Перейти к содержанию
vossax

Вопросы по BLDC моторам, параметры, расчеты и тд.

Рекомендуемые сообщения

Добрый день всем! Если позволите,снова я со своими вопросами по  модельным двигателям, т.к. хочеться знать многое из этой тематики и уметь полностью расчитывать параметры и прочее. На профильных форумах инфы не нашел толком и никто не отвечает, точней была инфа лет 8 назад, когда я интересовался, но за такой срок много чего изменилось и  многое забыл.  Сразу скажу, что в электронике не силен, только поверхностно, поэтому и много вопросов. Если кто понимает в этой теме - буду признателен за ответы.

Чтобы сильно не путаться буду спрашивать по порядку, первый вопрос относительно редукции и KV (оборотов на вольт) :

Интересны советы по известному калькулятору:
Там указывается cogging steps.
Правильно ли я понял, что это шаги переключения обмоток за один оборот ротора?

Вроде как в управлении у нас 6 шагов на период, 6 переключений полярностей обмоток и это на один оборот магнитного поля.
Т.е., например, для конфигурации 6n8p будет 24 шага, это 24/6(шагов регулятора)=4. Редукция магнитного поля относительно ротора =4.
И правильно ли считает этот калькулятор эти шаги? Вот, например, для стандартного 9n12p 36 шагов, что дает редукцию 6, т.е. все верно по принятому мнению,что редукция зависит от кол-ва магнитов. Но если взять конфигурацию 9n10p, то там уже 90шагов, что дает редукцию 90/6=15 и это противоречит мнению о редукции относительно полюсов (магнитов) ротора.
Или опять же распространенный вариант 12n14p. -84 шага.
На самом деле я провел несколько экспериментов с KV, если интересно выложу. Это, правда, чуть к другому вопросу (будет потом), но тоже этого касается - по зависимости оборотов от редукции, магнитам, зазору и т.д.. Те. по моим замерам вроде бы сходиться с общепринятым мнением о редукции по количеству магнитов, например при одинаковых магнитах и одинаковых витках на зуб (естественно типы намоток разные) обороты с 4 магнитами 4000об, 12 - 1322об. По мере увеличения магнитов (4, 6, 8, 10, 12) падает и скорость вращения, но тогда почему так много шагов в расчете калькулятора? Или я ошибаюсь по этому поводу или все же калькулятор.

Хотелось бы понять  с вашей помощью про это все)
И далее там пишется так называемый winding factor. Кто подскажет, что это и на что влияет?

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
20 часов назад, vossax сказал:

9n10p,

А нельзя расшифровать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
26 минут назад, sidor094 сказал:

9n10p,

9 полюсов статора (должно быть кратно трём), 10 магнитов ротора (должно быть кратно двум).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Попался  в мои пытливые ручки моторчик от центробежного вентилятора. Мои руки были не первые , из тех которые его трогали после китайских, по отпечаткам было видно, что СА ... То есть мне выпала возможность всё рассмотреть, изучить и понять без элементов варварства с моей стороны. Что наблюдал - внешний ротор на 8 магнитов, статор на 12 полюсов (зубов), намотка - по 100 витков на зуб проводом 0,47 мм диаметра много слоёв в навал. Картинка по калькулятору :

"Slots - 12;  Magnet Poles - 8;  2 -  layer;   Y  ⇐ advanced

This slot/magnet pole combination will have 24 cogging steps per turn. LCM(12,8)
And its winding factor is: 0.86603 ⇓ advanced

Winding animation

ABCABCABCABC"

Обмотки пришлось скручивать : были побиты тяжелыми металлическими предметами. При снятии  наблюдал полное соответствие калькулятору.

 Оценка состояния говорит о том, что при намотке новым проводом мотор может быть работоспособным.  Схему намотки нужно сохранить, мне кажется...

