самодельный BLDC из асинхронного мотора.

[DIVAS]

А ничего если каналы якоря закрученные? Я так думаю это лучше, так как препятствует залипанию.

А где у БДПТ якорь..?

Если Вы про скос в сборке железа статора, то есть случаи когда он нужен, и есть случаи, когда не нужен.
В ветрогенераторе (в соседней теме) от них есть некоторый смысл, т.к. для ветряка важен минимальный момент страгивания с места, а в двигателе я бы не стал делать скос, т.к. он немного снижает момент, в а двигателе не нужен.
Сглаживание крутящего момента лучше делать с помощью многофазной конфигурации, а "залипание" двигателю совершенно не мешает, т.к. его собственный момент всяко на порядки больше чем залипание.

[санька клаус]

подскажите как лучше мотать 24 зуба если на роторе 6 магнитов. чёта я на калькуляторе не врублюсь как это расчитать.
изначально купил 8 магнитов 50-20-5 по расчётам должны были стать на ротор с минимальным зазором к железу  ,  но в процессе примерки к пластилиновому макету ротора магниты слиплись да так, что два сломалось и их осталось 6.

[DIVAS]

подскажите как лучше мотать 24 зуба если на роторе 6 магнитов. чёта я на калькуляторе не врублюсь как это расчитать.
изначально купил 8 магнитов 50-20-5 по расчётам должны были стать на ротор с минимальным зазором к железу  ,  но в процессе примерки к пластилиновому макету ротора магниты слиплись да так, что два сломалось и их осталось 6.

Да тут не в калькуляторе дело, просто из 24n6p получается совершенно бестолковая конфигурация. Не говоря уже о том что при шести магнитах по окружности там будет совершенно недопустимо огромный рабочий зазор. Я бы сказал, такую конфигурацию лучше мотать... вообще не мотать, а сделать что-то более разумное.
Например, пересчитать размеры магнитов исходя из количества 20 или 22 штук, либо (хуже) 26 или 28 штук.
Магниты толщиной не более 1/2 ширины.
Ротор из пластилина не годится, он должен быть из стали. И желательно не круглый, а с плоскими лысками под магниты.
Рабочий магнитный зазор я бы выбрал порядка 0.5..1мм. Впрочем, выбор зазора зависит от требований к двигателю. Если нужна скорость, то 1мм, а если на маленькой скорости момент побольше, то 0.5мм.

[санька клаус]

в смысле даже 8 магнитов на роторе мало ?если так то они у меня впритык таким розмером получаются и без зазора.  про лыски на роторе я понял - именно для них из пластилина лепил макет ротора - сам ротор на токарно фрезерном сделать не проблема

[DIVAS]

в смысле даже 8 магнитов на роторе мало ?если так то они у меня впритык таким розмером получаются и без зазора.  про лыски на роторе я понял - именно для них из пластилина лепил макет ротора - сам ротор на токарно фрезерном сделать не проблема

Конфигурация 24n8p работоспособна, но только не в таком виде. Для того чтобы подобная конфигурация с несколькими зубцами на полюс нормально работала, нужно обеспечить примерно синусоидальный градиент поля по окружности ротора, а просто 8 наклеенных на поверхность магнитов не дадут ничего даже близко похожего. Нужно что-то конструктивно похожее на роторы Toyota Prius.
К тому же, восьмигранник очень далёк от окружности, магнитный зазор получится нереально огромный.

При таких простых конструкциях, с наклеенными на болванку магнитами, лучше ориентироваться на более типичные конфигурации, в которых ширина магнита соизмерима с шириной одного зубца. В этом случае и требования к форме градиента поля намного ниже, и рабочий магнитный зазор между 20-гранником и окружностью получается гораздо более равномерный, чем между восьмигранником и окружностью.

Чем Вам так приглянулись эти огромные 20х5х50 магниты? Если их 8 штук по стороне 20мм влезает, то это получается, насколько я прикидываю, внутренний диаметр статора диаметром около 63мм. Эти магниты для такого ротора дохрена большие.
В диаметр 63мм можно запихать 20 магнитов 8х3х50 или 9х2х50, или 22 магнита 8х2х50, или 26 магнитов 6.5х3х50, и т.п. - вариантов много. Ищите, какие из ближайших размеров магнитов есть у Вас поблизости в продаже, от тех и пляшите. В любом случае, измерьте размеры реального образца предполагаемого магнита и проверьте все геометрические расчёты перед покупкой всех магнитов. Если потом один магнит не влезет - это будет полный фейл. Если останутся какие-либо сомнения, то лучше выбрать количество (из ряда 16, 20, 22, 26, 28) или ширину магнитов поменьше, тогда между ними будет небольшой зазор, в который можно полоски картона вклеить. Совсем крайний вариант, самый хреновый и самый оборотистый - 16 магнитов (10х3х50 или 10х4х50).

