Pomoc s výběrem elektromotoru

[dudaj]

Nejdřív to zkusím regulovat ručně - proudy ohlídám na ampérmetru. S chlazením nemám žádné zkušenosti. Stačil by pasiv s nějkým větrákem nebo je třeba něco silnějšího?

Na řadu z těch motorů se prodávají pasivní chladiče a i vodní . Foukat se na ně bude muset . Výkonnější počítačový větrák postačí.
70°C ty motory snesou, ale víc hrozí odmagnetování , nebo spálení vinutí.

[rc_wolf]

Pár zajímavých čísel:

Úhlová rychlost: 5235rad/s

Dostředivé zrychlení působící na obvodu obruče:
a = ω^2*r = 5236*5236*0,1 = 2741569m/s^2, tedy cca 274 tisíc "g"

Tahová síla v obruči:
Ft = (m*ω^2*r)/(2*π) = 872666N (87 tun)
- z čeho má být ten setrvačník vyrobený, aby se to neroztrhlo?

Pro představu, o jakých energiích se tu bavíme - střela z kulometu ráže .50BMG má úsťovou energii cca 17kJ, tento setrvačník bude mít při max. otáčkách 16-násobek! Jak poznamenal jyrry, v případě utržení ze závěsu to projde cihlovou zdí naprosto spolehlivě

[Lark]

rc_wolf, díky za výpočty. To jsou hodnoty kterých jsem se bál a jen jako strojař odhadoval, nebo spíš tušil.

Motor12, to že ložiska jsou dělaná pro 50 000ot/min ještě neznamená, že vydrží tak ohromné zatížení. Mslím, že je to nereálné a někde budeš asi muset slevit z požadavků. Taky by mě zajímalo k jakému účelu by to mělo sloužit. Alespoň přibližně.

[varok]

Jen taková blbá otázka. Není těch 50 000ot./min. moc na setrvačník průměru 200mm? Teď nemyslím co už bylo psáno, ale celkově z konstrukčního hlediska. Chápu když mají takové otáčky letecké turbíny, mají možná i více, ale váhově je to o něčem jiném.

[Motor12]

Děkuji za všechny odpovědi a připomínky. Níže jsou odpovědi na vaše dotazy/připomínky:

DAF: Setrvačník bude sloužit jako úloha do paktika pro studenty VŠ. Zde bude provozován na nižších otáčkách. Nechceme, aby studenti přišli k újmě na zdraví. K tomu na něm budou zjednodušeně popsány konstrukční problémy, se ktekterými se člověk musí poprat při návrhu vysokootáčkového stroje. Jsem fyzik, takže si na něm vyzkoušíme zákon zachování momentu hybnosti. Pro seniorské pracovníky VŠ pak bude přístupný pro další vědeckou práci. Zde jej budou moci používat až do hraničních otáček. Setrvačník je ve stádiu návrhu.

dudaj: Díky, použiji větrák na PC. Teplotu ještě zkusím zkontorolovat termokamerou, jestli bude volná.

rc_wolf: Slitina hliníku. Riziko to je, je třeba si dát pozor. Souhlasím.

Lark: Tuto věc nám samozřejmě navrhuje stojař. V ložiskách problém nevidí. Ale samozřejmě vítám jakokoliv další kritiku. Takže pokud máš pochybnosti ohledně zatížení, chci tě poprosit o detaily. Tzn. na co si dát konkrétně pozor - parazitní vlivy, parametry.

varok: Podle

https://hrus.wordpress.com/2016/04/28/automobil-na-setrvacnik/

rovnice (12) mi vychází maximální povolená úhlová rychlost omega = 5692 rad/s. To je cca 54 000 ot./min. Takže se raději budu držet 45 000 ot./min. Při výpočtu jsem použil maximální napětí pro námi použitou slitinu hliníku sigma = 400 MPa. Mez kluzu slitiny je 460 MPa a pevnost v tahu 530 MPa.

[Lark]

S pevnostními výpočty ti nepomůžu, protože v mém věku už jsem prostě spoustu věcí z teorie zapoměl a hlavně by kompletní návrh měl udělat zkušený konstruktér, který za to taky ponese nějakou zodpovědnost. Takový setrvačník už rozhodně není hračka. Dnes ale na VŠ bývá dostupný i simulační SW, ve kterém by se snad dal návrh ověřit a případně doladit. Pro ten účel co popisuješ by bylo asi vhodné, aby celé soustrojí bylo namontované na masivním základu, právě kvůli extrémním gyroskopickým silám, které by při vychýlení z osy namáhaly ložiska a hřídel. Kvůli bezpečnosti by možná bylo vhodné i umístění v oddělené místnosti. To jsou ale jen moje dedukce. Píšeš, že s ložisky by neměl být problém, tak jen poznámka, že pro vysokootáčková vřetena se používají speciální ložiska, s kosoúhlým stykem a keramickými kuličkami (kvůli velké únosnosti a menším odstředivým silám), která se dají přesně seřídit na předepsanou vůli a mazání se provádí olejovou mlhou.

