Конструкция вертушки с прямым приводом. А оно надо?

[Серенус]

Сообщение от Valentinych

1) Попробую объяснить "на пальцах".
Надеюсь, Вы понимаете сам принцип работы синхронного электромотора?
Если коротко, то примерно так:
Обмотки статора возбуждают вращающееся магнитное поле, которое имеет определенную "располюсовку". Предположим, какой-то (какие-то) из полюсов ротора сцепился (-лись) с движущимся полюсом (-ами) поля статора. Если сила этого сцепления превышает силы торможения ротора (нагрузкой могут быть любые силы - трение в подшипниках, внешняя нагрузка, и т.д.), то ротор будет вращаться синхронно с полем статора. Ес-сно, при этом угловая скорость ротора будет с большой точностью равна угловой скорости поля статора. А так как скорость поля статора зависит только от одного фактора - от частоты задающего кварца, то долговременная угловая скорость ротора будет определяться стабильностью этого кварца.
Это - в идеале.

В реальном случае, за счет "эластичности" магнитной сцепки, ротор может совершать колебания относительно так называемых "точек магнитного равновесия" (ТМР). Геометрически эти точки точного совпадения центров магнитных потоков полюсов ротора и зубцов статора. Именно здесь возникают осцилляции (колебания) скорости ротора. Но величина этих колебания даже теоретически не может превышать 1/2 шага ротора - в противном случае синхронных режим будет нарушен.
Следует помнить, что колебания ротора отностительно ТМР достигают максимальных амплитуд (1/2 шага ротора) только в режиме холостого хода. При увеличении нагрузки на валу величина колебаний уменьшается, приближаясь к нулю в момент критической нагрузки, после чего наступает срыв синхронизации.

Отсюда можно сделать вывод, что для уменьшения нестабильности угловой скорости диска проигрывателя с синхронным приводом, следует:
а) уменьшать угловой шаг поля статора;
в) увеличивать нагрузку на валу двигателя.

Первое возможно только за счет увеличения числа пар полюсов ротора и статора. В моей конструкции ротор состоит почти из 220 маленьких постоянных магнитов, т.е. его полюса сдвинуты относительно друг-друга примерно на 1,7 угловых градуса.
Угол раскрыва зубцов статора чуть больше - примерно 1,9 угловых градуса. При таком соотношении полюсов ротора и статора, на каждый "перескок" поля статора на 1,9 градуса, ротор поворачивается всего лишь на ~0,2 градуса.
В итоге скорость ротора оказывается в восемь раз медленнее скорости поля статора, но при этом ротор вращается все-таки синхронно с полем статора. В этом заключается принцип синхронной магнитной редукции (термин не очень корректный, но надеюсь, понятный).

Теперь вспомним о ТМР. Как было сказано выше, теоретический предел колебаний ротора относительно ТМР не может превышать 1/2 шага ротора. У меня шаг ротора равен ~12 угловым минутам, значит предельное отклонение фазы вращающегося ротора не может превысить 6 угловых минут! И это - в режиме ХХ мотора.
Если же нагрузить мотор до 80-90% от максимальной мощности, то колебания ротора станут еще меньше, и не превысят 1-2 угловых минуты, за время одного шага ротора, который равен периоду частоты фазного напряжения. Для скоростей 33,3 и 45 об/мин в моем приводе эти частоты равны примерно 960 и 1300 Гц.
В пересчете на более понятные проценты детонации, это будет приметно 0,001-0,003%. Очевидно, что никакая следящая система не будет в состоянии улучшить эти показатели.

