Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как подключить бесколлекторный двигатель с тремя концами


Управление бесколлекторным двигателем по сигналам обратной ЭДС – понимание процесса

Когда я начал разрабатывать блок управления бесколлекторным двигателем (мотор-колесом), было много вопросов о том, как сопоставить реальный двигатель с абстрактной схемой из трех обмоток и магнитов, на которой, как правило, все объясняют принцип управления бесколлекторными двигателями.

Когда я реализовал управление по датчикам Холла я еще не очень понимал, что происходит в двигателе дальше абстрактных трех обмоток и двух полюсов: почему 120 градусов и почему алгоритм управления именно такой.

Все встало на место, когда я начал разбираться в идее бездатчикового управления бесколлекторным двигателем — понимание процесса, происходящего в реальной железке, помогло разработать аппаратную часть и понять алгоритм управления.

Ниже я постараюсь расписать свой путь к пониманию принципа управления бесколлекторным двигателем постоянного тока.



Для работы бесколлекторного двигателя необходимо чтобы постоянное магнитное поле ротора увлекалось за вращающемся электромагнитным полем статора, как и в обычном ДПТ.

Вращение магнитного поля статора осуществляется коммутацией обмоток с помощью электронного блока управления.
Конструкция бесколлекторного двигателя схожа с конструкцией синхронного двигателя, если подключить бесколлекторный двигатель в трехфазную сеть переменного тока, удовлетворяющую электрическим параметрам двигателя, он будет работать.

Определенная коммутация обмоток бесколлекторного двигателя позволяет управлять им от источника постоянного тока. Чтобы понять, как составить таблицу коммутаций бесколлекторного двигателя необходимо рассмотреть управление синхронной машиной переменного тока.

Синхронная машина
Синхронная машина управляется от трехфазной сети переменного тока. Двигатель имеет 3 электрические обмотки, смещенные между собой на 120 электрических градусов.

Запустив трехфазный двигатель в генераторном режиме, постоянным магнитным полем будет наводиться ЭДС на каждую из обмоток двигателя, обмотки двигателя распределены равномерно, на каждую из фаз будет наводиться синусоидальное напряжение и данные сигналы будут смещены между собой на 1/3 периода (рисунок 1). Форма ЭДС меняется по синусоидальному закону, период синусоиды равен 2П(360), поскольку мы имеем дело с электрическими величинами (ЭДС, напряжение, ток) назовем это электрическими градусами и будем измерять период в них.

При подаче на двигатель трехфазного напряжения в каждый момент времени на каждой обмотке будет некое значение силы тока.


                                                Рисунок 1. Вид сигнала трехфазного источника переменного тока.

Каждая обмотка формирует вектор магнитного поля пропорциональный току на обмотке. Сложив 3 вектора можно получить результирующий вектор магнитного поля. Так как с течением времени ток на обмотках двигателя меняется по синусоидальному закону, меняется величина вектора магнитного поля каждой обмотки, а результирующий суммарный вектор меняет угол поворота, при этом величина данного вектора остается постоянной.


                                                       Рисунок 2. Один электрический период трехфазного двигателя.

На рисунке 2 изображен один электрический период трехфазного двигателя, на данном периоде обозначено 3 произвольных момента, чтобы построить в каждом из этих моментов вектора магнитного поля отложим данный период, 360 электрических градусов, на окружности. Разместим 3 обмотки двигателя сдвинутые на 120 электрических градусов относительно друг друга (рисунок 3).


     Рисунок 3. Момент 1. Вектора магнитного поля каждой обмотки (слева) и результирующий вектор магнитного поля (справа).

Вдоль каждой из фаз построен вектор магнитного поля, создаваемый обмоткой двигателя. Направление вектора определяется направлением постоянного тока в обмотке, если напряжение, прикладываемое к обмотке положительно, то вектор направлен в противоположную сторону от обмотки, если отрицательное, то вдоль обмотки. Величина вектора пропорциональна величине напряжения на фазе в данный момент.
Чтобы получить результирующий вектор магнитного поля необходимо сложить данные вектора по закону сложения векторов.
Аналогично построение для второго и третьего моментов времени.


      Рисунок 4. Момент 2. Вектора магнитного поля каждой обмотки (слева) и результирующий вектор магнитного поля (справа).

Так, с течение времени, результирующий вектор плавно меняет свое направление, на рисунке 5 изображены получившиеся вектора и изображен полный поворот магнитного поля статора за один электрический период.


                                 Рисунок 5. Вид вращающегося магнитного поля формируемого обмотками на статоре двигателя.

За этим вектором электрического магнитного поля увлекается магнитное поле постоянных магнитов ротора в каждый момент времени (рисунок 6).


                            Рисунок 6. Постоянный магнит (ротор) следует направлению магнитного поля формируемого статором.

Так работает синхронная машина переменного тока.

Имея источник постоянного тока необходимо самостоятельно формировать один электрический период со сменой направлений тока на трех обмотках двигателя. Поскольку бесколлекторный двигатель по конструкции такой же, как синхронный, в генераторном режиме имеет идентичные параметры, необходимо отталкиваться от рисунка 5, где изображено сформированное вращающееся магнитное поле.

Постоянное напряжение
Источник постоянного тока имеет только 2 провода «плюс питания» и «минус питания» это значит, что есть возможность подавать напряжение только на две из трех обмоток. Необходимо аппроксимировать рисунок 5 и выделить все моменты, при которых возможно скоммутировать 2 фазы из трех.

Число перестановок из множества 3 равняется 6, следовательно, имеется 6 вариантов подключения обмоток.
Изобразим возможные варианты коммутаций и выделим последовательность, при которой вектор будет шаг за шагом проворачиваться далее пока не дойдет до конца периода и не начнет сначала.

Электрический период будем отсчитывать от первого вектора.


      Рисунок 7. Вид шести векторов магнитного поля которые можно создать от источника постоянного тока коммутацией двух из трех обмоток.

На рисунке 5 видно, что при управлении трехфазным синусоидальным напряжением имеется множество векторов плавно проворачивающихся с течением времени, а при коммутации постоянным током возможно получить вращающееся поле только из 6 векторов, то есть переключение на следующий шаг должно происходить каждые 60 электрических градусов.
Результаты из рисунка 7 сведены в таблицу 1.

 Таблица 1. Полученная последовательность коммутаций обмоток двигателя.

Плюс питания Минус питания Обмотка не подключена
W U V
W V U
U V W
U W V
V W U
V U W

Вид получившегося управляющего сигнала в соответствии с таблицей 1 изображен на рисунке 8. Где -V коммутация на минус источника питания (GND), а +V коммутация на плюс источника питания.
    Рисунок 8. Вид управляющих сигналов от источника постоянного тока для бесколлекторного двигателя. Желтый – фаза W, синий – U, красный – V.