А вообще, что Вы хотите получить от этого двигателя? Чтобы просто завертелся, или его предполагается где-то использовать? Если использовать, то нужно примерно понимать, какие обороты и момент от него хочется получить. От этого зависят предпочтения в выборе схемы намотки и расположения магнитов.

[санька клаус]

диаметр ротора был 67 по железу 68. моторчик нужен для велика или для мини питбайка если хватит мощности. почему были выбраны большие магниты- с ними меньше мороки и ротор проще восьмигранник чем 16ти гранник. ну а раз такая песня - буду пробовать обменять на 16 маленьких . 4000 оборотов и меньше меня устраивают, для пита большие звёзды есть. моментность в любом случае приветствуется.

[DIVAS]

диаметр ротора был 67 по железу 68. моторчик нужен для велика или для мини питбайка если хватит мощности. почему были выбраны большие магниты- с ними меньше мороки и ротор проще восьмигранник чем 16ти гранник. ну а раз такая песня - буду пробовать обменять на 16 маленьких . 4000 оборотов и меньше меня устраивают, для пита большие звёзды есть. моментность в любом случае приветствуется.

Примерно такой же диаметр ротора у мелкого хилого редукторника Q100, который едва справляется с тасканием лёгкого складного бабушковоза. На 16 магнитах 4000 оборотов должны быть вполне достижимы, если железо не слишком низкочастотное (толстое). Но даже на 4000об/мин оно вряд ли сможет выдать больше 1кВт пиковой мощности. Я бы этот моторчик доделал, потестил и оставил для самоката. А для велосипедного/питбайкового мотора я бы взял донора посерьёзнее.

[Alex75]

Вот похожий статор:


Качество штамповки - на высоте. Для него лучше подыскать магниты  шириной 7-8мм(соизмеримо с шириной зуба) и толщиной 5мм. Внутр.диаметр статора 68 мм, зазор - 3 мм, самая лучшая комбинация - 24N20P: 68-2*3-10=52 (мм); 52*3,14/20=8,164 (мм) - максимально возможная ширина магнита. Сточить бы лишнее железо, да впрессовать в алюминиевую гильзу с радиаторными рёбрами. Намотку можно сделать в две звезды в параллель или даже в четыре звезды. Тогда, думаю, даже при толщине набора стали в 20 мм, можно долговременно развивать мощность 500 Ватт. 
Для сравнения: внутр.диаметр статора 72мм, толщина набора стали 39мм, 24N16P, 6 витков на зуб, соединение фаз - звезда, 2300 об.мин при 22,2 В, Iх.х.=2,5А. Если увеличить кол-во витков до 8, уменьшить ширину магнитов до 8 мм, возможно, увеличить зазор до 3,5 мм, то можно получить Iх.х.= 0,75 - 1 А при 48 В, и 3500-4000 об.мин.
Вот проект двигателя из наследия советского прошлого с толщиной набора стали 20мм(можно наращивать).


Важный параметр для велосипеда - чтобы внешний эл.двигатель был плоским.

[DIVAS]

[user]Alex75[/user], Я вижу у Вас большой опыт по изготовлению БДПТ почти из любых подручных асинхронников. 
Но кое-что мне не совсем понятно, оно не сходится с моим пониманием теории моторостроения. Прошу прокомментировать более развёрнуто:

Для него лучше подыскать магниты  шириной 7-8мм(соизмеримо с шириной зуба) и толщиной 5мм. Внутр.диаметр статора 68 мм, зазор - 3 мм

Зачем брать дорогущие магниты огромной толщины аж 5мм и потом компенсировать избыточную силу магнитов гигантским 3мм магнитным зазором?
Я бы взял магниты толщиной 2..3мм и выбрал магнитный зазор 0.5..1мм - так момент можно получить явно больше.

самая лучшая комбинация - 24N20P

Почему 24N20P?
Комбинация 24N22P видится более интересной, т.к. получается больше магнитных фаз и меньше пульсации момента.

52*3,14/20=8,164 (мм) - максимально возможная ширина магнита.

