Электродвигатель от авиамоделей. 6кВт.

Cappy · 31 Янв. 2011 в 23:32

Павел, а можно поподробнее о самом микроконтроллре, а то по поиску у продавцов выдаёт достаточно много разновидностей. Можно узнать точную маркировку?

Дмитрий 565 · 01 Фев. 2011 в 09:12

Не обращал внимания на эту тему, но прочитал понравилась.

Именно таким небольшим и должен быть электродвигатель!!! А не та бандура, большего размера чем ДВС, это и показывает что могут современные технологии.
По охлаждению: та неподвижная часть, за которую он крепиться, отводит тепло от обмоток и сделав её из алюминия с мощным оребрением можно организовать эффективный отвод тепла. По моему и жидкостное охлаждени можно организовать.

P.S. Чем больше узнаю что делают за границей, тем печальней за Россию.

EYLL · 01 Фев. 2011 в 19:19

Цитата: Дмитрий 565 от 01 Фев. 2011 в 09:12
Не обращал внимания на эту тему, но прочитал понравилась. Именно таким небольшим и должен быть электродвигатель!!! А не та бандура, большего размера чем ДВС, это и показывает что могут современные технологии.
По охлаждению: та неподвижная часть, за которую он крепиться, отводит тепло от обмоток и сделав её из алюминия с мощным оребрением можно организовать эффективный отвод тепла. По моему и жидкостное охлаждени можно организовать.

P.S. Чем больше узнаю что делают за границей, тем печальней за Россию.

Полностью согласен кстати с алюминиевой пластиной неплохо придумано.
А как на счет схемы платы ключей например от МОНСТРО 2000?
А мне за Украину :az:

Cappy · 01 Фев. 2011 в 20:00

Цитироватьта неподвижная часть, за которую он крепиться, отводит тепло от обмоток и сделав её из алюминия с мощным оребрением можно организовать эффективный отвод тепла. По моему и жидкостное охлаждени можно организовать.

Я об этом тоже думал, но несколько усомнился. В моём Turnigy SK 50 65 -270 диаметр алюминиевой болванки на которую напрессованы пластины статора не более 15-17 мм (сейчас двига под руками нету, завтра смогу более детально промерить) при этом последние 10-15 мм являются посадочным местом подшипника с диаметром внешнего кольца 12мм итого на теплопередачу остаётся тоненькое колечко со стенкой (17-12)/2=2,5мм... Чёт маловато... завтра уточню

Площадь сечения этого колечка (17/2)²*3.14-(12/2)²*3.14=113 мм²
Теплопроводность аллюминия 190Вт*м²*К/м У нас (в самом плохом случае сечение всей болванки постоянное и =113мм² Длина её половины пусть 30мм.
Тогда её теплопроводность 190*113*10^-6*К/30*10^-3=0,71Вт/К

Т.е. если разница температур середины болванки и холодного торца будет 50 градусов то на торец уйдёт 35,7 Вт тепла

Маловато, хотя прямого контакта с магнитами у обмоток нет, и у магнитов есть свой сквозняк для охлаждения. Изоляция провода класса F расчитана на длительные 155 градусов нагрева. Т.е температура статора вполне спокойно может достигать и 150 градусов, тогда при температуре торца 50 градусов имеем уже 70Вт (из 400 для моего мотора). Так что подспорьем в отводе тепла от движка эта штука может сработать, но для того, чтобы сделать его в закрытом исполнении этого явно мало.

Из переписки с Pawel узнал, что его двиг себя плохо чувствует если много выпендриваться или долго двигаться со скоростью выше 70км/ч
Для борьбы с перегревом он купил на том же хоббисити импеллер диаметром 64мм и собирается дуть им на основной двиг. А так как такие режимы в жизни электровела встречаются не очень часто и не очень долго, то по моему и этот вариант вполне имеет право на жизнь

ЦитироватьА как на счет схемы платы ключей например от МОНСТРО 2000?