Однако реальная картина с фаз двигателя будет похожа на синусоидальный сигнал из рисунка 1. У сигнала образуется трапециевидная форма, так как в моменты, когда обмотка двигателя не подключена, постоянные магниты ротора наводят на нее ЭДС (рисунок 9).


                                    Рисунок 9. Вид сигнала с обмоток бесколлекторного двигателя в рабочем режиме.

На осциллографе это выглядит так:


                                 Рисунок 10. Вид окна осциллографа при измерении одной фазы двигателя.

Конструктивные особенности
Как было сказано ранее за 6 переключений обмоток формируется один электрический период 360 электрических градусов.
Необходимо связать данный период с реальным углом вращения ротора. Двигатели с одной парой полюсов и трехзубым статором применяются крайне редко, двигатели имеют N пар полюсов.
На рисунке 11 изображены модели двигателя с одной парой полюсов и с двумя парами полюсов.


                                       а.                                                                                              б.
                                      Рисунок 11. Модель двигателя с одной (a) и с двумя (б) парами полюсов.

Двигатель с двумя парами полюсов имеет 6 обмоток, каждая из обмоток парная, каждая группа из 3 обмоток смещена между собой на 120 электрических градусов. На рисунке 12б. отложен один период для 6 обмоток. Обмотки U1-U2, V1-V2, W1-W2 соединены между собой и в конструкции представляют 3 провода вывода фаз. Для простоты рисунка не отображены соединения, но следует запомнить, что U1-U2, V1-V2, W1-W2 одно и то же.

На рисунке 12, исходя из данных таблицы 1, изображены вектора для одной и двух пар полюсов.


                                       а.                                                                                              б.
                     Рисунок 12. Схема векторов магнитного поля для двигателя с одной (a) и с двумя (б) парами полюсов.

На рисунке 13 изображены вектора, созданные 6 коммутациями обмоток двигателя с одной парой полюсов. Ротор состоит из постоянных магнитов, за 6 шагов ротор провернется на 360 механических градусов.
На рисунке обозначены конечные положения ротора, в промежутках между двумя соседними положениями ротор проворачивается от предыдущего к следующему скоммутированному состоянию. Когда ротор достигает данного конечного положения, должно происходить следующее переключение и ротор будет стремиться к новому заданному положению, так чтобы его вектор магнитного поля стал сонаправлен с вектором электромагнитного поля статора.


        Рисунок 13. Конечные положения ротора при шестиступенчатой коммутации бесколлекторного двигателя с одной парой полюсов.

В двигателях с N парами полюсов необходимо пройти N электрических периодов для полного механического оборота.
Двигатель с двумя парами полюсов будет иметь два магнита с полюсами S и N, и 6 обмоток (рисунок 14). Каждая группа из 3 обмотки смещены друг относительно друга на 120 электрических градусов.


        Рисунок 14. Конечные положения ротора при шестиступенчатой коммутации бесколлекторного двигателя с двумя парами полюсов.

Определение положения ротора бесколлекторного двигателя
Как было сказано ранее для работы двигателя необходимо в нужные моменты времени подключать напряжение на нужные обмотки статора. Подавать напряжение на обмотки двигателя нужно в зависимости от положения ротора, так чтобы магнитное поле статора всегда опережало магнитное поле ротора. Для определения положения ротора двигателя и коммутаций обмоток используют электронный блок управления.
Отслеживание положения ротора возможно несколькими способами:
      1. По датчикам Холла
      2. По обратной ЭДС
Как правило, датчиками Холла производители оснащают двигатель при выпуске, поэтому это самый распространённый метод управления.
Коммутирование обмоток в соответствии с сигналами обратной ЭДС позволяет отказаться от датчиков встроенных в двигатель и использовать в качестве датчика анализ свободной фазы двигателя, на которую будет наводиться магнитным полем противо-ЭДС.

Управление бесколлекторным двигателем с датчиками Холла
Чтобы коммутировать обмотки в нужные моменты времени необходимо отслеживать положение ротора в электрических градусах. Для этого применяются датчики Холла.
Поскольку имеется 6 состояний вектора магнитного поля необходимо 3 датчика Холла, которые будут представлять один абсолютный датчик положения с трехбитным выходом. Датчики Холла устанавливаются также как обмотки, смещенные между собой на 120 электрических градусов. Это позволяет использовать магниты ротора в качестве воздействующего элемента датчика.


                                Рисунок 15. Сигналы с датчиков Холла за один электрический оборот двигателя.

Для вращения двигателя необходимо чтобы магнитное поле статора опережало магнитное поле ротора, положение, когда вектор магнитного поля ротора сонаправлен с вектором магнитного поля статора является конечным для данной коммутации, именно в этот момент должно происходить переключение на следующую комбинацию, чтобы не давать ротору зависать в стационарном положении.
Cопоставим сигналы с датчиков Холла с комбинацией фаз которые необходимо скоммутировать (таблица 2)

 Таблица 2. Сопоставление сигналов датчиков Холла с коммутацией фаз двигателя.

Положение двигателя HU(1) HV(2) HW(3) U V W
0 0 0 1 0 - +
1 0 1 + - 0
1 0 0 + 0 -
1 1 0 0 + -
0 1 0 - + 0
360/N 0 1 1 - 0 +

При равномерном вращении двигателя с датчиков поступает сигнал смещенный на 1/6 периода, 60 электрических градусов (рисунок 16).
                                                        Рисунок 16. Вид сигнала с датчиков Холла.

Управление с помощью сигнала обратной ЭДС
Существуют бесколлекторный двигатели без датчиков положения. Определение положения ротора осуществляется с помощью анализа сигнала ЭДС на свободной фазе двигателя. В каждый момент времени к одной из фаз подключен «+» к другой «-» питания, одна из фаз остается свободной. Вращаясь, магнитное поле ротора наводит ЭДС в свободной обмотке. По мере вращения напряжение на свободной фазе изменяется (рисунок 17).


                                                 Рисунок 17. Изменение напряжения на фазе двигателя.

Сигнал с обмотки двигателя разбит на 4 момента:
   1. Обмотка подключена к 0
   2. Обмотка не подключена (свободная фаза)
   3. Обмотка подключена к питающему напряжению
   4. Обмотка не подключена (свободная фаза)
Сопоставив сигнал с фаз с управляющим сигналом, видно, что момент перехода на следующее состояние можно детектировать пересечением средней точки (половины питающего напряжения) с фазой, которая в данный момент не подключена (рисунок 18).


                            Рисунок 18. Сопоставление управляющего сигнала с сигналом на фазах двигателя.