Осталось понять, как же нагрузить мотор привода на требуемые 80-90%, ведь его нагрузкой является только подшипник оси вращения, да еще игла звукоснимателя, которая царапает звуковую канавку.
Элементарные расчеты показывает, что в хорошем подшипнике потери на трение составляют не более 1-2 мВт. Примерно столько же мощности тратится на преодоление сопротивления иглы. Отсюда потребная мощность привода: всего лишь 3-5 мВт в рабочем режиме.Если принять отдаваемую мотором мощность равной 5 мВт, и считать это режимом 80% мощности, то подводимая к мотору электрическая мощность (без учета КПД самого мотора), будет равна 6 мВт. Именно в такой микромощный режим у меня переходит мотор после раскрутки диска до рабочих оборотов.
Понятно, что для выхода в режим 80% мощности у меня не увеличивается нагрузка, а снижается уровень подводимой мощности.
Эти меры, наряду с восьми-фазным питанием мотора, позволяют приблизить стабильность скорости вращения диска к стабильности кварцевого резонатора. Во всяком случае, если речь идет о долговременной стабильности.
Мгновенную же стабильность (флуктуации скорости в моменты прохождения ТМР, и переменное трение иглы о канавку) гарантирует огромная инерционность маховика, которая как ФНЧ "отфильтровывает" высокочастотные дестабилизации (~3-5 кГц), возникающие по описанным выше причинам.

Но для того, чтобы за разумное время (5-7 секунд) раскрутить маховик с моментом инерции порядка 3 Н*м^2, потребуется мощность ~5-7 Вт, или в 1000 раз больше, чем в "крейсерском" режиме. Именно на такую максимальную мощность рассчитан мотор моего привода.

Понятно?

2) В режиме торможения мотор так же развивает реверсивную мощность 5-7 Вт, что позволяет остановить диск за те же самые 5-7 секунд.

3) Не занимаюсь ремастерингом.
Видимо поэтому и не сталкивался и такой потребностью. Если будет корректно поставлена задача, думаю, ее можно будет решить программно.

4) У меня заложена подстройка скорости в пределах +/-2% от номинальной. Если это так необходимо, могу опционально увеличить диапазон регулировки. Индикация фактической угловой скорости планируется 5-значная, т.е. 2 знака (33, 45, 78) до запятой и 3 знака (33,018, 44,739, 79,105) после запятой. Думаю, этого более чем...
Хотя изначально привод расчитывался только на скорости 33,3 и 45 об/мин, не составит труда раскрутить диск и до 78 об/мин.

Прошу заранее извинить, но это даже не случайное наступание на грабли, но откровенные танцы на граблях с абсолютно предсказуемым результатом, изначально заложенным в самой идее. Совершенно непонятно, зачем это затеяно, ведь всё это уже несчётное количество раз было.

[Valentinych]

Сообщение от Серенус

... зачем это затеяно, ведь всё это уже несчётное количество раз было.

Будьте добры, приведите пример хотя бы одного аналогичного привода.

P.S. Простите, зачем цитировать такое длинное сообщение, чтобы двумя строками написать, что этого делать не надо?

[ING]

В пересчете на более понятные проценты детонации, это будет приметно 0,001-0,003%

Вы собираетесь накладывать на диск резиновый мат?

[Valentinych]

Сообщение от ING

Вы собираетесь накладывать на диск резиновый мат?

Думаю, что в этом нет необходимости. Хотя, "ходовые" испытания покажут...
А какая связь между расчетным коэффициентом детонации и резиновым матом на поверхности диска?

[Серенус]

Сообщение от Valentinych

Будьте добры, приведите пример хотя бы одного аналогичного привода.

P.S. Простите, зачем цитировать такое длинное сообщение, чтобы двумя строками написать, что этого делать не надо?

