Как переделать автомобильный генератор в электродвигатель

[YTW200]

Ну в квадрике у меня именно такой зазор. Вродь и залипание не сильное и шлифуют задние колёса на бусте... Думаю, нормальн будет.

[aspiritus]

[user]YTW200[/user], ну как время будет попробую. Спасибо за совет.

[mr.Dream]

И так, при вкачивании некоторой рассчетной мощности в генератор я пришел к выводу, что как двигатель он - гуано. Разумеется, без переделки. Теперь мне нужно понять, в чем же недостаток магнитодвижущей системы генератора?
- Ротор. Зубья ротора являются "кончиками" магнтопровода, на которой внутри намотана обмотка. Электромагнит. Форма зубьев треугольная, вроде как для приближения формы ЭДС к синусоидальной. Но она не имеет четкого перекрытия матнитных полюсов ротора. Да и длинный магнитопровод... При воздействии на него сильного магнитного поля статора он искривляет собственное магнитное поле в плоть до переполюсировки. Нужно больше тока в обмотке возбуждения для поддержания "тяги". Грубо говоря, если один полюс ротора должен отталкиваться от одного полюса статора и притягиваться к другому, то после некоторого намагничивания статора - он начинает притягиваться к обоим: к одному больше, к одному меньше, но момента это не добавляет. На практике это проявляется отсутствием прироста тяги при увеличении тока и характерным увеличивающимся "рычанием" двигателя. Решено использовать постоянные магниты.
- Обмотка статора. Имеет неявнополюсную намотку. То есть не вокруг каждого зуба, а вокруг аж трех зубьев, и ее "перекрывают" обмотки двух других фаз. Решено перемотать на явнополюсную. Кто подскажет, в чем принципиальное отличие этих двух типов, кроме величины лобовых частей? В асинхронных двигателях это применяется для сложения нечетных гармоник и результирующая противо-ЭДС ближе к синусу. В нашем же случае - лучше на каждый зуб, как в МК?

Не знаю, к чему первому приступить Обмотку перемотать проще, чем изготовить ротор. Но стоил ли свеч этот геморрой?

[YTW200]

Не тронь обмотку. И в родном и в перемотаном состоянии ты получиш 18 катушек по 6 на фазу. Это если не надумал сделать их 36. В старых генераторах было 18 раздельных обмоток на 18 зубах статора и он был гораздо менее эффективен. При той намотке, которая сейчас родная, кпд выше. Другое дело если тебе не нужны обороты и ты сделаешь 36 катушек по 12 на фазу и 24 магнита. Тогда да.
Начни с ротора оставив обмотку пока в покое. Только ротор когда будеш точить, на хвостик щёточных колец (вместо этого хвоста вала) точи его 3 мм толщиной. Тогда на него оденется "кастрюлька" с сд-рома и сможеш использовать для холлов его же плату. Если холлы ставить просто в статор, не всегда адекватно работают на мощных магнитных полях.

[YTW200]

Я недавно тож попробовал гену с калины 135 амперный запустить с родным ротором. Самое меньшее потребление на 96 вольтах получил при питании якоря двумя лиионками через 100 ват галогенку. Но генер грелся как сумасшедший. Для сравнения переделаные генеры на постоянные магниты ведут себя ГОРАЗДО дружелюбней. Ну и ещё скажу для тех кому невтерпёж доделать и на пол пути расстроятся результатами. Параметры получаемых моторов с датчиками холла и без них будут огромными. Лучше доработать сразу до ума а потом для опыту покрутить с холлами и отключив их массу (выключив) - враз станет понятна разница

[mr.Dream]

[user]YTW200[/user], спасибо за консультацию. Да, я хочу в каждый зуб мотать. 12 обмоток на фазу. Но и магнитов тоже 12. 24 не лезет, хоть тресни, хоть пили магниты. Пробегала как то у меня мысль, а что, если разместить все таки 24 магнита, а лишний диаметр медленно спилить абразивом на токарном. Чтобы ротор был все таки круглым. А "запас" диаметра забандажить пропитанной в компаунде тканью. Тогда возможно влелезт 24 магнита.