После детектирования пересечения необходимо выдержать паузу и включать следующее состояние. По данному рисунку составлен алгоритм переключений состояний обмоток (таблица 3).

 Таблица 3. Алгоритм переключения обмоток двигателя

Текущее состояние U V W Следующее состояние
1 - Ожидание пересечения средней точки из + в - + 2
2 Ожидание пересечения средней точки из — в + - + 3
3 + - Ожидание пересечения средней точки из + в - 4
4 + Ожидание пересечения средней точки из — в + - 5
5 Ожидание пересечения средней точки из + в - + - 6
6 - + Ожидание пересечения средней точки из — в + 1

Пересечение средней точки проще всего детектировать компаратором, на один вход компаратора подается напряжение средней точки, а на второй текущее напряжение фазы.
                                            Рисунок 19. Детектирование средней точки компаратором.

Компаратор срабатывает в момент перехода напряжения через среднюю точку и генерирует сигнал для микроконтроллера.

Обработка сигнала с фаз двигателя
Однако сигнал с фаз при регулировании скорости ШИМ отличается видом, и имеет импульсный характер (рисунок 21), в таком сигнале невозможно детектировать пересечение со средней точкой.


                                        Рисунок 20. Вид сигнала фазы при регулировании скорости ШИМ.

Поэтому данный сигнал следует отфильтровать RC фильтром чтобы получить огибающую, а так же разделить под требования компаратора. По мере увеличения скважности шим сигнал будет возрастать по амплитуде (рисунок 22).


                                                   Рисунок 21. Схема делителя и фильтра сигнала с фазы двигателя.
                                            Рисунок 22. Огибающая сигнала при изменении скважности ШИМ.

Схема со средней точкой


                                                      Рисунок 23. Вид виртуальная средней точки. Картинка взята с avislab.com/

С фаз снимаются сигналы через токограничительные резисторы и объединяются, получается вот такая картина:


                                          Рисунок 24. Вид осциллограммы напряжения виртуальной средней точки.

Из-за ШИМ, напряжение средней точки не постоянно, сигнал так же необходимо фильтровать. Напряжение средней точки после сглаживания будет достаточно большим (в районе питающего напряжения двигателя), его необходимо разделить делителем напряжения до значения половины питающего напряжения.

После прохождения сигнала через фильтр колебания сглаживается и получается ровное напряжение относительно которого можно детектировать пересечение обратной ЭДС.


                                       Рисунок 26. Напряжение после делителя и фильтра низких частот.

Средняя точка будет менять свое значение в зависимости от напряжения (скважности ШИМ), так же как и огибающая сигнала.
                               

Полученные сигналы с компараторов заводятся на микроконтроллер, который их обрабатывает по алгоритму выше.
Пока на этом все.

Как работают бесщеточный двигатель и ESC

В этом уроке мы узнаем, как работают бесщеточный двигатель и ESC. Эта статья является первой частью следующего видео, где мы изучим принцип работы бесщеточного двигателя постоянного тока и ESC (Electronic Speed ​​Controller), а во второй части мы узнаем, как управлять двигателем BLDC с помощью Arduino.

Принцип работы


Двигатель BLDC состоит из двух основных частей: статора и ротора.Для этой иллюстрации ротор представляет собой постоянный магнит с двумя полюсами, а статор состоит из катушек, расположенных, как показано на рисунке ниже.

Мы все знаем, что если мы подадим ток через катушку, он создаст магнитное поле, а линии магнитного поля или полюса зависят от направления тока.

Таким образом, если мы подадим соответствующий ток, катушка создаст магнитное поле, которое привлечет постоянный магнит ротора.Теперь, если мы активируем каждую катушку одну за другой, ротор будет продолжать вращаться из-за силового взаимодействия между перманентом и электромагнитом.

Чтобы повысить эффективность двигателя, мы можем намотать две противоположные катушки как одну катушку таким образом, чтобы генерировать противоположные полюса к полюсам роторов, таким образом, мы получим двойную силу притяжения.

С помощью этой конфигурации мы можем генерировать шесть полюсов на статоре всего с тремя катушками или фазой.Мы можем еще больше повысить эффективность, запитав две катушки одновременно. Таким образом, одна катушка будет притягивать, а другая катушка будет отталкивать ротор.

Чтобы ротор совершил полный 360-градусный цикл, ему нужно шесть шагов или интервалов.

Если мы посмотрим на форму волны тока, мы можем заметить, что в каждом интервале есть одна фаза с положительным током, одна фаза с отрицательным током и третья фаза выключена. Это дает представление о том, что мы можем соединить свободные конечные точки каждой из трех фаз вместе, и поэтому мы можем разделить ток между ними или использовать один ток для одновременного возбуждения двух фаз.

Вот пример. Если мы поднимаем фазу A High или подключаем его к положительному напряжению постоянного тока, с помощью какого-то переключателя, например, MOSFET, а с другой стороны, подключаем фазу B к земле, то ток будет течь от VCC через фаза А, нейтральная точка и фаза В, на землю. Таким образом, с помощью всего лишь одного потока тока мы создали четыре разных полюса, которые приводят ротор в движение.

В этой конфигурации мы фактически имеем соединение звездой фаз двигателя, где нейтральная точка соединена внутри, а остальные три конца фаз выходят из двигателя, и поэтому у бесщеточного двигателя есть три провода, выходящие из Это.

Итак, чтобы ротор совершил полный цикл, нам просто нужно активировать два правильных МОП-транзистора в каждом из 6 интервалов, и это то, чем на самом деле являются ESC.

Как работает шаговый двигатель

В этом руководстве вы узнаете, как работает шаговый двигатель. Мы рассмотрим основные принципы работы шаговых двигателей, их режимов движения и…

ESC или электронный регулятор скорости контролируют движение или скорость бесщеточного двигателя, активируя соответствующие полевые МОП-транзисторы для создания вращающегося магнитного поля, так что двигатель вращается.Чем выше частота или чем быстрее ESC пройдет через 6 интервалов, тем выше будет скорость двигателя.

Однако здесь возникает важный вопрос, и вот как мы узнаем, когда активировать какую фазу. Ответ заключается в том, что нам нужно знать положение ротора, и для определения положения ротора используются два распространенных метода.

Первый распространенный метод заключается в использовании встроенных в статор датчиков Холла, расположенных на 120 или 60 градусов друг от друга.

По мере вращения постоянных магнитов роторов датчики Холла обнаруживают магнитное поле и генерируют логическую «высокую» для одного магнитного полюса или логическую «низкую» для противоположного полюса. Согласно этой информации ESC знает, когда активировать следующую последовательность коммутации или интервал.

