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: 467734 ]

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.

linvinus

Из другой темы но по теме.

Dmitry__ писал(а):

Но почему? :shock:

Это самые плохие соотношения. Нажми кнопку "advanced" в калькуляторе.
Сравни с числом 6
И повторюсь (особенно для 4-х магнитов). Слишком точечно расположены магниты. Расстояние от магнита до железа полюса ротора получается километр. Магнитное поле уменьшается в 3-й степени от расстояния. Что он там способен примагнитить?

Я не понимаю почему это плохие соотношения?
начнём с того что кнопочек "advanced" две штуки, какую жать?
и что там должно такого появиться что скажет нам о качестве выбранного соотношения?

Цитата:

Понели?

Может у нас разное представление о редукции?
В моём понимании это отношение количества электронных оборотов за один оборот физический и это отношение всегда равно количеству пар полюсов.

не стал цитировать весь текст, в нём много раз говорится о редукции но точной формулы как она рассчитывается нет, может с этого начнём?

Dmitry__

linvinus писал(а):

Я не понимаю почему это плохие соотношения?

Я тебе предлагал нарисовать статор и ротор в 3д программе, сразу стало бты все понятно.

linvinus писал(а):

начнём с того что кнопочек "advanced" две штуки, какую жать?

Которая открывает "Winding factor"

linvinus писал(а):

и что там должно такого появиться что скажет нам о качестве выбранного соотношения?

Он покажет какое примерное усилие будет на разных шагах коммутации.

linvinus писал(а):

Может у нас разное представление о редукции?
В моём понимании это отношение количества электронных оборотов за один оборот физический

Нет, редукция - это размен длины пути на силу :wink:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80
Если ты взял пилку 1 метр и 10-ю зубами, а потом взял пилку 1 метр и 1000 зубов, то меняется колич. "электронных оборотов" на длину 1 метр, но редукция не возникает...

linvinus писал(а):

и это отношение всегда равно количеству пар полюсов.

Чего?

Вбей в калькулятор 9/8, получим 72 cogging steps per turn
Вбей 9/12, получим 36 cogging steps per turn

linvinus писал(а):

в нём много раз говорится о редукции но точной формулы как она рассчитывается нет, может с этого начнём?

Давай

Мое понимание:
Редукция, трансформация - размен одной физич. величины на другую при одинаковой мощности системы.
Трансформатор: Взял 1 ампер 220 вольт, выдал 220 ампер 1 вольт, мощность одинаковая.
Редуктор: взял 10 оборотов 1 Н, отдал 1 оборот 10 H, мощность одинаковая.
А у вас?

Duhas

мы как раз говорим о разнице количества "электрических оборотов" к оборотам ротора.

я почему то не уверен что вы правильно воспринимаете табличку со значениями winding factor-a.. имхо, она построена от количества полюсов, а не от времени/текущего полюса/как то иначе...

т.е. задав например 3 слота мы увидим какие количества полюсов ротора какой результат дадут...

а вот если вы запустите анимацию, то там все уже по времени и нет никаких пульсаций Winding factor-a.

Dmitry__

Слушайте, ведь совсем несложно нарисовать N магнитов ротора над N магнитами статора (статич. положение), можно нарисовать вообще в линию. И посмотреть что при опред. отношениях слот/полюс будут очень плохие положения, когда все магниты действуют как лебедь рак и щука. Это будут соотношения отличные от 1/3 2/3 4/3.
Не стреляйте себе в ногу, это не физика, это бумажка ножницы и карандаш. Если есть опыт работы в екселе или 3д программах, то можете просчитать свои рука/лицо там.

linvinus

Цитата:

Он покажет какое примерное усилие будет на разных шагах коммутации.

