Увеличение крутящего момента бесколлекторного мотора

ShurikenA · 28 Июль 2011 в 06:57

Интересно, а как повлияет на крутящий момент толщина магнитов? Ведь больший по объему магнит притягивает железяки гораздо сильнее.

av-master · 28 Июль 2011 в 20:32

естественно увеличит. только высота ноги тоже нужна больше. и наружная труба для 6 мм магнита должна быть минимум 8 мм.
ну и стоимость магнитов учитывайте. 200у.е за кг уже почти не найти ( и это за самый дешевый 35-q неодимовый магнит) если брать 45-48 то легко и 400 у.е . а если еще и температурой работчей повыше. то вообще молчу ((( я поэтому и ушел от двигателей на Постоянных магнитах. Утопия ИМХО

Babylon4 · 29 Июль 2011 в 00:04

Цитата: ShurikenA от 28 Июль 2011 в 06:57
Интересно, а как повлияет на крутящий момент толщина магнитов? Ведь больший по объему магнит притягивает железяки гораздо сильнее.

Обычно в, разумных пределах конешно, увелечение толщины магнтов приводит к увеличению момента! НО если увеличить в 2 раза толщину то момент не возрастёт на стоко-же, в лучшем случае 10-15%.

ShurikenA · 29 Июль 2011 в 06:29

Цитата: Babylon4 от 29 Июль 2011 в 00:04
Цитата: ShurikenA от 28 Июль 2011 в 06:57
Интересно, а как повлияет на крутящий момент толщина магнитов? Ведь больший по объему магнит притягивает железяки гораздо сильнее.

Обычно в, разумных пределах конешно, увелечение толщины магнтов приводит к увеличению момента! НО если увеличить в 2 раза толщину то момент не возрастёт на стоко-же, в лучшем случае 10-15%.

А почему так происходит, можете объяснить?
У меня есть триальная версия MotorSolve BLDC, я там попробовал, действительно при увеличении толщины магнитов в 2 раза момент не увеличивается на такую же величину. Но ведь сила сцепления большего магнита растет пропорционально объему. В чем причина?

Babylon4 · 29 Июль 2011 в 09:01

Цитата: ShurikenA от 29 Июль 2011 в 06:29
А почему так происходит, можете объяснить?
У меня есть триальная версия MotorSolve BLDC, я там попробовал, действительно при увеличении толщины магнитов в 2 раза момент не увеличивается на такую же величину. Но ведь сила сцепления большего магнита растет пропорционально объему. В чем причина?

При взамодействии ротора и статора момент зависит от индукции магнитного поля, увеличивая толщину магнитов вы не можете увеличит индукцию выше значений конкретного материала магнита.

av-master · 29 Июль 2011 в 12:03

Везет Вам. триалы есть )) а под мой тип двигателя все только за деньги )) видимо знают потенциал двигателя ))

ShurikenA · 04 Авг. 2011 в 18:21

Цитата: Babylon4 от 29 Июль 2011 в 09:01
При взамодействии ротора и статора момент зависит от индукции магнитного поля, увеличивая толщину магнитов вы не можете увеличит индукцию выше значений конкретного материала магнита.

Да, действительно, посмотрел вот здесь на характеристики магнитов - если взять прутки с одинаковым диаметром и одинаковым расположением полюсов, то сила сцепления не зависит от длины. Она увеличивается только с увеличением диаметра магнита.

Babylon4 · 04 Авг. 2011 в 20:39

Цитата: ShurikenA от 04 Авг. 2011 в 18:21
Да, действительно, посмотрел вот здесь на характеристики магнитов - если взять прутки с одинаковым диаметром и одинаковым расположением полюсов, то сила сцепления не зависит от длины. Она увеличивается только с увеличением диаметра магнита.

