Электроника продвинутого кораблика рыбака.
Я его выбрал для Лунохода, предполагая перемотку на очень низкое kV (30-40) и ожидая что тяговый момент соответственно возрастет. Но это оказалось не то чтобы “не так” а совсем не так. Планировалось монтировать как мотор-колесо без редуктора, одевая ступицу колеса непосредственно на ротор, поэтому и был выбран аутраннер.
Для кораблика его вполне можно перемотать в 1 провод последовательными зубьями и соединить звездой, получится kV около 133 и небольшие токи. А если ещё и намотать не “как попало”, то можно поднять крутящий момент тоже почти на 27% до 450гр*см, что немаловажно тоже.
Iн= √(Iхх* Uн/R)
Интересно, ранее никогда не задумывался. То есть по этой формуле ток максимального КПД равен корню из произведения тока ХХ и тока заторможенного двигателя при этом напряжении.
Краевые точки- верны однозначно.
Если ток ХХ ноль- то ток наилучшего КПД- ноль…
Если ток заторможенного двигателя бесконечность- то и ток наилучшего КПД бесконечность.
Типовой БК для нашего применения:
R=0.5 ом Ixx=0.2A
При 7.4 вольтах-
In= корень из 0.2* 7.4/0.5= 1.72А ( вроде так).
Да, так получается. Я эту формулу и в калькуляторе использовал.
Подставил в калькулятор мотор ru.aliexpress.com/item/…/32841579647.html?algo_exp…
с Кв 580 при 2 S.
Сегодня он доступен в калькуляторе.
И посчитал, ток хх 0.3а, сопротивление обмотки 0.135ом.
Ток наибольшего КПД по формуле = 3.13.
По графику- около 3.4 ампера. КПД около 85%.
Считаем по дедовски: при 3.4 а и 7.4 в потребление 25.16 вт
Потери- на ХХ 0.3а*7.4в= 2.22 вт Потери на обмотке 3.4а*3.4а*0.135=1.56 Полезная работа- 25.16-2.22-1.56=21.38
КПД=21.38/25.16= 84.9%
Тютелька в тютельку с графиком.
Пересчитаем при токе 3.13
КПД 84.7%
Что говорит о том что формула не совсем точна для выбора тока максимального КПД.
Но где то рядом…
Для кораблика его вполне можно перемотать в 1 провод последовательными зубьями и соединить звездой, получится kV около 133 и небольшие токи.
Для получения такого kV=133 придется уложить намного больше витков, а т.к. места для этого очень мало, придется уменьшать сечение. Возможно ли при повышенном сопротивлении обмотки получить достаточный момент, соответственно мощность, соответственно КПД?
Чтобы определить необходимое кол-во витков, для изменения KV , я применяю немного измененную ф-лу: KV нов=N ст х KV ст / N нов.
Вряд ли. Там получается около 45 витков на зуб, того же провода (наш очень близкий аналог ПЭВ-1 0.28) вместо 11 витков в 3 жилы. В результате растет индуктивность зуба и как следствие всего статора согласно схеме включения, а kv - падает. За счет одножильности теряем в макс. токе в 3 раза и это “благо” тоже. А за счет плотной намотки виток к витку получаем доп. выигрыш на 27% в крутящем моменте. В своем дневнике - изложил подробнее как провел пересчет. В целом общее КПД страдать не должно в значительной степени, а МДС (ампер-витки) даже возрастают.
Я делал сложнее: считал индуктивность исходной обмотки экв. проводом калькулятором Coil32 без сердечника, потом пересчитывал kV по новой индуктивности, подсчитаной тем же способом по вашей формуле. Дело в том, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков и для конкретных намоток достаточно витеевато считается по приближенным формулам. Coil32 проводит итеративный расчет, что мне кажется надежней.
Если можно поподробней.
Да тут не сложно. Подставляете в формулу значения тока холостого хода и сопротивление обмоток выбранного мотора и выбранное напряжение. Получаете Iн - номинальный ток ( режим максимальной эффективности).
В своем дневнике - изложил подробнее как провел пересчет.
Интересно , обязательно посмотрю.
А вот тоже заинтриговали … можно ли как-то приближенно оценивать ток холостого хода “глядя на мотор”?
Для коллекторного ДПТ типа “130-й мотор” когда-то 1 раз просчитал все потери и в стали и в проводе и т.д. умучился, сравнил и получил какое-то большое расхождение, что-то больше 2-х раз, причем в большую сторону (измеренный ток оказался меньше и значительно) … вот после этого, только “замером” на опытном образце…
Но интересно: можно ли как-то его оценивать ± 25% хотя бы по “явным” параметрам: рабочее напряжение, размер, материал магнитов и т.п.?
