Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

dccharacter

Так, надоело постоянное тро-ло-ло. Объявляем десятилетие изучения BLDC моторов. Взываю к духу учителя. Желающие присоединяются.

Вложение:

2nd_Gen_Prius_Transaxle.jpg [ 17.9 КиБ | Просмотров: 464795 ]

оглавление:
Теория
-Теория
-Аппноты, хаутушки, мануалы
-linvinus - подробно об управлении двигателем

Двигатели
-Двигатель бессенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный высокооборотистый
-Двигатель сенсорный низкооборотистый (в т.ч. и "удерживающий")
- перемотка BLDC под свои нужды
- самодельные BLDC

Контроллеры
-Самодельные контроллеры/драйверы
-Покупные контроллеры с перепрошивкой

Управление с ПК
-Управляющее ПО (контроль, измерения, настройка)

Механизмы на основе BLDC
- BLDC Сервоприводы

Dmitry__ писал(а):

Myp писал(а):

вопрос, скока магнитиков клеить на ротор?

Есть книга, гуглить "BrushlessPermanentMagnetMotorDesignVersion2".
Еще есть онлайн калькуляторы, типа:
http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/
https://www.emetor.com/edit/windings/

Для меня самое понятное соотношение: 1, 2 или 4 магнита на одну группу полюсов (группа = 3 полюса). Т.е. те соотношения которые не дают пульсаций гармоник в калькуляторе при нажатии кнопки "advanced".
Например: 12s16m, 12s8m, 18s12m, 18s6m и.т.д. Подбирать так: Число слотов делим на 3 и умножаем на 1, 2 или 4.

avr123.nm.ru

Электронный учебник "Электрические машины" - http://elmech.mpei.ac.ru/em/EM/EM_cont_0.htm

Электрические машины - Кацман М.М. - Высшая школа, 3-е издание Год 2000
rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=4091812

Электрические машины приборных устройств и средств автоматизации Год 2006
Автор: Кацман М. М. Кацман М. М. - rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3540484

linvinus

Итак,мощность мотора определена железом и магнитами, можно выкручиваться как угодно но мощность останется прежней.

Осталось понять как правильно выбрать оптимальный мотор относительно источника питания.
Источник питания обычно определён заранее 6в , 12в, 24в, 48в.

При этом на хоббийные BLDC моторы чаще всего даётся характеристика в об/вольт.
А как понять какой будет момент на определённых оборотах?

Вот нашёл пост по смежной теме http://electrotransport.ru/ussr/index.p ... #msg305506
Процитирую:

Цитата:

Там всегда приведён kV, а он напрямую связан с моментом.
А именно:
Код:

Код:

M = I / (0.105 * kV)

где M - момент, I - фазный ток, kV - коэффициент об/мин на каждый вольт.

Теперь берём из описания двигателя максимальный ток и получаем максимальный момент.
К примеру, рассмотрим такой двигатель.
Масса: 0.347 кг
kV: 580
Максимальный ток: 90A
Максимальный момент: M = 90/(0.105*580) = 1.4778 Н*м

Запитав такой двигатель от 12 вольт, получим порядка 7000 об/мин на ХХ и процентов на 25 меньше под нагрузкой, ну скажем 5000 об/мин. Умножив обороты на момент получаем мощность 776 ватт.

Также там приведена мощность при определённом напряжении питания, можно проверить наши выводы по этим параметрам:
Максимальная мощность: 2000W @ 22.2v

Как мы уже знаем, P=M*ω, значит M = P/ω = 2000/(22.2*580*0.105) = 1.5 Н*м
Конечно, нельзя так просто вычислить обороты как это сделал я, просто умножив напряжение на kV - в реальности под нагрузкой обороты будут ниже, соответственно реальный момент на самом деле выше. Но на 1.5 Н*м можно закладываться как на минимум для данного двигателя.

это корректные расчёты?

Zeus

Про перемотку двигателя (не важно какого) под свои нужды я и раньше говорил и сейчас скажу. Перематывать можно, но только на другое напряжение, а мощность при этом должна остаться той же.
Не стоит брать двигатель на 100Вт и форсировать его на 300Вт — ни к чему хорошему это не приведет, так как КПД такого двигателя будет значительно ниже. Чудес на свете не бывает! К сожалению...

Причины снижения КПД:
1) Производитель подбирает марку магнитопровода и его сечение в зависимости от поставленной задачи и обычно в номинальном режиме магнитопровод работает в насыщении. А в «форсированном» двигателе увеличенный магнитный поток уже не может «поместиться» в и без того насыщенном магнитопроводе и «вылазит» наружу, нарушая нормальное распределение и снижая КПД двигателя.
2) Маленькие магнитики тоже подобраны для определенной мощности двигателя (по магнитодвижущей и коэрцитивной силе) и при таком форсаже они быстрее размагнитятся (ресурс такого двигателя будет снижен). «Коэрцитивная сила — значение напряженности магнитного поля, необходимое для полного размагничивания ферро- или ферримагнитного вещества».
3) Тепловой баланс двигателя тоже будет нарушен, так как он был рассчитан на меньший отвод тепла от проводов обмоток.
4) Диаметр вала двигателя должен быть рассчитан на передачу крутящего момента большей величины, иначе его попросту «срежет».