[Motor12]

Děkuji za tipy. Předám to našemu strojaři.

S pevnostními výpočty ti nepomůžu, protože v mém věku už jsem prostě spoustu věcí z teorie zapoměl a hlavně by kompletní návrh měl udělat zkušený konstruktér, který za to taky ponese nějakou zodpovědnost. Takový setrvačník už rozhodně není hračka. Dnes ale na VŠ bývá dostupný i simulační SW, ve kterém by se snad dal návrh ověřit a případně doladit. Pro ten účel co popisuješ by bylo asi vhodné, aby celé soustrojí bylo namontované na masivním základu, právě kvůli extrémním gyroskopickým silám, které by při vychýlení z osy namáhaly ložiska a hřídel. Kvůli bezpečnosti by možná bylo vhodné i umístění v oddělené místnosti. To jsou ale jen moje dedukce. Píšeš, že s ložisky by neměl být problém, tak jen poznámka, že pro vysokootáčková vřetena se používají speciální ložiska, s kosoúhlým stykem a keramickými kuličkami (kvůli velké únosnosti a menším odstředivým silám), která se dají přesně seřídit na předepsanou vůli a mazání se provádí olejovou mlhou.

[Lark]

Neber to jako dogma, ale té bezpečnosti byych se hodně věnoval. Mám i vlastní zkušenost ještě z dob učení s broušením malých válcových kalibrů průměr asi 50mm s otvorem 14mm šířka asi 20mm. Při broušení díry se uvolnil z univerzálky a vypadl na brusné vřetýnko s asi 20 000 ot/min. Na vřetýnku se roztočil, vřetýnko prasklo, a ten kalibr lítal po celé dílně, včetně stropu jako střela. Bylo slyšet jen rachot a vidět padající omítku. A to určitě dost otáček těmi nárazy ztrácel. Znova bych to zažít už nechtěl. Proto si myslím, že by to opravdu měl spočítat zkušený konstruktér, jestli se to dá vůbec vyrobit bezpečné.

[Motor12]

Rozumím, nemá cenu riskovat zdraví, když má člověk jen jedno. Jako dogma to neberu . Jak jsem řekl, sám to nenavrhuji, ale máme na to odborníka. Budu mu tvé postřehy klást na paměť. Chápu, že když s tím člověk má osobní zkušenost, nepřál by to nikomu zažít.

Neber to jako dogma, ale té bezpečnosti byych se hodně věnoval. Mám i vlastní zkušenost ještě z dob učení s broušením malých válcových kalibrů průměr asi 50mm s otvorem 14mm šířka asi 20mm. Při broušení díry se uvolnil z univerzálky a vypadl na brusné vřetýnko s asi 20 000 ot/min. Na vřetýnku se roztočil, vřetýnko prasklo, a ten kalibr lítal po celé dílně, včetně stropu jako střela. Bylo slyšet jen rachot a vidět padající omítku. A to určitě dost otáček těmi nárazy ztrácel. Znova bych to zažít už nechtěl. Proto si myslím, že by to opravdu měl spočítat zkušený konstruktér, jestli se to dá vůbec vyrobit bezpečné.

[TomasC]

Hacker B50-13XL
Provozoval jsem tento motor na 42V.

Domnívám se, že rotor má povolených 60.000 otáček. Výkon mezi 1kW - 3kW (krátkodobě....)

[SHU]

...
DAF: Setrvačník bude sloužit jako úloha do paktika pro studenty VŠ. Zde bude provozován na nižších otáčkách. Nechceme, aby studenti přišli k újmě na zdraví. K tomu na něm budou zjednodušeně popsány konstrukční problémy, se ktekterými se člověk musí poprat při návrhu vysokootáčkového stroje. Jsem fyzik, takže si na něm vyzkoušíme zákon zachování momentu hybnosti. Pro seniorské pracovníky VŠ pak bude přístupný pro další vědeckou práci. Zde jej budou moci používat až do hraničních otáček. Setrvačník je ve stádiu návrhu.
.....

z toho vlákna mě jímá hrůza... očekával bych, že pracovníci VŠ takové věci bravurně spočítají a případná rizika mají v malíčku i s jejich řešením a zvládají nejnovější řešení a v podstatě budou nás amatéry poučovat a vzdělávat a ne že to bude naopak.
Z počátku mi to přišlo, že nějaký 15tiletý Venca si chce postavit doma ve sklepě rotační UPS.... u něj bych takové dotazy chápal.

[Motor12]

Díky za odkaz. Přidám jej do svého seznamu.

Hacker B50-13XL
Provozoval jsem tento motor na 42V.

Domnívám se, že rotor má povolených 60.000 otáček. Výkon mezi 1kW - 3kW (krátkodobě....)

[MPml]

Mě by pro změnu zajímala zcela jednoduchá otázka - v kterém městě, se to pak (ten 2kg těžký setrvačník s průměrem 200mm, a 50 000 ot/min) bude (má) provozovat?
Slibuji, že až se to dozvím, tak napíšu, proč mě to zajímalo.