Нагрев ШД

[AndyBig]

Мне кажется, что отвод тепла от обмоток идет не только (и не столько) через пластмассу, но и через воздух, который гоняется ротором внутри мотора. А воздух отдает тепло всему, в том числе и статору, так что охлаждать статор имеет смысл. Теплопроводность от обмоток к статору хоть и плохая, но все-таки имеется

[Serg]

Ты так говоришь, будто бы термосопротивление этих пластмассок увеличится, если снизить температуру статора.

Нет, я так не говорю, читай внимательнее.

Насколько я понимаю, разница температур между обмоткой и статором будет постоянной в устоявшемся режиме, и не будет зависеть от температуры статора.
И насколько ты снизишь температуру статора - на столько же снизится температура обмоток.

А тут вынужден повториться: не будет постоянной, термодинамика тебе в помощь.

[Сергей Саныч]

не будет постоянной, термодинамика тебе в помощь.

Ну хорошо. Закон теплопроводности Фурье гласит

В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры:

Имеем: Плотность потока энергии постоянна - ибо мощность постоянна (в первом приближении, изменение сопротивления обмоток от температуры не учитываем), площадь, через которую идет теплообмен - тоже. Теплопроводность "пластмассок" тоже можно считать постоянной.
Как следствие - перепад температур между обмоткой и статором - тоже не изменится. А значит, если, допустим, температура статора была 70 градусов, а обмоток - 90 (перепад 20 градусов), то применив охлаждение и снизив температуру статора до 60 градусов, снизим и температуру обмоток - до 80.

[Serg]

А воздух отдает тепло всему, в том числе и статору, так что охлаждать статор имеет смысл. Теплопроводность от обмоток к статору хоть и плохая, но все-таки имеется

Ну я только что это и написал. Теплопроводность - величина обратная термосопротивлению.
Охлаждая статор мы конечно-же охладим и обмотки, но скажем со 100 градосов до 99 (цифры для оценки порядка величин), но обдувая сами обмотки наружным воздухом мы их охладим на порядок сильнее.
Воздух-же в закрытом объёме мотора очень быстро нагреется до темпертуры обмоток и перестанет их охлаждать. Перемешиваться будут только слои, ближайшие к полюсам ротора и статора, а в межобмоточных промежутках почти не будет двигаться - это уже аэродинамика...

[Serg]

не учитываем), площадь, через которую идет теплообмен - тоже.

Вот в этом и ошибка. Иначе можно было-бы вскипятить банку воды просто поместив кипятильник рядом с ней.

[AndyBig]

Охлаждая статор мы конечно-же охладим и обмотки, но скажем со 100 градосов до 99 (цифры для оценки порядка величин), но обдувая сами обмотки наружным воздухом мы их охладим на порядок сильнее.

Да никто и не спорит с тем, что непосредственный обдув обмоток охладит их значительно эффективнее Но при нежелании сверлить моторы и городить фильтрацию обдувающего воздуха можно охлаждать и статор - это тоже даст охлаждение обмоток, хоть и гораздо менее значительное
В межобмоточном пространстве воздух тоже будет шевелится, хоть и мало, но там и так ведь статор покрыт пластиком. Наибольшая площадь открытого металла статора как раз расположена в зоне, хорошо обдуваемой ротором

[Serg]

можно охлаждать и статор - это тоже даст охлаждение обмоток, хоть и гораздо менее значительное

Гораздо проще и дешевле не превышать рекомендуемые режимы моторов...

В межобмоточном пространстве воздух тоже будет шевелится, хоть и мало, но там и так ведь статор покрыт пластиком. Наибольшая площадь открытого металла статора как раз расположена в зоне, хорошо обдуваемой ротором

Я и не спорю, да, этот воздух будет "охлаждать" ротор, но нам-то надо обмотки.

[Сергей Саныч]

Сергей Саныч писал(а):
не учитываем), площадь, через которую идет теплообмен - тоже.

Или ты интересно цитируешь или я неточно выражаюсь

ибо мощность постоянна (в первом приближении, изменение сопротивления обмоток от температуры не учитываем), площадь, через которую идет теплообмен - тоже.

Эта фраза - о том, что площадь, через которую идет теплообмен - тоже неизменна.

можно было-бы вскипятить банку воды просто поместив кипятильник рядом с ней.

Да легко Достаточно исключить теплоотдачу кипятильника куда-либо, кроме банки, скажем, поместив обоих в замкнутый теплоизолирующий сосуд.
Ну да, кипятильник раскалится на несколько тысяч градусов больше нормы , но вода таки нагреется - теплу деваться некуда.
Кстати, не имеет принципиального значения, как тепло отводится от обмоток на статор - за счет теплопроводности каркаса или конвекции воздуха. Все равно, снизив температуру поверхности ШД на 10 градусов, тем самым мы снизим температуру обмоток на те же 10 градусов. Если бы был альтернативный путь отвода тепла, тогда другое дело. Но конструкция ШД закрытая и теплу от обмоток больше деваться некуда, кроме как на корпус.

[michael-yurov]

не учитываем), площадь, через которую идет теплообмен - тоже.

Вот в этом и ошибка.

В чем ошибка? Площадь теплообмена изменяется?

Иначе можно было-бы вскипятить банку воды просто поместив кипятильник рядом с ней.

