio pod pakiet będzie się obracał czy potrzebny jest jakiś element pośredni?

  • Pomocny post
    #25 27 Kwi 2016 18:16
    komatssu
    Poziom 28  

    Modelarski silnik bezszczotkowy nie zadziała bez regulatora obrotów, bowiem regulator ten jest jednocześnie falownikiem - przekształca napięcie stałe na 3-fazowe.
    Odpowiedniego regulatora szukaj w sklepach modelarskich pod hasłem: ESC.

  • #26 10 Wrz 2016 11:50
    piort_b
    Poziom 3  

    Dziękuję wszystkim za pomoc. Temat uważam za zamknięty. Praca inżynierska obroniona na 5 :)

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME