Как работает синхронный бесщёточный двигатель

[kor]

0.8мм по лаку ,12 жил , две обмотки .
Мотор не то двух не то черырехфазный.
В стоке он был с четырьмя обмотками по 6 жил и соеденен звездой с четырьмя выводами. Обмотки работали исключительно по очереди. Я разьедкнил звезду и соеденил паралельно обмотки которые были друг за другом (по магнитному потоку) .

Не понятно что-как с вашими обмотками.  Для варианта 3 обмотки соединенные звездой можно ориентировочно посчитать номинальную потребляемую мощность зная сечение и задавшись типовой рабочей плотностью тока в обмотках моторов 4-6 А/мм2 и умножив результат приблизительно в 1.5 раза (т.к. весь ток не течет одновременно по всем трем обмоткам, упрощенно по каждой обмотке 75% времени ток течет, 25% времени нет). Мощность на валу будет поменьше с учетом кпд.

Далее зная холостые обороты n при этом напряжении 14в, можно ориентировочно посчитать номинальный рабочий момент мотора: М=Р * 9.55 / n
Рабочие обороты надо выбирать исходя из количества магнитных полюсов и толщины пластин статора, может оказаться что при 4000об получившаяся частота перемагничивания будет сильно греть железо отбирая приличную часть от рабочего момента (мощности).

[Alex75]

Там двухфазная обмотка, конфигурация 12N14P. Магниты ферритовые. Транзисторы BUK9E06-55A: 55В, 75А, 5,8мОм. Мощность мотора около 400 Вт. Очень тонкие ножки зубьев. Многократно форсировать двигатель не получится.

[ELOV]

По такой логике 1 фазный мотор, это мотор для 1 фазной сети. Под мотором понимается изделие с крутящимся валом, а не электрическая машина.
Сам мотор при этом будет 2 фазным.
Разновидности.

Мотор асинхронный с пусковой обмоткой он 2 фазный, но 1 слабой фазой.
Включается в 1 фазную сеть переменного тока, контролеров не придумали, вот и аргумент.

Мотор синхронный с магнитом и 1 катушкой крутится куда попадя на переменном токе, тоже 2 фазный ведь ток течёт в 2 направлениях.

Часовой мотор, странно но всегда крутится в нужную сторону. Ответа не знаю, возможно дело в механизме.

Мотор вентиляторный постоянного тока с датчиком со средним отводом тоже 2 фазный. И отличается только тем что в отличии от прошлого, 2 катушки работают только в 1 направлении, а у прошлого 1 в 2 направлениях.

И тут уже понятие перменного и постоянного тока размывается.
Переменный это тот который в розетке в 1 проводе всегда переменный. Постоянный это тот который взяли и через какуюто коробку подключили мотор.
Получается мотор переменного тока, это тот который на переменном токе работает без коробки.

2 фазный мотор это когда движение тока в 2 направления.

А вот с 3 фазным всё сложнее, там нет постоянного тока в одном направлении полюса одновременно не намагничены.
Получается это мотор с отдыхающей катушкой.

Но если сделать 4 фазы и одновременно нагружать все катушки, это будет подобие коллекторного якоря, а это 2 фазный мотор.
Поэтому 4 фазный мотор может быть или как мотор с 2 отдыхающими катушками, что снижает его мощность на габариты в 2 раза, хоть и повысит экономичность.
Или он с тавится 2 фазным.

С 5 фазами получается как с 3, тут можно применить все комбинации, и 2 фазность коллекторника и отдыхающие катушки.

Дальше получается деление, 6 фаз будут или делить скорость 3 фаз, или будет подобие 2 фазного.

Если же управлять каждой катушкой отдельно, то это тоже получается редуктор, подобие шаговика, и он тоже 2 фазный, хотя даже 4.

Мудрить можно как угодно, но всё зависит от ротора. Нужно создать такое количество градусов поворота, чтоб все они зацеплялись за разные места ротора. И всё это сложная электроника.
А если нужно просто крутить, то достаточно сталкивать полюс в нужный момент.
Тут получается или полюс вращается за датчиками или железяка крутится когда успевает.

В общем 3 фазы это попытка создать многомерность 2 фазных полей.

Всё жду когда же придумают механический контролер драйвера.

Надо просто засунуть 2 однофазных статора со сдвигом и дёргать их по очереди всеми 8 транзисторами.
Хотя как не мудри, всё равно 1 из катушек будет отдыхать. Может поэтому и придумали не кратное количество зубьев ротора к статору.

Мне главное эффективность и постоянное использование катушек, но похоже мощных таких моторов пока нет

[бурелом]

Я просто тащусь от ваших познаний в эл. технике.

[Фазинур]

Ссылка в начале битая. Вот новая. Поправьте. https://www.nanotec.com/us/en/knowledge-base/stepper-motor-animation

[_AAP_]

А вот с 3 фазным всё сложнее, там нет постоянного тока в одном направлении полюса одновременно не намагничены.
Получается это мотор с отдыхающей катушкой.

Усугублю . Она одна нее просто отдыхающая ,но тормозящая . ПротивоЭДС в ней производит генерацию тока , тем самым  притормаживая двигатель .

[P.Mikhail]

https://isopack.blogspot.com/2018/07/ipms-overview.html
Наткнулся на интересный сайт с разьяснением работы IPM двиг с ослаблением поля.

