Самодельный двигатель для самоката и контроллер к нему своими руками

[kor]

 Обмотки лучше соединять последовательно а не параллельно (не будет возможных внутренних перетекающих токов), соответственно поменяв сечение и кол-во витков.
Еще просится вместо 2-х сделать 6 обмоток под 120 градусов и запитать мотор от стандартного контроллера.

[ssilk]

и запитать мотор от стандартного контроллера.

Не прокатит...) Ротор - двухполюсной магнит, как в асинхронных шпинделях станков, частотник нужен...

[kor]

Не прокатит...) Ротор - двухполюсной магнит, как в асинхронных шпинделях станков, частотник нужен...

Прокатит, это получится обычный БЛДЦ с одной парой полюсов (два полюса). Даже холлы возможно не потребуются если подключить к контроллеру БЛДЦ имеющему функцию работы без холлов. 
Добавлено 25 Окт 2019 в 11:38
Вот мощность и кпд от момента и оборотов, без учета потерь на перемагничивания и Фуко (которые в безжелезном моторе должны получаться малыми), и механических потерь:

  Беспокоит еще переменное магнитное поле около такого мотора, каково его пагубное влияние на здоровье?

[Alexandr8]

Средний ток грубо взят половина (ток течет 50% времени за оборот) чтобы просто посмотреть какие а/мм2 получаются для провода вашей обмотки, коэффициент 0,5 у среднеквадратичного  для меандра.
  Неполное заполнение моментом в расчете учтено, только там 50% ( делится пополам, у вас на графиках нарисована коммутация через 90град,   90 ток -90 пауза -90 ток -90 пауза = один оборот).
  У вас 18км/ч сейчас выходит примерно при 1500об/мин поэтому подставил ее. Но туда можно любые обороты подставить , мощность = момент*обороты/9.55.
Вот мощность и кпд при двух разных токах через обмотку:

поправил расчет так как у меня угол не 90 а 110-120 гдето (90 я приводил как пример), и ток и потребляемая мощность ниже у меня выделил синим цветом и именно для той мощности посчитаны обороты, для большей мощности будут другие обороты (выше) так что там и кпд будет другой

[Alexandr8]

если гнаться за кпд то я приводил пример 6ти фазного 12 тактного двигателя, там 6 магнитов таких на валу на каждом обмотка, каждая обмотка включается 2 раза за период по 30 градусов (0,166 периода) и момент на 30 градусах стремится к максимуму, кпд можно тогда выжать больше 90% но вес и количество материалов.. неоправданно дорогой получится двигатель, но зато жертвуя кпд и увеличивая угол до 120 можно поднимать мощность в 4 раза, то есть всегда 4 обмотки включенные одновременно, если на одной обмотке 250 вт то это уже киловатный двигатель

[kor]

если гнаться за кпд то я приводил пример 6ти фазного 12 тактного двигателя, там 6 магнитов таких на валу

Вроде-бы не плохой мотор получился, на уровне заводских. В расчет кпд можно еще 4-5вт приплюсовать к общим потерям (вы говорили что 4.2вт кушает ваш мотор на холостых оборотах 1500 об/мин )
  6 магнитов это грубо уже 6 ваших моторов, момент и мощность априрои будет в 6 раз больше +-.
В вашем моторе как самое простое, добавить еще 2-е таких-же обмотки поперек имеющихся, и запитывать их во время паузы у первой пары обмоток (еще одной парой транзисторов), коммутацию сделать через 90 град. Получится двухфазный мотор, и стартовать он будет сам а не от толчка.
  Контроллер только надо сделать ему хороший, с шим стабилизацией тока обмотки.
 

[Alexandr8]

В вашем моторе как самое простое, добавить еще 2-е таких-же обмотки поперек имеющихся, и запитывать их во время паузы у первой пары обмоток (еще одной парой транзисторов), коммутацию сделать через 90 град. Получится двухфазный мотор, и стартовать он будет сам а не от толчка.
  Контроллер только надо сделать ему хороший, с шим стабилизацией тока обмотки.