Но это длина внешней дуги. А магниты плоские. И при толщине 5мм на радиусе 26мм длина внутренней дуги гораздо меньше чем внешней, а длина отрезка, соединяющего концы дуги, ещё меньше. Лично я пользуюсь для таких расчётов моделированием в SolidWorks - удобно, наглядно и точно. Но при желании можно вспомнить старую добрую школьную геометрию, составить формулу расчёта и найти размеры магнита математически.

Намотку можно сделать в две звезды в параллель или даже в четыре звезды.

Параллельное соединение обмоток нежелательно, т.к. при малейшей неоднородности силы магнитов или качества их приклейки на разных зубцах обмоток будет наводиться разная ЭДС и будут возникать перетекающие токи, греющие обмотки и снижающие КПД. Уж лучше мотать толстым пучком из кучи жил по 1-2 витка на зуб, но соединять все зубцы одной фазы последовательно. И в любом случае, параллельное соединение катушек зубцов от разных магнитных фаз совершенно недопустимо.

[санька клаус]

большие магниты удалось обменять на маленькие 25-10-6 (32шт),  тобишь выбрана комбинация 24н16п . толщина набора стали 50, поэтому клеить можно второй ряд со смещением . впринципе с магнитами в течении трёх дней можно всё переиграть, да только если выбирать из имеющися более узких магнитов получится уже три ряда или четыре.
есть ещё вопрос по датчикам холла. можно ли для активации холлов слегка сместить один магнит на роторе фронтально , чтобы он выступал над остальными магнитами, гдеего и опознают холлы?

[Andrey0479]

можно ли для активации холлов слегка сместить один магнит на роторе фронтально , чтобы он выступал над остальными магнитами, гдеего и опознают холлы?

В BLDC датчик Холла реагирует на смену полярности каждого полюса ротора, зачем выделять один магнит?

[Alex75]

[user]Alex75[/user], Я вижу у Вас большой опыт по изготовлению БДПТ почти из любых подручных асинхронников. 
Но кое-что мне не совсем понятно, оно не сходится с моим пониманием теории моторостроения. Прошу прокомментировать более развёрнуто:

Для него лучше подыскать магниты  шириной 7-8мм(соизмеримо с шириной зуба) и толщиной 5мм. Внутр.диаметр статора 68 мм, зазор - 3 мм

Зачем брать дорогущие магниты огромной толщины аж 5мм и потом компенсировать избыточную силу магнитов гигантским 3мм магнитным зазором?
Я бы взял магниты толщиной 2..3мм и выбрал магнитный зазор 0.5..1мм - так момент можно получить явно больше.

самая лучшая комбинация - 24N20P

Почему 24N20P?
Комбинация 24N22P видится более интересной, т.к. получается больше магнитных фаз и меньше пульсации момента.

52*3,14/20=8,164 (мм) - максимально возможная ширина магнита.

Но это длина внешней дуги. А магниты плоские. И при толщине 5мм на радиусе 26мм длина внутренней дуги гораздо меньше чем внешней, а длина отрезка, соединяющего концы дуги, ещё меньше. Лично я пользуюсь для таких расчётов моделированием в SolidWorks - удобно, наглядно и точно. Но при желании можно вспомнить старую добрую школьную геометрию, составить формулу расчёта и найти размеры магнита математически.

Намотку можно сделать в две звезды в параллель или даже в четыре звезды.

Параллельное соединение обмоток нежелательно, т.к. при малейшей неоднородности силы магнитов или качества их приклейки на разных зубцах обмоток будет наводиться разная ЭДС и будут возникать перетекающие токи, греющие обмотки и снижающие КПД. Уж лучше мотать толстым пучком из кучи жил по 1-2 витка на зуб, но соединять все зубцы одной фазы последовательно. И в любом случае, параллельное соединение катушек зубцов от разных магнитных фаз совершенно недопустимо.

Погрешность в вычислении ширины магнитов невелика. Тут высшей математики не надо. А то потонем в формулах.
  Для инраннера толстые магниты беру специально, чтобы получить большой зазор. Чтобы сверху на магниты можно было намотать в натяг капроновую нить или стеклоткань с пропиткой эпоксидкой или бандажную алюминиевую гильзу, для компенсации центробежных сил. Был уже печальный опыт: на 22,2 вольтах раскручивал двигатель, 2300 об.мин. - всё нормально, а при 44,4 вольтах на 2/3 газа магниты слетели с ротора. Правда, клеил магниты цианокрилатным клеем с возможностью демонтажа, чтобы эмпирически определить оптимальный зазор, но тем не менее при основательном склеивании бандаж сверху желателен. Разница в стоимости магнитов - не столь уж заметна. А по сравнению с покупкой аналогичного двигателя из Китая или ещё откуда-то - и подавно.
  Можно и 24N22P - меньше общая длина соединений между катушками. 24N20P - рассматриваю с точки зрения намотки двойной звезды, ну и частота перемагничивания стали меньше.
Что касается параллельного соединения обмоток, думаю, обязательно соблюдение симметрии при намотке. Опять же, погрешности столь невелики, что перетеканием токов можно пренебречь. Японцы же мотают двойную звезду на движки ЭУР.