 Вопрос - сколько витков на зуб мотать, если имеется в наличии драйвер 15 А до 48 В? И что можно приблизительно получить в результате?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
6 минут назад, AVSh сказал:

Вопрос - сколько витков на зуб мотать, если имеется в наличии драйвер 15 А до 48 В? И что можно приблизительно получить в результате?

Тут зависит от того, сколько оборотов нужно в итоге и какую мощьность. Если магниты родные (мощность не менять), то можно оставить и 100. Но это мотать нудно) можно намотать меньше, подключить, проверить,работать в любом случае будет, только может греться. Если обороты большие, то пересчитать (пропорцией) в меньшую сторону. Можно сначала полключить звездой, если оборотов мало, переключить на дельту, будет больше оборотов в 1.73 раза.(мощьность тоже).  Я все это делаю экспериментально, поэтому и тему поднял, чтоб понять как все расчитывать точней. Т.к. зависит многое от магнитов тоже.

А какой у вас контролер?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Контроллер самый простой с Али. Как стали попадаться BLDC моторчики взял для опытов, уже игрался с моторчиками от IT техники, но всё это мелочь.

Контроллер такой:

https://ru.aliexpress.com/item/350W-5-36V-DC-Motor-Driver-Brushless-Controller-BLDC-Wide-Voltage-High-Power-Three-phase-Motor/32826195173.html?ZqDDa2g0v.10010108.1000016/B.1.66663136PvAW7E&isOrigTitle=true

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
6 минут назад, AVSh сказал:

Контроллер такой:

Понятно) я так и думал) не стал брать, пишут сборка некачественная, хочу взять синий или зеленый. Для станков.

А так авиамодельными пользуюсь. А как у этого регулятора с инициализацией? Он сразу работает при подключении питания или проходит какое-то время?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Как только получил его моторчик ( такой:

https://ru.aliexpress.com/item/FREE-SHIPPING-380W-24A-Metal-culvert-fan-Internal-rotor-brushless-DC-motor-High-speed-turbine-fan/32708308674.html?ZqDDa2g0v.10010108.1000013.7.23e7a14dKQKkPC&pvid=d346cd3b-fcce-4ab7-b96a-823740f4a393&gps-id=pcDetailBottomMoreThisSeller&scm=1007.13339.99734.0&scm-url=1007.13339.99734.0&scm_id=1007.13339.99734.0    )        даже что то пропищал что то , и потом запустил вращение. С того раза всё молча, включается по мне так сразу, как только регулятор повернёшь. Давай условия опыта и я его попытаю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
1 час назад, AVSh сказал:

Как только получил его моторчик ( такой:

А... понял. Там инреннер (внутрений ротор), на регуляторе скорей всего средний тайминг, для инранера вроде как желателен низкий тайминг, который в авиамодельных оегуляторах настраивается. Хотя на этом моторе наверно не совсем большие обороты. 

1 час назад, AVSh сказал:

Давай условия опыта и я его попытаю.

Да нее, испытуемых у меня полно) Мне интересна теория по всему Bldc. 

К примеру вот моторчик из статоров от флоппи (3 набора - 6мм общий) 15 зубов, 16магнитов. Интересно почему зубья не равнозначны , а состоят группами (по 5 зубов). Я поэтому и выбрал 16 магнитов, чтоб точно заработал. Он работает (лучше в дельте). Но почему зубья не ровные. На других флопарях есть ровные и есть не совсем, там места под датчики холла. Но этот почему так?

IMG_20190214_141325.jpg

Изменено пользователем vossax

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

 То есть ты уже компануешь из того что есть под рукой? Похвально!

 А ротор  - сам магниты вклеивал?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 часа назад, AVSh сказал:

есть ты уже компануешь из того что есть под рукой? Похвально!

 А ротор  - сам магниты вклеивал?

