Современная гончарная станция. (Страница 1 из 2)

да что-то типа того, но круче и дешевле.

Я чуть позже выложу все свои мысли, по порядку, сначала о двигателе, потом об управление им, затем о контроллере, программном обеспечении, а далее о датчиках и приводах. Постараюсь подробно, и на реальной элементной базе, которую я предварительно промониторил, и на основе этого и пишу, что будет дешевле. Тем не менее Вы правы, говорить о цене рано. Уверен, подводных камней не избежать.

Первое. Двигатель. Древняя Греция, возможно Египет, это раб. В общем не плохо! Тихо работает, функция распознания речи, высокий крутящий момент, но круг не скоростной, поэтому сразу отбрасываем. И сразу в Россию 21 век. Коллекторный двигатель, - так же отлично, но проблемы с крутящим моментом на малых скоростях, обслуживание (надо менять щётки), необходимость пониженной передачи, нормальная регулировка оборотов только на средних и высоких оборотах, и конечно же шум. Асинхронный двигатель с частотником, - почти все болезни от коллекторного двигателя, но разве, что не шумит так и обслуживать не надо, но зато частотник стоит дороже. И мой выбор это безколлекторный двигатель постоянного тока, да у него нет функции распознавания речи как у древних греков, но…! Он тихий, в силу своей геометрии при прямом приводе у него высокий крутящий момент, даже на очень малых оборотах. Обслуживать его не надо, хотя его ругают за сложную систему управления, на самом деле это плюс, так как управлять им можно как хочешь, так как без контроллера не обойтись, а он в любом случае будет в нашей станции, в дополнении идут электронные ключи на базе шести полевых мощных транзисторов, и мощного блока питания, способного выдать необходимое постоянное напряжение, думаю, что в нашем случае это 48 вольт, но решение не окончательное. Итак, презентую двигатель от стиральной машины lg прямого привода. Он достаточно дешёвый – можно купить за 2 тыс. рублей, и даже дешевле, так как ротор нам не нужен. Только статор и блок датчиков холла. Этот двигатель можно сравнить с двигателем прямого привода от гончарных кругов Shimpo по крутящему моменту, а значит по мощности, он его превосходит. У двигателя от lg есть недостаток, от залипает, то есть вручную без подачи напряжения, его будет крутить проблематично, магниты будут притягивать магнитопроводы от катушек, и планшайба будет вращаться с дёрганьем. У Shimpo 20 магнитов и 24 катушки, то есть количество не пропорционально, из-за этого нет залипания, у lg 36 катушки и 12 магнитов, залипание обеспеченно. Поэтому мы устанавливаем столько магнитов сколько нам нужно, и надо понимать, чем больше магнитов, тем больше крутящий момент, тем легче регулировать низкие обороты, оптимально (на мой взгляд) это 30 магнитов, при этом если мы устанавливаем неодиновые магниты, то мощность возрастает. По моим расчётам мощность данного двигателя будет более киловатта. Ещё один плюс двигателя lg то, что ротор у него снаружи (у Shimpo внутри), во-первый это даёт больший крутящий момент, а во-вторых возможность установить двигатель в теле планшайбы, и здесь мы имеем массу возможностей. Первая из которых, - отказаться от массивной станины под планшайбой, в результате чего мы можем опускать планшайбу на пол, у нас не будет проблем со сменой корыта для шликера и стружки, ноги гончара не будут постоянно упираться в нечто массивное перед собой, проблемы попадания воды в двигатель становятся значительно меньше.

Двигатели прямого привода хоть и постоянного тока, но всё же трёхфазные. Для силового управления катушками необходимо 6 полевых транзистора выполняющих роль ключей, с учётом, что у нас есть процессор управляющий двигателем. Схема простая и сами транзисторы не таки уж дорогие, вот, например, транзистор, который можно подключить к выпрямленному сетевому напряжению, он держит 500 вольт до 20 ампер https://ru.aliexpress.com/item/10-IRFP4 … autifyAB=0 И в этом случае можно обойтись без блока питания, а для управлением оборотов воспользоваться шим.
Можно пойти и другим путём не заморачиваться на разработку и изготовление платы, дополнительного программного обеспечения, и купить готовое решение https://ru.aliexpress.com/item/Black-Co … autifyAB=0  , где есть даже входы для датчиков холла, и функция круиз контроль, для удержания постоянных оборотов. Но цена на порядок выше. И плюс к этом надо приобрести мощный блок питания, например такой - https://ru.aliexpress.com/item/48v10a-p … autifyAB=0
Если мы хотим создать несколько гончарных станций, то конечно в целях экономии надо идти первым путём, разработав один раз программное обеспечение используя недорогой программируемый котроллер, на который можно навесить всевозможный датчиков и исполнительных устройств. Если же Вы любитель и хотите создать хороший гончарный круг для себя, и не владеете навыками написания программ, то второй вариант предпочтительней, - покупаете все на Али экспресс подключаете и работаете, при этом гончарный круг всё равно выйдет дешевле импортных.

Да мне по фиг. А вот именитые фирмы осрамились, - цена необоснованна высока, а возможности не реализованы. И здесь мало-мальски думающий кустарник может их обойти, и у нас есть такая возможность.

Понять их не сложно, по залипанию я писал, здесь достаточно просто, это подбор количества магнитов и катушек. Шуметь могут либо подшипники, либо будут создаваться воздушные завихрения. Современные подшипники ступицы автомобиля достаточно малошумные, инженеры автопрома поработали над этим. Завихрения могут быть, у японцев ротор залит чем-то вместе с магнитами, нет углов - нет завихрений. Возможно нужно будет заливать эпоксидкой, но я не думаю, что на оборотах до 250 в минуту, в обще какие-либо завихрения будут..

