КПД ШД

[Кварк]

Как можно сказать о КПД ШД? Хочу его сравнить с электромагнитным приводом. И если для электромагнита есть значение КПД, то для ШД появляется проблемка, связанная с тем, что мы имеем подачу тока, когда не нужно работу совершать. Но мне для сравнения важен момент, когда он совершает работу.

[michael-yurov]

Электромагнит тоже не совершает работу.

[Kachik]

ШД тоже электромагнитный привод. Просто конструкция роторная.
Крутить ШД на максимальных оборотах и смотреть разницу мощностей входа и выхода или сделать один шаг и так же измерить.
А для чего это всё надо? КПД без реального механизма - это абстракция.

[Кварк]

Электромагнит тоже не совершает работу.

Да, неправильно что-то я выразился. Если в толкающем ЭМ движению якоря противодействует пружина, то сила тока будет подаваться достаточная и необходимая для ненарушения равновесия (в случае, если есть ОС), а работы совершаться не будет.
В случае ШД - независимо от силы, будет ток удержания.
Я имею ввиду момент, когда якорь движется. Для такого режима считается КПД у электромагнита?

[Кварк]

ШД тоже электромагнитный привод. Просто конструкция роторная.
Крутить ШД на максимальных оборотах и смотреть разницу мощностей входа и выхода или сделать один шаг и так же измерить.
А для чего это всё надо? КПД без реального механизма - это абстракция.

Для привода золотника гидрораспределителя.
Вот в тексте приложенном, на стр127, в таблице 3, указанно КПД ЭМ порядка 50%. Раз мы говорим о КПД РАБОТЫ, то и измеряем мы только во время РАБОТЫ. Так надо понимать?

[Кварк]

Просто конструкция роторная

Из-за конструктивного исполнения не может быть КПД другой?
Просто есть мнение, что ШД имеет более высокий КПД.
Вот я нашел данные о КПД ЭМ, а вот с ШД засомневался.
Но теперь понял, что тот факт, что мы подаем ток удержания на ШД, можно просто игнорировать при расчете на КПД, правильно?

[Kachik]

Так некорректно сравнивать. Схема управления разная. Надо тогда сравнивать в разрезе длительности одного шага ШД. Только зачем это?
Это как сравнивать движитель воздушного шара и паровоза (и там и там пар). Но без отрыва от всей конструкции сами движители не сравнить, а вот целиком уже можно смотреть какой груз и как перемещают...

Но теперь понял, что тот факт, что мы подаем ток удержания на ШД, можно просто игнорировать при расчете на КПД, правильно?

Пренебречь можно чем угодно, но что надо сравнить в итоге? Сравнить общую производительность или мгновенную? С ШД мгновенная - некорректно (т.к. стандартные драйвера и схемы управления подразумевают шаговое нелинейное управление).

[Кварк]

Ну, наверное нужно сравнить общую: пусть есть ШВП (КПД ее примем 100%), которая преобразует вращательное движение ШД, в поступательное.
Пусть есть грузик. Пусть есть ускорение грузика. Примерно так, я думаю.

[Сергей Саныч]

В режиме удержания энергия расходуется только на нагрев обмоток (без учета КПД драйвера).

[michael-yurov]

Есть подозрение, что автору вообще не важен КПД ни того, ни другого.
Ну не про батарейное же питание электромагнита и шагового мотора мы говорим!

[Кварк]

Есть подозрение, что автору вообще не важен КПД ни того, ни другого.
Ну не про батарейное же питание электромагнита и шагового мотора мы говорим!

Автор просто плавает, и не знает за что зацепиться.
Мне нужно две строчки написать: КПД магнита столько-то, КПД ШД - столько.
Отсюда взял https://electroprivod.ru/stepmotor-sele ... 82%D1%8C).
КПД ШД - 80 - 90%
Из вложения, таблица 3, стр.127 - КПД ЭМ - 19 - 62%.

raschet-optimalnyh-parametrov-elektromagnitnogo-privoda-kolebatelnogo-dvizheniya (1) (1).pdf

(564.66 КБ) 92 скачивания

Думаю, на этом можно остановиться.


Вопрос вот такой еще:

На практике необходимо также учитывать электрические переходные процессы в фазах двигателей, которые зависят как от напряжения питания и индуктивности фаз двигателей, так и от способа управления двигателем. Самыми динамичными являются двигатели с минимальной индуктивностью. Обычно стартовые частоты лежат в диапазоне 800-1000Гц (2-2,5 об/сек в полушаговом режиме). Исходя из этого для шагового двигателя, работающего в полушаговом режиме, величина ускорения не должна превышать 4рад/сек2.