Уважаемый Valentinych! Ни в коем случае я не говорил, что этого делать не надо. У меня всегда вызывают заинтересованность и уважение подобные попытки. Но мне всегда представлялось, что инженер это сугубо практический человек, о чём, кстати, говорят ваши иронические упоминания знаменитого велосипедно - насосного тонарма. Казус, по моему, и заключается в том, что ваша конструкция гораздо ЭЗОТЕРИЧНЕЕ АМЛовской т.к. создаётся вами исключительно с эзотерическими целями, так сказать, из любви к искусству изобретательства. Те ветряные мельницы с которыми вы вступаете в неравный бой, оказывают столь малое влияние на конечный результат (ЗВУК ) и требуют таких усилий, что задумаешься о том стоит ли Париж мессы. К тому - же материалы из которых вы всё это сделаете, сведут на нет все ваши усилия. Тонарм же из насоса совершенно утилитарен, т.к. служит практической цели рождения музыки.
Диск на магнитном подвесе делала ещё в конце 60тых японская компания TEAC , диски из полимера с наполнителями - SIMON YORK. ( И этот материал запатентован как наиболее важный. Вы же легкомысленно перебираете: мрамор, песок, мраморная крошка, сталь) На сегодняшний день серьёзные вертушки с прямым приводом выпускает только швейцарская GOLDMUND т. ч. сравнивать не с кем. Вы последний могиканин.
Честь вам и хвала, если вы сможете реанимировать покойника скончавшегося много лет назад. Успехов вам!!!

[Серенус]

Сообщение от SSKAIN

Чушь полная..
не видел этих вертаков.. патамушта они миф и не поставляются конечному потребителю..
однако прямоходы массово выпускаются Техниксом, Нюмарком, Стэнтоном..

А ещё, по моему ДЖЕМИНИ. Это одно и то же. Всё аватары старинного Текникса 1200. Но зато какой апломб. Браво! Бис не говорю, поскольку не сомневаюсь в продолжении выступления в том же духе.

[ING]

Сообщение от Valentinych

Думаю, что в этом нет необходимости. Хотя, "ходовые" испытания покажут...
А какая связь между расчетным коэффициентом детонации и резиновым матом на поверхности диска?

Диски обычно звенят, а резина их демпфирует.
Возбудителем звонов является игла. Если без резины, то материал
диска д.б. такой, чтобы изготовленный из него колокольчик не звенел.
При звоне детонация на этой частоте возрастёт.
Пластинки тоже вибрируют, эти вибрации надо демпфировать.
К тангенсам специальныё грузы продаются, устанавливаемые в центр диска.
Все эти детонации трудно рассчитать, но хорошо слышно.

[Valentinych]

Люди, как вы однообразны...
Ну сколько можно? Неужели никто среди здесь не умеет общаться просто, по-человечески, без взаимных наездов и подколок?
Мы же все больны одной болезнью. Так стоит ли выяснять, у кого аллергия сильнее, или прыщи зловоннее?

К сожалению, НИКТО из спорщиков так и не понял принципиального отличия моего привода от директ-драйвов Техникс, Джемини, Сансуи и т.д.
Трёте воду в ступе, вместо того, чтобы включить мозги и попытаться вникнуть в суть.
Но если тема вам не интересна, не читайте, и не пишите.
Зачем тратить свое время, переводить виртуальные чернила и бумагу?
Или здесь это такая форма самовыражения и публичного самоутверждения - через обкакивание себе подобных?

Будьте же проще... ПОЖАЛУЙСТА!!!

[Valentinych]

Сообщение от ING

Диски обычно звенят, а резина их демпфирует.
Возбудителем звонов является игла. Если без резины, то материал
диска д.б. такой, чтобы изготовленный из него колокольчик не звенел.

Материал диска - полимерный компаунд с наполнителем - довольно хороший демпфер. Диск их этого материала скорее глух, чем звонок.

[ING]

Материал на звук можно проверить на дисках не столь точных, установив их
на обычную хорошую вертушку. Вы это делали? Если материал неудачен,
то звука в готовом точном проигрывателе не будет, тяжело будет понять причины.
Немало дорогих вертушек забракованы любителями звука по звучанию.
Вас не удивляет, что никто до Вас не стремился достигнуть собственных детонаций диска
на уровне тысячных процента, ведь Вы решили эту задачу сравнительно простыми средствами?