Duzy silnik bezszczotkowy do napedu motoparalotni

[mariolotnik]

Witam, zbudowalem duzy silnik do napedu motoparalotni, stojan 36 zebow rotor 48 magesow, silnik plynnie uruchamia sie, nie szarpie itp, jednak po doslownie 10sec pracy bez obciazenia, robi sie gorący, grzeja sie cewki, wykluczyc mozna sterownik, oraz zwarcia, nawiniety w kombinacji ABCABCABC..... 6 zwoi na cewke,  zeby z danej fazy zawsze idealnie sie pokrywaja z magnesami, moje pytanie brzmi, czy taka kombinacja wlasnie, powoduje grzanie sie tego silnika? Czy zna ktos mozliwe kombinacje magnesow i uzwojen do takiej ilosci zębów? Oprocz tej, znam jeszcze AaBbCc... jedna moze ma ktos doswiadczenie, i bedzie chcial sie podzielic swoja wiedza, za co bede bardzo wdzieczny. 

 

Pozdrawiam Mariusz.

[latacz]

praktycznie masz podstawową i najkorzystniejszą kombinację.  Jeśli pytasz daj jakieś dane -szklana kula mi się stłukła...     grubość drutu ?ilość drutów równolegle ?  pobierany prąd przy biegu luzem, ? przy biegu pod małym obciążeniem  ?  Masz jakieś przebiegi  z oscyloskopu ?  jaki sterownik, jak ustawiony, na jaki kącie komutacji pracuje ? rozmiary silnika, sterowanie sensorowe czy bezsensorowe ? zdjęcie uzwojeń i ich połaczeń ? gwiazda czy trójkąt ?

 

Wróżąc z fusów (bo szklana kula stłuczona...)

stawiam na brak idealnej symetrii  (np nierówno nawinięte uzwojenia,  nierówne odstępy miedzy magnesami, jakaś nie osiowość)

ewentualnie

-kiepski materiał statora (grube blachy kiepskie magnetycznie, brak izolacji pomiędzy blachami itp. Co posłużyło jako materiał na silnik ? 

-Zbyt słabe. lub nierówno wklejone, lub pomylona biegunowość magnesów.  pomylone połączenia   elektryczne...

-Zły kąt komutacji.

-Na jakiej podstawie wykluczasz sterownik ? 

 

[mariolotnik]

Jezeli chodzi o rozmieszczenie magnesow, sa wklejone rowno i biegunowosc zachowana, szczelina miedzy statorem a rotorem 0,3-0,4mm

 

sterowanie bezsensorowe

sterownik pracuje z innym silnikiem, drugi sterownik rowniez ok, mozna to wykluczyc w 100%

polaczony w gwiaze/trojkat, grzeje sie

prad nie mierzony

stator z pralki o srednicy 26cm

do nawiniecia wykorzystany drut ktory zostal odwieniety, tj 1mm AL 12szt oraz miedziane 5szt 0,8; 7szt 0,5; 6szt 0,65 (wykorzystane zostalo to co bylo pod reka, mial to byc test czy zadziala, odlaczlem rowniez uzwojenie miedziane, zostawiajac samo aluminiowe, i na odwrot, silnik dalej sie grzal)

 

Temperatura pojawia sie na silniku (na rdzeniach cewek) rownomiernie na wszystkich

 

[latacz]

to, że sterownik pracuje z innym silnikiem w żaden sposób nie oznacza, że będzie z tym konkretnie. zwłaszcza bezsensorowy. pytam np co to za pies -a Ty odpowiadasz, że ma cztery łapy.

Nadal nie mam szklanej kuli.

 

I absolutnie nie wyobrażam sobie uzwojeń tego silnika. nawinąłeś ze złomu śmieciowe uzwojenie i dziwisz się, że się grzeje ? Z czego masz zrobiony wirnik ?   materiał. grubość  części magnetycznej, wymiary magnesów. jakie są magnesy ?

