Линейный двигатель

[Meteor]

Интересно...
А Вы можете одну из обмоток разместить на отдельной титановой трубке?
Что-то (внутренний голос наверное) нашептывает мне о влиянии этого конструктивного элемента.

[DimanVIP]

Как показало подключение драйвера к шаговику, дело не в этом конструктивном элементе.
Там все то же самое. Хотя заведомо известно что его индуктивность 3 мГн.
Тем более странно что таки удается запасать энергию в обмотке для "рисования" синуса, хотя этот момент до конца так и не успел разобрать. По неизвестной причине полетели все шесть плеч. Причем в работе было только одно, с подключенным ШД. Где транзюки, где следом за ними ирки. В нашем рай-центре такие вещи только под заказ. Будем ждать... и разбираться дальше...

[Meteor]

Вы сумели обойти первый закон коммутации!!! Как и следствие, ценой транзисторов....
Точно нет никаких "граблей"? Слишком сильный источник?

[DimanVIP]

Какой такой закон? До этого все работало точно в этом же режиме на протяжении недель....
Дня 3 назад снял токоограничитель в виде лампочки, и как показала практика - напрасно.
Единственно существенно изменение, которое я внес перед коллапсом, это запитка всей 5-ти вольтовой логики от отдельного БП.
Есстественно все перепроверив и повыдергивав все лишние детальки в виде стабилизаторов.

А в чем могут быть грабли ума не приложу.. Больше всего смущает то, что погорели и те плечи, которые ни к чему небыли подключены. Единственный вариант при котором они могут погореть - выход из строя ирок, следом сквозной ток и ёк.
Таких "массовых" самоубийств я еще не встречал, даже когда силовая часть сидела на 80В.
Сейчас же вся силовая часть (ирки + транзюки) запитаны от одного БП 12В. Что исключает смертельный случай в виде закорачивания высоковольтного питания транзюков и питания ирок.

Ладно, пока будет свободное время, буду перерисовывать плату промышленного частотника Altivar от Шнайдера.... Аццкое занятие... 3 слоя + оченььь много лака.. Наконец раскрою тайну регулировки тока в ентих девайсах.

[Meteor]

А выброс при коммутации Вы ничем не ограничивали, получается....
Из собственного опыта. Работая с коллекторным ДПТ, обнаружил двойное-тройное превышение напряжение при отключении обмоток. Механизм возникновения - напряжение источника + ЭДС вследствии закона электромагнитной индукции.
А на какое напряжение были транзюки?
PS. Первый закон коммутации - ток в цепи с индуктивностью не может измениться скачком на конечную величину, т.к. ЭДС и мощность цепи были бы бесконечно большими.

[DimanVIP]

Вот оказывается чего я добиваюсь - соблюдения первого закона коммутации!
Однако даже в протосе он работает, а в реальности - нет.

Когда обмотку нужно отключать, я замыкаю её саму на себя через нижние ключи транзюков(один и так был открыт), называется медленный спад тока.
Есть еще вариант, когда отключаются все транзюки, и обмотка оказывается подключенной через внутренние диоды полевиков к источнику питания, называется быстрый спад тока.

При включении обмотки, дабы не срабатывал ШИМ от броска, и не отключал обмотку раньше времени, я блокирую триггер.

Транзюки на напругу не меньше 100В.

З.Ы. завтра выложу картинки, того что есть, и того что, как мне кажется, должно быть. Попробуем разобраться вместе во всем по порядку.

[DimanVIP]

Вот мои наметки, на рисунках отображены графики напряжения снимаемые с токового шунта:

Теория1.JPG

(11.19 КБ) 925 скачиваний

Как видно в реальности имеем меандр. Хотя, по идее, индуктивность катушки должна мешать резкому возрастанию тока.
Т.к. режим спада у меня медленный, то в момент отключения катушки, я ее замыкаю саму на себя. Следовательно ток через шунт больше не идет. Поэтому имеем резкий задний фронт.

Теперь при подлюченном ШД:

Теория2.JPG

(5.78 КБ) 856 скачиваний

Как видно здесь имеем тот же меадндр. НО при этом видна зависимость от опорного напряжения. Т.е. чем выше опорное напряжение синуса, тем больше времени ключи остаются в открытом состоянии, следовательно можно сделать косвенный вывод о том что здесь какая-то индуктивность все-же есть.

Жду, как говорится, комментов.

[Барсик]

... состоит из титановой трубки ...
...Ток в катушках возрастает мгновенно!...
Приборчика нет, чтобы замерить индуктивность....
В чем может быть трабла...

Надо бы найти приборчик то... А трабла может быть в том, что трубка из титана, а не из картона. Не знаю, какая конструкция у катушки, но, может быть, трубка образует короткозамкнутый виток?