Второй общий метод, используемый для определения положения ротора, заключается в измерении обратной электродвижущей силы или обратной ЭДС. Обратная ЭДС возникает в результате совершенно противоположного процесса генерации магнитного поля или когда движущееся или изменяющееся магнитное поле проходит через катушку, оно индуцирует ток в катушке.

Таким образом, когда движущееся магнитное поле ротора проходит через свободную катушку или неактивное, оно будет вызывать протекание тока в катушке и, как следствие, падение напряжения в этой катушке. ESC фиксирует эти падения напряжения по мере их возникновения и на основании них предсказывает или рассчитывает, когда должен произойти следующий интервал.

Так что это основной принцип работы бесщеточных двигателей постоянного тока и ESC, и он одинаков, даже если мы увеличим количество полюсов как ротора, так и статора.У нас все еще будет трехфазный двигатель, только количество интервалов увеличится, чтобы завершить полный цикл.

Здесь мы также можем упомянуть, что двигатели BLDC могут быть как опережающими, так и опережающими. Бесщеточный двигатель внутреннего хода имеет постоянные магниты внутри электромагнитов, и наоборот, двигатель внешнего запуска имеет постоянные магниты снаружи электромагнитов. Опять же, они используют один и тот же принцип работы, и у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны.

Хорошо, хватит теории, так что теперь давайте продемонстрируем и посмотрим в реальной жизни то, что мы объяснили выше.Для этого мы подключим три фазы бесщеточного двигателя к осциллографу. Я подключил 3 резистора в одну точку, чтобы создать виртуальную нейтральную точку, а с другой стороны я подключил их к трем фазам двигателя BLDC.

Первое, что мы можем здесь заметить, - это три синусоиды. Эти синусоидальные волны на самом деле являются обратной EFM, генерируемой в фазах, когда они не активны.

Мы можем видеть, что при изменении частоты вращения двигателя частота синусоидальных колебаний изменяется, а также их амплитуда.Чем выше число оборотов в минуту, тем выше частота и амплитуда синусоидальных волн обратной ЭДС. Тем не менее, двигателем являются именно эти пики, которые являются активными фазами, которые генерируют изменяющееся магнитное поле.

Мы можем заметить, что на каждом интервале присутствуют две активные и одна неактивная фаза. Например, здесь у нас активны фазы A и B, а фаза C неактивна. Тогда у нас активны фазы A и C, а фаза B неактивна и так далее.

Здесь я хотел бы дать привет Banggood.ком за предоставление мне этого осциллографа. Это Rigol DS1054Z, и это один из лучших осциллографов начального уровня по своей цене. Он имеет четыре входных канала, полосу пропускания 50 МГц, которая может быть взломана до 100 МГц, имеет частоту дискретизации 1 ГГц / с и относительно большую глубину памяти 24 Мбит / с.

Дисплей 7 дюймов, и он действительно красивый и яркий. Он имеет различные математические функции, фильтры низких и высоких частот, декодирование SPI и I2C и многое другое. Итак, еще раз, большое спасибо Banggood.com и убедитесь, что вы проверите этот осциллограф в их магазине.

Тем не менее, это основной принцип работы бесщеточного двигателя. Если вам нужны более реальные примеры из жизни и вы научитесь управлять моторами, используя Arduino, вы должны проверить вторую часть этого урока.

Я надеюсь, вам понравился этот урок и вы узнали что-то новое. Не стесняйтесь задавать любые вопросы в разделе комментариев ниже и не забудьте проверить мою коллекцию проектов Arduino.

Руководство по подключению ESC к двигателю - как легко изменить направление вращения двигателя - Руководства

Это краткое и простое руководство для начинающих в этой области о том, как правильно подключить двигатели к ESC (электронным регуляторам скорости).

Во-первых, на большинстве многороторных платформ у вас есть одинаковое количество вращающихся по часовой стрелке (CW) и вращающихся против часовой стрелки (CCW) двигателей; эти два двигателя должны быть подключены к их соответствующим ESC по-разному.

Как примечание, вам, как правило, требуется одинаковое количество двигателей CW и CCW, чтобы платформа могла вращаться (из стороны в сторону).

Вы можете увидеть правильное соединение на диаграмме выше. Для двигателей CW кабельное соединение между двумя компонентами интуитивно понятно, левый идет влево, средний в середину и правый направо.

При подключении двигателя CCW с другой стороны, вы должны быть осторожны, чтобы немного переключиться. На рисунке вы видите, что левый кабель на ESC должен присоединяться к правому кабелю на двигателе. Аналогичным образом, правый кабель на ESC должен подключаться к левому кабелю на двигателе.Средний кабель остается, и это просто подключить к среднему кабелю двигателя.

Эти различные соединения необходимы для правильной ориентации двигателей и, следовательно, важны для поднятия вашей мультироторной платформы в воздух.

Ниже приведен пример некоторых ESC, подключенных к двигателям CW и CCW.

Проверьте направление вращения двигателя с помощью сервопривода

.

Быстрый и простой способ проверить, вращается ли ваш двигатель в нужном вам направлении, лучше всего подключить ESC к аккумулятору и сервотестеру.Сервотестер посылает команды ШИМ на ESC для эмуляции контроллера полета или контроллера R / C. Пример этого показан ниже:

Мой мотор вращается не в ту сторону

Если вы завершили сборку своего дрона и обнаружили, что один из ваших двигателей вращается не так, это будет потому, что вы неправильно подключили провода. Легким решением было бы просто поменять местами два внешних провода. Не нужно беспокоиться, так как для бесщеточных двигателей нет неправильного способа подключения двигателя к проводам ESC, поскольку нет положительных или отрицательных проводов.Если вы хотите узнать, почему, ознакомьтесь с нашим Руководством по бесщеточным двигателям, а также с нашим руководством Как работает ESC (скоро).

Если у вас есть какие-либо вопросы, просто задайте их ниже

,

Вот мое объяснение терминов двигателя.

. Большинству новых байкеров E-mail не важны детали двигателей, на которых мы ездим, пока они работают. Но иногда мы используем термины в наших статьях для описания некоторых характеристик электрических двигателей, и мы хотим, чтобы наши читатели поняли, почему один выбор лучше, чем другой для данного применения.

Эта статья является частью первой серии из двух частей, причем эта первая часть охватывает основные термины, которые используются для описания двигателей E-bike.Вот что покрывает часть 1:

Постоянные магниты и электромагниты

Прямой привод, с редуктором или промежуточный привод

Щеточный и безщеточный

Почему 3-фазный?