Jak zrobisz gówno na próbę -to nie ma szansy zadziałać.  zrób to równo porządnie  jak należy.  z opisu uzwojenie wręcz straszy.

 

daj zdjęcie -bo wygląda, że sobie jaja robisz albo kpisz.  stator -przystosowany do 50Hz może się nie nadawać do pracy jako bezszczotkowy. nie te częstotliwości.

nie przedstawiasz praktycznie żadnych danych....  wrzuć DOKŁADNE zdjęcia to pomyślimy co jest nie tak.  

[mariolotnik]

Tak to wyglada, sterownik - regulator modelarski rc, pierscien magnetyczny 2mm, magnesy 25*15*3 N50

 

Jezeli chodzi o drut na uzwojeniach, jest nowy, nie ze zlomu, jedynie AL jest odwieniety z tego statora i uzyty jeszcze raz, chodzilo o jak najwieksze wypelnienie statora, cienkie druty wchodza miedzy grube druty, wyprobowane na innym silniku, na ktorym latamy. Tutaj problem bierze sie albo ze zlej kombinacji, albo tak jak mowisz, stator jest nieodpowiednio wykonany, tj material, lub blachy nie sa od siebie izolowane, jego wykonanie tez jest dziwne, jest wykonany z jednego paska blachy, a nie z kilku oddzeilnych (dlugi pas blachy wygiety w spirale, twoerzy stator)

[latacz]

albo druty mają inny kolor -albo niektóre są poprzepalane. skąd wiesz, że nie masz zwarć ?  zwłaszcza miedzy zwojowych ?   jesteś pewien, że wszędzie masz wszystkie druciki podłączone i kontaktujące ?  że nie jest tak że jedna faza ma 5 drutów równolegle a inna tylko 4 bo coś nie styka ?

pierścień magnetyczny jest cienki jak na rozmiar silnika, podobnie magnesy mogłyby być trochę grubsze... nie widać z czego są blachy statora, -jeśli to to samo co na środku silnika to mało ciekawie wygląda -choć tylko zgaduję...  nie wiesz co to za materiał na tym statorze ?

 

  regulator modelarski -to dalej NIC nie mówi -są setki tysiące typów.   Wiele regulatorów po prostu nie ma wpisanego w mapę danego typu /geometrii silnika.

Regulatory   -połowa modelarskich  ma problemy z pracą z takimi silnikami.    dobrze chodzą produkcji jeti. , stare mgm

 

Nawijanie - jeden gruby drut lub kilka IDENTYCZNYCH miedzianych DN2E -w podwójnej emalii.      Tylko nowych. uzwojenia muszą być  DOSKONALE SYMETRYCZNE  -znaczy to, że nawet każde doprowadzenie i połączenie musisz mieć idealnie tak samo. ŻADNEGO nawijania aluminium, 

Jeśli masz tak mała szczelinę 0,3  - 0,4 to  już 0,1mm różnicy/nieosiowości  dyskwalifikuje silnik.                5%   niesymetryczność  czegokolwiek to już jest bardzo kiepsko...  wg zdjęcia -może to błąd perspektywy i po prostu tak zdjęcie wyszło -ale wygląda, że na górze zdjęcia szczelina jest większa niż na dole...

 

poniżej poglądowe zdjęcie jak mniej więcej powinno wyglądać uzwojenie...  RÓWNO. na każdym zębie dokładnie tak samo.   Niestety nie mam aktualnie większego silnika własnej roboty więc tylko takie zdjęcie.

