К вопросу о насыщении статора.
Вчера закончил очередную небольшую лабораторную работу с движком Papst, который ставился в Маяк-001/003, и который чисто конструктивно и идеологически является братом того Papst, что под названием MOW13 стоит в Миракордах 50Н и не только в них. То есть, тоже синхронный гистерезисный, только мощностью раза в три выше, то бишь старший брат.
Целью лабы была проверка зависимости потребляемого тока от напряжения на движке, в предположении, что, так же как и в промышленно изготовленных стандартных трансформаторах, в движках при расчете обмоток закладывают величину максимальной индукции в статоре, приводящую к заметному его насыщению. Последствия те же, что и в трансформаторах - резкое искажение формы тока, приводящее к увеличению поля рассеяния, повышенным электромагнитным помехам на гармониках сети, повышенному шуму из-за вибрации обмоток и магнитострикции железа статора и повышенному нагреву. С той лишь разницей, что, в отличие от сетевых трансформаторов, в двигателе статор фактически работает с воздушным зазором и последствия насыщения железа проявляются не так резко.
Предварительно, используя стандартный способ определения при помощи осциллографа начала искажения формы тока, получил, что насыщение начинается где-то около 190 вольт. Слуховые галлю..., простите, ощущения
это подтверждали - где-то на 180-190 вольтах в звуке, исходящем от движка, исчезала 100-герцовая нотка, то есть вторая гармоника частоты сети, появляющаяся из-за насыщения статора.
В общем собрал стендик и снял зависимость тока от напряжения.
Получилось вот что
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Как говорится - предчувствия его не обманули
Около 180 вольт начинается насыщение, правда не такое сильное как в сетевых трансах. Отклонение от линейной зависимости обозначено красным.
К чему это я?
В принципе с ростом насыщения крутящий момент движка начинает замедлять свой рост, потому как рост напряженности магнитного поля статора уже не пропорционален росту напряжения на его обмотках. Что мы имеем в результате - вроде педаль в пол до упора, потребление бензина растет, рёв растет, движок перегревается, а машина едет не так быстро как хотелось бы. Оно нам надо? Нет, иногда конечно надо. Но в подавляющем большинстве случаев можно педальку слегка отпустить и, почти не проиграв в крутящем моменте, выиграть значительно больше в остальном.
Собственно при чем здесь Элак?
Можно почти безболезненно уменьшить напряжение питания, как Виталий и сделал. Движок синхронный - число оборотов не упадет, крутящий момент упадет незначительно по сравнению с тем случаем, при котором статор был бы изначально не насыщен (по крайней мере на своем движке, просто тормозя его за вал пальцами, при 190 вольтах я ощутил очень слабое изменение момента, на грани "кажется"). Зато можно еще выиграть по рокоту и по наводкам на головку. Глядишь еще какие-то детали и нюансы в музыке появятся.
Кстати, в данном случае, для того чтобы уменьшить напряжение совсем не обязателен какой-нибудь ЛАТР, можно погасить лишнее напряжение последовательно включенным резистором. Причем это будет вполне удобоваримая по габаритам вещь. По крайней мере к моему движку, исходя из получения напряжения на нем, равного, скажем 200 вольт, нужен резистор сопротивлением около 100 Ом и мощностью больше 4 ватт. Наши зеленые проволочники на 10 ватт - достаточно малогабаритная штука, и грется будут не сильно. Бояться смягчения характеристики движка из-за включения последовательного сопротивления видимо не стоит, потому как потребление тока, по крайней мере у этой конструкции двигателя, от нагрузки не зависит. При полном торможении вала потребляемый ток менялся на 1-2 процента, поэтому напряжения на резисторе и движке будут постоянны.
P.S. У меня нет Элака, чтобы провести натурные испытания. Но скоро, будем надеяться, у меня будет движок MOW13. Результаты аналогичных измерений будут опубликованы. To be continued