Электродвигатель от авиамоделей. 6кВт.

[AlexPFR]

Спасибо за подробный ответ. 12 зубов значит может быть 3 или 6 пар полюсов. А каким диаметром провода намотаны обмотки? А сопротивление и индуктивность обмотки можете измерить? На сайте сопротивление дают 38 миллиом, скорее всего это соединение звездой. Ток холостого хода маленький, но опять же не пишут при каких оборотах или при каком напряжении.  Можно ожидать, что кпд у мотора 90 или даже больше %.

А вы его как я понял собираетесь как тяговый для электровелосипеда использовать, по примеру Pawel?
Если взять результаты испытаний Pawel для 6kW мотора ( козлит, максимальная скорость 90 км/ч), то получается, что с него можно снять 3-4 кW в режиме тягового.  Для вашего мотора можно ожидать 1000-1200 ватт ( ну наверно не долговременной мощности), вообще говоря, совсем неплохо для 450 г моторчика. Но двухступенчатый редуктор наверно побольше мотора весить будет.

[Babylon4]

Спасибо за подробный ответ. 12 зубов значит может быть 3 или 6 пар полюсов.

Там 7 пар полюсов это так называемый двигатель с магнитной рекуцией.

  Можно ожидать, что кпд у мотора 90 или даже больше %.

   Вот все бывалые здесь говорят про КПД, а измерить вы его можете? Возможно что у суперсовременного китайского движка он не высок?

КПД МК и китайских модельных составляет 75-83% только в некоторых (вертолётная серия с КВ 3500-4500) может достигать 93% также возможно(но нет подтверждения) высокий КПД имеют Циклоны.

Читайте и соседнее ветки там тоже есть интересные моменты.

[ZxV]

1 в модельных движках обычно звезда
2 для модельных движков указывают пиковую мощность
соответственно длителььная не 2кВт а 1-1.5кВт
3 использование в качестве генератора... в дешевых движках обычно стоят так себе подшипники
не всегда долго ходят с только осевой нагрузкой от винта
с радиальной нагрузкой ходить будут еще меньше
4 крутить двигатель дрелью чтоб посмотреть какое напряжение при определенных оборотах нет необходимости
это указано в характеристиках двигателя 270 оборотов в минуту на каждый вольт

[AlexPFR]

Babylon4,  ZxV,
Спасибо за информацию.
Звезда это хорошо, уже захотелось приобрести такой 450г моторчик. Железо статора 0.2мм, магниты приличные N45SH, правда подшипники по отзывам пользователей не японские, а тайландские.

ZxV, а что это за двигатель с магнитной рекуцией? Я, честно говоря, даже слова такого (рекуция) не слышал.

Почитал комментарии пользователей мотора TGY AerodriveXp 90 SK Series 50-65 270Kv / 2100W на сайте Hobbyking. Оказывется его используют  и для привода велосипеда.

"This motor is force.I use it not for airplane but I drive my bicycle whit me. On plain to reach 50 km/h is no problem .Gear box is a little problem .I think over something."

[Cappy]

