Конструирование высокооборотного мотора аутраннера для скутера

zap · 27 Июль 2016 в 19:00

Дык, электромагниты стремятся изменить направление магнитных доменов на противоположное... то бишь, стремятся насытить статор "с обратным знаком" относительно того "насыщения", которое генерирует магнит. Представим себе катушку статора, пропускаем через неё малый ток... статор не страгивается т.к. притяжение зубцов к магнитам сильнее чем магнитное поле, наведённое проводниками... далее ток увеличиваем, в какой-то момент полярность зубца меняется, в этот момент зубец начинает движение к соседнему магниту.

Combatos · 28 Июль 2016 в 10:07

Получил порезанные пластины. Качество реза практически идеальное, нет даже намека на обгорание изоляции, судите сами.

Чем лучше изолировать статор от обмотки? Возникла идея окунуть его в емкость с краской на эпоксидной основе (просто есть немного такой краски). Делал так кто-то?

SolarRay · 28 Июль 2016 в 11:21

[user]Combatos[/user], по моему, эпоксидка не очень хорошо переносит нагрев. Тут кто-то советовал вырезать боковины из текстолита, а сам статор покрывать цианокрилатом (это если я ничего не перепутал).

Пластины отлично выглядят. Хорошо бы, что бы у вас всё получилось с этим мотором.

thrush007 · 28 Июль 2016 в 12:57

Цитата: Combatos от 23 Июль 2016 в 16:42
Посмотрим, что получится с правильным статором. Железо купил марки 3406, толщина - 0,3 мм. Уже отправил в Харьков на лазерную резку.

Вам нужно было использовать изотропную сталь, первая цифра маркировки должна быть 2, а не 3. У двигателей поле направлено под разными углами и нужно использовать сталь со свойствами, одинаковыми по всем направлениям. Работать будет, но не очень.

Combatos · 28 Июль 2016 в 13:32

[user]thrush007[/user], тут я с вами не согласен. У меня 4 крепежных отверстия и пластины симметричны, т. е. возможны 4 варианта положения пластины. Следовательно, я могу собрать статор так, чтобы часть пластин работала в одном направлении, часть - в другом, часть - в третьем и часть в четвертом. Можно даже с этим не заморачиваться, пластины и так случайным образом будут работать в разных направлениях.

TOM · 28 Июль 2016 в 14:03

[user]Combatos[/user], краска - ненадежный изолятор для провода. Лучше всего сделать боковины из текстолита или стеклотекстолита, как советовал [user]SolarRay[/user], а в пазы положить бумагу.

Alex75 · 28 Июль 2016 в 16:00

Можно пластиковые или деревянные(твёрдой породы) скруглённые вставки :

Намотано проводом диаметром 1,5мм.
Вам бы ещё магниты надломать вдоль, т.е. из 20*40 сделать составной два раза 10*40. Процарапать с двух сторон полосу и сломать по ней. Только, если будете такое делать, сначала на стекле или керамике потренируйтесь.

Combatos · 28 Июль 2016 в 16:18

Цитата: Alex75 от 28 Июль 2016 в 16:00
Можно пластиковые или деревянные(твёрдой породы) скруглённые вставки :

Намотано проводом диаметром 1,2мм.
Вам бы ещё магниты надломать вдоль, т.е. из 20*40 сделать составной два раза 10*40. Процарапать с двух сторон полосу и сломать по ней.

Спасибо, хорошая идея, дешево и сердито. А зачем магниты-то ломать? Чем эти не такие?

Alex75 · 28 Июль 2016 в 16:22

Слишком плоские. А в идеале должны быть частью дуги окружности. Так как цельные дуговые магниты для штучного двигателя - это роскошь, то логично набирать дуговые магнитные полюса из кусочков(в случае слишком широких дуг).

Combatos · 28 Июль 2016 в 16:54

Мне нужен двигатель с kV=140. Есть у меня в наличии провод диаметром 0.9 мм. Для подбора нужного kV думаю намотать пробную обмотку 10 витков в одну жилу. Потом вычислить полученное kV_проб и рассчитать кол-во витков для требуемого kV по формуле: n=kV_проб*10/140. Затем намотать окончательную обмотку в 4 жилы (думаю, для 7 кВт достаточно). Верный ход мыслей, нет? Еще бы правильно выбрать схему комутации обмоток (звезда, треугольник, двойная звезда)..