 Беру статоры, покупаю магниты n52, остальное точу) Магниты на фото с головок CD, они там неплохие, но разные встречаются, есть которые не подходят. Чтоб заработал это просто, берешь и по схеме делаешь, а вот понять теорию это уже сложней...Отсюда и куча вопросов...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Тогда следующий вопрос)

 Как расчитать мощьность двигателя и его рабочий (максимальный) ток и напряжение? 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Мощность любого двигателя растет с ростом оборотов.Рабочий ток зависит в основном не от мощности ,а от момента на валу.Рассчитать предельный ток можно исходя из нагрева обмотки как предельный в данном сечении провода.Главное чтобы на предельном токе для данного провода железо еще не насыщалось.Говорить про напряжение на двигателе нельзя.Можно говорить про наклон графика напряжение-частота.Приблизительно построить легко.Считая ,что при 0 оборотов ноль напряжения,крутим за вал двигатель с какой-нибудь стабильной скоростью и замеряем напряжение на обмотке.Отсюда строим график зависимости напряжения от частоты где одна точка находится в 0 а вторая на заданной скорости 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
1 час назад, sidor094 сказал:

Рабочий ток зависит в основном не от мощности ,а от момента на валу.Рассчитать предельный ток можно исходя из нагрева обмотки

Это практический способ, я так и делаю обычно для примерного расчета+какие-то калькуляторы с похожими моделями двигатлей. Но есть вроде способ и теоритический, там учитывается набор железа, размеры (сила) магнитов, сечение и количество витков (и способ) намотки и тд.

Я пока отталкиваюсь от сечения провода и его ток, и калькуляторы с похожими двигателями, вот что примерно нашел по проводу, максимальному току:

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

Не знаю насколько правда, вроде тот же провод расчитан на ток 3ампера, но движки наши при 0.5 мм работают до 20 а. Это тоже олин из вопросов)

Вот например имея статор 20 мм, с набором 10мм  надо расчитать его вощможную мощьность, какие мангниты поставить оптимально, какой соблюсти зазор, и ширину по отношению к зубу статора. Ведь вроде большие магниты тоже плохо, экспериментально они дают бОльший холостой ток, больший нагрев.

Пока я только выяснил, что с увеличением зазора растут обороты, так же обороты растут с уменьшением толщины (силы) магнита при той же намотке и количестве витков. Момент наверняка понижается. Этот параметр тоже хочется понимать и учитывать. 

Например делаю высокооборотный (4000 об/в) мотор для физической редукции 5.8 , сделал 4 магнитных полюса, но магниты сильные и в итоге получил 2500 оборотов, хотя по идее похожий заводской мотор дает 3600. Я его перемотал на меньшие витки, обороты получил, но мотор греется на холостых ощутимо. Это черевато размагничиванием наверно. Тут я скорей всего ошибся мангнитами или зазором.

Грубо говоря хотелось бы максимально точно попадать в нужные параметры, хотя бы примерно. 

 

Изменено пользователем vossax

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
10 часов назад, vossax сказал:

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

Как -то непонятно.Не слишком ли большие токи?Для провода 1мм ток 10-15а.Это конечно постоянный.При кратковременных нагрузках можно превышать в несколько раз.

 

10 часов назад, vossax сказал:

Например делаю высокооборотный (4000 об/в) мотор для физической редукции 5.8 , сделал 4 магнитных полюса, но магниты сильные и в итоге получил 2500 оборотов, хотя по идее похожий заводской мотор дает 3600

Напряжение на обмотке пропорционально диаметру намотки ,числу витков и скорости изменения магнитного поля.Скорость изменения магнитного поля в свою очередь пропорционально  силе магнита и скорости движения относительно магнита.Скорость движения относительно магнита пропорциональна оборотам двигателя и диаметру ротора.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
7 часов назад, sidor094 сказал:

Как -то непонятно.Не слишком ли большие токи?Для провода 1мм ток 10-15а.Это конечно постоянный

Да вот я тоже хочу понять. Для обычных моторов да, или асинхронных. А для Bldc вроде как все по другому. Например мотор (правильно расчитанный)  с обмоткой проводом 0.6мм (по диаметру) работает до 34 ампер. Ток в моторах вроде как переменный, импульсный. 