   Диаметр провода постепенно померею, кол-во проводов в параллель тоже. Сопротивление - не обещаю но попробую добраться до милиоммметра индуктивность вряд-ли.
   Мощность указанная на сайте, это мало того что пиковая, так это ещё электрическая мощность, я с него предполагаю снимать до 1КВт длительно (посмотрю по нагреву) ну и сколько сможет кратковременно, тут больше от регуля зависит (у него тепловая инерционность меньше )  Трансмиссию считаю так, чтобы на свежих аккумах скорость немного превышала 50Км/ч ну а на помирающих чуть больше 30.
   Насчёт подшипников - согласен. Но как у большинства китайских продуктов и здесь присутствует элемент лотереи .... Подшипники кстати там довольно хитрые у них внешняя обойма что-то около 12-13 мм (по памяти, ибо под руками нету)   а вал 8мм ширина подшипника со стороны статора 5мм со стороны ротора 8-10. Мне они больше напоминают игольчатые, но сомневаюсь, те вроде не быстроходные. Замену искать ещё не пробовал, но кто-то писал что комплект подходящих подшипников в Москве стоит чуть больше моторчика с доставкой у китайцев.
    Переписываюсь понемногу с Pavel. У него ведущая звезда насажена прямо на вал движка. Звезда 9 зубов шаг цепи 12,7 т.е. по роликам радиус 18мм что при максимальном моменте движка в районе 9Н*м создаёт радиальную нагрузку 495Н при этом у него уже есть статистика по ресурсу ведущих звёзд - 1000Км. Возможно это тот самый элемент лотереи, а может не всё так плохо?
   Дрелью хочу покрутить для того чтобы определиться с частотой генерируемого напряжения при определённых оборотах. Про КВ я не очень сомневаюсь.
Вес редуктора как и ожидалось превышает, причём изрядно. Есть 2 первых ступени
1 - редуктор фульфа 180мм передаточное ~3 вес более 530гр. Расчитан на работу с ударными нагрузками, так что запас прочности у него есть. Длинна спарки около 170 мм.
2 - редуктор от совковой угловой дрели. Передаточное 4 вес 450гр. И он компактнее. Но в нём уже 2 шестерёнчатых ступени, зубья на выходной угловой ступени по сравнению с фульфом смотрятся несерьёзно (модуль около 3-х мм).
   Вторая ступень добавит ещё порядка 1кг (ведомая звезда большая и цепь скорее всего достаточно длинную придётся ставить)... Ну я и не пытался сделать силовую установку совсем невесомой. Есть задумка сделать более велосипед, нежели электро но с электро-помогалкой и не очень большим запасом хода (для начала, а там как пойдёт). При этом втиснуться вместе с акком в 5 кг и пока вроде шансы есть. Акки - лиферы 7 банок по 12А*ч = 268Вт*ч с педалями на 6 км до работы хватит, а там и подзарядить можно. Вес акка 2,6кг ещё кой чего на БМСку остаётся.

[Babylon4]

ZxV, а что это за двигатель с магнитной рекуцией? Я, честно говоря, даже слова такого (рекуция) не слышал.

 Класика электоротехники говорит и пишет для работы 3Ф(даже колекторные под это описание подходят) двигателя необходимо на 3 обмотки иметь не более одной пары полюсов. Но мысль не стоит на месте и кто то поставил больше полюсов, идея оказалась жизнеспособной. Теперь известно много вариантов, китайцы, в модельных двигателях очень любят использовать комбинацию 12 пазов 14магнитов, с таким соотношением понятно что ротор будет медленее вращатся чем магнитное поле статора, получается что то на подобие редуктора. Вот ссылочка как это выглядит http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/Warum_dreht_er_so_eng.html#Anker1164462  

[AlexPFR]

 Babylon4, спасибо за ссылку, с интересом прочитал. Правда вы меня немного запутали, когда утверждали,что мотор со статором на 12 пазов и ротором с 14 магнитами будет иметь 7 пар полюсов. Получается 7 пар полюсов  на роторе (14 магнитов) и 3 пары полюсов  на статоре, так по крайней мере описывается в статье по вашей ссылке, причем обмотками заполнены половина пазов. Ротор вращается в 7 раз медленнее, чем магнитное поле, создаваемое трехфазным статором. Более-менее понятно.
Непонятно другое. Если такой двигатель с магнитной редукцией использовать как генератор, то как будет соотноситься скорость вращения ротора и частота генерируемого в обмотках статора переменного тока?
В частности, вы могли бы ответить на конкретный  вопрос: какова будет частота тока, генерируемого в обмотках статора с 3 парами полюсов, если ротор с 7 парами полюсов вращается со скоростью 3000 об/мин?

[AlexPFR]

Cappy, жаль, что индуктивность нельзя измерить.
А какой кстати максимальный момент у вашего движка? Если исходить из параметров, приводимых в спецификации, то при напряжении питания 29 вольт, Kv 270 и мощности 2100 ватт момент на валу получается 2.6 Nm при токе 72 А.  Думаете редукции с передаточным числом 12 достаточно будет?
Редуктор  конечно получается весомый. Не рассматривали вариант с  зубоременной одноступенчатой передачей?

[Babylon4]

Непонятно другое. Если такой двигатель с магнитной редукцией использовать как генератор, то как будет соотноситься скорость вращения ротора и частота генерируемого в обмотках статора переменного тока?
В частности, вы могли бы ответить на конкретный  вопрос: какова будет частота тока, генерируемого в обмотках статора с 3 парами полюсов, если ротор с 7 парами полюсов вращается со скоростью 3000 об/мин?

   Очень просто 3000об/мин=500об/сек Х7 делим 4(12пазов/3фазы)=285.7Гц. 