Не знаю, что вы имеете в виду, но мосфеты на 55В 200А можно купить и дешевле чем за 190 американских денег.
Но если она уже есть, то почему бы её не использовать

Дмитрий 565 · 01 Фев. 2011 в 20:32

Цитата: Cappy от 01 Фев. 2011 в 20:00
Из переписки с Pawel узнал, что его двиг себя плохо чувствует если много выпендриваться или долго двигаться со скоростью выше 70км/ч
Для борьбы с перегревом он купил на том же хоббисити импеллер диаметром 64мм и собирается дуть им на основной двиг. А так как такие режимы в жизни электровела встречаются не очень часто и не очень долго, то по моему и этот вариант вполне имеет право на жизнь

Но ведь ни чего не сломалось? Вот у FAS_r7 и ключи, в контоллере, отпаивались и даже обмотки в моторколесе, при 70 км/час. Так что это радует.

EYLL · 01 Фев. 2011 в 21:51

ЦитироватьА как на счет схемы платы ключей например от МОНСТРО 2000?

Не знаю, что вы имеете в виду, но мосфеты на 55В 200А можно купить и дешевле чем за 190 американских денег.[/quote]

В том то вся и проблема что платы ключей нету. А за 190$ таких денег пока нет есть только на движок. Так как кто то поделится схемой ключей чтоб можно было токи брать на 140-200А.

Pawel · 01 Фев. 2011 в 22:00

Плата ключей в монстре 2000 состоит из 24 транзисторов IRFS3206 и резисторов по 10 Ом на затворах. Транзисторы включены по 4 в параллель.

Cappy · 01 Фев. 2011 в 22:06

В температурных злоключениях движка есть для меня не совсем понятный момент. При нагревании выше точки Кюри магниты теряют свою магнитную силу. Но ведь после охлаждения она к ним вроде как должна вернуться.
Или я не прав?

Соответственно при пропадании силы магнитов резко снижается момент движка, противо ЭДС и как следствие резко подскакивает ток в обмотках. Если токоограничения нет, то всё быстро и замечательно горит. Если есть токоограничение контроллера, то байкер заметит только пропавшую тягу. После охлаждения всё должно вернуться в исходное состояние.
Магниты которые китаёзы ставят в движки поидее из нижней группы термостойкости и их точка Кюри лежит в пределах 90-100 градусов цельсия. Обмотки движка тоже не горят мгновенно. Просто при превышении температуры на каждые 10 градусов от рабочей температуры изоляции скорость старения изоляции увеличивается в 2 раза. Т.е. при 205 градусов изоляция класса F проживёт в 32 раза меньше чем при своих 155 градусах. Ну то есть вместо 15000 часов всего 468 часов. Всего ничего, я за 3 сезона столько в седле ещё не провёл....

ЦитироватьПлата ключей в монстре 2000 состоит из 24 транзисторов IRFS3206 и резисторов по 10 Ом на затворах. Транзисторы включены по 4 в параллель

Однако.
210 А длительно 840А в пике и это надо помножить на 4

Серьёзная заявка на победу.....

Pawel · 01 Фев. 2011 в 22:07

Цитата: Cappy от 31 Янв. 2011 в 23:32
Павел, а можно поподробнее о самом микроконтроллре, а то по поиску у продавцов выдаёт достаточно много разновидностей. Можно узнать точную маркировку?

Микроконтроллер в планарном 44 выводном корпусе. Маркировка: ATMEGA16-16AU

AlexPFR · 01 Фев. 2011 в 23:32

Цитата: Cappy от 01 Фев. 2011 в 22:06
В температурных злоключениях движка есть для меня не совсем понятный момент. При нагревании выше точки Кюри магниты теряют свою магнитную силу. Но ведь после охлаждения она к ним вроде как должна вернуться.
Или я не прав?

Или.

При нагреве выше температуры Кюри и последующем охлаждении полностью пропадает остаточная намагниченность.Это называется полным размагничиванием. Для магнитомягких материалов это даже хорошо, а для постоянных магнитов фактически смертельно. Частичное размагничивание постоянных магнитов (необратимое снижение остаточной намагниченности) происходит также и вблизи температуры Кюри, даже без превышения последней.

