Вопросы по расчетам BLDC (бесколлекторных) моторов.

[Mex]

Так я ж про моторы и спрашиваю, и не микро вроде) эти моторы до 15 квт бывают, да и на велосипеды ставят такие, только управление там вроде датчиковое. А как привлечь коллег с того раздела, чтоб тем не плодить? Я просто тут никого не знаю...

микро электроника это не про микро моторы   
это та часть вашего вопроса про частоту, там обсуждают конкретно контроллеры, а не моторы, к моторам это мало отношения имеет.
https://electrotransport.ru/index.php?board=66.0

[Blik86]

эти 8 или 16 килогерц

Это переодичность комутации ключей , она  может быть завязанна на аппаротный модуль PWM и независить от оборотов. Чем выше частота комутации тем правильнее фазный ток и выше потери в ключах на переключения. EPRM это електрические "обороты" то есть сколько перидов синуса/трапеции в минуту может выдать контроллер (обороты элементарного 2 полюсного мотора). Они могут быть ограничены быстротой процессора и частатой переключения ключей. Для хоть какой то породии на трапецию (и посути вращению благодаря инерции), на один EPRM должно приходится несколько периодов комутации ключей. Для нормальной работы хотя бы десяток периодов.
Частота PWM может не быть огранечителем EPRM - слабое ядро может неуспевать просчитывать моменты комутаций с нужной частатой.

[Samodelkin2]

один EPRM должно приходится несколько периодов комутации ключей. Для нормальной работы хотя бы десяток периодов.

Значит я все таки правильно считаю? И шим же задает эти периоды переключения, а именно количество переключений? Все таки ошибка на сайте Баварии в количестве шагов?
И вопрос еще один, точней два.
Почему с разным количеством магнитов мотор плохо работает, т.е. чем больше, тем хуже. Например 9:14 и 9:16. Когда их например 20, там понятно, что магниты слишком близко друг другу и на зуб приходиться уже 3 магнита, но я прбовал мелкие (узкие) в конфигурации 9:14, 9:16 и кое какие другие, там мотор греется, иногда плохой старт и срыв синхронизации.
А второй вопрос в размере магнита по-отношению к фазам. Попробую обьяснить. Например зуб притянул магнит и он находиться в точке нулевого крутящего момента (вроде), т.е. паралельно зубу. Должен ли другой магнит заходить на зуб следующей фазы?

[Mex]

И шим же задает эти периоды переключения, а именно количество переключений? Все таки ошибка на сайте Баварии в количестве шагов?

никакой ошибки нет, за 1 оборот происходит то количество залипаний - какое указано в калькуляторе. каждое новое залипание - это коммутация 2-х из 3-х фаз ,чем больше залипаний (шагов) - тем выше магнитная редукция. и тем раньше случится срыв синхронизации ( когда контроллер не сможет быстрее переключать транзюки ).

[Babylon4]

... И шим же задает эти периоды переключения, а именно количество переключений? Все таки ошибка на сайте Баварии в количестве шагов?
И вопрос еще один, точней два.

А второй вопрос в размере магнита по-отношению к фазам. Попробую обьяснить. Например зуб притянул магнит и он находиться в точке нулевого крутящего момента (вроде), т.е. паралельно зубу. Должен ли другой магнит заходить на зуб следующей фазы?

Здравствуйте коллеги и  моделисты и моторостроители.

  Вы затронули тему которая меня тоже волновала в своё время, и так по порядку;
  Немного о себе я в своё время немного занимался изготовлением электромоторчиков, кое какие живы до сих пор.
Дальше! Калькулятор! не сказать что он врёт но не все параметры адекватно выдаёт, так учитывается зазор в железе что актуально для распределённой обмотки и не подходит для систем с магнитной редукцией, к тому же не учитывается коэффициент заполнения ротора, так же не понятно почему варианты 9/8 и 9/10 а так же 12/10 и 12/14 имеют одинаковый фингфактор, но тем не менее общая тенденция вполне пригодна для использования и по видам намотки и по примерному фингфактору.   

Почему с разным количеством магнитов мотор плохо работает, т.е. чем больше, тем хуже. Например 9:14 и 9:16. Когда их например 20, там понятно, что магниты слишком близко друг другу и на зуб приходиться уже 3 магнита, но я прбовал мелкие (узкие) в конфигурации 9:14, 9:16 и кое какие другие, там мотор греется, иногда плохой старт и срыв синхронизации.

