Вопросы по намотке статора - Что почем?

[vazelin39]

Здравствуйте!, есть бывший асинхронник, без обмотки. Статор 18 пазов (будет 16 магнитов)
Скажите если я хочу получить что то типа двигатель на 48В и 1,5КВт, да и чтобы крутил под нагрузкой в районе 2000об/мин то сколько мне и какой проволокой(сечение/кол-во жил) надо мотать(хоть примерно)
ТТХ: высота статора 70мм, высота зуба 9мм, диаметр ротора 57мм
Или хотя бы направьте на методику расчета. Ничего кроме как намотай и посмотри, а потом домотай/перемотай больше не нашел.
Да и еще вопрос. как вы считаете какой вариант лучше?:
1. 16 магнитов толщиной 3,5мм AaA BbB CcC AaA BbB CcC / коэффициент намотки: 0,945 / 144 ступеней зубчатого хода (без учета толщины магнита)
2. 14 магнитов толщиной 4,5мм A Bb c aA B Cc a bB C Aa b cC / коэффициент намотки: 0,902 / 126 ступеней зубчатого хода (без учета толщины магнита)
Коэффициенты не учитывают толщину магнитов, я хз можно как то там ввести.

[kor]

 Ориентировочно выходит 6 - 7 витков на зуб при соединении звездой.
Подставляете в желтые клетки свои данные, в зеленых получаете требуемые чаще всего значения. Подставляя в красную клетку (подбирая) число эффективных проводников в пазу стремитесь получить в зеленой напряжение вашей батареи.
  Также можно предположить что 1500вт при 2000об вы сможете получать лишь кратковременно, ибо перегреваться начнет обмотка или магниты. Частота перемагничивания при 2000об и 14 магнитных полюсах выходит 233Гц что уже многовато для железа 0,5мм (поэтому 16 полюсов делать не стоит имхо).
  Есть мнение что оптимальное заполнение  поверхности ротора магнитами примерно 85% .
Очень важно правильно подобрать воздушный зазор (рабочую индукцию в зазоре), при слишком маленьком возможен сильный нагрев железа.

[vazelin39]

а сколько примерно необходим зазор между статором и ротором? 1мм достаточно?

[kor]

а сколько примерно необходим зазор между статором и ротором? 1мм достаточно?

Он зависит от толщины применяемых магнитов, при 4.5мм как у вас планируется, 1мм может оказаться слишком маленьким, как его точно посчитать мне неизвестно, предположительно 1.5-2мм надо (это зазор между статором и поверхностью плоского магнита в его середине, лежащего на стальном кольце-магнитопроводе ротора.
  Толщина стального кольца-магнитопровода на роторе тоже должна быть расчитана и составлять не менее 1/4 от ширины магнита ( например лучше 1/3 от ширины магнита)

[vazelin39]

1. А если я старый ротор собью и выточу стальную болванку это не лучше чем запрессовывать кольцо?
2. И еще про 85%. Скажите почему на мотор колесах китайских магниты всегда (как я вижу на ютубе) вплотную, т.е. 100% заполение
ЗЫ. Я чисто тупым расчетом пытался считать. мой асинхронник был на 850об/мин при 400В, в паз ложилось 300 витков толщиной 0.31. Я это все масштабировал под 48В и 2000об/мин и мой расчет дал что если пихать 0.7мм то 15 витков примерно по 5 жил можно (но то асинхронник). А вы говорите (Вам я склонен верить) 7 витков. В экселе под 48 вольт пишет 15 эффективных проводников в пазу - это кто такие??
ЗЫЗЫ Если учесть заполнение в 85%, то тогда вообще 12 полюсов калькулятор выдает. А это ABCABCABCABCABCABC / 36 залипаний и 86% winding factor

[kor]

1. А если я старый ротор собью и выточу стальную болванку это не лучше чем запрессовывать кольцо?

Утолщение кольца более чем примерно 1/2 от ширины магнитного полюса уже никак не улучшит прохождение магнитного потока, только увеличивает  вес и момент инерции ротора. Можно и стальную болванку делать если вес мотора не критичен.

[kor]

2. И еще про 85%. Скажите почему на мотор колесах китайских магниты всегда (как я вижу на ютубе) вплотную, т.е. 100% заполение

Если обороты небольшие и ограничены (моторколесо прямого привода) то пытаются получать максимальный момент, и проще дешевле сборка такого мк получается. Также у них меньше пульсация момента.
Если мотор высокооборотный и применяется с понижающей передачей (есть возможность небольшое снижение момента компенсировать или даже перекрыть повышением оборотов ) то пытаются сделать оптимальными обороты, потери, кпд, тогда видимо небольшое уменьшение заполнения магнитами играет в плюс.

[kor]

ЗЫ. Я чисто тупым расчетом пытался считать. мой асинхронник был на 850об/мин при 400В, в паз ложилось 300 витков толщиной 0.31. Я это все масштабировал под 48В и 2000об/мин

Можно помасштабировать: в пазу находиось 300 проводников (если намотано в одну жилу то это и есть " эффективные проводники в одном пазу"). Далее мотор скорее всего был 220/380 треугольник/звезда, тогда для звезды амплитуда напряжения 380*1.42=537в. Тогда для 48в и 2000оборотов надо 300/537в*48в/2000об*850об=11.39 проводников в пазу, это 11.39/2=5.69 витков при "двухслойной" обмотке (в каждом пазу присутствуют витки от двух обмоток при двухслойной намотке) Округлив до целого =5-6 витков.