[Meteor]

А трабла может быть в том, что трубка из титана, а не из картона. Не знаю, какая конструкция у катушки, но, может быть, трубка образует короткозамкнутый виток?

Согласен, не нравица мне трубка из сплошного металла....

[rojan]

Может быть, ответ здесь?
Второй вариант ответов

[DimanVIP]

Надо бы найти приборчик то... А трабла может быть в том, что трубка из титана, а не из картона. Не знаю, какая конструкция у катушки, но, может быть, трубка образует короткозамкнутый виток?

Те же самые проблемы были и когда трубка была пластиковая. Для решения я пробовал использовать и алюминивый провод и увеличивал число витков и уменьшал длину катушки.
Во-вторых никаких особых различий по усилию и по перемещению магнита в трубке я не заметил, что в пластике, что в металле.
И на последок, частота синусоиды бегущей по катушкам не более 2 Гц(пока). Сильно я сомневаюсь что это наведет большую ЭДС в трубке, превращая её в виток.
Приборчик пытаюсь найти... Пока безуспешно. Может есть варианты состряпать его самому из подручных инструментов?
Хотя, можно индуктивность примерно отследить при помощи осцика, наблюдая за временем нарастания(спада) тока в катушке.

Согласен, не нравица мне трубка из сплошного металла....

А мне очень нравится! Сломать не страшно, а самое главное отлично рассеивает тепло, а то уже замучился перематывать из-за того, что трубки чуть нагревались и их начинало вести. Буквально на 0,5 мм, но магнит уже клинил.

Может быть, ответ здесь?
Второй вариант ответов

Сейчас же займусь изучением.

Всем большое спасибо за внимание!

[Meteor]

На эталонном сопротивлении можно посчитать время нарастания энергии.
А можете привести схему ключей (честную) и маркировку комплектующих?

[DimanVIP]

Схема та что выкладывал раньше. Никаких изменений. Единственное что вместо IRF540 стоят IRF540N. На всякий дублирую тут:

linear.pdf

На эталонном сопротивлении можно посчитать время нарастания энергии.

Это как? Если я ничего не путаю то сопротивление (резистор) обладает только активным сопротивлением, и что тут считать?

[DimanVIP]

Чтобы совсем с ума не сойти, решил проверить теорию, догадки и сомнения насчет трубки.
Поступил так: через шунт подключал разные двигатели(ШД и 2 линейника с титановой трубкой и пластиковой) к генератору (50кГц, 5В).
Линейный двигатель с титановой трубкой:
Видны ооочень небольшие наклоны фронтов.

Вложение Image00001.jpg больше недоступно

Линейный двигатель с пластиковой трубкой:
У этого фронты еще вертикальнее т.к. витков в полтора раза меньше чем у предыдущего.

Image00002.jpg

ШД

(198.62 КБ) 923 скачивания

ШД(3мГн):
Слов как говорится не нужно.

Image00001.jpg

Двигатель с титановой трубкой

(194.71 КБ) 937 скачиваний

З.Ы. напомню собственно вопрос: почему при всех рассчетных данных у линейника с титановой трубкой индуктивность 500 с гаком мкГн, а ее нет?

[Meteor]

Если я ничего не путаю то сопротивление (резистор) обладает только активным сопротивлением, и что тут считать?

Не путаете, но резистор в последовательной цепи с индуктивностью, "преобразует" ток в напряжение. Последнее легко отображается осциллографом.
Но судя повсему, уже проделана эта работа)

почему при всех рассчетных данных у линейника с титановой трубкой индуктивность 500 с гаком мкГн, а ее нет?

А у Вас случайно обмотка не получиллась бифилярной?

[DimanVIP]

А у Вас случайно обмотка не получиллась бифилярной?

Нет. У меня все по старинке. Виток к виточку медным проводочком 0,3 мм 150 виточков.
Все эти вариации по способам намотки хорошо изучил из многих тем про гауссы. Там у них этот вопрос обмусоливался много раз, и как только и чем только, они не пробовали мотать....

Мне видится пока только одно решение - увеличение числа витков. И уже заранее чувствую что следом пойдет перемотка силового транса на бОльшее напряжение...

[Meteor]

А запитать только одну обмотку и просмотреть что на ней происходит?
При этом остальные честно выключить

[DimanVIP]

Так оно и было. Честно!
Подключались только по одной обмотке, каждого из представленных двигателей.

