Перемотка.
Размотал 1 мотор из пришедших noname 1306-3100kV.
Оказалось, может кому интересно будет:
Диаметр статора 14мм, толщина 6.35мм, ширина зуба 1.30мм, высота зуба 2.25мм. вн. диаметр ротора 14.70мм.
Схема 9N12P
Намотка в 1 провод типа ПЭВ-0.25, обмотки: 1шт - 3 зуба по 17 витков + 1шт 3зуба по 18 витков + 1шт 17*2 и 18 витков. Длина проводов намотки отличается.
Вся намотка внавал “как получится”. Обмотки соединены треугольником, расчетное (измерять нечем, ТТХ нет) сопротивление статора = 0,215ом.
Прикидочный расчет для 17 витков на зуб дал крутящий момент около 105 гр*см.
Такой же прикидочный расчет показал, что лучшее число ампер-витков получится при перемотке проводом ПЭВ-0.18 (есть в наличии!) по 42 витка на зуб и новые параметры будут:
Звездой: R=3 ома, I=1.4A, kV=160, M=240гр*см
Треугольником: R=1 ом, I=2.1A, kV=450, M=135гр*см
Буду пробовать. Для этого мотора мне интересен треугольник…
Звездой: R=3 ома, I=1.4A, kV=160, M=240гр*см
Треугольником: R=1 ом, I=2.1A, kV=450, M=135гр*см
Что-то разница (при прочих равных, на сколько я понял), великовата у вас получилась между звездой и треугольником…
Да вроде бы нет. Ток в 1.5 раза потребуется больше для той же самой плотности тока, R,kV - в три раза, как и положено. Момент? Он очень приближенно считан. Я брал средний поток по ниодимовым магнитам, и зазор тут только 0.35мм вместо типовых 0.5 по известным мне коллекторникам, что пересчитывал и перематывал раньше. Мог и ошибиться с моментом.
135гр*см - меня вполне устроит (даже чуть меньше), и рабочая скорость в районе 40 об/сек - тоже… перемотаю, проверю.
42 витка - расчет укладки “виток к витку” с 95% заполнением … уже интересно, впихаю столько или как. Для исходного мотора расчетное 21 виток вместо 17-18 в реале “внавал”, что дает типовые 80% заполнения… отсюда и повышение параметров после перемотки.
Ну и ещё, смущает его плотность тока в 67 а/мм^2 … имхо “многовато”…
Меня смущает kV. При равных входных параметрах, разница в kV между звездой и треугольником (если я правильно помню) должна быть порядка 1,73.
R,kV - в три раза, как и положено.
Если R в трое, то Кв в корень из 3, в 1.73.
Или от обратного- Количество витков изменили в 1.73, сечение провода- то же в 1.73, сопротивление- в трое.
Меня смущает kV. При равных входных параметрах, разница в kV между звездой и треугольником (если я правильно помню) должна быть порядка 1,73.
Не знаю сколько там должно быть, поступал тупо: брал количество витков на зуб этим проводом + калькулятор Coil32 и смотрел какая индуктивность катушки на таком каркасе, после чего пропорционально считал новое kV согласно схеме соединений… произведение старого kV на исх. индуктивность должно оставаться константным, как понима это одна из конструктивных констант заданного железа…
Какой однако мелкий статор! Под лупой, за 40мин. Сумел намотать пробный зуб в 42 витка … зубочистка ломается, чем-то ещё подлезть нереально … жуть.
Похоже 4 мотора я буду перематывать “медленно и пичальна”. 😦
В общем, на практике средняя длина витка оказалась 17.5мм.
Вы наверное сильно удивитесь но когда домотаете и подключите звездой, а потом треугольником . То обороты будут отличатся 1.73 раза 😉
Удачи в разработках 😃
Эти моторы в звезде мне не нужны. Если в треугольнике kV получится близкое к расчетному 400-500, этого будет достаточно. Предельный ток в 2А меня тоже устраивает, как больший крутящий момент. Всё остальное - “в топку”. 😃
P.S.