Я не где не встречал более 3 фаз. у японцев 24 обмотки. Корейскую коммутацию обмоток можно менять как угодно, но я не вижу в этом смысл, если подключать к выпрямленному напряжению 220 вольт, то в самый раз.

А что магниты? Принцип один - чем сильнее намагничен тем больше крутящий момент. Клеится юг к северу. При неработающим двигателе все ключи  отключены, это соответствует отсоединённым концам обмоток. Мой круг виспер вращается легко, но не как турнетка, т.е. не делает несколько оборотов по энерции.

Большой потому, что там стоят три датчика холла. Каждый на фазу. Очень удобно, заводишь в процессор и знаешь положение ротора.

Не понял вопрос, мне кажется, что всё ясно. В интернете много инфы по этому вопросу.

В любом случае магниты клеются без магнитопроводов, но в алюминии, теоретически, могут возникать паразитные токи. Оптимизм вселяет то, что очень много различных видов корпусов для двигателей делают из этого металла.

Всё верно, поэтому будем делать без блока питания, подавать сетевое напряжение на выпрямитель и через транзисторы на двигатель. Я писал об этом, это и дешевле и надёжнее. Транзисторы IRFP460 выдерживают 500 вольт и 20 ампер, то есть при подающем напряжении на обмотку 308 вольт (напряжение после выпрямления), мощность пропускаемая транзистором шесть киловатт. Блок питание я советовал ставить тем, кто будет собирать без процессора.
Что я не понял, так это то, почему японцы ротор поставили в центре двигателя, а не снаружи, они тем самым теряют крутящий момент. Мне приходит одно объяснение, - так легче сделать вентиляцию двигателя и проще прицепить планшайбу, т.е. пошли по принципу, конструктивной простоты, а крутящего момента они посчитали, что и так хватит.

Магниты явно шуметь не умеют, обмотки и магнитопроводы теоретически могут издавать шум, но думаю корейцы их собирают добротно я слышал, что этот двигатель бесшумный, гремят подшипники и то на высоких оборотах. Конструкция при недостаточной балансировке вибрировать может, значить надо будет планшайбу балансировать.

Магниты полукруглые подобрать будет проблематично, можно взять плоские, они в виде прямоугольников. Нам надо 30 магнитов, у lg их 12, поэтому им приходилось их ставить с изгибом, им надо было добиться высоких оборотов при отжиме. Нам такие обороты не нужны, нам нужен крутящий момент, на малых оборотах. Поэтому магнитов ставим больше, и изгибать нет ни какого смысла. Да магниты чередуются юг-север. Я сейчас пошёл и крутанул свой виспер с силой, планшайба вращается в течении пяти секунд, вращение лёгкое, но турнетка вращается легче. Могу только гадать почему, но меня такое вращение устраивает. Конечно, колесо даюнова будет вращаться более минуты, но управление сложнее, да и цена в разы выше. Копать глубже будем, но уже когда начнём строить  нашу станцию, думаю, что движок запустим без проблем, а там по ходу надо разбираться. Проблем не вижу. Надо покупать двигатель и на макете экспериментировать.

По этому поводу я не парюсь, есть двигатели? Они работают? Мы берём готовый тюнингуем, и вперёд. А по поводу алюминия у меня другие сомнения, - достаточно сложно будет планшайбу повторить. Возможно действительно литьём из пластика, тем более, что рабочая поверхность должна быть съёмной из дешёвых дисков. Имея форму можно делать идентичные планшайбы-роторы.

Вот это вряд ли, чтобы японцы не смогли отбалансировать большой ротор, да ещё на небольшие обороты?

Вы упомянули двигатель Дуюнова, мне он нравится именно отсутствием магнитов и тем, что он асинхронный. Самый бесшумный двигатель, который мне приходилось видеть, был асинхронным. Может быть даже Шкондина. Похоже, что вы окончательно выбрали вариант конструкции. Если не трудно, укажите ссылку на двигатель, конструкция которого будет взята за основу.

Посмотрел я двигатель Шкондина, не в восторге, - есть и магниты и коллектор, и конечно шум.

Да хотел это сам предложить, реализовать это не сложно. 18 июня мне привезут статор двигателя lg буду пробовать.

Не знал, что их два. А в чём отличие?

Хочется сделать максимально аккуратно, чтобы его по качеству не хуже производственного, поэтому городить двигатель самостоятельно на этом этапе не стоит, может быть позже, когда будем знать все плюсы и минусы готового.

При всей похожести стиральной машинки и гончарного круга, у них всё же есть некоторые отличии. Для нас важно одно из них - Это разные режимы работы двигателя. Так, например, чтобы бельё было выжато, необходимы высокие обороты. При этом можно не особо беспокоится о крутящим моменте, так же нам важно, чтобы планшайбу можно было крутить вручную без усилий. Для уменьшения скорости, а соответственно увеличить при этом пропорционально крутящий момент, необходимо налепить как можно больше магнитов. Я планирую их поставить 30 штук. В lg их 12. Соответственно, обороты у нас падают в 2.5 раза, во столько же увеличивается крутящий момент. А так же установка магнитов, не кратное количеству катушек, устраняет залипание ротора при ручном прокручивании, и последнее, если устанавливать мотор в планшайбу, то ротор от стиралки будет лишнем. Отсюда следует, что родной ротор нам не нужен.

Если выбирать статор между узким или широким, то думаю, нужен узкий, его легче установить в планшайбу, а по мощности там хороший запас.