Поэтому, если необходимо двигатель под другие характеристики с сохранением нормального КПД, то вам придется также подбирать другие магнитики, менять сечение магнитопровода и диаметр вала, а это уже конструирование совершенно другого двигателя — проще выбрать из огромного кол-ва предлагаемых промышленностью уже готовых решений.

linvinus

Zeus,
мы кажется уже выяснили что,не изменяя физических параметров, форсировать не получится.

Но например, максимальную скорость можно увеличить таким способом

Или под словом форсировать нужно понимать запитать двигатель током больше номинального?

Про то что максимальная мощность ограничена железом, я понимал, но почему то подхватил что звезда даёт больший момент.
Я нашёл статью где, как я помнил, говорится, что звезда даёт больший момент, но, перечитав её ещё раз, понял, что я не внимательно читал

((((,
а вывод засел очень крепко.

Dmitry__

linvinus, последнее сообщение Zeus можно разбирать на цитаты
У него неодимовые магниты размагничиваются, хочу увидеть эту катушку. :lol:

У него магнитопровод подбирается :lol:

У него перематывать можно, но только с той же мощностью :lol:

Т.е. разогнать двигатель с 3000 об/мин до 9000 об/мин (в 3 раза больше мощность при том же моменте) у него что-то начнет греться.

Он 5 ЛЕТ УЧИЛСЯ ЭТОМУ

Выпей йаду.

linvinus

Цитата:

У него неодимовые магниты размагничиваются, хочу увидеть эту катушку. :lol:

я не сильно разбираюсь в магнетизме но насколько я помню если нагреть магнит он размагничивается
при "форсаже" мотор греется,
Для неодимовых магнитов точка Кюри +310 градусов Цельсия. мне кажется вполне достижимо.

Dmitry__

Почитай внимательнее опус, у него ток повышенный размагничивает магниты. Тепло у него идет другим пунктом

linvinus

С током да, вряд ли можно создать в том же железе магнитный поток достаточный чтобы размагнитить.
вот тут о том как делают неодимовые магниты http://www.magnetshop.ru/index.php?view ... pname=info

Цитата:

Поместить полученный магнит в магнитное поле с индукцией ~ 3 – 4 Тл.

Dmitry__

Смотри как щаз он выкручиваться будет

Я за попкорном...

Angel71

linvinus писал(а):

мне кажется вполне достижимо.

достижимо конечно

его ведь можно и в режиме обычного кипятильника использовать, недолго правда - вал заклинить и у него вообще изоляция вместе с проводами погорит.

Zeus

Я выкручиваться не намерен потому что прав, а вот ты несешь ахинею полную и вокруг людей путаешь Модерун Ацкий
К твоему сведению постоянные магниты в электрических машинах подвержены размагничиванию.
В яндексе поройся
Вот тебе пример простой: http://www.cae-club.ru/content/razmagni ... h-magnitov\
"...Представленная диаграмма составлена по результатам серии расчётов в магнитостатике. Синим и голубым цветом отмечены кривые размагничивания по индукции и намагниченности (исходные данные). Как видно из значений коэрцитивной силы по намагниченности и индукции, запаса по размагничиванию полем данный магнит не имеет. Однократное превышение колена верхнего графика линией нагрузки (определена в Maxwell в магнитной системе при отсутствия внешнего поля, зеленый цвет) приведет к безвозвратному размагничиванию. ..."

Я тебя как котенка даже в бесколлекторники тыкать буду.

Ты что думаешь намагнитил магнит один раз и потом из него можно бесконечное кол-во времени энергию черпать? Так это тебе надо на форумы по альтернаторам с маленькими магнитиками, которые магнитят сильнее больших.

Dmitry__

Ну-ка, ну-ка, а чего только по одному вопросу отписался? чего с магнитопроводом, чего с мощностью двигателя при перемотке. Давай на все ляпы ответь. А потом я вставлю свои 5 копеек

Duhas

Мальчики, идите делите другую песочницу.

Zeus

Тихий ужас.

Надеюсь ты все-таки почитал в инете проблемы связанный с размагничиванием постоянных магнитов в синхронных машинах. Хотя бы статью, которую я для примера привел.

По поводу мощности и магнитопровода — придется тебе объяснять на пальцах — раз ты не понимаешь по тексту работу динамической электрической машины — возьмем статическую.
У тебя есть на полке (если нет вышлю посылку) трансформатор понижающий — статическое электромагнитное устройство.

Например такой

Вложение:

трансформатор.jpg [ 4.91 КиБ | Просмотров: 3103 ]

В нем есть и магнитопровод и обмотки.
Возми готовый промышленный трансформатор на 100 Вт и перемотай его на 300 Вт (ФОРСИРУЙ его - сделай больше мощности в единице объема и веса).
Измерь КПД в обоих случаях, с помощью вольтметра и амперметра.
И больше ересь не неси.

linvinus

Zeus, посчитай что нужно сделать для того чтобы трансформатор из 100Вт "форсировать" в 300Вт, только так разговор будет иметь смысл.

roboforum.ru

Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Кто сейчас на конференции