Читал про то что при переключении обмотки с треугольника на звезду kV изменяется в корень из 3 раз. Но так и осталось непонятным “почему” так…
Сопротивление якоря звездой - это 2 работающие обмотки последовательно и третья болтается в воздухе - имеем Rо+Rо = 2Rо - удвоенное сопротивление 1 обмотки. При последовательном соединении индуктивности тоже складываются Lo+Lo = 2Lo.
Соединение звездой - 2 последовательно + 1 параллельно им, в итоге имеем (2/3)Ro и также (2/3)Lo.
Отношение звезды к треугольнику даст: 2Lo / (2/3)Lo = 3. Откуда корень? Из-за того, что катушки на одном статоре и имеют взаимовлияние? Как оно превращается в “корень” и почему именно в него? Вот это так и осталось непонятным… растолкуете? (можно в личку)
P.P.S
Корень возможен только в одном случае - полного взаимовлияния обмоток друг на друга. То есть статор - это не “набор зубьев” и обмоток, а единая катушка со своей индуктивностью.
В таком разе, мои оценки неверны и при перемотке иным проводом или на иное число витков надо исходить из того, что индуктивность катушки пропорциональная квадрату числа витков.
Соответственно, переходим с 17.5 на 42 витка, имеем соотношение витков в 17,5/42=0,417. При том же треугольнике получим новое kV = 3100 * 0.417^2 = 538. А звезда тогда даст kV=310.
устроит…
Пришли моторы DIS-1806-2300kV и A2212-1000kV, блин, всё аккуратно намотано, пришли в упаковках … даже жалко перематывать …
По перемотке мотора 1306: пока ещё “в процессе”. 4-й заход. Предыдущий оказался неудачен: в самый последний момент намотки последнего зуба … отломился вывод от начала первой обмотки. Но, в целом, удается впихнуть 44 витка провода ПЭВ-1 0.18мм (нар. 0.22мм) на зуб.
Всех с Новыи Годом!
В общем порисовал расположение обмоток статора и зубьев ротора и пришел к выводу, что единственно верное соединение - Звезда. В Треугольнике по-любому есть обмотка и магниты, которые работают против остальных и тормозят мотор, что снижает КПД в целом.
Соответственно, пересчитал и перемотал мотор 1306 на провод ПЭВ-2 0.2мм по 36 витков на обмотку под соединение звездой.
У меня получается kV=423, предельный по сохранению плотности ток 1.7А и расчетный момент из условия Bзазора = 0.67тл, Ммах=247гр*см. против 108гр*см исходного мотора.
Попробовал впихнуть новые данные в онлайн калькулятор eCalc.ch torque mode (последний в списке) и … ничего не понял.
Если предположить что холостой ток около 1/20 от максимального, то он показывает КПД около 75.2% и максимальный крутящий момент в 0.045нм, что вдвое превышает мою оценку … и ещё, может я в нем что-то не так задал? Где там указать габарит железа статора ф14мм, длинной 6мм?
Кто-то может помочь и сказать какой крутящий момент получится в итоге?
Ваша метода расчета не совсем понятна и вряд ли кто то будет искать в ней ошибки.
Что вам мешает считать просто по подобию?
Параметры исходного мотора известны, если даже не известны- то можно измерить.
Ну а далее все просто: соотношение витков, соотношение сопротивления обмоток- и получаем параметры перемотанного мотора.
К чему лезть в индукции, в индуктивности и прочие параметры?
Оно примерно так и считалось.
Исходный мотор: noname 1306 диаметр статора 14мм толщина 6мм, зуб ширина 1.3мм между зубьями снизу тоже 1.3мм высота зуба 2.25мм, всего 9 зубьев, намотка проводом 0.25 по меди всего 17.5 витков на зуб (часть зубьев по 17 витков, а часть по 18, в среднем 17.5). Схема намотки ABCABCABC, соединено треугольником. Это замеры. Расчетное сопротивление мотора треугольником 0.215 ом.
Декларировано kv=3100, макс. ток 4А (плотность тока 54 а/мм^2), мощность типа до 30вт для похожего BX1306-3100. Схема мотора 9N12P. Куплено по этой ссылке: ru.aliexpress.com/item/…/32810469700.html
Моя оценка макс. момента для 4А дала 108гр*см.