7 часов назад, sidor094 сказал:

Напряжение на обмотке пропорционально диаметру намотки ,числу витков и скорости изменения магнитного поля.Скорость изменения магнитного поля в свою очередь пропорционально  силе магнита и скорости движения относительно магнита.Скорость движения

Это понятно, но как это все расчитать? Формулы может какие есть? Например у железа такое то сечение, расчитываем максимальную мощность железа, расчитываем магнитное поле железа с намоткой, подбираем магниты определенной силы исходя из параметров намотки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
3 часа назад, vossax сказал:

Ток в моторах вроде как переменный, импульсный

Так ток и рассчитывается как для трехфазной сети (умножаем на корень из трех).Но все равно у Вас в формулах ток слишком большой.Физику вроде как не обманешь.Нагрев обмотки не должен зависеть от типа двигателя,а только от сечения провода и величины тока в нем.

 

3 часа назад, vossax сказал:

Это понятно, но как это все расчитать? Формулы может какие есть? Например у железа такое то сечение, расчитываем максимальную мощность железа, расчитываем магнитное поле железа с намоткой, подбираем магниты определенной силы исходя из параметров намотки.

Я думаю ,что впрямую рассчитать наверно сложно.Нужно учитывать зазоры учитывать длину магнитной линии и т.д.Но можно по уже известному прикинуть. Например если вдвое сильнее магнит ,то и вдвое выше напряжение.То же для остальных параметров(числа витков.площади сечения магнитопровода и диаметру ротора).

Изменено пользователем sidor094

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 часа назад, vossax сказал:

Это понятно, но как это все расчитать? Формулы может какие есть? Например у железа такое то сечение, расчитываем максимальную мощность железа, расчитываем магнитное поле железа с намоткой, подбираем магниты определенной силы исходя из параметров намотки.

А не аналогично расчёту коллекторного мотора с постоянными магнитами? Только вместо коллектора ток коммутирует электроника.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Наверно в основном да.Принципы те же.

Изменено пользователем sidor094

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, sidor094 сказал:

Так ток и рассчитывается как для трехфазной сети (умножаем на корень из трех).Но все равно у Вас в формулах ток слишком большой

Это взято отсюда (ток(

http://forum.rcdesign.ru/blogs/108033/blog15455.html

Я понимаю физика и тд) но вот например взять мотор 2830 , заводской, он намотан 7 жил 0.25 (по меди) это примерно 0.63 (или 0.34 кв.мм). При этом рабочий ток этого мотора 15 ампер. Пиковый чуть больше. 

Насколько я помню расчеты БК моторов отличаются от обычных. 

1 час назад, sidor094 сказал:

Например если вдвое сильнее магнит ,то и вдвое выше напряжение.

Т.е. подниматт напряжение и увеличивать кол-во витков. 

Получается величина магнитного поля обмотки будет выше от количества витков, но не от силы тока (толщины провода)? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
19.02.2019 в 20:55, vossax сказал:

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

Это расплавляющие токи для медного одиночного провода. Считать по ним обмотки двигателя некорректно. 

Изменено пользователем Khom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
2 часа назад, Khom сказал:

Это расплавляющие токи для медного одиночного провода. Считать по ним обмотки двигателя некорректно

Я понимаю, но тогда почему не плавяться обмотки в моторах?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Только что, vossax сказал:

Я понимаю, но тогда почему не плавяться обмотки в моторах?

Ток на фазу меньше, пишут ток драйвера. 

2 часа назад, vossax сказал:

Получается величина магнитного поля обмотки будет выше от количества витков, но не от силы тока (толщины провода)? 

Ампервиток, 100 витков при 1А=10 витков при 10А

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

По токам : я так полагаю, большинство модельных движков проектируется под серьезный набегающий поток воздуха, оттого и токи выше средних по больнице.

На больших блдц с низким kV токи в сотни ампер, и без пропеллера (или водяного охлаждения) они сгорают..

Интересная тема, послежу с удовольствием :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.