[Егоров 0]

Как видно ротор из воздуха очень мало уменьшает генерируемое напряжение. Речь далеко не про 10-20 раз.

Хорошо бы с этими картинками на какой-нибудь электромеханический завод сунуться. Пущай кончают с чугунным литьем и нудным шихтованием листовой стали. Отливать двигатели из полистирола куда проще.

Правильно было бы к теориям допускать лиц после 5 лет слесарного верстака или набивки магнитопроводов. Или сразу после диплома к карусельному станку направлять, для дообразования.

.

Попался однажды человек, приятный, как гоголевская дама, во всех отношениях. Несомненно умен, образован, и... на пять с плюсом знает теорию.

Так вот, исходя из температурных градиентов и четвертой степени интенсивности теплообмена от разности температур он сгенерировал идею встраивать нагреватели не внутри дома, в ровно в середине стены. Он безупречно строго доказал, что эффективность теплообмена будет , скажем, раза в два выше, показал это на моделях. Горячо убеждал внедрить это в строительство.

Очнулся от наркоза только тогда, когда ему оппоненты предложили взять предел и повычислять дальше. Получалось, что наибольший теплообмен батареи с окружающей средой произойдет, если ее поставить снаружи стены. Теория-то не врала, но слепое ее применение привело к конфузу.

Увлеченный жонглированием выкладками, человек незаметно для себя подменил конечную цель. А она - в эффективном отоплении дома, а не в теплообмене, как таковом.

.

Похоже, Вы постоянно голосуете против магнитопроводов из-за святой веры в какой-то интегральчик , принципиально не вдаваясь в то, зачем все-таки магнитопроводы применяют. А их применяют, и применяют...

[Гость TSerg]

На самом деле, электромеханика - это довольно трудная для понимания штука, а если еще и электропривод, да плюс САУ.

 

P.S.

Немного отвлекусь на исторические факты для развлечения.

Студентом, где-то на 3-м курсе (1976 г.), бы принят в студенческое-научное общество и кафедра (энергетический факультет, системы автоматического управления) меня вовсю вовлекла в процесс создания очень интересного, на то время, погружного электродвигателя для бурения сверхглубоких скважин.

Смысл в том, что обычно скважины бурились путем вращения всей колонны труб через наземный привод. Минусы - понятны: повышенная мощность привода + износ стенок скважины.

Для сверхглубоких скважин этот метод уже не годился, поэтому в полный рост встала задача создания двигателя, который был бы способен работать внизу, при этом колонна труб неподвижна и передается только осевое усилие.

В результате создали несколько опытных образцов таких двигателей для Саатлинской сверхглубокой скважины ( проект начат в 1977 г. - остановка произошла в 1982 г. на глубине > 8 км).

Двигатель получился уникальным: секционно-наращиваемый, длина до 12 м, мощность до 200 кВт, температура работы до 300 С для глубин от 8 и до 15 км.

 

Мое участие: c 1976 по 1978 гг ( в рамках ВУЗ-а) + еще 2 года в рамках работы по совместительству ( с 1978 г. я уже работал на ВМФ ).

Основные мои вехи по тому проекту: расчеты магнитной системы, энергетика потерь, влияние температуры + создание системы оптимального управления скоростью проходки ( дело в том, что в зависимости от породы, существует оптимальное соотношение скорости вращения бура и нажимного осевого усилия ).

 

К чему это я.. Без участия в проектах (НИОКР) по разработке серийной и унифицированной продукции и не только по электромеханике, изучению всего накопленного опыта: идеи, исследования, разработка, эксплуатация, статьи, конференции, библиотечный фонд и пр. ( чего сейчас большинство разработчиков практически лишено) - могут и возникают казусы "кажущегося" знания.

Более того, происходит подмена своего знания, знаниями, заложенными в современные моделирующие пакеты.

Нет, нисколько не против них, даже совсем наоборот - и сам пользуюсь и людей вовлекаю.

Дело-то в том, что бездумное использование мощных пакетов может дать обратный эффект - "ненаблюдаемость решения".

 

Поэтому я всегда говорю: "Сначала чистый листок, карандаш и с пяток справочников".

[Егоров 0]

На самом деле, электромеханика - это довольно трудная для понимания штука, а если еще и электропривод, да плюс САУ.

 

P.S.

Немного отвлекусь на исторические факты для развлечения.

 

Поэтому я всегда говорю: "Сначала чистый листок, карандаш и с пяток справочников".

Очень хороший пример.

Инженер - не обезьяна для подстановки цифирок в готовые формулы и не двоечник, ищущий у кого бы списать сочинение. Хотя, и то, и другое он должен уметь делать.

Некоторым везет в жизни решать задачи вроде "пойди туда- не знаю куда, но принеси то, пока не знаем даже что. И сроку тебе - три дня и три ночи".