Что за стартовая частота? Не может же скорость появиться впереди ускорения, т.е. мгновенно!

[michael-yurov]

Мне нужно две строчки написать: КПД магнита столько-то, КПД ШД - столько.

Для статьи? Дипломной работы? Для инструкций операторам атомной электростанции? Для таблицы характеристик на сайте интернет магазина?

[Кварк]

Мне нужно две строчки написать: КПД магнита столько-то, КПД ШД - столько.

Для статьи? Дипломной работы? Для инструкций операторам атомной электростанции? Для таблицы характеристик на сайте интернет магазина?

Для диссертации)). Срочно потребовалось для аттестации написать одну главу. Среди прочего, я там предлагаю заменить ЭМ на ШД с ШВП.
В целом пишут, что КПД у ШД выше, чем у ЭМ. Я уже сформулировал.

Но ясности мне не хватает, конечно. Впереди еще построение мат модели. И тут уже придется в суть копать. Межвитковые емкости всякие - голова кругом.

[michael-yurov]

Собственно, ШД — тот же электромагнит, но другой формы.
Ну и КПД — последнее, что должно волновать при выборе линейного актуатора.

[Kachik]

Среди прочего, я там предлагаю заменить ЭМ на ШД с ШВП.
В целом пишут, что КПД у ШД выше, чем у ЭМ. Я уже сформулировал.

В связке ШВП и ШД на удержание будет расходоваться меньше энергии т.к. ШВП это редуктор (червячная переда), а драйвер ШД на удержании питает двигатель половинным током... Но будет проигрыш в скорости...
Ну это так разглагольствования на тему сравнения двух систем... Я так понял это главное в данной задаче

[Кварк]

Ну и КПД — последнее, что должно волновать при выборе линейного актуатора.

Почему последнее? Работа гидрораспределителя (о приводе которого идет речь) может быть во взрывоопасной среде. И каждый ватт влияет на требование по степени защиты.

В связке ШВП и ШД на удержание будет расходоваться меньше энергии т.к. ШВП это редуктор (червячная переда), а драйвер ШД на удержании питает двигатель половинным током... Но будет проигрыш в скорости...
Ну это так разглагольствования на тему сравнения двух систем... Я так понял это главное в данной задаче

Это не главное в этой задаче, но подчеркнуть, что мы выиграем в мощности - будет не лишним. Я говорю именно о мощности, о КПД. Т.е. предполагается одинаковая скорость отработки сигнала.
Главное же тут, что мы уходим от силового замыкания в случае ЭМ: тут положение золотника есть функция силы, а в случае ШД + ШВП - имеем координатное управление.

[michael-yurov]

Работа гидрораспределителя (о приводе которого идет речь) может быть во взрывоопасной среде.

Тогда, наверное, не стоит так усложнять конструкцию, т.к. это сильно снизит ее надежность. К тому же электроника драйвера ШД и взрывоопасная среда... Сомнительное соседство. И габариты гидрораспределителя сильно увеличиваются.

Я говорю именно о мощности, о КПД. Т.е. предполагается одинаковая скорость отработки сигнала.

ШД — это тот же электромагнит, но со встроенным магнитным редуктором. И теоретический КПД в идеальных условиях у него, как и у соленоида 100%. Нужно смотреть на конкретную реализацию, в конкретных условиях работы. Если это гидрораспределитель, то он вообще никакой механической работы не совершает, и у него КПД = 0%. Что с соленоидом, что с ШД.

[Кварк]

Если это гидрораспределитель, то он вообще никакой механической работы не совершает, и у него КПД = 0%. Что с соленоидом, что с ШД.

Вопрос стоял об ЭМ и ШД. Они толкают золотник - это работа.

[michael-yurov]

Они толкают золотник - это работа.

Сколько в джоулях?
КПД и того и другого в идеальных условиях — 100%. Остальное зависит от конкретной реализации. Т.е. потребляемая энергия будет зависеть только от того, как ты сделаешь привод.

Ну и сравнивать КПД в корне неверно. У реактивного двигателя КПД выше, чем у ДВС, но это не значит, что реактивный двигатель на автомобиле лучшее решение. Так же нет смысла ставить электромотор на ракету, даже учитывая, что КПД электромотора раза в два выше реактивного двигателя.

[Duhas]

КПД в общем смысле, через механическую работу, не 100, а 0 % )