Перемотка NTM 4238-750

Теории тут не будет, простенький мануал по перемотке мотора.


NTM 4238 был куплен практически как только они появились на ХК, мотор вполне нормально справлялся с пропеллером 14х6 при токе 61А и тяге 2800гр, на пропе 15х6 мотор был успешно спален.
Что я хочу от перемотки, чтобы мотор успешно крутил винтик 14х7 с тем же током 60А, думаю тяга должна быть в районе 3кг если угадаю с КВ, что будет вполне достаточно для моего 51го Слика которого мне хочется поднять после многолетнего простоя в ангаре.

Мотор мне очень понравился в плане солидности, добротности металла, мощные магниты, которые дают ощущение компрессии ДВС.
Есть и отрицательные стороны, мотор стандартно намотан тонким проводом в жгуте, и болезнь всех моторов с ХК это подшипники.
Заводские данные по мотору:
Model: NTM Prop Drive Series 42-38 750kv
Kv: 750rpm/v Max current: 55A
Max Power: 403W @ 12v (3S) / 785W @ 15v (4S)
Shaft: 5mm Weight: 169g ESC: 60A Cell count: 3s~4s Lipoly
Подшипники:
1- NMB MR695ZZ 5*13*4mm
1- NMB MR685ZZ 5*11*5mm
Front Mounting Hole Distance: 25mm
Connection: 3.5mm Bullet-connector-
Максимальная толщина провода для перемотки.
Преимуществ одножильного провода много, описывать здесь это я не буду. Заводская намотка- 10 витков на зуб, проводом 0.25мм в 13жил, длина провода для одного зуба 400мм, умножаем на 4, получаем длину провода одной фазы и общую длину необходимую для перемотки мотора.
Одна жила D-0.25мм = 0.0509mm2
Умножаем на 13жил=0.6617mm2 общая площадь провода, ближайший размер AWG19 0.6527mm2, диаметром 0,91мм.
Для того чтобы определить максимальный диаметр провода необходимо сделать пробные намотки, для этого понадобится около двух метров провода сечением 0.9, 0.95, 1.0мм, у меня под рукой оказался провод сечением:
1.024мм AWG18-0.82mm2 с Imax-80A,
0.912мм AWG19-0.65mm2 c Imax-70A.
Конечно провод AWG18 выглядит посолидней, с него я и начал.
Проблемы толстого провода.

Провод попался очень жесткий, изоляция легко пробивается, мотать очень сложно, поставил задачу не более двух зубов в день чтобы получалось качественно.
Проблема провода максимального диаметра в том что когда намотаны два соседних зуба и ложатся крайние витки места между намотанными зубами практически нет, место приходилось пробивать деревянной зубочитской, довольно успешно в два прохода и уже после этого протягивать провод в этот проход. После не менее пяти попыток в основном из-за пробития провода на массу в Т-углах, мотор был полностью намотан проводом AWG18, но изоляция провода у меня не вызывала большого доверия, вовремя протяжки между зубами она могла повредится, а хотелось получить рабочий мотор, в результате этого было принято решение откатиться на AWG19, конечно идеальным вариантом был бы провод 0.95 или 1.0 с хорошим качеством изоляции, но в наличии такого не было.
Вот рекомендация от Current:

Провода отечественного производства, рассчитанные для применения в обмотках электродвигателей -
ПЭТ-155 (температурный индекс 155℃)
ПЭТ-180 (т. и. 180℃)
Они имеют очень прочное покрытие из модифицированного полиэфира и выдерживают шоковый нагрев провода без повреждения изоляции за 200℃.
Такие провода имеют темно-вишневый цвет лака.

При намотке толстым проводом приходится прилагать приличное усилие, постоянно тянуть и ровнять провод, чтобы он ровно ложился на зуб.
Для удобства намотки оденьте статор на круглую палочку, палочку лучше закрепить в тисках, смотрите чтобы статор не касался тисков, наверняка пробьется изоляция.
Провод лучше тянуть не рукой а круглой палочкой, в два раза толще карандаша на которую намотано два, три витка провода, не допускайте перехлест провода на палочке, в месте перехлеста он наверняка поломается.
Необходимые замеры сделаны, материалы куплены, переходим к намотке.
Вот нехитрый набор инструментов который нужно подготовить заранее.