Всегда полезно попытаться штурмонуть проблему с чистым листком и карандашом. Тщательно выискивая и отсекая ложные условия задачи, пытаясь определить точнее ее основную суть.

Потом, когда уже есть пару практических путей решения, можно подглянуть как такую задачу решали до меня.

А ведь верх инженерного мастерства, не ремесленничества, - решить то, что еще никто не решал и списать неоткуда просто. Сюда и сверхглубокая скважина из примера.

[Alexashka 0]

Соответственно сила отрыва [электро]магнита может быть ориентировочно определена как производная по энергии магнита от расстояния.

dF = dW/dS

 

Вычисляем объем магнита, энергию магнита (0.075 Дж), принимаем уровень шероховатости 5 мкм (обычное дело для полированных поверхностей) и, после расчета, получаем силу отрыва 15 Н ( сравните с 18 Н ).

 

Не совсем понимаю чему будет равно dW. Если магнит отрывать (или разъединять его части), то объем магнита не меняется, откуда тогда dW? И при отрыве магнита от железки мы затрачиваем энергию, значит энергия магнита растет, почему? Как получилась величина 15Н

[SSerge 4]

Не совсем понимаю чему будет равно dW. Если магнит отрывать (или разъединять его части), то объем магнита не меняется, откуда тогда dW? И при отрыве магнита от железки мы затрачиваем энергию, значит энергия магнита растет, почему? Как получилась величина 15Н

W - это не объём магнита, а энергия магнитного поля, т.е. интеграл от B·H/2 по объёму всей вселенной.

И, хотя объём вселенной тоже не меняется, при перемещении изменяется величина и конфигурация поля в пространстве, а следовательно и энергия.

 

ЗЫ. На случай если придётся иметь дело с анизотропными средами :), B·H это скалярное произведение векторов.

Изменено 8 января, 2015 пользователем SSerge

[Гость TSerg]

Как получилась величина 15Н

 

Для материала N45 принято типовое значение удельной энергии 300 кДж/м3

Исходя из объема магнита при диаметре 8 мм и высоте 5 мм, получаем энергию в 0.075 Дж,

делим энергию на дистанцию 5 мкм и получаем силу 15 Н.

 

На самом-то деле это весьма грубая прикидка просто для сравнения с паспортными данными магнита.

Тяговые усилия магнита считаются по гораздо более сложным формулам, чем приведенная dW/dS

 

[Гость TSerg]

На всякий случай, проверяемся по симулятору:

(с уточнениями)

 

- цилиндрический магнит (d8xh5) заменен на квадратный 8х8х5 мм из-за особенностей 2D;

- "железка" для магнита имеет ограниченный размер;

- дистанция (варианты) выбрана 100/50/10 мкм против 5 мкм из-за нежелания резко увеличивать объем вычислений на мелкой сетке;

 

В результате получаем более, чем удовлетворительное совпадение показателя "сила тяги" магнита:

- по паспорту F = 18 Н;

- расчет по удельной энергии F = 15 Н (при dS=5 мкм);

- расчет в симуляторе F = 13.4 Н (при dS=100 мкм);

- расчет в симуляторе F = 14.3 Н (при dS=50 мкм);

- расчет в симуляторе F = 15.2 Н (при dS=10 мкм);

 

Вуаля!

 

P.S.

На самом деле, сила тяги (отрыва) магнита дается производителем не пойми в каких условиях измеренных/рассчитанных.

Это вообще не нормированный, но, скорее - маркетинговый параметр.

 

 

[Гость TSerg]

Как говорится, для прикола, решил вплотную приблизиться к начальным условиям по дистанции.

Итого, результат симуляции на дистанции 10 мкм ( против 5 мкм по аналитике) составил:

- симулятор = 15.2 Н (при dS=10 мкм);

- аналитика = 15 Н ( при dS=5 мкм).

 

Скриншот:

 

P.S.

Главное, о чем это говорит.

 

- знание основ инженерного проектирования - залог получения удовлетворительного результата;

- удовлетворительный инженерный результат - это не более 5% погрешности от математического идеала ( аналитическое или численное решение - не важно);

- предварительные системные наброски вариантов решения на "чистом листке", с последующей проверкой идей более сложной аналитикой или моделированием - залог успеха Инженера.

 

Ну и мой копирайт:

"Сначала чистый листок, карандаш и справочников с пяток".

[Егоров 0]

- удовлетворительный инженерный результат - это не более 5% погрешности от математического идеала ( аналитическое или численное решение - не важно);

Зачастую и 10% приемлемо. Типичная ошибка - стремиться к надуманной точности там, где она не особо и нужна, но за нее приходится платить.