Cappy · 02 Фев. 2011 в 00:00

ЦитироватьПри нагреве выше температуры Кюри и последующем охлаждении полностью пропадает остаточная намагниченность.Это называется полным размагничиванием. Для магнитомягких материалов это даже хорошо, а для постоянных магнитов фактически смертельно. Частичное размагничивание постоянных магнитов (необратимое снижение остаточной намагниченности) происходит также и вблизи температуры Кюри, даже без превышения последней

Мдя.... "хоть в лепёшку расшибись, но не перегревайся"... ну тогда остаётся вариант с температурным датчиком и отключением моторчика наглухо. его даже можно уложить в обмотку между зубами статора и тогда его показания будут даже не очень далеки от реальности. вот только тоненький он должен быть. Для моего моторчика не более 2-х мм в диаметре (это если пытаться впихнуть его в существующую обмотку). Ещё его можно привинтить к статору со стороны холодного фланца, но там его показания будут полной ахинеей, очень косвенно отражающей состояние движка.

ЦитироватьМожно приварить к внутреннуму ободу колеса велосипедную цепь, мотор с шестеренкой к вилке... либо обод маховика ВАЗ и звезду (шестеренку) от стартера.

Нее. В таком случае лучше привязать вел к багажнику ВАЗ-а и поехать на природу на нём (на ВАЗ-е)

А по делу: цепная передача, штука относительно прецезионная, а велообод таковым является не очень-то часто биения в допустимые для V-брейков 2мм жизнь цепи сильно испортят, да и акустика будет непередаваемая. Плюс к тому там всегда грязно, так что ресурс подобной трансмиссии будет весьма невысок.
Маховик от ВАЗ-а однозначно убъёт все плюсы моторчика весом 1,5кг. И передача там довольно грубая и шумная.

ЦитироватьМикроконтроллер в планарном 44 выводном корпусе. Маркировка: ATMEGA16-16AU

Спасибо, присматриваюсь к вашему решению всё более пристально. Уже почти созрел до попытки собственного освоения навыков работы с микроконтроллерами, а то пол жизни от них шарахаюсь, а ведь может и зря

AlexPFR · 02 Фев. 2011 в 01:07

ЦитироватьА по делу: цепная передача, штука относительно прецезионная, а велообод таковым является не очень-то часто биения в допустимые для V-брейков 2мм жизнь цепи сильно испортят, да и акустика будет непередаваемая. Плюс к тому там всегда грязно, так что ресурс подобной трансмиссии будет весьма невысок.

Совершенно верно. Но кроме ресурса надо еще помнить о КПД.
Добавлю пару цифр. КПД цепной передачи с хорошо смазанной новой велосипедной цепью без перекосов на звездочках 95%. Для грязной и изношенной цепи 85%. Насколько снижают КПД перекосы я не в курсе, но вероятно не менее 5%.

AlexPFR · 02 Фев. 2011 в 02:02

D,
Посмотрел спецификацию мотора по вашей ссылке. Обратите внимание, в ней ничего не сказанно о мощности, и это неспроста.
В комментах есть полезная информация. В частности, при испытаниях на авиамодели была достигнута мощность 10 кВт в течение 11 сек. Испытания с пропеллером дали 8.1 кВт в течение 12 сек (7200 об/мин, 169А). Соответственно максимальный момент 10-11 Нм.
Один из постов показался мне полезным не только для этого мотора.

"I got this motor and tested it at no-load in my lab. It got quite hot just spinning at speed. I got it up to 1050RPM and it survives just fine but is quite noisy. There is significant magnet losses (circulating currents in the magnets) which cause magnet heating and possible demagnetization. See the uploaded no-load loss characteristics that are 950W at 7000RPM and 1700W at 10,000RPM"

"Я получил этот двигатель и испытал его без нагрузки в своей лаборатории. Он был довольно горячий, даже просто вращаясь. Я поднял скорость до 1050 об/мин и он работал вполне нормально, но довольно шумно. Довольно большие магнитные потери (вихревые токи в магнитах), которые приводят к нагреву магнитов и возможному размагничиванию. Вот полученные характеристики потерь на холостом ходу - 950 вт при 7000 об/мин и 1700 вт при 10000 об/мин."

На ротор датчик температуры не поставишь. А магниты можно угробить при недостаточном обдуве.

