Вопросы по расчетам BLDC (бесколлекторных) моторов.

[Samodelkin2]

Добрый день всем! Вопрос не совсем по электротранспорту, больше по авиамодельным двигателям, но принцип вроде тот же. Почему то на-профильных и близких форумах ответа не нашел на вопросы, их много - решил открыть тему отдельную.
Начну с более простого, как расчитать максимальный ток мотора. В общем как расчитать главные параметры имея только железо (статор).

[edw123]

Добрый день всем! Вопрос не совсем по электротранспорту, больше по авиамодельным двигателям, но принцип вроде тот же. Почему то на-профильных и близких форумах ответа не нашел на вопросы, их много - решил открыть тему отдельную.
Начну с более простого, как расчитать максимальный ток мотора. В общем как расчитать главные параметры имея только железо (статор).

Для точного расчёта потребуются магнитные характеристики магнитопровода. Откуда возьмёте? Если есть статор, то проще намотать пробную катушку и определить хотя бы ток насыщения сердечника на постоянном токе. Можно и на переменном, но наверное посложнее, хоть и правильнее.

[Samodelkin2]

Для точного расчёта потребуются магнитные характеристики магнитопровода. Откуда возьмёте? Если есть статор, то

Т.е. характеристики статора? Набора пластин? Или характеристики медного провода. И как замерить ток насыщения?
Я скажу сразу, что в электронике не силен, знания поверхностные, но есть желание все это изучить)
Я может чуть неправильно начал спрашивать, если что поправьте пж. Я уточню. Беру статоры от cd, dvd и подобные, вытачиваю ротор, ставлю магниты, мотаю - тестирую, ну и иногда на молель ставлю. И хочеться разобраться (понимать) все что связанно с БК моторами и правильно подбирать параметры (магниты, расчет статора и тд)

[edw123]

Т.е. характеристики статора? Набора пластин? Или характеристики медного провода. И как замерить ток насыщения?
Я скажу сразу, что в электронике не силен, знания поверхностные, но есть желание все это изучить)
Я может чуть неправильно начал спрашивать, если что поправьте пж. Я уточню. Беру статоры от cd, dvd и подобные, вытачиваю ротор, ставлю магниты, мотаю - тестирую, ну и иногда на молель ставлю. И хочеться разобраться (понимать) все что связанно с БК моторами и правильно подбирать параметры (магниты, расчет статора и тд)

Предельным будет ток, который либо магниты перемагнитит либо магнитопровод в насыщение введёт. Если нет нормальных приборов, то можно по силе примагничивания к статору динамометром определить начало потери линейности силы от тока. Ток надо завязать на ампервитки - 10 витков с током 1А дадут такое же поле как и 1 виток и 10А в нём.

Всё это, как правило, выше порога перегрева обмотки. А это уже не электромагнитный параметр. И стоит начать с определения температуры мотора при работе в штатных условиях.

[Samodelkin2]

Температура рабочая обычно не выше 60гр, с магнитами n52, в нормальном режиме. Кто-то (из производителей) делает бОльшую загрузку мотора, и темрературы там выше  магниты с бОльшей температурой. Но то для соревнований и прочего. Мне в обычном режиме.
Сейчас я в основном ориннтируюсь на заводские моторы с походими параметрами. Но не всегда они похожи...
Т.е. получается надо намотать на зуб-статора обмотку (10 витков) и приложить что-то металлическое и пробовать силу на отрыв?

[edw123]

Температура рабочая обычно не выше 60гр, с магнитами n52, в нормальном режиме. Кто-то (из производителей) делает бОльшую загрузку мотора, и темрературы там выше  магниты с бОльшей температурой. Но то для соревнований и прочего. Мне в обычном режиме.
Сейчас я в основном ориннтируюсь на заводские моторы с походими параметрами. Но не всегда они похожи...
Т.е. получается надо намотать на зуб-статора обмотку (10 витков) и приложить что-то металлическое и пробовать силу на отрыв?

Раз перегрева нет, то что-то мне кажется, что далеко до "предельного" тока Силу отрыва надо измерять достаточно точно, потому как рукой не уловить потерю линейности.
Если подавать переменку на катушку, то можно измерять эдс во внешней, близко расположенной дополнительной катушке и следить вольтметром за линейностью графика эдс-ток в обмотке. Так оно вроде проще даже.