Пользоваться металлическим инструментом категорически не рекомендуется, очень легко повредить изоляцию провода.
Для инструмента используем дерево или пластик, пластиковая карта дала очень хорошие результаты.
Вот таким образом правиться провод между зубами.
Заранее приготовьте инструмент, заточите его под пазы зубов, чтобы инструмент входил в паз с небольшим натягом, сделайте два, три подобных инструмента.
Также необходимо основание на которое будет насаживаться статор и ручка с помощью которой будем тянуть провод.

Принцип прост, проложили провод, затем вставили палочку которая должна плотно войти между зубами тем самым прижимая провод к зубу.
Перед тем как начать перемотку необходимо очень тщательно восстановить изоляцию статора, количество неудачных перемоток обратно пропорционально качеству изоляции статора.

Особо стоит уделить внимание T-углам, именно на них провод получает пробои при протягивании 6-го или 7-го витка первого слоя, а также первого витка второго слоя который иногда ложится прямо на угол, эти T-углы я покрыл густой эпоксидкой, более похожей на шпаклевку. Т-углы это больное место, их необходимо полностью и тщательно прошпаклевать. После высыхания аккуратно обрабатываем надфилем, оставляя минимальное количество смолы. После чего проверяем тестером пробой на корпус. Никаких острых углов быть не должно.
Если они есть, спиливаем их надфилем, восстанавливаем изоляцию той же смолой. Есть один нюанс, смолу после отверждения необходимо термонормализовать, я просто клал статор на утюг на максимальной его мощности, греем градусов до 150. Если восстанавливаем изоляцию уже в процессе перемотки то тогда нагрев не более 100*С.

Вот такой консистенции смола. Очень хорошо ложиться и обрабатывается. Прозрачная смола которой статор был покрыт на верхней фото, практически полностью стекла на углах оголив метал, на фото конечно выглядит красиво, в итоге была полностью удалена. Еще один недостаток пластифицированной смолы это ее мягкость, провод ее режет до самого металла.

Если в процессе намотки была сорвана изоляция какого то зуба то намотку мотора лучше приостановить и восстановить изоляцию зуба.

Будем мотать вот по этой схеме, схема проверена и работает отлично. Выводы фаз расположены близко друг к другу, так что можно не маркировать.