Перемотан на провод 0.2мм по меди, 36 витков на зуб, расчетное сопротивление звездой 2.14 ома, реальное сопротивление обмотки с подводящими хвостами 2х12см на выход около 1.3 ома (замер по факту).
Пересчет kV: 3100 * (17.5^2)/(36^2) = 732 для треугольника и в корень из 3 меньше для звезды = 423.
Момент: 17.5 витка на 2.67А (ток обмотки 2/3 от полного) давало 46,7 ампер-витков на обмотку. Теперь имеем 36 витков по 1.7А = 61,4 ампер-витка при той же плотности тока (тот же нагрев). Кроме этого момент должен вырасти из-за переключения в звезду на корень из 3, итого:
61,4/46,7*1,732 = 2,77 раза * 108 = 246 гр*см.
Как это проверить в eCalc так и не сообразил…
P.S. В общем-то можно было и по 40витков намотать, место чуть-чуть осталось, но мне чтобы в звезде kV было больше 400, а желательно 450…
Момент: 17.5 витка на 2.67А (ток обмотки 2/3 от полного) давало 46,7 ампер-витков на обмотку. Теперь имеем 36 витков по 1.7А = 61,4 ампер-витка при той же плотности тока (тот же нагрев). Кроме этого момент должен вырасти из-за переключения в звезду на корень из 3, итого:
Почему дважды то момент пересчитываете?
Если увеличили плотность намотки- увеличились пропорционально ампервитки. И момент возрастет в этой же пропорции.
С какой стати он должен возрасти еще?
Как это проверить в eCalc так и не сообразил…
Он не позволяет вводить свои данные, только уже существующие в таблицах. Вроде так…
Пересчет kV: 3100 * (17.5^2)/(36^2) = 732 для треугольника и в корень из 3 меньше для звезды = 423.
Кв изменится не пропорционально отношению квадратов количества витков, а пропорционально количеству витков, без квадратов.
Имхо- в этом и ошибка…
ЭДС наведенная пропорциональна виткам ( количеству их) , но не индуктивности.
Момент, кмк, увеличивается из-за большего числа ампер-виктов, а также из-за перехода с треугольника на звезду. Нет?
По kV … тогда получится 3100 * 17.5 / 36 / 1,732 = 870 … это очень много для того применения, куда планировал.
Вот что получилось:
Момент, кмк, увеличивается из-за большего числа ампер-виктов, а также из-за перехода с треугольника на звезду. Нет?
От ампер*витков- да.
При переходе с треугольника на звезду- нет.
Точнее момент при том же токе возрастет- но не в этом же суть…
Ток то максимальный станет меньше.
Во сколько раз станет витков больше ( в корень из трех) - во столько раз и ток станет максимальный меньше.
Итоговые ампервитки останутся теми же. Момент останется тем же…
Не знаю … запутался совсем уже. Собрал мотор, замкнул все концы промеж собой и попробовал покрутить рукой. Мотор сопротивляется заметно сильнее чем исходный (их ещё 3шт есть). Заметно сильнее по ощущениям, это должно быть раза в 2 в цифрах.
А что посоветуете? Мне надо получить из него как можно больший крутящий момент при kv 400…500 не более.
to Панкратов Сергей, Вы писали:
“Кв изменится не пропорционально отношению квадратов количества витков, а пропорционально количеству витков, без квадратов.
Имхо- в этом и ошибка…
ЭДС наведенная пропорциональна виткам ( количеству их) , но не индуктивности.”
Можете пояснить эту фразу, а то я как-то совсем уже не понимаю кому верить. Вроде как ЭДС пропорциональна скорости нарастания тока и индуктивности, которая в общем-то и введена в формулу противоЭДС как коэффициент пропорциональности.
Почему Вы утверждаете иное?
и ещё Вы писали:
“Почему дважды то момент пересчитываете?
Если увеличили плотность намотки- увеличились пропорционально ампервитки. И момент возрастет в этой же пропорции.
С какой стати он должен возрасти еще?
…
При переходе с треугольника на звезду- нет.”