[Samodelkin2]

Чот как-тр замудрено все) А нет ли формул каких? Я помню было подобное, но это было лет 10 назад, были какие то формулы, но все потерчлось. Так то получается, опять опытным путем, так я в принципе и делал. Мотаешь 20 витков к примеру, стартуешь на холостых, если не греется весомо- ставлю пропеллер, замеряю ток и нагрев. Хотелось бы чуть по другому. Например мне нужен мотор высокооборотный (4000 kv), есть железо (статор 9 зубов). И надо расчитать сколько ставить магнитов, какой минимум витков использовать, какие магниты ставить по типу и толщине, какой зазор делать. И все это учитывая особенности статора, толщину зуба, т.к. от нее зависит сколько провода влезет, учитывать сопротивление, и какой тип подключения лучше использовать. Ток насколько помню расчитывался исходя из сечения провода (или сопротивления).

[edw123]

Чот как-тр замудрено все) А нет ли формул каких? Я помню было подобное, но это было лет 10 назад, были какие то формулы, но все потерчлось. Так то получается, опять опытным путем, так я в принципе и делал. Мотаешь 20 витков к примеру, стартуешь на холостых, если не греется весомо- ставлю пропеллер, замеряю ток и нагрев. Хотелось бы чуть по другому. Например мне нужен мотор высокооборотный (4000 kv), есть железо (статор 9 зубов). И надо расчитать сколько ставить магнитов, какой минимум витков использовать, какие магниты ставить по типу и толщине, какой зазор делать. И все это учитывая особенности статора, толщину зуба, т.к. от нее зависит сколько провода влезет, учитывать сопротивление, и какой тип подключения лучше использовать. Ток насколько помню расчитывался исходя из сечения провода (или сопротивления).

Это другой расчёт. Я то про определение предельного тока, про который вы первоначально и спрашивали. А "вручную" - это потому, что Вам не известны необходимые параметры для расчёта по железу.

Расчёт конструкции - это к  kor, например. Можете в личку спросить. есть тут программа "Бавария" по конфигурированию всей магнитной системы.

[Samodelkin2]

Ну предельный получается кратковременный же? Я имел в виду рабочий максимальный ток.
Бавария это где схемы?
ссылка
Я ей пользуюсь для намоток. Там вроде про ток нет расчета. Только kv. Но про обороты тоже вопросик будет попозже, сначала про ток)

[Blik86]

Я имел в виду рабочий максимальный ток.

До насыщения железа момент мотора можно считать пропорциональным току, выше него идет завал. Ток соответствующий насыщению железа не является максимальным, но момент приростает на порядки хуже и вкачивать больший ток мало смысла.
Мотаете на зуб две обмотки тонким проводом, бифилярно. На один подаете переменку, на второй постоянку. Увеличивая постоянный ток смотрите на амплитуду переменки. При достижении насыщения индуктивность упадет....

[Samodelkin2]

Мотаете на зуб две обмотки тонким проводом, бифилярно. На один подаете переменку, на второй постоянку. Увеличивая постоянный ток смотрите на амплитуду переменки. При достижении насыщения индуктивность упадет....

Гм... теперь надо все это переварить, особо с

Мотаете на зуб две обмотки тонким проводом, бифилярно. На один подаете переменку, на второй постоянку. Увеличивая постоянный ток смотрите на амплитуду переменки. При достижении

Гм... теперь надо это переварить... особо учитывая, что регулируемого БП у меня нет.
Т.е. таким способом я узнаю при каком токе происходит насыщение железа?Само насыщение происходит только от тока или  напряжение (следовательно мощность) тоже учитывается?
Мне почему то казалось, что важна мощность (ампервитки вроде бы). Например  делаем обмотку 20 витков, подаем 10 вольт, выходим на ток (к примеру) 5а (мощность 15 вт) мотаем 10  витков проводом потолще, подаем 5 вольт, имеем 10 а при том же нагреве. Т.е. мощность одна выходит. Например вот я взял в расчет то, что нужен мотор 4000 kv, чтоб при 10 вольтах давал 40000 об, я намотал, получил 4000 kv, но не могу подключить больше 8 вольт, т.к. мотор начинает перегреваться, из-за меньшего количества витков, хотя и температура терпимая, но я не уверен, можно ли увеличивать ток (нагрузку), скорей всего я под этим подразумеваю максимальный рабочий ток. Т.е. намотал мотор с нужным KV, известно сопротивление, холостой ток и нужно узнать рабочий ток. Но и возможный ток для железа тоже хотелось бы, чтоб поэкспериментировать. С нагрузкой не всегда можно проверить, а без нагрузки вроде греться может больше, насколько пишут.
Вы извините, если пишу немного сумбурно, по отношению к электронике я гуманитарий)))
Но давайте добьем по железу. Подскажите, сколько и как подать на обмотки и как замерить это все и чем?