Еще вопрос. Из ваших слов 24-полюсный ротор и 36 явных полюсов статора будут "скоростными" в отличии от теперешних 12 полюсов ротора и 36 неявных статора?
Добавлено 12 Май 2016 в 21:11
[user]YTW200[/user], холлы я поставил, но "по своему"


тут подробней: https://electrotransport.ru/index.php?topic=25722.msg809567#msg809567

[YTW200]

Не. Конфиг 36 зубов/18 обмоток/по 6 на фазу/12 магнитов более скоростной чем то, что вы хотите с 24 магнитами. Но менее тяговый. Тобишь 24 магнита и 36 катушек на каждый зуб будут более тяговые менее оборотные (в двое примерно) и это позволит вывести с генера на колесо обычными мото звёздами без промежуточной редукции. Для примера на маленький чёпер (джордан) ставил генер в заводской обмотке с 12 магнитами , 17 зубовую мото звезду и на 12" колесе с 36 зубами получал вывешенную максималку 218 км/ч. Понятно, что на дороге он вообще отказывался трогаться с такой редукцией.
Что до 24 магнитов - прекрасно они влезут. Даже 36 если их использовать размерами 30х5х5 к примеру. Какие ваши магниты размером?
Добавлено 12 Май 2016 в 21:16
Если магнитов будет 12 - перемотка лишнее. Родная в разы лучше

[mr.Dream]

Какие ваши магниты размером?

35*12*6

[YTW200]

Лазерная резка это жирно и не нужно. Обычная токарка и фрезеровка в данном случае. Если 24 магнита то в вашем мотике (посмотрел по ссылке) пром вал лишним будет, можно сразу на колесо передавать. Магниты у вас мощные хорошие, за счёт двойной редукции на колесо самый раз оставить родную обмотку и 12 магнитов. Потом задрав ещё напряжение (когда станет "не хватать") получить выше скорость. На родной обмотке с неодимами при 96 я в среднем 5000 об/мин получаю с генеров.

[Babylon4]

- Обмотка статора. Имеет неявнополюсную намотку. То есть не вокруг каждого зуба, а вокруг аж трех зубьев, и ее "перекрывают" обмотки двух других фаз. Решено перемотать на явнополюсную. Кто подскажет, в чем принципиальное отличие.
Не знаю, к чему первому приступить Обмотку перемотать проще, чем изготовить ротор. Но стоил ли свеч этот геморрой?

  Тип намотки 36/12 имеет самый высокий *And its winding factor is: 1* Это типа КПД магнитной системы, выполнить обмотку явнополюсной с таким соотношением не выйдет(на сколько я знаю), соотношения для явнополюсных типов обмоток имеет другое количество магнитов и соответственно другой  And its winding factor.Положительный эффект от использования сосредоточенных обмоток можно получить подымая рабочую частоту двигателя, при этом уменьшается количество проводников что даёт возможность увеличить сечение провода и повысить ток и к примеру соотношение 36/34 имея  And its winding factor is: 0.9525 в суме с уменьшенными тепловыми потерями более выгодно чем 36/12. Остаётся два вопроса сможет контролер работать на такой частоте(можно использовать модельный) и второе какие будут потери в железе на рабочих частотах.

  Кстати вариант 36/24 имеет And its winding factor is: 0.86603

[YTW200]

Оттого я советую оставить РОДНУЮ обмотку с 12 магнитами. Ибо эффективность самая вкусная и частоту задирать контроллеру не требуется.

[mr.Dream]

Ради интереса хотел вывести некую зависимость оборотов от напряжения обмотки возбуждения. Обороты замерял снимая сигнал с обмотки через RC-фильтр. Питание ок. 65В. И так:
Напряжение на ОВ - обороты ХХ.
3,51 - 5050
11,32 - 2930
А я то думал, что с повышением напряжения (или тока) в 3+ раза обороты должны упасть в столько же раз, и во столько вырасти крутящий момент. Последнее не могу измерить. Но обороты загнали меня в ступор. Получается, магнитное поле ротора растет не линейно увеличению напряжения на ОВ, а значит есть уже какое то насыщение. Ну это так, чисто оптыный опыт для расширение кругозора.

Теперь по переходу на неодимовые ПМ. Никак не могу решить, сделать на 24 полюса ротор, намотать в каждый зуб, но форсануть по напряжению. Или оставить родную обмотку, сделать ротор на 12 полюсов. Но какой результирующий крутящий момент будет? Из всех данных мне известно только сила притяжения одного магнита - 9Кг А диаметр ротора ~103мм. Но как точно взаимодействует ПМ с электромагнитом я не знаю.

[YTW200]

 
Делай ДВА ротора. Один с 12 магнитами, второй для 24. Сначала оба их потестиш на родной обмотке, потом можно и перемотать для "разница прочувствовать"
Мпгнитиков для 24 могу выслать 30х5х5
Я из таких самый первый генер делал клея спаренные полюса (по два одной стороной) прям на проточеную окружность без фрезеровки. Результаты кстать и с ними были впечатляющими. Денег не возьму.