 

[mariolotnik]

Nie, stator jest ze stali, to w srodku silnika to aluminium, nie mam pojecia jakiej,  

nie ma  zwarc (gdyby byly, to na kilku cewkach, ktore by sie grzaly, a tutaj caly stator sie nagrzewa odrazu, tak jak by nagrzewalo go pole elektromagnetyczne, cos jak kuchenka indukcyjna),

prosze bys traktowal ten silnik jak wykonany zgodnie ze sztuką, poniewaz tak zostalo to wykonane, drut zostal nawiniety taki a nie inny, poniewaz zalezy tutaj rowniez na wadze, stad proba polaczenia AL i miedzi,

wszystkie druty podpiete,

wiem jak wygladaja silniki modelarskie, robilem je 10 lat temu, i przewyzszaly sprawnoscia wszystkie axi itp produkowane seryjnie, jednak duzego silnika nie sposob jest nawinac jednym drutem, dlatego nawija sie wiązką, ktora napewno im rowniej ulozona, tym wyzsza sprawnosc silnika, jednak dwa inne silniki, nawiniete rowniez wiazka, uzwojenia wygladaja podobnie jak tu, i wszystko z nimi jest ok,

szczelina wszedzie jest taka sama,

proponujesz podlaczyc ten silnik do sterownika od ebike (taki posiadam)?

Jezeli mowa o pierscieniu i magnesach, tutaj tez chodzi o mase, nawet kosztem sprawnosci silnika, jednak to chyba nie powoduje jego grzania sie.

Mysle ze jedyna opcja jest nawiniecie w innej kombinacji, na inna ilosc magnesow, czy znasz inne kombinacje, ktore mogl bys polecic?

[TomTech]

Tu masz jak przewijać.

http://www.powerditto.de/motore.html

https://www.rcclub.eu/viewtopic.php?f=72&t=6832

http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/common/

http://rcflight3.blogspot.com/2014/04/enrolamento-de-motor.html

http://www.powerditto.de/Schemaditto.html

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1486144.html

https://www.alexrc.pl/old_files/page2.html

[mariolotnik]

Dzieki, ale to wszystko do max 24 zębów, ja potrzebuje na 36

 

[latacz]

masz 4x9 zębów. albo 3x12 zębów.  tak samo mnożysz ilość magnesów.    czyli silnik                9 zębów   12 magnesów  =   18zębów 24 magnesy = 27zęby 36 magnesy =  36 zębów   48 magnesów.

w praktyce też =    9zebów 6 magnesów  =    18zebów 12 magnesów  = 27zębów 18magnesów  = 36 zębów  24 magnesy -za każdym razem uzwojenie optymalne ABC ABC....

możesz pomnożyć ilosć zębów i ilość magnesów z tabeli przez ta sama liczbę i wyjdzie Ci odpowiadające uzwojenia.   Liczy się wzajemny stosunek magnesy :   zęby a nie konkretna ilość....  

układ 36,48= ABCABC....  jest układem optymalnym. grzanie się silnika wynika z innego powodu niż układ uzwojeń.

 

 

al ma dużo większy opór właściwy od miedzi. przez uzwojenia płynie prąd wysokiej częstotliwości o bardzo dużych chwilowych wartościach i płyną prądy wyrównawcze.

odpowiedź  silnika z chwilowo  niezasilanej fazy w przypadku niedokładnego wykonania  są dalekie od wzorca -i komutacja odbywa się nieprawidłowo.  Ten silnik po prostu nie jest wykonany zgodnie ze sztuką.  I nie da się tak potraktować. Przypadkowe materiały, przypadkowa dokładność, różne średnice i różny materiał poszczególnych drutów.

Pierścień, uzwojenie  - qurna -nie chodzi tylko  o masę,   bez porządnego pierścienia magnetycznego  się nie da, bez porządnych symetrycznych i dokładnie zrobionych uzwojeń też się nie da  -niezależnie jak bardzo chcesz ta masę oszczędzać...  piszesz kosztem sprawności -no to właśnie masz kosztem sprawności -energia idzie w ciepło...  nadal podejrzewam, że masz międzyzwojowe... i może się wtedy grzać cały stator.  Ten układ powinien działać optymalnie.

ZMIERZ PRĄ D  !   bo właściwie to nie wiadomo o czym dyskutujemy.