[Cappy]

Очень просто 3000об/мин=500об/сек Х7 делим 4(12пазов/3фазы)=285.7Гц

Вот тут честно говоря не понял, тем более 3000об/мин=50об/сек *7/4=87,5
Неее, я его точно покручу и осцилом померию

По моему нету у меня в пределах досягаемости ни специального девайса ни банального генератора частоты чтобы измерить индуктивность.
Момент я прикидывал так же, тока с КПД ~80% итого 2,04Н*м. В соседней ветке (где-то про электромобили) была формула расчёта максимального момента двигателя из площади магнитного зазора. По ней макс. момент получился 3,5Н*м Полное передаточное отношение не 12. Это я показал 2 варианта редуктора первой ступени, ещё не определился какой мне симпатичней вторая ступень- цепная. Со звезды 11 зубов на валу редуктора на звезду 51 зуб, привинченную на место тормозного ротора дискового тормоза. Таким образом общее передаточное в первом варианте 13,9 во втором 18,5. И скорость колеса на ХХ в первом случае 62км/ч при максимальном моменте 28Н*м во втором 37Н*м и 46,5км/ч на ХХ

Про ремень думал, он мне по "феншую" не нравится очень здоровый шкив (звезду, или как её для зубчатого ремня обозвать) надо делать, мне даже самому на него смотреть смешно будет. Хотя знаю - у людей работает Я и силовую установку хотел в на задний треугольник навесить рядом с амортизатором, но не лезет - собака... никак. Так что буду вешать перед нижней трубой переднего треугольника (как раз там куды вся грязь летит), а попутно городить нечто для компенсации изменения длины цепи при работе подвески....... Ну хоть двигу чуть попрощще жить будет всёж не так по нему колдобины лупить будут.
Эх, не было забот...
P.S.кстати, великие гуру, подскажите где взлянуть на картинку с характеристикой зависимости момента от скорости BLDC?

[TRO]

P.S.кстати, великие гуру, подскажите где взлянуть на картинку с характеристикой зависимости момента от скорости BLDC?

Момент(как и у других с возбуждением на ПМ) пропорционален току(минус ток на XX), и от скорости мало зависит.

[AlexPFR]

Очень просто 3000об/мин=500об/сек Х7 делим 4(12пазов/3фазы)=285.7Гц

Вот тут честно говоря не понял, тем более 3000об/мин=50об/сек *7/4=87,5
Неее, я его точно покручу и осцилом померию

Вот это самое правильное решение, закрутите свой мотор от внешнего движка со скоростью 3000 об/мин и замерьте напряжение на одной из обмоток. Сразу масса вопросов отпадет. С нетерпением  буду ждать результатов измерений.

У меня есть еще один вопрос к Babylon4 о двигателе с магнитной редукцией. Если при при описываемой конфигурации полюсов ротора и статора, ротор вращается в 7 раз медленнее, чем магнитное поле, создаваемое статором, то что происходит с моментом на валу в результате замедления? Он увеличивается, остается неизменным или уменьшается? Это мой последний вопрос об этом типе мотора, заранее спасибо за ответ.

[TRO]

В двигателях с магнитной редукцией момент не увеличивается (при тех-же габаритах и площадью магнитов).

Так-же, в двигателях с магнитной редукцией (когда количество магнитов приближается к количеству пазов), магнитное поле действует на ротор однобоко и появляется вибрация которая не связаная с балансировкой ротора. От чего быстрее происходит износ и люфт подшпников, что ещё более усугубляет ситуацию.

Ну и напоследок, поскольку у двигателей с  магнитной   редукцией  КПД, как правило, составляет 75%-80%, в тоже время КПД двигателя без  магнитной редукции  составляет 90%-95%. Именно по этому, мощные двигатели, и не только инранеры, но и аутранеры делают с редукторами.

ЗЫ. Эта информация в своё время выдёргивалась мной из ФАКов модельных форумов. На практике КПД лично не сравнивал.

[AlexPFR]

 TRO, спасибо за ответ. Я так и подозревал. Исходя из приводимой конфигурации магнитной системы, момент должен уменьшиться.
Видимо изучение форумов позволяет понять как работает сабж лучше, чем слушание и чтение  Класики электоротехники
А как по-английски называется этот тип двигателя?

[Babylon4]

ЗЫ. Эта информация в своё время выдёргивалась мной из ФАКов модельных форумов. На практике КПД лично не сравнивал.

   Точно где то я уже...http://forum.modelka.com.ua/index.php?showtopic=9020&st=0&p=41020&hl=+|%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20+%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F&fromsearch=1&#entry41020

Вот тут честно говоря не понял, тем более 3000об/мин=50об/сек *7/4=87,5

Да так правильно моя ошиблась.