Например, здоровый мужик с монтировкой оторвет дверь и при 100 Н и при 150 Н с равным успехом. Тут не до 10 процентов, тут с порядком величин бы не промазать.

[Гость TSerg]

Закономерный вопрос: "Зачем такое отступление от темы ТС?".

Затем, что создание электромагнитных преобразователей механической энергии в электрическую, требует хорошей инженерной "осведомленности" в соприкасающихся сферах.

 

Впрочем, это верно для любой сферы инженерной деятельности.

 

Зачастую и 10% приемлемо.

 

Конечно. Это я так - довольно абстрактно, хотя.. что такое 5%?

- это создание работающего изделия;

- достаточно "логарифмической линейки", в качестве расчетного инструмента;

 

Например, здоровый мужик с монтировкой оторвет дверь и при 100 Н и при 150 Н с равным успехом. Тут не до 10 процентов, тут с порядком величин бы не промазать.

 

Опять отвлеку народ на басни.

Совсем недавно случился такой вот казус..

 

Ноябрь, минус на улице и домовая авто-дверь оказалась заблокирована морозом ( кнопки не работают, резать кабель не хотел).

5 минут вялых моих попыток ее открыть ни к чему не привели, открытие по кнопке из квартиры тоже не работает.

Народ начинает скапливаться внутри подъезда, женщины визжа....э - воркуют.

 

Включается инженерный ресурс.

Что есть сила удержания двери? Это электромагнит и железка.

В чем сила? В соблюдении минимального расстояния между ними.

Как это силу преодолеть?

Большей силой, но ее много надо.

Как это расстояние можно нарушить?

Нарушением параллельности магнита и железки.

 

В итоге, приглашаю крупного мужика и мы с ним бьем по разу: я по верху двери, а он - по низу, но с разносом ударов на 1 сек.

И все, все свободны.

 

Смысл? В нарушении параллельности железки и магнита и резком снижении силы удержания.

 

[AlexandrY 3]

P.S.

Главное, о чем это говорит.

...

 

Ни о чем это не говорит.

У вас модель неправильная.

Во-первых неправильные граничные условия для таких расчетов.

Во-вторых силу надо приводить в H/м поскольку у вас 2D модель и она безразмерна по оси Y

В третьих у вас просто неправильные значения и неправильно изображено поле.

Частично видимо из-за того что неправильно выбран материал для металла, слишком маленький мю.

А частично из-за плохой программы. Линии не могут так преломляться.

 

А правильное в пластине из электротехнической стали оно вот такое при зазоре 10 мкм:

 

А сила при этом с магнитом из N45 равна 242 H/м

[Гость TSerg]

У вас модель неправильная.

Я Вас умоляю..

 

Во-вторых силу надо приводить в H/м поскольку у вас 2D модель и она безразмерна по оси Y

"Чушики", поскольку и хотя инструмент работает в 2D, но в условиях есть такой параметр, как "глубина".

 

В третьих у вас просто неправильные значения и неправильно изображено поле.

Слушать Ваши "Крики" сколько еще придется?

 

Частично видимо из-за того что неправильно выбран материал для металла, слишком маленький мю.

 

Металл - это обычное мягкое железо и выбрано оно не потому, что.. а, просто - выбрано.

Загляните в справочник, по поводу его мю, но в данном случае, нас интересует кривая B(H), а не абстрактное мю.

 

А частично из-за плохой программы. Линии не могут так преломляться.

 

Имя COMSOL - "правильнее"?

Линии чего не могут так "преломляться"?

Шо интересно -Вы же говорили где-то там выше, что нет никаких линий? Ась?

 

А правильное в пластине из электротехнической стали оно вот такое..

 

Т.е. то, что Вы говорите - оно и правильнее?

 

А сила при этом с магнитом из N45 равна 242 H/м

 

Кто же спорит? Значение Пи в военное время, как известно, приближается к 4.

[AlexandrY 3]

Т.е. то, что Вы говорите - оно и правильнее?

 

Да моя модель правильнее.

Я ее даже выкладываю здесь

 

Линии B/H мне рисовать не надо. У вас в модели они 100% не учитываются.

Мы же понимаем чем мы тут меримся. ;)

[Гость TSerg]

Да моя модель правильнее.

Респект! Таки дальше и думайте.

У вас в модели они 100% не учитываются.

Ой.

Мы же понимаем чем мы тут меримся

Я с Вами?

Да ладно - у меня намного "длиньше", да и "дефок" я перепробовал больше.

[AlexandrY 3]

Да ладно - у меня намного "длиньше", да и "дефок" я перепробовал больше.

 

Не смешно.

 

В этом мире все решает тулсы.

А их в этой теме только два - ANSYS и COMSOL.

И обоими вы похоже не владеете.