 

Dołóż halotrony i spróbuj sterownik rowerowy -sensorowy rowerowy  więcej błędów przy silniku wybacza niż modelarski. 

.   

 jeśli Twój regiel ma  ustawiane -PWM daj nisko max ze 1,5 -2kHz , spróbuj jeszcze niżej. Przypadkowa stal komutatora i cienki pierścień będą się gotować jak w kuchence mikrofalowej przy wysokiej częstotliwości pracy uzwojeń. Kąt komutacji mały do średniego.   załóż śmigło -może być, że niewielkie obciążenie silnika pozwoli wygenerować bardziej czytelne sygnały  sterujące dla regla. 

 

A przede wszystkim     da się nawinąć grubym drutem -odrobina starań i da się...  -nawijaj wiązka ale... wszystkie druty w wiązce miedziane, wszystkie dokładnie takie same, wszystkie doskonale równo i daj nowy drut DN2E.  Nawijasz wiązką kilku złożonych przewodów -absolutnie nie nawijaj  oddzielnymi przewodami. 

 

Tabele nawijania podał już Kolega....

 

 

[mariolotnik]

Silnik w pierwszej konfiguracji bez obciazenia pobieral 60A, po przewinieciu na przewod jak na zdjeciu rowniez pobieral ok 60-70A, po zmianie nawiniecia (rowniez tym samym przewodem), odizolowaniu od siebie poszczegolnych blach stojana, i zmianie ilosci magnesow na 42szt (AabBCc...), silnik dalej bez obciazenia pobiera 60-70A. W ostatniej probie zostaly dolozone dodatkowo blachy na statorze (widac na zdjeciach). Proba se smiglem - silnik grzeje sie. PWM moge ustawiec na 8, 16 i 32, nic to nie zmienia. W kazdej konfiguracji silnik bez problemu rusza, i przechodzi przez caly zakres obrotow. Jakies pomysly?

[latacz]

jeśli nie zwarcie miedzy zwojowe to masz gdzieś pomylony kierunek uzwajania, początek z końcem uzwojenia lub magnesy. Raczej odrzucam uszkodzenie regulatora bo pewnie w ogóle by nie ruszył.

 

Ewentualnie nierówna szczelina lub za słabe łożyskowania i szczelina robi się nierówna na obrotach gdy siły magnetyczne naprężają i gną materiał...   Poszczególne fragmenty silnika chcą  pracować na różnych obrotach.  i prąd idzie w kosmos. 

Silnik nawinięty 36z 48 magnesów ABC ABC.... po prostu musi pracować prawidłowo.

Jakim napięciem to zasilasz  ?    -spróbuj zasilać mniejszym napięciem -tak o połowę mniejszym i zobacz jaki prąd wtedy bierze...

o mocy
Rozepnij uzwojenia. po kolei na  każdą z faz podaj  6V 50Hz z jakiegoś trafo  kilkadziesiąt W.           i za każdym razem zmierz napięcie w  pozostałych dwóch fazach -co się indukuje. oraz prąd jaki przy takiej próbie idzie w zasilane uzwojenie.   

 

I skąd wiesz ,że silnik przechodzi przez cały zakres obrotów ? bo dla mnie nie byłoby to oczywiste. znaczy się jakie te obroty ma konkretnie   ?   kręci  od zera do ilu  na max ?  dla mnie to może tylko dochodzić do obrotów końca sterowania ślepego -bez wyznaczania komutacji... czyli do 10% zakresu...   Silnik nadal straszy kompletnym brakiem precyzji wykonania.

 

 

[mariolotnik]

Czy znasz jakas zaleznosc, jezeli chodzi o grubosc pierscienia stalowego w rotorze, co ma za zadanie robic, i dlaczego we wszystkich rowerowych silnikach jest on taki gruby. Zasilam to napieciem 58v, na zasilaniu 25v rowniez sie grzeje.