Цитата:

Вбей в калькулятор 9/8, получим 72 cogging steps per turn
Вбей 9/12, получим 36 cogging steps per turn

если речь о табличке

Код:

|Magnet Poles | time | Winding factor |

То как я понял по задумке программиста это для поиска ближайшего похожего мотора относительно количества слотов.
иначе я не понимаю что такое "Magnet Poles" = 132 (для мотора 33N32P)

В подтверждение моих слов, там есть такая настройка "Involving the slot factor",
Если, для мотороа 9N6P, выставить Stator diameter: 10мм Slot opening: 2мм то табличка покажет насколько станет хуже при увеличении числа полюсов ротора.

Цитата:

Давай

Мое понимание:
Редукция, трансформация -...

ок, и какая тогда формула получается?
у нас на входе электрическая мощность + конструкция мотора, а на выходе механическая мощность

И как назвать отношение электрических оборотов на один физический?

Цитата:

Слушайте, ведь совсем несложно нарисовать N магнитов ротора над N магнитами статора (статич. положение), можно нарисовать вообще в линию.

тут ещё нужно рисовать полярность зубов статора, которая меняется от шага к шагу.
для простых моторов такое ещё представить можно, а для большого числа уже сложно (мне лично)
давайте пока с терминами и работой программы определимся (как я понял мы по разному воспринимаем результат её работы, может инструкция есть?)

Ещё наверное было бы полезно рассмотреть какой нибудь "очень плохой" вариант, для наглядности.

Dmitry__

linvinus писал(а):

если речь о табличке

Речь о том что при 9/8 полный оборот пройдет за 72 шага, а при 9/12 пройдет за 36 шагов. Что очень плохо сходится с твоим утверждением:

linvinus" писал(а):

и это отношение всегда равно количеству пар полюсов.

linvinus писал(а):

И как назвать отношение электрических оборотов на один физический?

Да как угодно, если нет усиления момента при увелич. электрич. оборотов - то не редукция

Пример выше - 9/12 и 36 шагов на оборот будет иметь больше момент чем 9/8 и 72 шага на оборот :wink:

linvinus писал(а):

тут ещё нужно рисовать полярность зубов статора, которая меняется от шага к шагу.

Разговор идет о статич. положении, даже в голове можно представить ужасное положение магнитов над статором в опред. момент в двигателе 9/8.

linvinus писал(а):

для простых моторов такое ещё представить можно, а для большого числа уже сложно (мне лично)

Не понимаю о чем ты вообще. Как ты наверно догадался, я это все посмотрел в inventor, перед тем как умничать тут, в отличии от других. И смотрел на полюсах до 36/48. Вопросов не возникло.

linvinus писал(а):

Ещё наверное было бы полезно рассмотреть какой нибудь "очень плохой" вариант, для наглядности.

Могу тебе скриншотнуть какой-нибудь 9/8, надо только винт с вендами и inventor поставить в комп

Давайте вы лучше сами определитесь что такое Winding factor, а я вам подведу теорию под практику, почему получается полная зависимость момента, хотя, наверно, и сами поймете...

linvinus

я пока читаю...

вот ещё калькулятор https://www.emetor.com/edit/windings/

А вот тут специально делают мотор с большим числом точек равновесия (cogging steps) для того чтобы сделать более равномерный момент

http://catalog.e-jpc.com/Asset/BLDC-tec ... erview.pdf

Цитата:

The number of balancing points is decided by the least common
multiple of the number of slots and number of poles.
To minimize cogging torque, our FHD series employs 12 slots and
14 poles (least common multiple: 84)

Dmitry__

Я уже давал ссылку на эту полезность. Я не понимаю зачем все это читать? Выйди из интернета, нарисуй 3 полюса ротора в линию, размещай над ними разное колич. магнитов и смотри что получается. Всегда все происходит в огранич. пространстве этих 3-х полюсов, а дальше все проецируется на бесконечное колич. полюсов, как тут

Сразу станет понятно почему бессмысленно >4 магнитов. Чем хорош 1 магнит, чем хорош 4 магнита. Чем плохи дробные значения магнитов.

linvinus

Цитата:

Я уже давал ссылку на эту полезность

а где?