[mr.Dream]

[user]YTW200[/user], я тоже решил делать два ротора сначала на 12 с промежуточным редуктором ))) Потом "torque version" на 24, но установить уже на маятник непосредственно ближе к оси шарнира
Кстати, только что разобрал опять гену, "проверить". Вот что заметил. Чертежи чертежами, а на практике совсем другое дело выходит!

То есть 12 магнитов по внутренней окружности статора заняли МЕНЬШЕ половины окружности! И это ой как меня порадовало! Смогу изготовить просто круглую балванку, на которую поклею магниты и забандажу. Даже с небольшой абразивной проточкой для скругления "фасок". Зато з минималным зазором. Звезду непосредственно на вал гены. Редукция будет от 2,412 до 3,154 (от 17 до 13 зубьев ведущей звезды, ведомая 41). Чтобы поехал 70 нужно обороты от 1490 до 1950 об/мин на валу двигателя. При этом все таки должен пережить 3-4кВт.
Осталось дозаказать магнитов, снять с помошью мощного сьемника и какой то матери "когтепровод" (хочу оставить родной вал в силу его хорошого исполнения), выточить балванку и засандалить на вал.
болванку буду все таки делать из железа. Одна из причин - магниты будут к ней притягиваться дополнительной силой + клей + бандаж. Вторая - замыкание чередующихся магнитных полюсов. Но тут мнения разделились у некоторых людей. Пишут, что нужно из немагнитного материала делать. Но зачем мне лишнее вращающееся магнитное поле, которое крышки силуминовые будет греть? В мотор-колесах магнитики на железном ободке приклеены. Пойду тем же путем.

А теперь немного моих "теорий". "Сила" удержания магнита указана 9 кг. Если будет 24 магнита, и в один момент будут работать 24 полюса статора, некоторые на притягивание, некоторые на отталкивание, причем один магнит от одного полюса может отталкиваться, а к другому притягиваться, так же и со стороны статора по отношению к магнитам. И если один полюс будет производить полезную "тягу" хотя бы 3кг, то в общей сложности будет аж 72кг. При диаметре ротора 103мм будем иметь 72*10*0,103/2=37Нм момента на валу, 89Нм на колесе. При 1500 оборотах это будет 37*1500*2*3,14/60=5809Вт. Слюни конечно текут, но на практике может оказаться ж*па. Надежда умерает последней. Хорошо, что у меня это хобби, по этому денег, времени и сил не жалко. В разумных пределах, разумеется )

п.с. задумался, а как вставлять то ротор, чтобы руку не оторвало?  в мотор-колесе 500Вт, которое разбирал, магниты ощутимо менее сильны.

[Mex]

[user]YTW200[/user], я тоже решил делать два ротора сначала на 12 с промежуточным редуктором ))) Потом "torque version" на 24, но установить уже на маятник непосредственно ближе к оси шарнира
Кстати, только что разобрал опять гену, "проверить". Вот что заметил. Чертежи чертежами, а на практике совсем другое дело выходит!

То есть 12 магнитов по внутренней окружности статора заняли МЕНЬШЕ половины окружности! И это ой как меня порадовало!

не забывайте про зазор, то что вы увидели это обман зрения 
возьмите пластик толщиной 2 мм ,суйте в статор, уложите магниты и ситуация изменится.
тот же пластик используйте при засовывании ротора с магнитами, предварительно сняв крышки статора , чтобы не разбило.
железный ротор это правильный путь имхо.

[Rus25]

Вал впрессован с усилием несколько тонн.  Давить лучше со стороны колец ,чтоб резьба на валу осталась целой. Кувалдой погнете вал.

[Mex]

Вал впрессован с усилием несколько тонн.  Давить лучше со стороны колец ,чтоб резьба на валу осталась целой. Кувалдой погнете вал.

разделять можно сьемником ? вцепившись в когти ?
греть нужно ?

[mr.Dream]

Вал впрессован с усилием несколько тонн.  Давить лучше со стороны колец ,чтоб резьба на валу осталась целой. Кувалдой погнете вал.

Кувалдой не собираюсь по понятным причинам) а со стороны колец ось тонкая, может погнуть усилием. Со стороны шкива внутри есть отверстие под 12-гранку. Туда каленный болт без резьбы. Если сьемником не выйдет - тогда под пресс, на основание с отверстием, давить на вал. Но пока что есть идея по проще, завтра возможно будут фото