в статье я писал что такой уже есть у меня там даже ссылка на ютуб в коментах с его работой в роли двигателя десткого авто,
а по поводу шим я писал это дополнительные потери, в идеале скорость и момент регулировать напряжением питания, но тут тоже потери если его регулировать преобразователем, а если подключением отключением доп батарей то без потерь

Пример:
делал я двигатель такой для квадрокоптера на полной мощности 7 грам/ват тяга а при снижение в 2 раза напряжения 10 грам на ват, а если ту же тягу сделать через шим то буде 7,5 грам на ват (это без учета кпд шима), просто в шим режиме момент прерывистый и в промежутках когда катушка запитана ток на ней все тот же что и на маскимуме и те же потери, а при снижении напряжения питания снижается и ток и соответственно потери

[kor]

 У правильно сделанного шим потери не такие уж и большие (массово применяется во всем мире) и при ручке газа на макс. шим исчезает. Сейчас у вас батарея из 1р , при старте или движении в гору, ток ограничивается сопротивлением обмотки и сопротивлением хилых банок этой  батареи, греются и обмотка и батарея.
  Реально в самокатах ставят минимум 2 банки параллельно.(обычно 3). Когда поставите хорошую батарею с малым внутренним сопротивлением (например 0,05 Ом), повысите ее вольтаж (для получения бОльшей скорости) чем будет ограничиваться ток (при езде в крутую гору например, когда самокат уже почти останавливается)? 40в / 0.44Ом= 90А.? несколько секунд и обмотка поджарится.
    И, в расчетах екселя я допустил ошибку при расчете удельного усилия, подставил толщину вместо диаметра, в ячейке 10Н  с10 надо заменить на в10, (свои поправил) на расчет мощности и кпд это не влияет.

[kor]

У двигателистов есть одна народная примета : чем короче линии магнитного поля в воздухе , тем лучше двигатель . Я буду рад , если здесь примета не сработает

Посчитал примерно среднюю эквивалентную индукцию для этого моторчика, выходит 0,44 Тл, меньше примерно в 2 раза по сравнению с "железными" моторами. Выходит номинальные рабочие обороты ему желательно делать побольше, раза в два больше чем у "железных". Интересно бы покрутить его на 3000 4000 5000об без нагрузки и посмотреть потребляемую мощность ( фактически потери на фуко и перемагничвание). Только-бы магнит не разлетелся от центробежных сил.
Еще бы по-подносить к вращающемуся без нагрузки мотору железные и алюминиевые предметы и посмотреть как меняется от этого потребляемая мощность.

[Alexandr8]

У правильно сделанного шим потери не такие уж и большие (массово применяется во всем мире) и при ручке газа на макс. шим исчезает. Сейчас у вас батарея из 1р , при старте или движении в гору, ток ограничивается сопротивлением обмотки и сопротивлением хилых банок этой  батареи, греются и обмотка и батарея.
  Реально в самокатах ставят минимум 2 банки параллельно.(обычно 3). Когда поставите хорошую батарею с малым внутренним сопротивлением (например 0,05 Ом), повысите ее вольтаж (для получения бОльшей скорости) чем будет ограничиваться ток (при езде в крутую гору например, когда самокат уже почти останавливается)? 40в / 0.44Ом= 90А.? несколько секунд и обмотка поджарится.
    И, в расчетах екселя я допустил ошибку при расчете удельного усилия, подставил толщину вместо диаметра, в ячейке 10Н  с10 надо заменить на в10, (свои поправил) на расчет мощности и кпд это не влияет.

у меня акумы высокотоковые 11 милиом импульсное внутреннее сопротивление, до 20 милиом  при постоянном потреблении не греются но добавить можно хуже от этого не станет

ну тесла для управления двигателем сделали правильно скорость они регулируют напряжением а момент током и контроллер их выдает при разгоне плавно поднимающееся синусоидальное напряжение с ограничением по току, а при шиме полное напряжение батареи импульсами разной длительности подается на катушку

Пример:
10А на 0,2ом 50% заполнение, потери = 10*10*0,2*0,5 = 10Вт
5А на 0,2ом 100% заполнение, потери = 5*5*0,2 = 5 Вт
правильно?

[kor]

Пример:
10А на 0,2ом 50% заполнение, потери = 10*10*0,2*0,5 = 10Вт
5А на 0,2ом 100% заполнение, потери = 5*5*0,2 = 5 Вт
правильно?

Только это не равные условия, в первом случае ток в обмотке будет 10а (в паузе шим ток в обмотке продолжает течь существенно не снижаясь),
а во втором случае ток в обмотке будет 5а.

Добавлено 25 Окт 2019 в 15:28

тесла для управления двигателем сделали правильно скорость они регулируют напряжением а момент током и контроллер их выдает при разгоне плавно поднимающееся синусоидальное напряжение

Вот это синусоидальное напряжение делается с помощью того-же шим (модуляцией шим).