я когда выбирал 33N32P исходил именно из соображения минимизации силы пульсаций (cogging torque)
а winding factor 0.95421 вроде как очень неплохой показатель.

Добавлено спустя 1 час 29 минут 1 секунду:
Интересно что это за материал магнита, магнитит сильно.
по виду порошковый магнит, напильником слегка провёл, внутри металлические частицы сверкают.

Вложение:

IMG_5584.JPG [ 5.41 МиБ | Просмотров: 2454 ]

Вложение:

IMG_5585.JPG [ 5.84 МиБ | Просмотров: 2447 ]

мотор из пишушей головки ленточного накопителя HP.
12N16P

Madf

я бы наверное вообще из оргстекла всё крепление делал

linvinus

вы о чём?

Dmitry__

linvinus писал(а):

а где?

На прошлой странице

http://roboforum.ru/forum104/topic13195-630.html#p331025

linvinus писал(а):

я когда выбирал 33N32P исходил именно из соображения минимизации силы пульсаций (cogging torque)

А ты на эту картинку глянь, это относится и к 9s8p :wink:

Цитата:

shows the configurations which are not desirable due to the unbalance
magnetic pull

Вложение:

2015-07-03-031818_1280x1000_scrot.png [ 91.16 КиБ | Просмотров: 2466 ]

Заметь, твой 33 слот имеет самую длинную линейку неприятностей...

linvinus писал(а):

а winding factor 0.95421 вроде как очень неплохой показатель.

Дело не в макс. значении, а в амплитуде гармоник. Шо и показывают те палки.

linvinus писал(а):

мотор из пишушей головки ленточного накопителя HP.
12N16P

Заметь, опять 4/3, наверно круууутит равномеееееерно :roll:

Duhas

Dmitry__ писал(а):

Разговор идет о статич. положении, даже в голове можно представить ужасное положение магнитов над статором в опред. момент в двигателе 9/8.

мне кажется это случай когда человек видит то что готов/хочет видеть, я не вижу там ужасного положения, в предложенном вами калькуляторе забиваем и получаем картинку

Вложение:

BLDC_9-8.png [ 69.51 КиБ | Просмотров: 2403 ]

как я понимаю при данном взаиморасположении ротора и статора, полюс статора №1 закончил притягивать магнит №1 и начал гео отталкивать, полюса статора 2 и 3 соответственно продолжают отталкивать свои магниты и начинают притягивать следующие.

HarryStar

Простите что влезаю в разговоры профи, маленький вопросик, который не могу понять:

Dmitry__ писал(а):

Пример выше - 9/12 и 36 шагов на оборот будет иметь больше момент чем 9/8 и 72 шага на оборот

А как можно подобрать соотношение для получения максимального момента?

Честно говоря я наивно путал изменение соотношения магнитных оборотов к физическим с редукцией. (хотя если читали соседнюю тему про самодельный мотор, то путал я много чего) Т.е. думал что при увеличении полюсов (при соблюдении кратности) падает скорость и растет момент. А тогда что при этом изменяется? Момент остается прежним, скорость падает - что, уменьшается ток потребления?

Dmitry__

Duhas писал(а):

мне кажется это случай когда человек видит то что готов/хочет видеть, я не вижу там ужасного положения, в предложенном вами калькуляторе забиваем и получаем картинку

Пффффф, как скажешь, я не могу всех насильно заставить рисовать в 3д и думать :wink:

HarryStar писал(а):

А как можно подобрать соотношение для получения максимального момента?

Магниты должны быть близко к размерам полюсов статора, соотношение: 4 магнита на 3 слота. Дальше множитель. Т.е. из ряда 9s12p, 12s16p, и.т.д.

roboforum.ru

Разборки с брушлесами - обобщаем инфу по BLDC-двигателям

Кто сейчас на конференции