[latacz]

 

Że  na 25V też  będzie się grzał to raczej oczywiste (choć powinien mniej się grzać  -ale jaki prąd bierze na 25V ? i jak mocno spadają obroty ? -żeby ewentualnie  coś wywnioskować potrzebne są dane liczbowe.  Lub choć film z działania -może cos wpadnie w oko i ucho... a tak to sobie tłumaczymy jak w przysłowiu "rozmawiał ślepy z głuchym o kolorach...."

 

pierścień zamyka strumień magnetyczny z magnesów stałych + generowany przez odpowiednie cewki. Generalnie czynny przekrój pierścienia  (czyli przekrój pomiędzy magnesami -czyli grubość pierścienia  x długoś magnesu nie powinien być mniejszy niż około połowy czynnego przekroju zęba (to minimum) .  Materiał dobry ferromagnetyk (stal)  im szersze i grubsze  magnesy tym pierścień też grubszy. Zalecana grubość porównywalna z grubością magnesów.

      W miniaturowych silniczkach są odstępstwa -daje się mniejsze przekroje -ale tam te dodatkowe kilkanaście W w straty nie robi takiego problemu a braki w grubości pierścienia kompensuje relatywnie duży rozmiar magnesów.

W rowerowych grubość  pierścienia jest nieco zawyżona -chodzi o wyciśniecie dobrej sprawności nawet kosztem lekkiego wzrostu wagi.  Za moc odpowiedzialna jest tam w dużej mierze wielkość magnesów -te też masz bardzo małe...  

 

     Przekrój czynny zębów tzw "przekrój żelaza" -taki, żeby materiał nie wchodził w nasycenie magnetyczne...  praca silnika -do 70% do granicy nasycenia żelaza dopuszczalne. przekrój zależy od materiału rdzenia statora i ilości amperozwojów.

     Cholerka -nie bardzo pamiętam zależności -silniki robiłem 16-20 lat temu (trochę ich  zrobiłem) później to tylko nawijałem gotowe konstrukcje które mi pozostały .

 

W głowie bardziej zostały info praktyczne. W każdym razie grubość pierścienia w Twoim silniku po prostu razi (tak na oko jest porównywalna lub mniejsza niż w silnikach 40mm średnicy...) Podobnie straszy precyzją (jej brakiem). To -nie ma prawa działać. Tak na oko też  za mało zwojów. Spada Ci sprawność -mocno spada do jakiś 10-20%. a te 80-90% strat idzie w ciepło. Gdy nie masz prawidłowego układu magnetycznego i gdy w uzwojeniu nie indukuje się odpowiednie napięcie wskutek obrotów -to zamiast silnika i cewek zachowuje się jakby to był drut robiący zwarcie na krótko. 

 

Ale i tak wg mnie to wszystko nie tłumaczy aż tak dużych prądów jałowych. Coś jest pomylone. początek z końcem jednej fazy, kierunek jednego zęba -czy połączenie miedzy zębami gdzieś tworzy dodatkowe pół zwoja...

 

 

 

dołaczam szybki orientacyjny szkic z przebiegiem linii pola magnetycznego

[mariolotnik]

Nie jest nic pomylone, i uwierz mi, tez mnie to dziwi, zaden silnik sie tak nei zachowuje, tylko ten, niewazne jak nawiniety, jakim drutem, jaka ilosc magnesow, pobiera znaczni za duzy prad, nie chce mi sie tlumaczyc, ale rotor jest wykonany precyzyjnie,  co do setki, na zewnatrz jest aluminium, pozniej pierscien magnetyczny, i magnesy,nie wiem co tam Cie razi, moze klej, ktory jest nieobrobiony itp, no ale nie wazne, wazne ze jest prosty, odstepy miedzy magnesami sa rowne, i magnesy nie pomylone.

 

Caly prad, w tym silniku, idzie w stator, grzeje go, jak kuchenka indukcyjna, cala reszta jest ok, rusza, kreci bez obciazenia, kreci ze smiglem, ja juz nie mam pomyslow, co zmienic.