[DIVAS]

большие магниты удалось обменять на маленькие 25-10-6 (32шт),  тобишь выбрана комбинация 24н16п . толщина набора стали 50, поэтому клеить можно второй ряд со смещением . впринципе с магнитами в течении трёх дней можно всё переиграть, да только если выбирать из имеющися более узких магнитов получится уже три ряда или четыре.
есть ещё вопрос по датчикам холла. можно ли для активации холлов слегка сместить один магнит на роторе фронтально , чтобы он выступал над остальными магнитами, гдеего и опознают холлы?

Кстати, о магнитах... А вдоль какого (6, 10 или 25) ребра у них направлен градиент поляризации? А то ведь разные бывают...

Датчики Холла работают со всеми магнитами, а не с одним.

Смещение(скос) если и делать, то очень маленький, не более 1мм. А вообще, я бы не стал с ним заморачиваться - выгода сомнительна, а геморроя он добавит изрядно.

[d1ot]

[user]Alex75[/user], уже процесс пошел, можно узнать размеры вашего ротора?

[Alex75]

Да что там узнавать? Я же говорил: при толщине магнитов в 5мм зазор между ротором и статором - 3мм. Т.е. при внутреннем диаметре статора 72 мм имеем: 72 - 10 - 6 = 56(мм) - диаметр ротора без магнитов. Ротор  можно выточить из толстостенной трубы(правда, для этого диаметра трудно найти такую). Толщина стенок - не менее 5 мм. Если нет заготовки подходящего диаметра, можно взять трубу большего диаметра, вырезать из неё часть окружности(сегмент) согнуть получившуюся букву "С" до буквы "О", а получившийся шов хорошо заварить. Далее вытачиваем отдельно вал, гильзу и переходной диск из листовой стали 3 - 5 мм, соединяющий вал с  выточенной гильзой. Внутренний и внешний диаметры диска вытачиваем так, чтобы он тяжело напрессовывался на вал и тяжело впрессовывался в гильзу. Таким образом мы добъёмся идеальной соосности всего ротора в сборе. После сборки ротора желательно места стыковки симметрично прихватить сваркой. Тогда после этого обтачиваем сварные швы на токарном станке, чтобы минимизировать дисбаланс. Получится ротор лёгкий, но с массивным магнитопроводом. Если что-то не понятно, то чуть позже наваяю схематический рисунок и фото.

[ReMaL_SP]

Доброго времени суток господа, на досуге тоже решил занять руки переделкой асинхронника, прочитал всю ветку, все понятно, все ок, вы молодцы, что подняли и решили поставленные задачи. Есть один вопрос, а именно - для какой цели замыкать магнитный поток магнитным материалом ротора? Если по простому - почему магниты садятся на стальную болванку, а не на алюминиевую, к примеру, или полимерную? Буду признателен за аргументированный ответ. И да, пс-как сказывается  масса ротора на общие характеристики двигателя, интуитивно понимаю - больше масса - больше тяговый момент, меньше масса -больше скорость, есть аргументы по этому поводу?

[Traj]

Alex75  как отбалансировать ротор? этот вопрос тоже очень важен

[DIVAS]

для какой цели замыкать магнитный поток магнитным материалом ротора? Если по простому - почему магниты садятся на стальную болванку, а не на алюминиевую, к примеру, или полимерную?

Эмм... Если не замыкать магнитный поток, то в рабочем магнитном зазоре от него слишком мало чего останется - он почти весь рассеется с другой стороны магнитов. А для того чтобы он весь сконцентрировался в рабочем магнитном зазоре, с обратной стороны его нужно замкнуть.

как сказывается  масса ротора на общие характеристики двигателя, интуитивно понимаю - больше масса - больше тяговый момент, меньше масса -больше скорость, есть аргументы по этому поводу?

Неверно. От массы ротора ничего не зависит, кроме массы двигателя. Но для нормальной работы двигателя толщина стального основания под магнитами должна быть не слишком маленькая.