Если кипятильник будет внутри банки воды (даже если не будет непосредственно касаться воду) - вода все равно закипит (если кипятильник не сгорит и его потребляемая мощность не уменьшится из за перегрева).

Я бы привел другой пример - лампочку накаливания.
Если спираль потребляет 100 Вт., то, даже не касаясь колбы лампы - все эти 100 Вт в виде тепла и света уйдут наружу.

[michael-yurov]

Гораздо проще и дешевле не превышать рекомендуемые режимы моторов...

Мне было проще приклеить несколько радиаторов на стенки мотора.
Эффект - существенный.
Вместо рекомендуемых 2 А на обмотки подаю 2,75 А (RMS). Соответственно, моторы получают вдвое (в 1,9 раза) больше энергии, чем рекомендует Long Motors.
Станок у меня из гетинакса, так что отвод тепла на элементы конструкции исключен.
При этом температура корпуса моторов не превышает 60°C, а без радиаторов - нагревались выше 100°C.

[Serg]

Все равно, снизив температуру поверхности ШД на 10 градусов, тем самым мы снизим температуру обмоток на те же 10 градусов.

Если успеем их передать на статор и рассеять. А это опять-же зависит и от термосопротивления.

Эффект - существенный.
Вместо рекомендуемых 2 А на обмотки подаю 2,75 А (RMS). Соответственно, моторы получают вдвое (в 1,9 раза) больше энергии, чем рекомендует Long Motors.

Ещё эффективнее было-бы заменить моторы на трёхамперные...

Если спираль потребляет 100 Вт., то, даже не касаясь колбы лампы - все эти 100 Вт в виде тепла и света уйдут наружу.

Ну так давай заставим её потреблять 140 Вт...

[michael-yurov]

Ну так давай заставим её потреблять 140 Вт...

И что, думаешь, наружу уйдут только 100, а 40 останутся в колбе? ))))))

[Serg]

Они тоже попытаются уйти, но не успеют...

[Сергей Саныч]

Если успеем их передать на статор и рассеять

Если температура статора понизилась на 10 градусов, значит рассеять смогли.
И что значит "успеем"? Мы, вроде как, рассматриваем установившийся режим.

[Lunatic]

Если проводить аналогии с серваками

Сервак потребляющий 2 кВт (кстати, а что за сервак с такой мощностью? ) в ограниченном обёме типа комнаты метров 20 квадратных сдохнет от перегрева примерно на вторые сутки. .

Серваки Allen Bradley и иногда Danaher. Я не писал, что он столько потребляет, потому что не измерял этого. Я про номинальную мощность, которая у имеющихся вокруг меня сервоприводов от 11 кВт до 50 Вт. Обмотки сервомоторов залиты достаточно прочным компаундом, с трудом крошится зубилом. Теплопроводность его тоже далека от идеальной, однако, как ты сам написал, охлаждая корпус мотора воздухом (создав приток воздуха в 20 метровую комнату) мы успешно отводим тепло от обмоток. Ну и современный сервомотор достаточно сложно убить перегревом из-за встроенного термодатчика.

[Сергей Саныч]

А вот про серваки мне рассказывать не надо, ибо это моя основная работа и у меня их уже почти 3 тысяи.

Да это больше, чем у Афтаева на огороде

Серваки Allen Bradley и иногда Danaher.

Наверно, вы говорите немного о разных "серваках"

[Lunatic]

А вот про серваки мне рассказывать не надо, ибо это моя основная работа и у меня их уже почти 3 тысяи.

Да это больше, чем у Афтаева на огороде

Серваки Allen Bradley и иногда Danaher.

Наверно, вы говорите немного о разных "серваках"

Действительно, не сразу понял )

[michael-yurov]

И я неправильно понял.
Ох уж этот сленг.
Нафига, думаю, Сергею 3000 серв в датацентре?..

[Serg]

Если температура статора понизилась на 10 градусов, значит рассеять смогли.
И что значит "успеем"? Мы, вроде как, рассматриваем установившийся режим.

Не забывай, что ещё и сам статор имеет некоторое термосопртивление, а это влияет на время термопереноса...
А по твоему получается, что если мы начнём охлаждение, когда температура обмоток достигнет скажем 40 градусов, то она снизится на 10 градусов и никогда больше не превысит 30 градусов, если не увеличится плотность энергии (ток)?

Теплопроводность его тоже далека от идеальной

Теплопроводность компаунда всяко меньше суммарной теплопроводности компауда и статора/корпуса мотора, а в приводах начиная примерно с 5 кВт поток воздуха охлаждает не внешний корпус, а внутренности.
В качестве примера можно посмотреть на обычные асинхронники - даже на мелких крыльчатка гонит воздух непосредственно на обмотки не смотря на оребрение внешнего корпуса. И на это идут даже несмотря на то, что можно всякой грязи надуть вовнутрь.

[Сергей Саныч]

это влияет на время термопереноса.

Причем тут время? Речь шла об установившемся режиме. То есть время настолько большое, что количество выделяемого тепла равно количеству отводимого. Динамика тепловых процессов тут вообще ни при чем.

В качестве примера можно посмотреть на обычные асинхронники - даже на мелких крыльчатка гонит воздух непосредственно на обмотки не смотря на оребрение внешнего корпуса. И на это идут даже несмотря на то, что можно всякой грязи надуть вовнутрь.

Да ясное дело, что обдувать обмотки полезно. Но если нет технической возможности?