AlexPFR · 02 Фев. 2011 в 03:09

D,
Может вам имеет смысл рассмотреть тяговые электромоторы типа Лемко-200, коллекторные на постоянных магнитах? Они имеют приличный кпд (90%) и хороший момент. Номинальная мощность 4 кВт, максимальная 11 кВт. Весят правда 12 кг. Цены на них вполне разумные. Параметры привожу по памяти.

Но это уже оффтоп.

Cappy · 02 Фев. 2011 в 08:41

Мне кажется, что повышенные потери на ХХ вполне могут быть следствием неправильной установки таймингов регулятора или не правильной установко датчиков холла. Где-то читал что у кого-то мотор на ХХ тоже сильно грелся, а под нагрузкой - гораздо меньше

D

Вот у этих товарищей есть интересные для электромобилей решения.
http://www.goldenmotor.com/

AlexPFR · 02 Фев. 2011 в 09:31

Тепловые потери от вихревых токов в магнитах, которые и греют сами магниты, зависят от частоты магнитного поля зазора, т.е. от основной фазовой частоты обмоток и гармоник.
Следовательно на обдув магнитов и поддержание их температуры в допустимых пределах надо обращать повышенное внимание, когда мотор используется не для авиамоделизма. Именно такой вывод я сделал для себя, прочитав комменты с испытаниями на холостом ходу.

i · 02 Фев. 2011 в 09:47

Цитата: Cappy от 02 Фев. 2011 в 00:00
... а то пол жизни от них шарахаюсь, а ведь может и зря

Точно, зря.

Не боги горшки обжигают. Нет там ничего запредельного для пытливого ума.

Cappy · 02 Фев. 2011 в 15:00

ЦитироватьВ моём Turnigy SK 50 65 -270 диаметр алюминиевой болванки на которую напрессованы пластины статора не более 15-17 мм (сейчас двига под руками нету, завтра смогу более детально промерить) при этом последние 10-15 мм являются посадочным местом подшипника с диаметром внешнего кольца 12мм итого на теплопередачу остаётся тоненькое колечко со стенкой (17-12)/2=2,5мм... Чёт маловато... завтра уточню

Промерил. Хоть я и надеялся, но размерности сердечника почти не отличаются от названных мною на вскидку. Два отличия. Внутренний диаметр сердечника между подшипниками всё же около 8 мм так что в этом сечении площадь заметно больше. И от переднего фланца до начала статорного пакета диаметр сердечника снижается с 21мм до 17 при внутреннем отверстии 12мм. Так что мои вчерашние расчёты теплопроводности сердечника от реальности отличаются не очень существенно. Хотя я всё же попытаюсь торцевую крышку движка выпилить из оребрённого куска ляменя, благо он есть

А вообще на данный момент у меня практически готов комплект из редуктора с моторчиком. Цепная часть трансмиссии тоже "на мази" Она уже принесла мне первые разочарования. С ней заднее колесо разогнанное от педалей останавливается намного быстрее чем в вело-варианте. Шума стало тоже гораздо больше. И это был пока только корпус редуктора с выходным валом, цепью и натяжным роликом.
Неприятным сюрпризом оказались достаточно высокие требования цепной передачи к точности изготовления. Мои коленочно изготовленные переходники под ведущую и ведомую звёзды дают радиальные биения около 0,5мм на ведущей 11 зубой звезде и около 1-1,5 мм на ведомой 51-зубой. Оказывается это много, и натяжение цепи скачет довольно таки сильно. Ну да ладно надо сначала сдвинуть аппарат с места а переделками уже после займусь.

А мотор с редуктором на данный момент в разобранном состоянии выглядит так

полиуретановая белая бяка - это шаблон для выклейки корпуса.

Ну а это уже в сборе и без краски

Жаль к велу до выходных привентить не смогу. Они у меня в различных географических точках обитают.... Но если вертеть ключём за гайку при закороченных выводах, то фазный ток до 50А подскакивает.
Момент при этом кажется достаточно серьёзным. (Правда ключ на 22 у меня не поверенный

и не динамометрический). Передаточное отношение редуктора 3:1