Начинаем мотать от центра, то есть находим середину провода, крепим эту середину к центру статора и от этой середины мотаем первые два зуба, я привык начинать с 3го зуба потом 4й, не забываем накинуть термоусадку на переход от 4го к 10му зубу, также этот переход необходимо временно зафиксировать проволочками к 1 и 12 зубу чтобы не растянуть его при натяжке, далее мотаем второй половиной провода другие два зуба 10й и 9й. На 3м и 9м зубе первый виток необходимо зафиксировать чтобы он не выскочил в процессе намотки из под второго витка, если виток выскочит то он займет место первого витка соседнего зуба, так что лучше на этом соседнем зубе проложить временный первый виток.
Получится примерно так, 7 витков от корня зуба к верху и 3 витка от верха вниз, на одном зубе. Если изоляция статора была восстановлена то наверняка вам удастся вместить только 6 витков в один слой и 4 витка в следующем слое, с проводом 0.9мм проблем не возникнет, а вот если провод 0.95мм то будет проблематичны именно крайние два, три витка так как они будут упираться в аналогичные витки соседнего зуба. Вы заметили по фотографии, что имеются крайние витки которые не прилегают вплотную к соседнему витку, как раз поэтому, мешает виток соседнего зуба.
Самый интересный момент это переход от зуба к зубу на одной фазе, к примеру 3 и 4й зуб, крайний виток на 3ем зубе будет где-то на середине зуба, далее выводим его из паза наружу и опускаем вниз, делаем провис под пазом 3 и 4 зуба, если этого не сделать то первый виток 4го зуба не ляжет точно в низ паза у корня зуба, в результате не сможем вместить 7 витков в ряд. Тут придется потренироваться чтобы делать провис провода максимально коротким.
Tips:
1.Если видим что крайний виток вверху T зуба не входит а место между витками имеется, кладем виток между последним и предпоследним пытаясь раздвинуть витки в стороны с помощью провода натягивания провод, витки должны разойтись, после чего крайний виток таким же образом отжимаем вниз, но тянущее усилие тут уже не такое большое.
2. Если не знаете сколько витков нужно намотать для необходимого KV, мотаем времянку тонким проводом, 0.5мм для примера, меряем KV мотора намотанного времянкой, и от этого KV уже увеличиваем или уменьшаем количество витков.
3. Проверяйте пробой на корпус после намотки каждого зуба, это сэкономит время и нервы.
4. Подсчет витков делаем таким образом, первый слой 6-7 витков не считаем и так видно а дальше, собрались сделать виток поставили заметку на листе бумаги, вообще должно везде получится 7+3 или 6+4 то есть даже второй ряд считать нет смысла, но иногда помогает если какой нестыкон.
5. Стоит ли заливать лаком обмотки после перемотки, лак уменьшает теплопроводность, многожильный мотор в основном сгорает из-за перегорания внутренних жил которым некуда отдавать тепло, а если еще залить лаком то процесс только ускорим перекрыв доступ воздуха для охлаждения, одножильный моторец также не стоит проливать лаком, хотя тут это не так страшно, вентиляция обмоток необходима.
6. Если какой то провод прослаблен его лучше примотать кевларовой нитью, любой нитью которая не сильно растягивается.
7. Выводы фаз сматываем в косички, сматываем по максимуму не оставляя свободного провода, косичку будет легче направить в нужное место для спайки чем одножильный провод, а уже к косичке припаиваем многожильный провод в силиконе, место спайки проводов изолировать и крепко привязать ниткой к обмоткам статора предотвратив любое перемещение проводов.
8. Смазывание подшипников.
Изготовителем подшипников дается пожизненная гарантия на смазку, те смазывать подшипники не нужно. Но если все таки очень хочется то есть два способа известных мне:

1. По размеру подшипника подбирается пластиковый шприц, вынимаем поршень из шприца и кладем подшипник в шприц, заливаем смазку в шприц, ставим поршень на место, полностью стравливаем воздух из шприца подняв шприц носиком вверх, закрываем носик шприца пальцем и начинаем вытягивать поршень, за счет этого создается разряжение под поршнем и воздух который остался в подшипнике будет замещаться смазкой, ждем пока воздух полностью не прекратит выходить из подшипника. Подш смазан.

Шприц 2 кубика… Обрезанная иголка на которую надета просверленная резинка на миллиметр длиннее иголки и диаметром 3-4 мм справляется ничуть не хуже. В том числе и с пластичными смазками которые для таких подшипников предпочтительней. И не нужно выбивать подшипники. Прижимаем резинку к подшипнику так чтобы иголка уперлась в зазор. Давим на поршень . Смазка ползет из кольцевого зазора . Все.

Смазки для подшипников.

1. Пластичная смазка TOTAL ALTIS SH 2
2. Консистентная смазка Chevron SRI Grease
3. Электроизоляционный лак КО-916(проверить на полимеризацию перед применением.)
   Тестовые испытания.
   После испытаний мотора было получено 650КВ вместо 750, придется перематывать и уменьшить на один виток, попробую 9 витков. Скорее всего сделаю времянку из тонкого провода, чтобы точно определиться с КВ и витками.

Полезные ссылки:
Снятие статора!
Перемотка бесколлекторного мотора.
Расчет данных для намотки мотора.
Вскрытие NTM 4238-750 и сравнение с Turnigy G32-770.
PWM-контроллеры моторов: Увеличение скорости реакции.
Замена подшипников мотора.
Замена подшипников бесколлекторного мотора.
Подшипники AVID
Acerraicing подши из США.