[kor]

ЗЫЗЫ Если учесть заполнение в 85%, то тогда вообще 12 полюсов калькулятор выдает. А это ABCABCABCABCABCABC / 36 залипаний и 86% winding factor

Тот калькулятор вообще никак не учитывает заполнение поверхности магнитами. Можете сделать вариант 18 пазов 12 магнитов (очень распространенное в моторах соотношение пазов/полюсов 3/2) подставьте тогда виндингфактор 0,86 вместо 0,902 , уменьшится момент в 0,902/0,86=1,049 раза но можно будет крутить мотор быстрее в 14/12=1,166раз, в итоге можно будет получить с него больше мощности в 1.166/1.049=1.11раз. Все приблизительно.
  Магниты каждого полюса можно ставить не цельные а составить "дугой" из 2-3 узких.

[vazelin39]

Спасибо за разъяснения. Скажите, а если мотать проводом в 0.7мм то стоит ли в 2-3-4 и т.д. жил мотать или одной хватит??? батарея на лифере(по прикидкам) отдача одной ячеи в пике якобы 30А(32700 формфактор). сборка 16s4p. А контроллер думаю что то типа 48В 30-40А. Чтобы ничего не захлебывалось.
Добавлено 18 Май 2020 в 21:05

  Тот калькулятор вообще никак не учитывает заполнение поверхности магнитами

Это я считал исходя из длины окружности*85% - влазиет тогда 12 магнитов моего размера и 15% на зазоры между ними

[edw123]

Спасибо за разъяснения. Скажите, а если мотать проводом в 0.7мм то стоит ли в 2-3-4 и т.д. жил мотать или одной хватит

Мотают и одножильным толстым и многожильным. Особой роли не играет на параметры, но вроде как мягким многожильным получается легче и качественнее при не очень большом умении и технике.

[kor]

Это я считал исходя из длины окружности*85% - влазиет тогда 12 магнитов моего размера и 15% на зазоры между ними

Вот примеры моторов (диаметры роторов примерно 79мм у двух и 49.5мм у того что 9-6), если по фото померять то заполнение магнитами 0,8-0,85 примерно.
  Если мотать проводом диаметром 0,7мм то обязательно в несколько жил, число жил брать по максимуму но чтобы без проблем все влезло в паз при намотке.
  Вообще, существует зависимость между шириной зуба Нз, шириной магнита Нм и выбором индукции в зазоре (выбором величины воздушного зазора, с учетом толщины магнита). Наилучшие параметры мотора получаются при их оптимальном выборе.

[vazelin39]

Я потихоньку этап за этапом прохожу, Что то я потерял немного суть. А почему нельзя магниты клеить сразу на трансформаторное железо(обточеное на токарном)? оно ведь прозванивается - значит аналог железного кольца и магнититься ведь.

[kor]

А почему нельзя магниты клеить сразу на трансформаторное железо(обточеное на токарном)? оно ведь прозванивается - значит аналог железного кольца и магнититься ведь.

Оно же не сплошное, там алюминий беличьей клетки еще. Магнитное поле пойдет не по кратчайшему пути, мотор закрутится и так но скорее всего максимальные параметры его будут хуже чем со стальным кольцом (нужной толщины и из правильной стали) под магнитами. 

[vazelin39]

Нужен совет (подсказка). Собрал прототип так сказать. Все намотал, приклеил и полностью собрал. Звезда. Если на 2 фазы кинуть батарейку (другого пока нет) то вал очень трудно крутить (как и должно быть).
Но после всего я хочу убедится что все расчеты верны и он будет давать примерно 2 000 об\мин на 48 вольт. Для этого вал кручу шуруповертом на максимальной скорости, а тестер мне показывает какие-то сотые от вольта между 2я фазами, это разве нормально?? (проверяю для того, чтобы не промахнутся с выбором контроллера)

ЗЫ: Я подобный метод на ютубе видел где в токарном БЛДЦ в виде генератора снимали его мощностя.

[kor]

Для этого вал кручу шуруповертом на максимальной скорости, а тестер мне показывает какие-то сотые от вольта между 2я фазами, это разве нормально??

Вы случайно не в режиме измерения постоянного напряжения вольтметром меряете? Надо в режиме измерения переменного напряжения и результат умножить на 1,42.

[An1965]

На среднем зубе фазы меняли направление намотки?

[vazelin39]

  Вы случайно не в режиме измерения постоянного напряжения вольтметром меряете? Надо в режиме измерения переменного напряжения и результат умножить на 1,42.

Черт побери! так вот в чем бедэ!!! Даже не могу понять, почему я сам не допер до переменки, все же очевидно. Спасибо! Теперь надо понять какие обороты у шурика))))буду думать.
Добавлено 28 Июн 2020 в 22:45

На среднем зубе фазы меняли направление намотки?

не, бавария по моим параметрам не предлагала, когда заполнение магнитами думал на 100% тогда бавария давала смену направления, но сделал магниты в легкую разбежку