А с магнитами пока не буду извращаться, к тому же если я разломаю их надвое и поставлю по 2 на полюс, увеличится зазор статор-ротор, что тоже не есть хорошо.

zap · 28 Июль 2016 в 16:57

Неверный ход мыслей. Оптимальный диаметр провода для частот, на которых работают китайские контроллеры (16 кГц) - 0.5-0.6мм. При бОльшем диаметре уже начинает сказываться скин-эффект, из-за которого эффективный диаметр провода снижается.

Combatos · 28 Июль 2016 в 17:45

[user]zap[/user], частота переключения обмоток определяется так: F=(RPM/60)*P/2 , где P - количество магнитов (всегда четное). В моем случае F=(8000/60)*10/2=666.7 Гц. А 16 кГц - это частота ШИМ. Проводом 0,6 мм мотают трансформаторы импульсных блоков питания, где частота от 40 кГц и выше. Еще есть тема на сфере, где люди делятся опытом перемотки Turnigy C80-100 130kv проводом 14AWG (прибл. 1,6 мм): https://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=30&t=20618&hilit=c80+100

Andrey0479 · 29 Июль 2016 в 02:43

ЦитироватьВам бы ещё магниты надломать вдоль, т.е. из 20*40 сделать составной два раза 10*40.

Но при этом половинки будут отталкиваться друг от друга, т.е. магнитная схема будет нарушена.

Combatos · 29 Июль 2016 в 09:34

Ничего нарушено не будет, я так делал с магнитами 20х10х5 (не ломал, конечно, а ставил по2 на полюс). Все работает прекрасно. Но ломать магниты - это извращение, как по мне. Проще и лучше купить новые магниты, но думаю до этого не дойдет.

zap · 29 Июль 2016 в 13:21

Цитата: Combatos от 28 Июль 2016 в 17:45
[user]zap[/user], частота переключения обмоток определяется так: F=(RPM/60)*P/2

Это верно для режима без управления скоростью.
Если же захотите крутить двигатель только на части от максимальной мощности (т.е. использовать ручку газа), придётся использовать ШИМ.
А ШИМ в китайских контроллерах, как я уже говорил, фиксирован на частоте 16 кГц.
И ток в обмотках вполне себе колеблется с приличной амплитудой с этой частотой - я смотрел осциллографом.
Именно поэтому китайцы в мотор-колёсах почти всегда используют прядь из тонких проводов.

on4ip · 29 Июль 2016 в 14:06

То что вы видели называется трубка тока и она зависит от индуктивности и частоты, обороты зависят от частоты основной гармоники, частота выборки ШИМ важны для обеспечения устойчивости регуляторов и качества регулирования, ну и теорему Котельникова никто не отменял.

Gostya · 30 Июль 2016 в 17:07

Картинки не приведете как ток колеблется? По ощущениям там индуктивность то приличная...И ксати может кто знает точно, одно дело когда по проводу переменное напряжение, ток туда-сюда. Как следствие скин эффект. И по очущениям другое дело когда ток больше меньше вокруг некоторой постоянной, но при этом все время в одну сторону (наш случай)...и мне кажется, что в нашем случае, скин эффект будет менее выражен...есть тут специалисты по дросселям??)))

Combatos · 04 Авг. 2016 в 14:58

Реальное распределение плотности тока в круглом медном проводе на частоте 20 кГц для проводов разного сечения. Пять линий на графике соответствуют «наиболее ходовым» сечениям провода. Как видно, у провода с сечением 0,75 мм2 поверхностный эффект практически отсутствует. Это как раз тот случай, когда радиус провода 0,49 мм совпадает с толщиной скин-эффекта (как раз выходит, что весь ток течет через этот слой – а других слоев-то и нет!). С ростом сечения, а значит и толщины провода, скин-эффект проявляется все ярче.
То есть можно сделать вывод, что провод диаметром до 1 мм включительно практически не подвержен скин-эффекту на частоте ШИМ (16 кГц). А я вот нашел провод диаметром 1,4 мм и есть еще провод 0,9 мм. Не определился пока как буду мотать, 2х1,4 или 4х0,9.