Тоже задумался и не могу понять что не так? Да, увеличивается плотность намотки, а точнее заполнение каркаса зуба медью. Соответственно, для той же плотности тока растут ампер-витки, верно. Но, кроме этого происходит переключение с треугольника на звезду.
И, если в треугольнике 2 обмотки “тянущие”, то третья - “тормозящая”.
Там же 1 обмотка, что параллельна двум другим тянет номинальным по плотности током, вторая тянет только половинным током, а третья своим половинным током им противодействует. С учетом углов и положений обмоток, как понимаю, вот тут как раз этот самый “корень из трех” и должен вылазить дополнительно, нет?
А в звезде присутствуют только 2 тянущие обмотки, что и повышает КПД мотора. И кроме этого, ток в обоих обмотках звезды одинаков и максимален по предельной плотности тока.
Разве это не есть увеличение момента для звезды по отношению к треугольнику? Почему?
Заметьте, я рассматриваю только предельный ток по отношению к данному проводу обмотки по его плотности. Какие там потребуются напряжения для его впихивания в мотор - дело десятое.
Почему Вы утверждаете иное?
Потому как если судить по вашему то:
- Треугольник вообще б не использовали. Хотя промышленные моторы сразу выпускаются для возможности выбора включения и заявленные характеристики ( момент, обороты, кпд) от того как включишь ( треугольник или звезда) не меняются…
- И использовали б моторы только как с можно большим числом витков. Потому как по вашему это дает громадный прирост момента.
Вы же писали что перематывали ранее много коллекторников. Разве не убедились что Кв обратнопропорционален количеству витков, а не их квадрату?
Пы-сы: в дебри расчетов нет никакого желания лезть. Просто здравый смысл и опыт показывают что это так…
Вроде как ЭДС пропорциональна скорости нарастания тока и индуктивности
А откуда вы взяли что скорость нарастания будет та-же? Она и будет ограничиваться индуктивностью.
То есть Вы не знаете, но догадываетесь. 😉
В коллекторниках, по крайней мере тех что перематывал, все немножко не так. И там при правильном положении коллектора тянут все три обмотки, что в звезде, что в треугольнике. Проверьте. Опять же промышленные моторы используют для разных нужд и разные по намотке: сосредоточенные, распределенные и мн. др. За какие конкретно моторы у Вас речь?
Моторы и используют с как можно большим числом витков и заполнение медью зуба стараются довести до максимально возможного, ибо тянет ток. Существует ограничение на магнитные потоки в железе якоря, они возможно влияют на заполнение для каких-то моторов, но это просто плохо спроектированные моторы. Нормальное железо профилируется как раз чтобы получить предельно допустимые насящения при предельной заполненности медью. Иначе КПД использования габаритов мотора падает неизбежно.
Да, перематывал, но kV коллекторников никогда не считал и ни в чем не убеждался. Мне нужны были моторы с большей заполненностью медью и соответственно считал магнитные потоки, ибо там далеко не ниодимы в магнитной системе. Я про типовые 130-е моторы из игрушек, ежели вчё. Не только перематывал, но ещё и железо им менял. Так якорь наращивал до 20 пластин по 0.5мм вместо 9-16 у китайцев, мотор дополнительно заворачивался в железку для снижения магнитного сопротивления корпуса и т.п. … много разных экспериментов.
P.S.
**"**Вроде как ЭДС пропорциональна скорости нарастания тока и индуктивности"
Ну вот, таки пропорционально индуктивности … которая пропорциональна квадрату числа витков. Тогда откуда рост kV пропорционален только самому числу витков, объясните пожалуйста! Скорость вращения мотора тормозится не только индкутивностью?!? Чем ещё?
В общем не знаю, буду измерять тщательно. Взялся за изготовление платы силовой части контроллера, как сделаю, подключу к Ардуино НАНО и буду смотреть что там получилось на самом деле.
Пока что “покрутил мотор руками” … генераторный режим:
исходный мотор, макс. значение напряжения на 2-х концах (треугольник) = 2.2мВ
перемотанный мотор оно же (звезда) = 17.6мВ.
Удалил.