Вы сами ответили частично, не может быть нормальной работы когда на один зуб приходится 3 магнита, то есть два одного полюса один противоположного, естественно он будет сопротивлятся и греть лишними полями статор.Для нормальной работы нужно железо несколько иной конфигурации.
   Возвращаясь к второму вопросу; если у вас разное количество магнитов и зубьев на роторе то в любой момент на полюс находящейся параллельно зубу будут и другие варианты взаимодействия полюсов. Но вас мне кажется интересует вопрос на сколько нужно заполнять магнитами ротор? классическая электротехника для генераторов даёт рекомендации 45-55% и я считаю это вполне нормальное соотношение( в больших генераторах это связано с необходимостью генерировать качественный синус). Из своего опыта могу добавить сделал двигатель но ради эксперимента установил магнитов в двое меньше, заполнение получилось порядка 33% двигатель прекрасно работал без малейших намёков на перегрев или срывы вращения выдавая примерно такую же мощность как и вариант с более высоким заполнением.
Сразу хочу уточнить по поводу велосипедных МК имеющих почти 100% заполнение! я долго думал почему так? мой ответ такой это связано с датчиками холла, при сплошной заполнении они дают правильную работу датчиков, при неполной картинка меняется появляются ложные импульсы(на форуме этот вариант проскакивал) именно поэтому некоторые контролеры не удаётся заставить работать с одними двигателями в тоже время прекрасно работающими на других  моделях. 

   Добавлю по железу! никто из производителей не будет использовать железо высокого качества(и цены) для двигателей работающих с ферритовыми магнитами, вполне достаточно использовать железо с более низкими характеристиками но прекрасно поддающееся штамповке, это прекрасно и показательно видно на примере использования железа от стиральных машинок прямого привода.  В отношении железа СДромов мне кажется это тоже справедливо а вот винчестеры тут 50/50.
   В своё время делал двигатели используя железо с дрелей и болгарок (32 и 35мм) и сталкивался с таким явлением что одни работали чуть лучше, тогда я не понимал почему так получается, но ответ мне кажется был именно качестве железа, я брал его в ремонтных мастерских и внимания  на производителя и качество инструмента в то время не обращал. Сейчас становится понятным почему профессиональный  инструмент более дорогой и при одних размерах имеет большую мощность.   

   Добавлю ещё немного по магнитной редукции, в отличии от редукторов механических  в двигателях не происходит увеличение момента, если быть точным оно есть но связано с использованием меньшего количества витков и соответственно более толстого провода это увеличение составляет 5 максимум 10%, то есть  получается нужно найти золотую серединку между потерями в обмотках и потерями от фингфактора.
       

[Mex]

в отличии от редукторов механических  в двигателях не происходит увеличение момента, если быть точным оно есть но связано с использованием меньшего количества витков и соответственно более толстого провода это увеличение составляет 5 максимум 10%

не согласен. мотор с удвоенным количеством шагов - будет работать на удвоенной частоте при равных оборотах с предшественником. при равном напряжении - моторс с удвоенными залипаниями будет крутиться в 2 раза медленнее - что напрямую сопоставляется с механическим редуктором.

[edw123]

не согласен. мотор с удвоенным количеством шагов - будет работать на удвоенной частоте при равных оборотах с предшественником. при равном напряжении - моторс с удвоенными залипаниями будет крутиться в 2 раза медленнее - что напрямую сопоставляется с механическим редуктором.

Это если напряжение постоянно, но это не честно, поскольку такой же результат изменением числа витков достигается? Вот если число одинаковых магнитов (массу магнитов) увеличить...

[Mex]

Это если напряжение постоянно, но это не честно, поскольку такой же результат изменением числа витков достигается? Вот если число одинаковых магнитов (массу магнитов) увеличить...

я витки не трогаю )))  если уж на то пошло, то мотор с увеличенным количеством залипаний можно заставить крутиться медленнее предшественника. тот у которого будет меньше залипаний - рано или позно почувствует, что проволока уже рвется ))) меньше микрона сложно мотать )))) на то оно и есть понятие такое - магнитная редукция.
если использовать максимальный предел ерпм контроллера - это в любом случае выигрывает. хочешь из мотора выжать максимум - играйся с расчетами ерпм.

[Babylon4]

не согласен. мотор с удвоенным количеством шагов - будет работать на удвоенной частоте при равных оборотах с предшественником. при равном напряжении - моторс с удвоенными залипаниями будет крутиться в 2 раза медленнее - что напрямую сопоставляется с механическим редуктором.

  Это не так посмотрите на асинхронные двигатели( очень хороший пример, частота и напряжения одинаковы и который очень легко проверяется) так вот двигатели с разными оборотами теряют свою мощность пропорционально и достаточно точно из этого легко сделать вывод что момент у них остался на одном уровне. Тоже происходит и в BLDC  механический редуктор он и в Африке и альтернативы  увы ему нет.