Показательный пример. +1

av-master · 05 Авг. 2011 в 12:59

Не очень показательный пример. так как вес тоже играет роль при взаимодействии через воздушный промежуток большая толщина даст большую силу. а прямое сцепление естественно не сможет воспользоваться толщиной магнита. Возьмите хотябы FEMM и помоделируйте.

aleks17121960 · 05 Авг. 2011 в 13:58

Цитата: av-master от 05 Авг. 2011 в 12:59
Не очень показательный пример. так как вес тоже играет роль при взаимодействии через воздушный промежуток большая толщина даст большую силу. а прямое сцепление естественно не сможет воспользоваться толщиной магнита. Возьмите хотябы FEMM и помоделируйте.

Насколько плотность магнитных линий зависит от толщины магнита?Если не зависит,то толщину выбирают из условий механической прочности.

av-master · 06 Авг. 2011 в 17:59

там очень много чего зависит. при увеличении высоты надо еще и большеместа между магнитами. для 6 мм нужно держаться гдето ближе к 0.76 магнит остальное пустота. для 5 мм 0.8 и т.д

Abos · 07 Авг. 2011 в 22:33

Цитата: ShurikenA от 19 Июль 2011 в 07:54
Всем привет. В общем, необходим высокомоментный бесколлекторный аутраннер с kv около 30-40 для лодочного электромотора.
У коллекторников, которые есть на рынке КПД не больше 60, а более продвинутые модели имеют нереальную цену, например вот здесь стоит аутраннер и редуктор, а хороший планетарный редуктор тоже стоит немеряно.
В связи с этим возникли вопросы.
1. Каково оптимальное соотношение диаметра и высоты статора для БК аутраннера? Я нашел вот такую информацию.
2. Как скажется увеличение длины статора (и ротора, соответственно), скажем в 4 раза, на КПД мотора? Что лучше - увеличить длину статора в 4 раза, или поставить 4 штатных статора каждый со своей обмоткой один за другим?
Максимальный крутящий момент двигателя перемоткой не изменить. Больше витков, меньше - тоже самое, что менять напряжение питания.
Поэтому появились такие вопросы.
Увеличивается ли крутящий момент (и, соответственно, уменьшается kv) для двигателя того же объема с увеличением количества полюсов:
3. Ротора, например, был 12/10, а стал 12/14? Если да, то насколько (хотя бы примерно)?
4. И статора, и ротора, например, был 12/14, а стал 30/32? Если да, то насколько, в 2,5 раза соответственно?
Увеличение диаметра мотора не предлагать.
Заранее спасибо.

1. Момент зависит от квадрата диаметра статора и его длины активной части в первой степени.
2. Лучше увеличить длину статора в 4 раза.
3. Да! Зависимость нелинейная, примерно на 20%.
4. Однозначно, да. См. п.3 - зависимость нелинейная.

Момент у таких двигателей зависит от глубины пульсации магнитного потока и олпределяется выражением: M=30P/(3,14n), где P - полезная мощность на валу, n=60f/p - скорость ротора, где p - число пар полюсов (в случае двигателя с постоянными магнитами - это число, в 2 раза меньшее числа постоянных магнитов, в случае индукторного двигателя - это число зубцов на роторе двигателя).

Abos · 07 Авг. 2011 в 22:36

Цитата: TRO от 20 Июль 2011 в 01:23

Дайте ссылочку про пропорциональное увеличение момента при электромагнитной редукции.
Ибо неверю! Выше плотности тока и силы магнитов не прыгнешь.
Иначе уже на всех бы моторколёсах это применялось, а не пластиковые редуктора ставились.

Машины с глубокой электромагнитной редукцией разработаны сравнительно недавно по сравнению с классическими. Они еще "не дошли" до ЭТС, хотя попытки их применения ведутся даже в России.

Abos · 07 Авг. 2011 в 22:40

Цитата: av-master от 20 Июль 2011 в 01:47
Магниты в утиль. они тормозят прогрес и каждый месяц дорожают в двое )). и как в соседней теме написали. https://electrotransport.ru/index.php/topic,8441.0.html работа = длина * силу. если длину уменьшить, а работа таже ? сила вырастет. т.е. момент вырастет. хотя с магнитами может и не прокатить. но в теме про коляску обещали что прокатит.
Цитировать
а кто им доктор? я в своем попробую применить.