У меня есть еще один вопрос к Babylon4 о двигателе с магнитной редукцией.

    За редукцию ответили повторятся не нужно.

P.S.кстати, великие гуру, подскажите где взлянуть на картинку с характеристикой зависимости момента от скорости BLDC?

Я давал ссылочку http://powercroco.de/18N20PKuniinrunner.html там есть примерная характеристика.

[AlexPFR]

Cappy,
Если я правильно понимаю работу электродвигателя с магнитной редукцией, то в результате эксперимента с измерением генерируемого напряжения в вашем двигателе со скоростью вращения вала 3000 об/мин возможен один из следующих вариантов частоты напряжения.
1. 350 гц. Двигатель с магнитной редукцией, 3 пары полюсов обмотки статора.
2. 175 гц. Двигатель с магнитной редукцией, 6 пар полюсов обмотки статора.
3. 100 гц. Двигатель без магнитной редукции, 6 пар полюсов обмотки статора.
4. 50 гц.   Двигатель без магнитной редукции, 3 пары полюсов обмотки статора.

Если двигатель без магнитной редукции, то КПД  будет большой, если с магнитной редукцией то существенно более низкий ( по утверждению ТРО 75-80%, хотя я считаю, что для случая 2 он может быть высоким, т.к. толщина статорного ламината 0.2 мм).

Что касается картинки зависимости момента от скорости вращения BLDC, то здесь все просто (правда я не гуру). Момент прямо-пропорционален току. На низких скоростях вращения ток ограничивается контроллером, поэтому на первом участке максимальный момент не зависит от скорости вращения. Начиная с определенной скорости, разница между напряжением питания и противо-ЭДС будет уже недостаточна для поддержания максимального тока (величины, задаваемой контроллером). На этом (втором) участке момент  уменьшается с повышением скорости до минимального значения, которое требуется для преодоления сил трения и аэродинамического сопротивления ротора двигателя, вращающегося на холостом ходу. Индуктивное сопротивление обмоток с повышением скорости вращения возрастает, поэтому скорость спада момента тоже будет увеличиваться.

[Babylon4]

Cappy,
Если я правильно понимаю работу электродвигателя с магнитной редукцией, то в результате эксперимента с измерением генерируемого напряжения в вашем двигателе со скоростью вращения вала 3000 об/мин возможен один из следующих вариантов частоты напряжения.
1. 350 гц. Двигатель с магнитной редукцией, 3 пары полюсов обмотки статора.
2. 175 гц. Двигатель с магнитной редукцией, 6 пар полюсов обмотки статора.
3. 100 гц. Двигатель без магнитной редукции, 6 пар полюсов обмотки статора.
4. 50 гц.   Двигатель без магнитной редукции, 3 пары полюсов обмотки статора.

Давайте катлеты от мух отделим: парные полюса установлены на роторе а на статоре размещены обмотки, для 3 фаз их 3 если железо имеет 12 пазов то соотвтственно получается 4 потока. Это вариант отдельными обмотками, в асинхронниках немного по другому.   
    Железо  с 12 пазами (в зависимости от вида намотки) может иметь 8;10;14;16 сответственно 4;5;7;8;пар полюсов поэтому и соотношения будут 4/4 ;  5/4 ; 7/4 ; 8/4.     

Что касается картинки зависимости момента от скорости вращения BLDC, то здесь все просто (правда я не гуру). Момент прямо-пропорционален току.

Да просто, есть двигатель массой *М*(с массой связано  тепло которе он сможет отдать окружающую среду), двигатель  имеет КПД , например 80%,  если двигатель выйдет за пределы этого диапазона, и КПД снизится до 60% то что бы утилизировать это тепло нажен будет двигатель в 2 раза больше. И какая там индуктивность или сопротивление ротору не имеет решающего значения поскольку она уже учтена в графике.   
   

[Pawel]

Привет всем! Хорошая новость! Я перешёл от оптических сенсоров на датчики холла. Так проще, чем ставить оптический диск на ротор двигателя, и приделывать платы оптических сенсоров. От монстра 2000 осталась только плата ключей. Плата процессора и плата драйверов теперь в моём исполнении.
Это эскиз расположения датчиков холла относительно ротора двигателя.
Вот фотки:
Расположение датчиков холла на моторной раме
Расположение датчиков холла относительно ротора двигателя
Вид сбоку

Ну и схема рега.