Inrunner или outrunner

Kv и «Turn count»

с большим числом полюсов и с низким числом полюсов

с осевым или радиальным

с магнитами на постоянных магнитов

Постоянный магнит (PM) довольно легко понять.Это кусок металла, который все время кажется магнитным, но он тянется только к черным металлам, то есть к металлам, в которых есть железо (например, сталь). Есть только три типа постоянных магнитов, о которых вы, скорее всего, услышите в моторах E-bike: Ferric, Samarium-Cobalt и Neodymium.

Несколько лет назад некоторые из небольших и недорогих двигателей использовали довольно слабые магниты « Феррик », которые обычно темно-серого цвета. Мотор Коллморгена является одним из примеров. Эти недорогие магниты иногда можно найти в детских электронных транспортных средствах.

Самарий-кобальтовые магниты были разработаны в 1970-х годах, и они ОЧЕНЬ термостойкие. Они сохраняют свою полную магнитную мощность (измеренную в Гаусса ), когда они подвергаются воздействию температур, близких к температуре Кюри 800C (1400F). Тем не менее, они дороги из-за необходимости использования кобальта, поэтому… стремление к сильным постоянным магнитам, которые были дешевле на , , привело нас к разработке неодимов в 1982 году.

Неодимовые магниты - это прорыв, который действительно позволил буму в Электронные велосипеды появились примерно десять лет назад в начале 2000-х годов.Нео уже давно, но раньше они были очень дорогими. Когда произошел бум на компьютерных жестких дисках, компьютерной индустрии потребовался более сильный магнит для упаковки все более компактных дисков, которые должны были содержать больше информации. Массовое производство нео магнитов для компьютеров упало в цене, и тогда производители небольших двигателей с постоянными магнитами начали использовать неодимовые магниты для массового производства.

Чтобы понять тепловые характеристики нео-магнитов, было бы полезно объяснить, как создаются постоянные магниты.Материал основы изготавливают и формуют, а затем он должен быть нагрет до температуры, которая выше их «температуры Кюри». Это температура, при которой отдельных атома находятся в энергетическом состоянии, когда они могут свободно вращаться и вращаться без влияния магнитной ориентации соседних атомов.

В этот момент горячий материал подвергается воздействию очень сильного магнитного поля, которое создается электромагнитом, расположенным рядом с ним. Затем… , в то время как электромагнитное поле все еще находится под напряжением , материал охлаждается.В результате все атомы (каждый из которых является крошечным магнитом) имеют все свои магнитные поля, выровненные в одном направлении, и в действительности все они заморожены на месте, все еще указывая в одном направлении.

Температура Кюри высококачественного неодима (с добавлением тербия и диспрозия) составляет 320 ° С / 600 ° F. Тем не менее, обычных нео магниты сделаны из самого дешевого сорта, и могут начать терять часть своего магнетизма при температуре около 80 ° С (170 ° F).

Магниты для мотоциклов E-bike - это сорт, который немного выше, чем самый дешевый сорт, потому что они часто подвергаются воздействию более высоких температур, чем это должно быть у ничего не подозревающих клиентов.Годы опубликованных экспериментов настоящими электронными байкерами на бесконечной сфере позволили выработать общее правило, позволяющее избежать разогрева мотора электронного велосипеда до температуры выше 95C (200F).

Если ваш двигатель чувствует, что он потерял некоторую мощность, а также , то теперь имеет немного более высокую максимальную скорость ... вы, вероятно, перегрели свои магниты ... и нет способа это исправить.

Конечно, наш опыт научил нас, что если двигатель абсолютно холодный в любых условиях, он, вероятно, несколько больше, тяжелее и дороже, чем необходимо для выполняемой работы.И… на другом конце шкалы , , если вы не можете держать руку на моторе , потому что он слишком горячий, то вы, вероятно, конвертируете слишком много ватт батареи в ненужное тепло. Так что ... любые температуры от комнатной температуры (во время круизного режима) до 60C (140F) при самых тяжелых нагрузках - это хороший оптимум для конструкции системы E-bike.


Это приводит нас к электромагнитам

Основной эксперимент в области электричества - обмотать медную проволоку вокруг стального гвоздя (99% железа).Когда вы проводите ток через провод, гвоздь временно становится магнитом . Затем… , когда вы обесточиваете провод , гвоздь перестает быть магнитом. Магниты имеют северный и южный полюс, и вы также можете повернуть полюсов магнита, поменяв местами положительные и отрицательные полюсы батареи, которую вы используете, чтобы сделать гвоздь магнитом.

Поменять полюса одного и того же электромагнита (назад и вперед) полезно, потому что это основной компонент того, как работают некоторые современных мотобайков.Один из самых основных законов магнитов состоит в том, что: противоположные полюса притягиваются друг к другу , а одинаковые полюса отталкиваются друг от друга .

Если РМ имеет свой северный полюс, обращенный наружу, и он расположен лицом к двум электромагнитам, которые расположены рядом друг с другом…. Вы можете видеть, что если электромагнит слева находится под напряжением, так что его полюс к северу обращен к PM, и электромагнит справа находится под напряжением, так что его полюс на юге обращен к PM, левый электромагнит будет на , толкая PM вправо, в то время как правый электромагнит на тянет его к право.


Прямой привод, редукторный или промежуточный привод

Двигатели с прямым приводом (DD) настолько просты, насколько это возможно. Они достаточно велики, чтобы не быть скрытными, несколько тяжелыми, а когда они не включены, у них есть небольшое магнитное сопротивление (называемое , зубчатое ).

Они остаются актуальными и, вероятно, выживут по нескольким причинам. Их простота удерживает их цену, так что они, вероятно, останутся самым доступным комплектом E-bike для начинающих. Кроме того, при скорости свыше 30 миль в час они могут выдерживать больше ампер и тепла, чем мотор-редукторы.И последнее ... в сочетании с синусоидальным контроллером они практически бесшумны. Концентраторы с прямым приводом

(DD) примерно так же просты. Ось и статор справа зафиксированы, а вращающаяся часть находится слева.

Мотор-редукторы имеют внутреннюю зубчатую передачу, которая позволяет двигателю вращаться примерно 5 раз при каждом вращении колеса. Это позволяет относительно небольшому и легкому двигателю иметь такой же крутящий момент, что и больший двигатель с прямым приводом. Одна из причин, по которой они очень популярны, заключается в том, что они включают в себя внутреннюю муфту свободного хода, поэтому, когда вы крутите педали без включения питания, он легко катится без сопротивления (без зубчатой ​​передачи).

Это самый популярный тип для уровней мощности от 250 Вт до 1200 Вт.

Мотор-редукторы с редуктором являются наиболее популярными для средних и низких уровней мощности.