[kor]

Усугублю . Она одна нее просто отдыхающая ,но тормозящая . ПротивоЭДС в ней производит генерацию тока , тем самым  притормаживая двигатель .

Противоэдс в ней есть, но тока и торможения нет ибо вывод контроллера (трапецедального шестистепового) этой обмотки находится в этот "отдыхающий" момент в Z состоянии, оба транзистора закрыты.

[_AAP_]

.... обмотки находится в этот "отдыхающий" момент в Z состоянии, оба транзистора закрыты.

Это правильно что в кавычках потому что паразитные диоды пропускают . закрытость транзистора не всегда равно разомкнутой проводке

[kor]

Это правильно что в кавычках потому что паразитные диоды пропускают . закрытость транзистора не всегда равно разомкнутой проводке

Не пропускают, амплитуда противоэдс обмотки меньше напряжения батареи.

[бурелом]

Требуется именно максимально точное, равномерно вращающееся магнитное поле с минимумом вибраций на валу. Угловые скорости - в диапазоне от 0,2 до 1 об/сек. Мощность на валу при пуске мотора порядка 10 Вт, в стационарном режиме - 0,5 Вт. Мощность просчитана из условий требуемого времени разгона маховика с довольно большой инерцией, и потерь в кинематике.
Сложности электроники для многофазного варианта не пугают, равно как и сложности формирования многофазного напряжения. Хотя, честно говоря, выбор 8-фазного варианта мотора обусловлен большей простотой именно схемы формирования фаз - при 8 фазах требуется правильно сформировать только 4 фазы, а "недостающие" 4 фазы получаются последовательно-противофазной коммутацией обмоток статора: 1А5e-2B6f-3С7g-4D8i, ведь сдвиг между 1-й, 2-й, 3-й, 4-й, и соответственно, 5-й, 6-й, 7-й, 8-й фазами будет равен 180 градусам.
Что касается числа магнитов (или все же - пар полюсов магнитов?), то, по моему разумению, оно может быть любым. В любом случае число пар полюсов будет четным.
А вот как от четности/нечетности фаз зависят резонансы (любые) и гармоники, честно говоря, не догоняю, и буду признателен, если растолкуете.

Теперь пара слов конкретики по проектируемому мотору:
1) Диаметр ротора - 350 мм.
2) Число магнитов на роторном кольце - 120 (угловой сдвиг 3 градуса). Магниты образована многополюсным намагничеванием кольца из "магнитной" резины, наподобие магнитиков на холодильники (упрощенно).
3) Статор трех-секционный - три сегмента примерно по 120 градусов, высота (толщина) каждого сегмента 10 мм (набор из пластин эл.тех. стали тлщиной 0,35 мм). На каждом сегменте 18 зубцов, на которых намотано 8х2 фазных обмотки.  Два крайних зубца не рабочие, служат для симметрирования магнитных СЛ в момент, когда активны первая и четвертая фазы. Углвой сдвиг зубцов 3,3765 градуса. В итоге получается в каждой фазе по шесть катушек на обмотку.  Или три "криволинейных" двигателя, фазные обмотки которых соединены последовательно.  Такая схема статора выбрана исходя из конструкции основного устройства, там полный кольцевой статор не помещается.
4) Соотношение полюсов ротора и зубцов статора 9:8, т.е. дополнительно получаем и магнитную редукцию, увеличивающую крутящий момент на валу, при существенном снижении угловой скорости вала мотора.
5) Учитывая незначительность нагрузки на валу, и ее стабильность во времени, решено отказаться от каких-либо датчиков положения ротора. Но при необходимости, возможна как установка 4-8 датчиков Холла, так и/или  позиционирование ротора по противо-ЭДС в фазных обмотках.  Но это если только потребуется прецизионная подстройка фазы ротора относительно фазы вращающегося магнитного поля.

Буду благодарен, если найдете принципиальные ошибки в моих рассуждениях, и ткнете в них носом. )))

Трех фаз достаточно для формирования идеально круглого магнитного поля. Это если питать двигатель чистой синусоидой. Все искажения синусоиды будут искажать округлость поля и соответственно равномерность вращения. Можно снизить обороты увеличением количества пар полюсов. У вас 120 магнитов, значит можно сделать 60 пар полюсов. Значит при питании 60гц обороты будут-1об/сек. Обычный синхронный двигатель легко запустится на таких оборотах. Момент тоже растет пропорционально кол. пар полюсов. Можно намотать (на фольгировке) простую петлевую обмотку (по два витка под каждой парой полюсов. В качестве магнитопровода можно использовать феррошит (пластик с наполнителем из феррита). При чем обмотки на фольгировке можно расположить с двух сторон от ротора. Таким образом мы скомпенсируем осевые усилия магнитов. Толщину двухсторонней фольгировки лучше взять 0,5мм, для уменьшения зазора между магнитом и магнитопроводом. Четные кол. фаз не желательны сейчас не помню (когда то учил), что то связано с 3ей гармоникой питающего напряжения. Ваша конструкция статора не удачна (если я правильно понял), возможны вихревые токи. Удобнее сделать из торра намотанного из узкой полосы стали или из феррошита. У вас получится синхронный двигатель с осевым направлением магнитного потока. Угловой сдвиг между фазой питающего напряжения и ротором, определяет ток протекающий по обмоткам статора и момент двигателя. При превышении угла в 90 градусов синхронный двигатель выпадает из сихронизма.