Самодельный мотор из готового статора генератора "honda"
При построении данного мотора заранее не планировалось его какое либо конкретное применение - строил как стенд для изучения различных конфигураций магнитов, типов намотки, измерения влияния выбранных параметров на обороты, момент итд.
потенциальная цель - дешевый и мощный аутрунер
попутная цель - самодельный и дешевый контроллер движка.
двигатель планируется как безсенсорный.
Что сделано.
- купил готовый статор с обмоткой 18 полюсов ширина набора пластин 15мм, ширина зуба 15мм , диаметр статора 93мм (статор обошелся мне около 1500р с доставкой из китая)
- Изучил конструкции подобных моторов и повзаимствовал ряд узлов. В частности мне показался интересным способ фиксации ротора у мотора TMotor U13.
- нарисовал модели недостающих частей в солиде и заказал их.
-опора-ступица - сталь (на первом этапе напечатал из пластика)
-ротор для крепления сменного кольца с магнитами -сталь
-кольцо для расстановки магнитов - сталь - нарисовал несколько вариантов сепаратора (корзинка для расстановки магнитов) ABS пластик, напечатал сам на принтере
- купил на алиэкспрессе два типа магнитов 3x6X15 и 3x15X15
изначально для первых тестов использую готовый недорогой регулятор напряжения BumpBee ESC (25V 30A)
в последствии планирую переделать его в высоковольтный 75-100V
расчетно для получения двигателя с максимальным моментом мне нужно 12 полюсов, втч 6 положительных 6 отрицательных чередование через один.
Опыты с магнитами
поскольку изогнутых магнитов нужных параметров не найти изначально хотел собирать каждый полюс из нескольких 6мм магнитов.
поэтому расположил 24 магнита равномерно в порядке S - S - N - N (прочерк означает равный промежуток)
при этом регулятор отказался раскручивать мотор, видимо в логике стандартного авиамодельного регулятора не предусмотрено, он понимает такое расположение неверно.
в следующем опыте я решил собрать полюса из вплотную установленных магнитов. SS-NN
но опыт был ничем не лучше, регулятор заметил подвох в изменении поля на стыке и отказался заводиться.
я решил проверить - может я концептуально ошибаюсь и собрать хоть и и с маленькими полюсами но “честные” 12 полюсов. В такой конфигурации мотор впервые завелся. момент был крайне мал обороты составляли на вид порядка 60 оборотов в минуту при напряжении питания 22 вольта.
я решил попробовать наобум попробовать поставить 24 полюса с чередованием полярности N S
к моему удивлению мотор заработал, обороты возросли на вид вдвое, но момент уменьшился.
во всех этих опытах обмотки были включены по схеме звезда.
при этом мотор создавал усилие при котором за 10мм вал его можно остановить пальцами, а потребление составляло 0,1 -0,3 А при напряжении около 22 вольт.
15мм магниты вписать в имеющееся 100мм кольцо оказалось невозможно т.к. дуга составляет 0.5 мм
поскольку ассортимент имеющихся у меня магнитов и фантазии закончился я перешел к части №2 .
то есть переключил мотор на треугольник.
Как и ожидалось, в первом же опыте с конфигурацией 12 6мм магнитов мотор додренько стартанул, обороты на вид порядка сотни в минуту, за вал рукой уже не остановить, потребление под нагрузкой возросло до ампера.
Мало. скучно. грустно.
заказал необходимые для модернизации регулятора ключи. чтобы поднять питание с 22 до 100волт. Заказывал с али поэтому - приедет в мае. снова скучно.
решил напечатать новую корзину для магнитов 15мм, взамен стального кольца, т.е. прикручивающуюся к ротору непосредственно. Понятно что замкнуть магнитное поле надобы но фрезера по стали чтобы выточить кольцо с 12-гранником внутри под магниты у меня нет…
В связи с тем что пластик несколько эластичен - напечатал таким образом чтобы зазор между ближней точкой магнита и статором составил 0,6мм. запустил. и вау, мотор стал очень приемист, обороты чуть больше сотни в минуту, но момент таков что его уже трудно удержать за середину радиуса ротора, при этом ток под нагрузкой возрос свыше 2А.
из ближайших планов
- поищу что где почем делает изогнтутые магниты
- поищу где нибудь в москве в наличии и попробую магниты чуть покрупнее, скажем 5*15*20
по ходу опытов делал фотки, записывал техвидео экспериментов. Если кому интересно могу поделиться.
зы. входе реализации задуманного оказалось что заказать токарные работы это весьма непросто и возникла даже шальная мысль а не напечатать ли “бюджетный мотор” на 3д принтере полностью ))
разумеется он не подойдет для авиамоделей, но для самоходок и быта - почему бы и нет
обновление 2017 07 27
взял на пробу регуль favorite hi voltage 80a
эксперимент для того чтобы почувствовать разницу.
пока те же самые 6 банок, хотя сам регуль поддерживает до 12
в результате ток под нагрузкой превышал 10Амотор достаточно бодро вращается и уже невозможно остановить вручную даже вполгаза
новости от сентября 2017
сварен стенд с весами
с этим деревянным пропеллером при мощности 800вт удалось выжать всего 4500грамм тяги
для увеличения мощности необъодима перемотка,
результат размотки
намотка.
первой была попытка намотать проводом диаметром 1,6. не вышло. один ряд -8 витков. в два ряда 16 не входят у основания принамотке соседней катушки. Пришлось купить еще килограмм моточного провода 1,25мм. При попытке намотать обычным способом от основания к краю и обратно - при намотке соседней катушки на намотке второго ряда жила не проходит в щель. кило провода стоит около 3тр. жалко денег.
Придумал мотать так:
провод в термоусадке заводится под катушку и мотается от края к ценру, второй слой идет уже от центра к краю, при этом не требуется доп. зазор для пропускания провода.
статор в намотанном состоянии. изза неопытности потартил день и заработал 6 кровавых мозолей на пальцах. толстый провод мотать непросто.
новую намотку испытали сначала в конфигурации “звезда” но вопреки расчетам потребляемая мощность выросла незначительно и составила около 1квт.
после переключения обмоток на треугольник удалось увеличить потребляемую мощность сначала до 2,5КВт , затем до 3КВт, в последнем эксперименте была зарегистрирована пиковая потребляемая мощность в 4КВт при токе 101А.
Разогнать мотор до максимальных оборотов оказалось затруднительно изза срывов синхронизации при управляющем сигнале свыше 75%.
Предположительно следует поработать над настройками регулятора оборотов в частности тайминга.
эксперимент в котором зарегистрирована потребляемая мощность 2600Вт