Дополнительная сложность и стоимость среднего привода имеет очень специфические преимущества. Наиболее распространенный стиль позволяет мотору использовать велосипедные механизмы, и это огромная помощь для двух пользовательских профилей. Европейский Союз (ЕС) имеет низкий предел мощности 250 Вт, что делает его очень трудным для подъема на крутые холмы. Позволить небольшому двигателю переключиться на более низкую передачу - это серьезное улучшение.

Другой пользователь, которому нужно на середине пути, - это тот, кто поднимает тяжелую нагрузку на свой велосипед на дополнительных крутых подъема . (Каргобайк в Сан-Франциско?). Тем не менее, наиболее восторженных приверженцев мощных промежуточных приводов были внедорожники с полной подвеской…

Самым популярным заводским промежуточным приводом был привод Bosch с большим отрывом. Самым восхитительным средним приводом среднего класса был Bafang BBS02, а самым мощным внедорожным средним приводом является набор Lightning Rods 2800W (см. Нашу статью о комплекте LR здесь).Изменить: с 2016 года 1500 Вт BBSHD стала довольно популярной.

У среднего привода большое преимущество при подъеме на медленных и крутых подъемах.

Двухскоростной редукторный редуктор

Вот последнее добавление: компания Xiongda производит двухскоростной редукторный редуктор, который может оказать большое влияние на мир электрических велосипедов. Он имеет два набора внутренних зубчатых колес, и двигатель на ходу переключается на обороты, чтобы включить более низкую «подъемную» передачу.

В настоящее время у них есть только одна модель (по состоянию на 2014 год), которая представляет собой небольшой блок мощностью 500 Вт, предназначенный для европейского рынка.Тем не менее, если они когда-нибудь начнут создавать более крупный концентратор, который сможет обеспечить мощность 750 Вт с использованием 36 В, я считаю, что это будет очень интересным событием для клиентов из Северной Америки. (Прочитайте нашу статью о двухскоростной Xiongda здесь)


Щеткой и щеткой- МЕНЬШЕ

Поскольку ротор вращается, мы должны добавить метод включения и выключения катушек на роторе во время его работы , Для щеточного двигателя это достигается с помощью типа переключающего контакта, который трется об одну из вращающихся частей (см. Видео здесь).

«Щетки» - это контакты, которые обычно находятся на корпусе стационарного двигателя (поэтому степень износа можно проверить даже при работающем двигателе, так как щетка со временем становится короче), и они обычно разрабатываются таким образом, чтобы они легко чистить и заменять при необходимости. Часть щеточных контактов, рассчитанная на длительное время (поверхности, на которые щетки трутся), обычно прикреплена к валу ротора и называется коммутатором.

Это изображение обычного крошечного щеточного мотора.Он имеет два изогнутых магнита в статоре (прикреплен к внешней оболочке). Поскольку ротор в центре имеет только три катушки, коммутатор на конце вала имеет 6 контактов, против которых трутся две щетки. Одна щетка подключена к положительному проводу, идущему от контроллера, а другая щетка подключена к отрицательному.

Причина, по которой двигатели brushLESS пользуются популярностью у мастеров E-bike DIY, заключается в том, что… даже если вы захотите запустить 36 В на двигателе при первой установке, использование бесщеточного двигателя позволяет вам запускать этот же двигатель при различных напряжениях. ,Хабмотор 9C Direct Drive (DD) рекламируется для работы при 36 В / 48 В, но… победитель Пайкс-Пик использовал 111 В на 9C, без проблем.

Я читал, что щетки грязные, их нужно время от времени заменять и они менее эффективны, но… щетки рассчитаны на определенный диапазон напряжений (более высокие напряжения требуют большего расстояния), и строители DIY хотят свободы для экспериментов и Обновить. Справедливости ради, в щеточных двигателях (например, в больших Agni) используются контроллеры, которые стоят на МЕНЬШЕ дороже, чем бесщеточные контроллеры, и для некоторых производителей это остается существенным преимуществом.

Но как контроллеры для бесщеточных двигателей с постоянными магнитами узнают, когда включать и выключать электромагниты (в статоре) с идеальной синхронизацией? Поскольку это трехфазные двигатели (все катушки в статоре распределены по трем группам), в общем бесщеточном двигателе Ebike имеется три датчика Холла.

Каждый из трех датчиков Холла имеет три ножки (всего девять ножек), но трехфазный двигатель имеет только пять проводов Холла, выходящих из корпуса двигателя. Это связано с тем, что один провод обеспечивает положительный результат для всех трех датчиков, один провод обеспечивает заземление / отрицательный сигнал для всех трех датчиков, а затем три оставшихся провода предназначены для сигнала включения / выключения ... один сигнальный провод для каждого датчика.Сигнал представляет собой импульс низкого напряжения 5 В. Итак… 5 В подается на каждую положительную ветвь на трех датчиках Холла, и когда магнит рядом с датчиком, 5 В проходит через датчик Холла в сигнальную ветвь обратно к контроллеру.

Вот три датчика Холла в нормальной конфигурации. Левая нога на каждом датчике Холла является положительной, средняя нога - отрицательной, а правая нога - сигнальным проводом. На этой картинке средний датчик Холла неисправен (нет сигнала 5 В, когда вы кладете магнит рядом с ним), и он собирается выкопать, а новый эпоксидный обратно.Три красных провода соединены в один провод (положительный), три черных провода соединены в один провод (отрицательный) и синий / желтый / зеленый для трех сигнальных проводов 5 В.

При ремонте поврежденных проводов Холла 5 маленьких проводов для датчиков Холла должны иметь высокотемпературную тефлоновую изоляцию (вместо обычного ПВХ), но при желании они могут составлять всего 30 AWG. Из-за низкого тока усилителя сигнала Холла 24-AWG является достаточно жирным. Большинство контроллеров работают только с датчиками или без датчиков, но ... некоторые контроллеры имеют , оба: - возможность пуска в качестве датчиков (с использованием датчиков Холла), что обеспечивает очень хорошее медленное управление ... и затем переключение на управление без датчиков ,Наличие встроенной опции управления без датчика означает, что у вас всегда есть режим без напряжения, если вы перегреваете один из датчиков Холла.

Высококлассный двигатель Tidalforce (больше не в бизнесе) использовал оптических датчиков для информирования бесщеточного контроллера о положении ротора. Оптические триггеры могут работать на сверхвысоких оборотах, но Tidalforce решила использовать их, потому что они видели, как датчики Холла иногда повреждаются под воздействием тепла. Залы должны быть расположены рядом с магнитами ротора, а магниты ротора должны быть очень близко к полюсам статора, и ... это двигатель, который нагревается в двигателе.Это означает, что датчики Холла всегда будут рядом с горячими частями.

Оптические триггеры могут быть расположены вдали от источников тепла. Конечно, лучше всего избегать чрезмерного нагрева.