 

[latacz]

spróbuj zrobić pomiary o których pisałem prąd i obroty na 58V i na 25V -ciekawi mnie czy spadek obu jest proporcjonalny...

 

Jeśli możesz daj pierścień magnetyczny grubości około 5-6mm i zobacz wtedy. najbardziej razi pierścień którego prawie nie ma... (w stosunku do rozmiarów silnika/średnicy oraz szerokości magnesu) tak zachowują się silniki gdy masz zdjęty stator... (oczywiście o ile regulator nie wyłączy zasilania)

 

Jeśli ręcznie kręcisz silnikiem -czy czuć wyraźną "kompresję" ?   przy tym rozmiarze silnika praktycznie powinieneś mieć duży problem z przekręceniem ręcznym…  ledwie ledwie i przeskok o mały kąt .

[mariolotnik]

Do wyboru mam takie ustawienia.

 

Tak, czuc kompresje i przeskoki sa male, teraz na mniejszej ilosci magnesow sa lagodniejsze, niz na pierwszym nawinieciu. Czy moge zrobic wypelnienia miedzy magnesami ze stalowych blach, w celu polepszenia przewodnosci magnetycznej, czy zakloca one tylko prace? Byc moze gdybym zrobil je do polowy grubosci magnesu, pomogly by? Zmiana grubosci pierscienia wiaze sie z przebudowa calego rotora, wiec staram sie narazie uratowac to co jest. Pomiary zrobie, jak tylko na nowo nawine silnik.

 

Grubosc zeba ( sama czesc na ktora nawija sie drut) wynosi 5,5mm szer 22mm wys. Po wlaczeniu silnika gorace robia sie ZEBY statora, nie zwoje drutu.

[latacz]

czyli -zbudowałeś piec indukcyjny zamiast silnika. Jeśli dobrze widzę z tego rozmazanego zdjęcia -to PWM masz 8 kHz ?    

to trochę tłumaczy -jaka jest grubość blach stojana  (pojedynczej blaszki ? ) czy stator to    " uczciwa"  blacha krzemowa ? masz częstotliwość pracy impulsowej która wymaga bardzo dobrego materiału magnetycznego. Silnik pralki nie jest raczej zasilany prądami wysokich częstotliwości i stator pewnie był z najtańszego materiału i grubych blaszek.  przy 8kHz -grubość blaszki około 0,2, 0,3mm  jest już duża...    inaczej płyną znaczne prądy wirowe.   

 

Jesteś pewny, że grzeje się stal a nie uzwojenia ? to by  świadczyło o problemie z układem magnetycznym....  zły materiał -albo "za mało mięsa"  wrzuć zdjęcia blach statora...  

 

Kompresja -czuć -czy trzymając za wirnik na obwodzie masz problem z przekręceniem ? przy tym rozmiarze silnika kompresja powinna być naprawdę poważna... 

 

..  wypełnianie blaszkami  pomiędzy zębami -głównie odkształcisz przebieg pola bardzo mało je wzmacniając... chyba więcej szkody niż pożytku...  

Jeśli będziesz miał możliwość -spróbuj tez puścić silnik w pracy prądnicowej i pomierzyć napięcia  wszystkich faz  i obroty. 

[mariolotnik]

To jest mniej wiecej tak duzy silnik jak moj, nie wiem skad jest stator, ale jest nawiniety pęczkiem drutow, ktory jest mocno skręcony, myslisz ze takie skrecenie ma cos na celu, np dzialanie wlasnie pradom wirowym?

 

[latacz]

prądy wirowe to są w rdzeniu a nie w drucie!   

 

  a skręcenie tylko pogarsza sprawność -za to łatwiej się nawija.  Ja bym takie skręcenie nazwał spieprzeniem roboty  przez leniwego wykonawcę.  Albo cięciem kosztów.

 

masz może więcej zdjęć tego silnika ? zdjęcie pokazujące magnesy i grubość statora ? na stronie exomo nic ze zdjęć nie widać...