[edw123]

Гм... теперь надо все это переварить, особо сГм... теперь надо это переварить... особо учитывая, что регулируемого БП у меня нет.
Мне почему то казалось, что важна мощность (ампервитки вроде бы).
Но давайте добьем по железу. Подскажите, сколько и как подать на обмотки и как замерить это все и чем?

Ампервитки - это чистый ток. Напряжение нужно только для создания необходимого тока. Мотать максимально толстым проводом, точнее многожильным, потому как я уже писал в самом начале - скорее всего именно перегрев от сопротивления обмоток ограничит ток в Вашем моторе, а не превышение магнитного потока.  С перегревом тоже всё довольно сложно, но это уже не магнитная проблема, а проблема обдува и выбора режима с приличным кпд.

Без регулируемого источника  будет очень муторно. Как вариант - добавлять Ли ячейки через измерительный шунт, витков намотайте раза в 2-3 больше, чем будет нужно - так понизите забираемый от батареи ток и поднимите рабочее напряжение до нескольких ячеек по 3,7В. Идею  Blik86 не очень понял.

[jim229697]

На один подаете переменку, на второй постоянку

Может подаете постоянку, а со второй катушки снимаете показания?

[edw123]

Может подаете постоянку, а со второй катушки снимаете показания?

И что там будет? На постоянном токе во второй катушке будет 0.

[Samodelkin2]

перегрев от сопротивления обмоток ограничит ток в Вашем моторе, а не превышение магнитного потока.  С перегревом тоже всё довольно сложно, но это уже не магнитная проблема, а проблема обдува и выбора режима с приличным кпд.

Вот! Т.е. если брать кпд до 80% (или скольки?), можно считать по проводу? Тогда как правильно расчитать, если считать по проводу? Например берем провод ф0.5 мм по характеристикам максимальная сила тока 3.5 а, на воздухе. Ю Но моторы намотаные таким проводом обычно работают на токе примерно 10-12 а.
Вот в интернете что ходит:
1А — 0.05мм, 3А — 0.11мм, 10А — 0.25мм, 15А — 0.33мм,
20А — 0.4мм, 30А — 0.52мм, 40А — 0.63мм, 50А — 0.73мм,
60А — 0.89мм, 70А — 0.92мм, 80А — 1.00мм, 90А — 1.08мм, 100А — 1.16мм

13AWG Wire - 130A 14AWG Wire - 110A 16AWG Wire - 70A 18AWG Wire - 45A 20AWG Wire - 27A 22AWG Wire - 17A
 

[Blik86]

что важна мощность (ампервитки вроде бы)

Ампервитки так называются, потому что это амперы умноженные на число витков. И характеризуют они сумарный ток катушки.

Идею smiley Blik86 не очень понял.

Может подаете постоянку, а со второй катушки снимаете показания?

Это не идея, а давно забытое черное колдунство    . Оно настолько темное, что постичь его в полной мере  могут  разве что те, кто в младенчестве совали пальци в розетку и выжили  . И имя ему управляемый дроссель/магнитный усилитель .... ссылка

Если кратко то, с ростом тока катушки подмагничевания индуктивное сопротивление второй катушки падает. При достижении железом насыщения падение прекращается... Чем больше витков тем выше напряжения, меньше токи и тем проще их контролировать.
Добавлено 28 Фев 2019 в 19:36

Вот в интернете что ходит:

Это вроде предохнанители....
Без обдува больше 30А на 1мм2 лучше не брать.

[Samodelkin2]

Это вроде предохнанители....

Так а как тогла движки работают на токе втрое большем, чем допустимый по спецификации?

[Blik86]

чем допустимый по спецификации?

Что вы подразумеваете под спецификацией?