[rojan]

Прочность титана и стали, удельный вес титана и стали, коррозионная стойкость титана и стали. Титан и его сплавы обладают прочностью до 140 кг/мм2. В этом отношении они стоят в одном ряду с большинством марок легированных сталей. Удельный вес титана составляет 56% удельного веса стали, а по коррозионной стойкости он не уступает платине. По распространенности в земной коре титан занимает среди всех элементов девятое место.
Объемноцентрированная кубическая решетка представляет собой куб, в каждом углу и центре которого находится по одному атому. Для титана сторона элементарной ячейки равна 3,3065 А.

Температура плавления титана и стали. Температура плавления титана равна 1725° С. Она превышает температуру плавления стали приблизительно на 200° С и температуру плавления алюминия на 1100° С.

Удельная теплоемкость титана. Удельная теплоемкость титана равна 0,142 кал/г град (значения удельной теплоемкости для нержавеющей стали и алюминия соответственно равны 0,11 и 0,214 кал/г град).
У титана два электрона находятся на третьей оболочке и два на четвертой. Если в металлах электроны начинают размещаться на внешних оболочках еще до окончательного заполнения внутренних оболочек, то такие металлы называют переходными. Необычные физические свойства титана объясняются подобным расположением электронов. Из других переходных металлов можно назвать хром, марганец, железо, кобальт и никель.
Атомный вес титана равен 47,88, тогда как для алюминия он составляет 26,97, а для железа — 55,84.

Структура кристаллической решетки титана. Кристаллическую структуру можно представить себе как физически однородное тело, в котором атомы располагаются в периодическом порядке. Подобное расположение атомов определяет физические свойства металлов. Металлы кристаллизуются по большей части в кубической объемно-центрированной или гранецентрированной и в гексагональной плотно упакованной решетках.
Рентгеновское исследование титана показало, что до температуры около 882° С титан имеет плотно упакованную гексагональную структуру, известную под названием а-модификации.

Коэффициент линейного расширения титана. Титан имеет незначительный коэффициент линейного расширения, равный 9 * 10 -6 (для нержавеющей стали, меди и алюминия значения этого коэффициента соответственно равны 14; 29,7 и 25,2 * 10 -6).

Теплота сгорания. При сжигании или окислении металлов происходит выделение тепла. Количество теплоты, выделяемое при полном окислении единицы массы металла, называется его теплотворной способностью. Теплотворная способность титана составляет 218 ккал/моль.

Электропроводность титана и удельное электрическое сопротивление титана. Движение электронов в металле, вызываемое разностью потенциалов, известно под названием электропроводности. На эту электрическую характеристику большое влияние оказывает атомная структура металла. Титан — плохой проводник электричества. Если электропроводность меди считать равной 100%, то электропроводность титана составит 3,1%. Отсюда следует, что титан нельзя применять в тех случаях, когда проводимость является фактором первостепенной важности. В целях сопоставления можно указать, например, что электропроводность нержавеющей стали составляет 3,5% (электропроводности меди), а алюминиевого сплава 75ST 30%.
Электрическое сопротивление материала есть сопротивление потоку электронов. Поскольку титан принадлежит к числу плохих проводников, он должен обладать высоким электрическим сопротивлением. Удельное электросопротивление титана при 20° С равно 42 * 10 -6 ом см (для нержавеющей стали и алюминия соответствующие значения составляют 49,5 и 3,96 * 10 -6 ом см).

Магнитные свойства титана. Титан это неферромагнитный переходный металл. Если металл (титан) поместить в магнитное поле, то на него будет действовать сила. Степень намагничения можно определить путем измерения действующей силы и деления ее на величину магнитного поля, зависящую от магнитной восприимчивости, которая является характеристикой металла. По величине магнитной восприимчивости, изменяющейся в широких пределах, все металлы можно разделить на три категории: 1) диамагнитные вещества, для которых К имеет малое отрицательное значение, так что в магнитном поле они подвержены слабому отталкиванию (медь, серебро, золото и висмут); 2) парамагнитные вещества, для которых К имеет малое положительное значение, так что они слабо притягиваются магнитным полем (щелочные и щелочно-земельные металлы, а также неферромагнитные переходные металлы, в том числе и титан); 3) ферромагнитные вещества с большой положительной величиной магнитной восприимчивости К (железо, кобальт, никель и галлий). Важной особенностью металлов третьей группы, не считая сильного притяжения в магнитном поле, является то, что эти металлы остаются намагниченными и после их удаления из магнитного поля.

[DimanVIP]

Из всего выше написаного я сделал вывод что титан под эту задачу подходит.
Сегодня наконец собрал "намоточный станок" из шуруповерта.
Намотал 600 витков минуты за 4, проводом 0.42(без изоляции).
Попробовал замерить осциком, теперь то индуктивность хорошая имеется, как у шаговика.
Завтра доматаю остальные, и примусь за испытания с новой силой!