А вот тоже заинтриговали … можно ли как-то приближенно оценивать ток холостого хода “глядя на мотор”?
Сомневаюсь.
Измерил индуктивность обмоток мотора BR2212, треугольник - kV=930, R=0,156 Ом, Iхх = 0,4 А, включение звездой kV=538, R=0,468 Ом, Iхх = 0,18 А, на звезде получилось 0,07 mH. Или на один зуб 0,07/8=0,00875 mH.
Обмотка: 13 витков на зуб в 4 жилы Д нар=0,25.
Вау … пасибки, очень ценная инфа.
Кстати, у меня моторчик МТ2212, другой производитель но это же типоразмер - а параметры те же… Удачные модели клонируют многие.
И что нам важно, Кв при переключении уменьшается в корень из 3 ( 1.73) , а ток ХХ более чем в 2 раза.
Обмотка: 13 витков на зуб в 4 жилы Д нар=0,25.
А у меня в два.
Это не в два. Это тоже в 4.
Это тоже в 4.
Нет два , соединение треугольник.
Как это? В выводе 4 провода ( был треугольник). То есть это два провода от начала одной обмотки и два от конца другой.
3 обмотки в 2 провода- 12 концов проводника, что и видим на фото.
А вот переключены в звезду-
Подскажите “логику” потребления БК. Если у меня при 8В (2S) ток потребления допустим 7А. Ток ХХ 0,75А. КВ 475. Мощность получается 56Вт. Мотор берет столько тока сколько необходимо ему для раскрутки до положенных оборотов kV*V-n, где n зависит от нагрузки на двигатель. Т.к. kV указывают для ненагруженного двигателя. При добавлении третьего акка до 3S. У меня ток снизится до 56/11,1=5А? Или разница в этом коэфициенте n будет более значительной, т.к. мотору придется раскручиваться уже на до 3300 (3800-n), а до где то до 4800 (5300-n) об/мин. И соответственно я получу почти те же 6,5-7А за счет возросших оборотов.
ток потребления допустим 7А. Ток ХХ 0,75А. КВ 475.
Если дадите сопротивление обмоток этого мотора, можно будет прогнать оба варианта через калькулятор.
Почти вариант 2. На первой странице есть калькулятор, можно взять любой мотор и посмотреть что с ним происходит при повышении питания.
Да, ошибся, решил что это соединено звездой, поскольку проводки на первом фото распаяны.
В общем прикинул геометрию зубы этого мотора (примерно, округлил): высота намотки зуба 3,75мм + шляпка 0.75мм, толщина зуба 1,6мм,
толщина намотки: у корня 0.6мм у шляпки 2.0мм, что теоретически позволяет запихать 60 витков проводом ПЭТВ-2 0.2мм (по меди, 0.25 - нар.) на зуб.
В реальности получается намотано 13*4 = 52 витка.
Неплохо.
Ещё хорошо подходит провод ПЭТВ-2 0.16 (0.194)… влезет типа 123 витка. 😃
И ещё возможно ПЭТВ-2 0.45 или близкий к нему…
Если дадите сопротивление обмоток этого мотора, можно будет прогнать оба варианта через калькулятор.
Мультиметр и SMD пинцет не видят такое сопротивление. Две обмотки звездой дают 0,1 Ом. Ни о какой точности речи не идет. Это схемку с первой страницы собрать нужно.
При добавлении третьего акка до 3S. У меня ток снизится до 56/11,1=5А? Или разница в этом коэфициенте n будет более значительной, т.к. мотору придется раскручиваться уже на до 3300 (3800-n), а до где то до 4800 (5300-n) об/мин. И соответственно я получу почти те же 6,5-7А за счет возросших оборотов.
Сразу напишу - о токе буду писать потребления от батареи, но не в обмотках.
- Если вы подключите к 3S, то прибрав стик газа до получения тех же оборотов с очень небольшой погрешностью вы получите ту же мощность потребления, но меньший ток от батареи ( 2/3 от того что было при питании от 2S). Очень малая разница будет за счет очень малой разницы потерь на регуляторе от импульсных токов большей величины.
- Если вы после подключения к 3S и стик газа переведете в максимум- то увеличится и ток и мощность потребления, причем не в линейной зависимости а скорее минимум в квадратичной ( от тока 2/3 , то есть тока тех же оборотов)…
Точно не сказать, потому как это будет зависеть от очень многих параметров. Один из конечных параметров что повлияет- это то как изменится коэффициент “проскальзывания”.
И да, после переключения в звезду у вашего мотора должно быть сопротивление около 0.13 ом ( исходя из того что на том же железе 3548 с Кв 1100 Rобм= 0.023).
Подскажите, сечение провода в обмотке и ток ХХ как то связаны?