При наличии выбора двигателя с датчиками Холла или без них… всегда получает датчики Холла . Двигатель с залами все еще может работать с контроллером без датчика, но залы есть, если вы когда-нибудь захотите их использовать.

Матовые двигатели : PMG-132, Agni-95R, Etek (для щеточных двигателей не нужны датчики положения ротора, такие как датчики Холла / оптические системы)

Безщеточный : Марс, также ... около 5 лет назад, примерно каждый мотор ступицы E-bike прекратил производство щеточных втулок из-за низких продаж.Бесщеточные стали популярны в то время, когда неодимовые магниты начали преобладать в двигателях E-bike, примерно в 2000 году.


Почему 3-фазные?

Постоянные магниты в двигателе постоянного тока с постоянным магнитом (PMDC) всегда устанавливаются рядом друг с другом, причем чередующиеся поверхности полюсов направлены в сторону полюсов статора. Из-за этого у них всегда будет четного числа магнитов.

Электромагниты (катушки включения / выключения в статоре) обычно объединены в группы по три, называемые «трехфазными».Если вы представите, что 12 цифр на циферблате часов являются зубцами статора, то 1, 4, 7, 10 будут объединены в одну из фазовых групп, и эти четыре будут заряжены и обесточены на в то же время. Следуя этой схеме, 2, 5, 8, 11 будут второй фазовой группой, а 3, 6, 9, 12 будут третьей фазовой группой.

Однофазный двигатель DIY может стать образовательным проектом для начинающих. Их просто построить и понять. Однако они не работают плавно, так как каждый полюс в двигателе находится под напряжением и обесточен одновременно.Я видел 5-фазные и даже 7-фазные двигатели (Falco и Fisher & Paykel)… и они рекламируют себя как более плавные и эффективные.

Хотя 5-фазные / 7-фазные двигатели могут быть немного лучше, они также являются более сложными и более дорогими. В популярности 3-фазных двигателей нет ничего загадочного. Они достаточно плавные и эффективные в работе (намного более плавные, чем однофазные), а также они проще и дешевле, чем 5-фазные двигатели.


Inrunner или Outrunner

9009 - это общий тип двигателя, который большинство людей видят на регулярной основе.Внешняя оболочка неподвижна, а вращающийся ротор имеет постоянные магниты, прикрепленные к нему в центре двигателя. Аутентификатор - довольно странная конфигурация. Статор с его медными катушками находится в центре, и они прикреплены к одной из концевых пластин. Вал, внешняя оболочка и постоянные магниты (внутри оболочки) являются вращающимися частями. Outrunners распространены на моделях радиоуправляемых моделей (RC).

Вот основные компоненты общего RC-аутраннера.Сборка справа содержит все вращающиеся детали.

Разбрасыватель 80-100 RC (диаметром 80 мм и длиной 100 мм) и 80-85 многократно использовались в проектах по изготовлению электрических велосипедов. Контроллеры для них очень маленькие (но дорогие!). RC аутрансеры диаметром 63 мм использовались на фрикционных приводах E-bike, а также на скейтбордах с электроприводом.

Если два радиальных двигателя имеют одинаковый диаметр, выносной элемент отодвинет воздушный зазор подальше от оси, что увеличит его рычаг, обеспечивая больший крутящий момент на ватт.

На рисунке выше, масштабное изображение слева было масштабировано, чтобы соответствовать диаметру MAC справа. Поскольку катушки выше тонких магнитов, а конфигурация с опережением размещает магнитный поток, который является воздушным зазором между постоянными магнитами и катушками, ближе к краю двигателя ... это отводит мощность на такое же расстояние от вала, как возможно.

Это улучшает крутящий момент, приложенный к двигателю, благодаря дополнительному рычагу , , называемому «радиусом воздушного зазора».Это огромное преимущество для небольших моторов. Тем не менее, это также означает, что горячие катушки в аутранере будут отдавать свое тепло сердечнику, что, как правило, , а не , очень хорошо выделяет тепло двигателей для наружного воздуха.

4-дюймовый двигатель Transmagnetics - двигатель. Статор установлен вокруг внешнего края, а вращающийся ротор работает в центре. Эта конфигурация хорошо выделяет тепло.

При использовании двигателя с относительно небольшим диаметром ротора (в центре) должно вращаться намного больше оборотов в минуту, чтобы обеспечить одинаковую мощность (по сравнению с двигателем с одинаковым диаметром).Это означает, что иннернер должен иногда полагаться на большое внешнее сокращение (ремни и цепи), чтобы снизить выходную скорость до оборотов колеса. Помните, что 26-дюймовое колесо со скоростью 26 миль в час вращается со скоростью всего 333 об / мин, в то время как… электродвигатели обычно работают очень эффективно на скорости около 3000 об / мин.

Одно из преимуществ двигателя состоит в том, что, поскольку горячие катушки прикреплены к неподвижной наружной оболочке, они обычно хорошо отдают тепло наружному воздуху.

Inrunners : Astro, GNG, Transmagnetics, средние приводы, такие как Bosch, Panasonic и BBS02 / BBSHD.

Outrunners : большинство двигателей-концентраторов E-bike (с редуктором или с прямым приводом), большинство двигателей RC, таких как Turnigy.


кВ и «счетчик оборотов»

Вокруг каждого стального «зубца» статора в двигателе заданного размера имеется определенное воздушное пространство. Вы можете заполнить это пространство множеством витков тонкой проволоки или ... меньшим количеством витков толстой проволоки. Мотор с малым числом оборотов будет вращаться быстрее на каждый вольт, который вы применяете, а двигатель с большим количеством оборотов будет вращаться медленнее.

Это называется двигателем «Kv» от «Постоянное [на] напряжение» (я не знаю почему, но в нем участвуют немецкие исследователи в конце 1800-х годов). Kv мощного Кромотора составляет 9,3 об / мин на вольт. Так что ... 10 В будет крутить Cro на скорости 93 об / мин, а ... 100 В будет крутить 930 об / мин. Вы можете изменить Kv двигателей, удалив стандартные провода и перемотав их с другим диаметром провода, или переставив фазы с Delta на Wye / Star (что описано в части 2).

Вот два примеры того же самого статора от 80-85 RC outrunner.Один из них имеет обмотку с большим количеством оборотов (низкое значение Kv), а другой - с низким числом оборотов (высокое значение кв). иногда неправильно именуемые «скорость» и «крутящий момент», чтобы клиенты могли легче принимать решения. Компания QS имеет много различных Kv своих популярных хаб-двигателей. Завод Bafang производит свой популярный редуктор BPM в году и 9 различных Kv, но большинство розничных продавцов имеют в наличии только две самые популярные модели.