[Mex]

  Это не так посмотрите на асинхронные двигатели( очень хороший пример, частота и напряжения одинаковы и который очень легко проверяется) так вот двигатели с разными оборотами теряют свою мощность пропорционально и достаточно точно из этого легко сделать вывод что момент у них остался на одном уровне. Тоже происходит и в BLDC  механический редуктор он и в Африке и альтернативы  увы ему нет.

вы не берете во внимание, что для поддержания тех же оборотов - придется удвоить напряжение, а это удвоение мощности.

[edw123]

вы не берете во внимание, что для поддержания тех же оборотов - придется удвоить напряжение, а это удвоение мощности.

При любом электрическом переключении количество и сила магнитов не меняется, а значит, если конечно все магниты используются для создания момента, максимальный момент никак не может измениться. Т.е. это не аналог механического редуктора, а аналог изменения числа витков. Текущий момент будет разный, но всегда не больше максимального.

[Mex]

При любом электрическом переключении количество и сила магнитов не меняется, а значит, если конечно все магниты используются для создания момента, максимальный момент никак не может измениться. Т.е. это не аналог механического редуктора, а аналог изменения числа витков. Текущий момент будет разный, но всегда не больше максимального.

у механического редуктора тоже самое. нет повода это отрицать.

[TRO]

[user]Mex[/user], вы не правы, вам аргументов уже привели предостаточно, просто внемлите.

[Mex]

а что, у редуктора поднимается момент ?
те же самые силы тратятся на его раскрутку... в итоге меняется передатка, тут тоже самое все, меняется передатка, но момент не меняется.

[edw123]

а что, у редуктора поднимается момент ?
те же самые силы тратятся на его раскрутку... в итоге меняется передатка, тут тоже самое все, меняется передатка, но момент не меняется.

В каком-то смысле "тоже самое все", но механический редуктор позволяет уменьшить число магнитов и размер/вес мотора с сохранением момента, а электрической/магнитной редукцией этого не сделать. А так да, всё это "простые механизмы"

[Mex]

В каком-то смысле "тоже самое все", но механический редуктор позволяет уменьшить число магнитов и размер/вес мотора с сохранением момента, а электрической/магнитной редукцией этого не сделать. А так да, всё это "простые механизмы"

механический редуктор позволяет изменит передатку. вот и все что он позволяет. надоели вы мне уже все 
один об одном говорит, второй об втором, третий про третье. а четвертый вообще ниточку повествования не вел 

[edw123]

механический редуктор позволяет изменит передатку. вот и все что он позволяет. надоели вы мне уже все 
один об одном говорит, второй об втором, третий про третье. а четвертый вообще ниточку повествования не вел 

Нафига тогда запихивают эти шестерёнки, подшипники... 

[Samodelkin2]

не согласен. мотор с удвоенным количеством шагов - будет работать на удвоенной частоте при равных оборотах с предшественником. при равном напряжении - моторс с удвоенными залипаниями будет крутиться в 2 раза медленнее - что напрямую сопоставляется с механическим редуктором.

Ну как это нет? Посмотрите внимательно и прочитайте, что я писал. На сайте указаны шаги:
4р-36
6р-18
8р-72
10р-90
12р-36
т.е. следуя логике мотор с 12 магнитами, должен быть более скоростной, чес с 8  и тнм более 10,  и иметь такую же скорость как и с 4мя.
Но на практике я писал что:

я делал эксперименты с основными типами магнитов, вот что вышло, если брать одинаковые магниты и одинаковую намотку по виткам:
4р-4000кв
6р-2167кв
8р-1670кв
10р-1400кв
12р-1322кв

Т.е. тут все логично по увеличению шагов.  12,18,24,30,36 и тд.
Я вот что изначально спрашивал.
Как я понял есть рахные сопособы управления такими двигателями, векторное и 6 шаговое, как у нас, в основном используемое. Т.е. ШИМ тут как раз получается "причем" и выше его выработке количества шагов не прыгнешь, не может же он от PWM сигнала на мотор давать специально меньше шагов в пересчете на  RPM.

Вы сами ответили частично, не может быть нормальной работы когда на один зуб приходится 3 магнита, то есть два одного полюса один противоположного, естественно он будет сопротивлятся и греть лишними полями статор.Для нормальной работы нужно железо несколько иной конфигурации.

Да, я согласен если брать 22 магнита например, когда зуб приходящийся на зуб затрагивает соседний и он идет как тормоз, но если брать тонкие, как я писал. Чуть ниже приложу фото.
Я так же пробовал 12n20p, так чтобы зубья и магниты были на удалении, но двигатель все равно нагревался.
Был такой сайт Powercroco , там человек тоже пробовал такую схему и моделировал в Femm, но результат такой же -нагрев.

Добавлено 05 Март 2019 в 15:27
Во
Вот моя проба 9n14p с тонкими магнитами, примерно такой зазор между магнитами.