Постоянные магниты можно заменить электромагнитным возбуждением с применением питания индуктора постоянным током через контактные кольца и щетки. Для ЭТС это неплохой вариант, жаль, что его никтоне рассматривает.

Abos · 07 Авг. 2011 в 22:46

Цитата: ShurikenA от 20 Июль 2011 в 08:27

Объясните, почему? Как я понимаю, если увеличивать количество полюсов, то площадь каждого полюса уменьшится, соответственно магнитный поток на один полюс тоже станет меньше, и суммарный момент, как мне кажется, не изменится.
Вот в асинхронном движке явная зависимость оборотов от количества полюсов и частоты тока. В случае БК двигателя эта частота зависит от возможностей контроллера - сколько так называемых "electric RPM" он сможет выдать максимум.
Ну упали обороты, крутящий момент с чего вдруг увеличится в двигателе того объема?
Если рассуждать с вашей позиции, то вместо 12 обмоток статора и 14 магнитов делаем 96 зубов на статоре и 98 магнитов. Вместо 8 витков мотаем один. Количество меди - то же. Крутящий момент увеличился в 8 раз. Упали обороты - ничего, поднимем напругу, главное чтобы изоляция обмотки выдержала. И в результате с того же движка получаем в 8 раз большую мощность. Неплохо.
Может кто даст ссылку или название какой-нибудь хорошей книги по этому вопросу. Я скачал И.Е.Овчинников "Вентильные электрические двигатели и привод на их основе", но там как-то по-дурацки и запутано написано. Формул понадавал, а нормального последовательного изложения нет.

Рассуждения неверны. Скорость вращения ротора в синхронном режиме работы двигателя не зависит от напряжения, а зависит от частоты сети и числа пар полюсов (ПМ или зубцов ротора). А изначально - это синхронная машина, которую при помощи инвертора можно запустить в режиме двигателя постоянного тока.

Abos · 07 Авг. 2011 в 22:57

Цитата: av-master от 20 Июль 2011 в 15:02
С чего вы взяли что там редукция ? думаю там обмотки отличаются. а физически они одинаковы. хотя нет. диаметр вала и вес немного выше. но это несущественно. В таком маленьком движке просто не получится реализовать многополюсность. потому думаю там нет редукции.

Редукция начинается, когда p больше 1, где p - это число пар полюсов (пар постоянных магнитов или число зубцов ротора). При p=3 редукция равна 3, при Z=100 редукция равна 100 (в случае индукторного двигателя).

Abos · 07 Авг. 2011 в 23:01

Цитата: ShurikenA от 22 Июль 2011 в 09:53
В общем, нашел на сайте немецкого производителя моторов спецификацию для модели мотора TM430, у которой 12-полюсный статор, а вот ротор может быть либо 10-, либо 14-полюсным. В спецификации есть таблицы зависимости KV от нагрузки. Версия мотора с 10-полюсным ротором имеет обороты примерно на 27% выше, чем с 14-полюсным при одинаковом числе витков обмотки.
Так что получается, что количество полюсов сказывается на крутящем моменте. Где бы вот найти формулы для расчета, что была ясна эта взаимосвязь.

Формулы есть в докторской диссертации моего руководителя д.т.н., проф. В.В. Жуловяна, но вряд ли Вы их найдете.

Abos · 07 Авг. 2011 в 23:07

Цитата: Ruslan от 22 Июль 2011 в 13:56
Привет ShurikenA! Смотрю ты серьезно взялся за тему электромотор как основной двигатель для лодки"
Мой тебе совет если хочешь использовать аутранер в качестве лодочного мотора настраивайся на редуктор к нему.

Не согласен. ДЭР (двигатель с электромагнитной редукцией частоты вращения) вполне может заменить коллекторник (или какой другой) эл. двигатель с механическим редуктором. Он надежнее, управляется, меньше шума, нет заморочек с маслом и пр. бякушками мех. редуктора, бесконтактен, да и КПД выше, чем общий КПД у двиг.+мех. редуктор.