[kor]

Контроллер только надо сделать ему хороший, с шим стабилизацией тока обмотки.

Упрощенно, в разрыв между вашими батареями и транзисторным коммутатором надо подключить  импульсные регулируемые стабилизаторы тока (примерно как в схеме для зарядки аккумулятора), ток стабилизации которых регулируется от курка газа.

[Alexandr8]

  Упрощенно, в разрыв между вашими батареями и транзисторным коммутатором надо подключить  импульсные регулируемые стабилизаторы тока (примерно как в схеме для зарядки аккумулятора), ток стабилизации которых регулируется от курка газа.

есть другой способ ограничения тока, использовать емкостной делитель для средней точки, тога максимальный ток и ограничение момента на низких оборотах будет зависеть от емкости

сейчас у меня ограничения тока нету только защита от остановки двигателя, если обороты сильно падают или резко затормозить то двигатель отключается

[495]

есть другой способ ограничения тока, использовать емкостной делитель для средней точки, тога максимальный ток и ограничение момента на низких оборотах будет зависеть от емкости

сейчас у меня ограничения тока нету только защита от остановки двигателя, если обороты сильно падают или резко затормозить то двигатель отключается

Как только вы захотите нормального ограничения/стабилизации придётся переходить от полу-моста к полному-мосту .
У полу-моста есть два режима работы :
1 Открыт транзистор - накачка энергии в обмотку
2 закрыт транзистор - сброс энергии в батарею на напряжение батареи .
У полного моста есть ещё третий режим :
3 открыт один нижний транзистор - сброс энергии на ЭДС самоиндукции и сопротивление ключей+проводов+обмоток .
В сброс/накачку энергии входит полезная работа , я смотрю с точки зрения паяльника .

Двигатель без железа имеет шансы только на высоких оборотах . Момент инерции будет работать в (-) .

Для наколенной самоделки получить характеристики в два раза хуже существующих - отличный результат .
Дальнейшее улучшение без ухода от наколенных технологий , мне кажется , невозможно .

[Alexandr8]

почему хуже? уже все измеряли посчитали разжевали и видно что не хуже заводских, зачем писать такое? чтоб другие не делали? или вы еще не верите?

[Alexandr8]

шунт 0,0325, потребление схемы без двигателя 15ма

[495]

почему хуже?

1 Магнит стоит как два комплекта магнитов из мотор-колеса . Магниты 10,5х25х3мм 30 штук . Мотор 5 Н/м .
2 поле у катушек в два раза меньше :

Посчитал примерно среднюю эквивалентную индукцию для этого моторчика, выходит 0,44 Тл, меньше примерно в 2 раза по сравнению с "железными" моторами.

уже все измеряли посчитали разжевали и видно что не хуже заводских, зачем писать такое?

Вот конкуренты по цене в наших краях : мотор  контроллер и батарея выйдет те же 100$
https://electrotransport.ru/index.php?topic=37673.msg1318305#msg1318305
https://electrotransport.ru/index.php?topic=37673.msg1663207#msg1663207
В идеале вам нужно взять ваш самокат ,проехать  со стабильной скоростью до разряда батареи .
Потом взять заводской самокат , проехать с той же скоростью до разряда батареи .
Дальше арифметика с емкостью батареи . Тогда можно гарантировать ошибку возле 10 процентов .

чтоб другие не делали?

Редуктор 1:5 , тогда можно делать . Поторяю , двигатели без железа выигрывают на больших оборотах .

или вы еще не верите?

Не верил бы - не писал . Тут хватает бредовых тем  , писать в них бесполезно .
Однофазные двигатели никто не пытался ставить на самокат , поэтому вероятность 50 на 50 .

[Alexandr8]

1 Магнит стоит как два комплекта магнитов из мотор-колеса . Магниты 10,5х25х3мм 30 штук . Мотор 5 Н/м .

так вы сравниваете диаметр ротора по магнитам 10,5 минимум получается 100 мм с диаметром ротора 65мм и магнит не используется на 100% я брал его с большим запасом так как первый раз делал на большую мощность двигатель и не знал сколько мне потребуется, учитывая что на 15 грам магните 20-30 вт двигатель делал то тут больше 600 грамм этого на киловат должно хватать

и дайте ссылочку на характеристики того мотора что дает 5 Н/м.