кВ = постоянное [на] напряжение

кВ = киловольт (1000 вольт)


Большое число полюсов, низкое число полюсов

Вероятно, самое большое преимущество использования большого числа полюсов в хабмоторе это то, что ... это означает, что вы можете использовать более короткие магниты, и это приводит к тому, что заднее железо может работать должным образом, в то же время НАМНОГО более тонкое ... и это экономит вес. На двух рисунках ниже сравните толщину наружных стальных колец, которые удерживают сегменты магнита в двух роторах.

Мотор-редуктор BMC находится слева, а Bafang-BPM с низким числом полюсов - справа. Зеленая печатная плата в верхнем левом углу - это то, что прикрепляет три датчика Холла. Три зала Холла BPM находятся на противоположной стороне.

На картинке выше вы сразу видите визуальную разницу между двигателем с высоким и низким числом полюсов. Преимущество (более дорогого) двигателя с высоким числом полюсов состоит в том, что если вы хотите использовать контроллер без датчика, то наличие большого количества малых полюсов обеспечит более плавный взлет с места остановки.

Однако, если вы думаете, что вы захотите попробовать более высокое напряжение позже (что ускорит вращение двигателя), вы можете обнаружить, что двигатель с высоким числом полюсов ограничен по частоте электрического переключения (как быстро каждая фаза имеет быть включенным и выключенным) при использовании общих контроллеров.

И тогда возникает проблема вихретоковых потерь. Вихревые токи слишком сложны, чтобы их можно было полностью объяснить, просто знайте, что для очень высоких оборотов в минуту вам нужны более тонкие расслоения и меньшее число полюсов, или ... вы достигнете определенного числа оборотов (различного для каждой конструкции двигателя), когда происходит внезапное и казалось бы необъяснимое увеличение тепла.

Одним из примеров этого является популярный мотор-редуктор BMC. Стандартная модель хорошо работает при 36 В и 48 В. Но когда строители начали использовать его при 60 В и 72 В (что заставляет его вращаться быстрее), у некоторых из них возникали тепловые пики, когда они находились на самых высоких оборотах (вызванных вихревыми токами и высокой частотой переключения). Илья на ebikessf.com модернизировал редукторы BMC с редукторами тоньше для строителей, которые хотят работать на более высоких оборотах.

Вот статор крошечного RC обгонщика с высокими оборотами.Вы можете видеть, что статор сделан из стопки из 22 очень тонких ламинированных листов толщиной 0,35 мм.

Сердечник статора должен быть изготовлен из некоторого типа стали, но они не являются сплошными блоками. Статор сделан из множества тонких ломтиков (называемых ламинациями), которые сложены вместе, чтобы получить окончательную форму. Ламинации толщиной 0,50 мм распространены и очень доступны (из-за большого объема производства).

Более тонкие (и немного более дорогие) ламели толщиной 0,35 мм являются следующим распространенным обновлением, но недавно я видел, как некоторые двигатели производятся с 0.27 мм лам Высокоэффективный двигатель Joby (больше не производимый) способен развивать скорость до 10 000 оборотов в минуту и ​​использует ламели толщиной 0,20 мм.

Слои с высоким числом оборотов в минуту также имеют более высокое содержание кремния в своей стали. Я не знаю, почему это помогает им работать круче, но это так. Типичный кремниевый сплав для ламинирования должен составлять около 3% Si. Можно найти сплав с 4% -6% Si-стали, но ... он также делает сталь очень хрупкой и трудной для формирования, поэтому ... 3% кремния в стальных пластинах двигателя распространено.


Осевой или радиальный

Осевые моторы встречаются редко, почти все моторы, которые вы можете найти в мире электрических велосипедов, будут с радиальным потоком.Двигатель Agni является одним из немногих осевых двигателей , и он хорошо работает (разработан Cedric Lynch ).

Я считаю, что причина того, что многие двигатели имеют радиальный поток, заключается в том, что на заводе можно изготавливать двигатели нескольких размеров и уровней мощности, просто увеличивая или уменьшая статор статора. Были примеры двигателей с осевым потоком, которые добавляли больше статоров и роторов на один вал, но это удваивает размер ... вместо того, чтобы позволить семейству двигателей иметь много маленьких шагов в диапазоне размеров.

Вот видео с небольшим осевым потоком, очень похожим по конструкции и действию на почищенные Agni, PMG и Etek (Марс почти идентичен, но он безщеточный). На видео показан только один статор с постоянными магнитами, но перечисленные двигатели имеют два статора с одной катушкой вращающегося ротора в центре. Обратите внимание на две подпружиненные щетки в начале (сделанные из углерода).

Поскольку в центральной области внутри обычного двигателя с радиальным потоком нет магнитов или электромагнитов, осевой поток такого же диаметра и ширины будет иметь больше магнитных взаимодействий.Это делает осевой поток более плотным в расчете на объем, что также означает, что… вы можете получить одинаковую выходную мощность при одинаковых входных ваттах с немного меньшей осевой осью по сравнению с большей радиальной.

Осевой = Agni-95R, PMG-132, Mars, Etek, Heinzmann

Radial = Почти все двигатели ступиц E-bike, RC моторы, Astro, GNG, Трансмагнетики, мотоциклы с нулевым расходом

Двигатели с радиальным потоком являются общими, а осевые - редкими, но… оба могут хорошо работать, если спроектированы с самого начала для конкретной задачи.

Вот видео о разборке Агни, одного из немногих осевых двигателей, доступных для общественности.

Вот самодельный осевой двигатель от члена ES Лебовски. Если вы хотите создать самодельный двигатель мощностью 1000 Вт с нуля для системы ebike без втулки, то одностаторный двухосевой роторный осевой двигатель Lebowski является лучшим двигателем BY FAR.


Импульсные электродвигатели с переключением частоты

Tesla Model-3 использует импульсный электродвигатель с переключением сопротивления, поскольку редкоземельные элементы в неодимовых магнитах обычных двигателей станут узким местом для будущего производства двигателей.Я не знал, что это было, поэтому я исследовал это и выкопал все, что мог найти на них. Чтобы прочитать о двигателях с переключаемым сопротивлением, нажмите здесь.

A Крутое видео, которое я нашел

Вот 8-минутная youtube от Avid Technology по конфигурации двигателя.

https://www.youtube.com/watch?v=E5VS4s-R7vk


Вот ссылка на «Автомобильные технологии, ознакомьтесь с условиями, часть-2». Он охватывает:

Соотношение фаз / ток батареи

Захваченная магнитная область / SMA

Скорость касательного магнита / TMS

Насыщение

Скорость магнита на

мкс / метр Back-EMF

Индуктивность

Закон Ома

Delta / Wye


Написано Ron / Spinningmagnets, май 2014 г.

.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020