Jak dziala silnik BLDC/PMSM |
Autor |
Wiadomość |
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Śro 28 Wrz, 2016 Jak dziala silnik BLDC/PMSM
|
|
|
Jak w temacie. Czy moglby mi ktos na chlopski rozum wytlumaczyc czemu zawsze w tych mocniejszych silnikach uzywa sie wielu warstw cieniutkich laminacji niz nie po prostu jedna gruba? Jakie to ma zalety. I czy ktos ma moze jakies fajne materialy opisujace jak zrobic model matematyczny takiego silnika? |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Śro 28 Wrz, 2016
|
|
|
Wlasnie samemu znalazlem odpowiedz na wiki na swoja pierwsza czesc pytania, moze kogos zainteresuje. Odpowiedzia sa prady wirowe:
Prądy wirowe szkodliwie wpływają na sprawność urządzeń elektrotechnicznych. Zjawisko to uwidacznia się w magnetowodach obwodów prądu zmiennego, wykonanych z materiałów przewodzących prąd, np. prądnice czy transformatory. Z tego też względu nie wytwarza się tych elementów z jednolitych brył metalu, lecz składa się np. z pakietów cienkich blach, odizolowanych wzajemnie warstwą izolacji (emalia, lakier, utlenienie powierzchni) lub wykonuje z substancji nie przewodzących prądu elektrycznego (np. z ferrytów).
Co ciekawe straty rosna z kwadratem grubosci laminatu wiec najlepsze sa jak najciensze i w sporej ilosci
Druga czesc pytania to dalej nie wiem. Czy ma ktos jakies wzrory wyliczajace moment i predkosc silnika synchronicznego bez komutatora? |
|
|
|
|
jszk
stażysta jszk
Pomógł: 4 razy Wiek: 53 Dołączył: 14 Mar 2016 Posty: 128 Skąd: Szczecin
|
Wysłany: Śro 28 Wrz, 2016
|
|
|
qaz33 napisał/a: | W
Druga czesc pytania to dalej nie wiem. Czy ma ktos jakies wzrory wyliczajace moment i predkosc silnika synchronicznego bez komutatora? |
Dla silnika synchronicznego jest to proste - częstotliwość przez pary magnesów
Tylko że silniki w rowerach niekoniecznie są synchroniczne |
_________________ http://forum.arbiter.pl/viewtopic.php?t=4852 |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Śro 28 Wrz, 2016
|
|
|
Jak to nie? masz przyklad asynchronicznego silnika w jakims rowerze? Kiedys jakis rusek niby zrobil ale to byla 15kg krowa o mocy 1000W
Mi chodzi o predkosc i moment maksymalny dla danego silnika i wzory na wyliczanie w nich strat i sprawnosci. Napewno by sie cos takiego przydalo bo w tych kalkulatorach online to jest malo silnikow do wyboru. |
|
|
|
|
maniekrox
prezes maniekrox
Pomógł: 22 razy Dołączył: 26 Sie 2014 Posty: 909 Skąd: Gdańsk
|
Wysłany: Śro 28 Wrz, 2016
|
|
|
Qaz napisałeś dobrze, ale nie o miedzi tylko o rdzeniach silników, transformatorów. Jak się przyjrzysz stojaków naszych silników to zauważysz że też jest zwiniety z cienkich blach. Natomiast jeżeli chodzi o uzwojenie to wg mnie może chodzić o objętość - czyli jest większe wypełnienie miedzia duża ilością drutów o małym przekroju niż niewielu z dużą. Optymalnym byłoby nawijac silnik drutami o kwadratowym przekroju, ale żaden z producentów silników do rowerów tak nie robi;) |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
Kwadratowymi? No ale niby dlaczego? Z tego co sie orientuje to nie ma znaczenia czy dasz jeden drut 5mm2 czy 10 drutow po 0.5mm2 ale w tym drugim przypadku upchasz wiecej miedzi bo sie wszystko lepiej rozlozy co jest zreszta logiczne.
Wiesz ze ja tez studiowalem elektronike i miedzy innymi silniki ale za moich czasow to jedynie jakies szczotkowe badziewia albo AC sterowane w otwartej petli. Moj profesor od silnikow na polibudzie nawet nie wiedzial co to jest BLDC wiec chcialbym troche poszerzyc wiedze w tej dziedzinie. No i fajnie by bylo wreszcie zakonczyc spor miedzy silnikami szybkimi a wolnymi.
PS. Jezeli ci o efekt naskorkowatosci (czy jak sie to tam pisze) to on nie ma dla nas znaczenia przy tak niskich czestotliwosciach |
|
|
|
|
tas
szef tas
Pomógł: 154 razy Dołączył: 02 Kwi 2012 Posty: 6169 Skąd: Beskidy
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
Na pewno nie ma znaczenia? Tranzystory tną przebieg sinus na dużo małych szpilek, to się wlicza w przesył wysokich częstotliwości?
500RPM x 26 par magnesów x 26szpilek (zgaduję, pewnie jest wiecej) w przebiegu jednego sinuska = 5.6kHz
Nie znam się, ale brzmi interesująco hehe |
_________________ Silniki, sterowniki : SKLEP tel: 792304416
Kod rabatowy: "FORUM"
Ogniwa: SKLEP
Blog o ebajkach BLOG |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
A nie, przelaczanie mosfetow i szpilki nie maja tu nic do rzeczy. Liczy sie tylko czestotliwosc plynacego pradu. Tu znalazlem fajny kalkulator:
http://elektronikjk.republika.pl/a32.html
Czyli w silniku np firmy QS (wszystkie wersje maja 16par magnesow) 500rpm=8.33obr/s czyli 8.33 x 16= 133.3Hz glebosc calkowitego wnikania pradu to 5.69mm czyli maksymalna srednica drutu moglaby miec ponad 11mm aby wykorzystac cala powierzchnie. |
|
|
|
|
Pavyan
kierownik
Pomógł: 7 razy Dołączył: 17 Kwi 2015 Posty: 383 Skąd: Mazowsze
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
qaz33 napisał/a: | [...] Prądy wirowe szkodliwie wpływają na sprawność urządzeń elektrotechnicznych. Zjawisko to uwidacznia się w magnetowodach obwodów prądu zmiennego, wykonanych z materiałów przewodzących prąd, np. prądnice czy transformatory. Z tego też względu nie wytwarza się tych elementów z jednolitych brył metalu, lecz składa się np. z pakietów cienkich blach, odizolowanych wzajemnie warstwą izolacji (emalia, lakier, utlenienie powierzchni) lub wykonuje z substancji nie przewodzących prądu elektrycznego (np. z ferrytów).
Co ciekawe straty rosna z kwadratem grubosci laminatu wiec najlepsze sa jak najciensze i w sporej ilosci [...] |
Widzę to tak: wszystkim rządzi optymalizacja, więc nie do końca "jak najcieńsze"
A jedna optymalizacja to koszty, druga zaś optymalizacja to kwestie techniczne - oczywiście obie ściśle związane ze sobą
W silnikach/transformatorach jedna sprawa to jak najwyższe wypełnienie okna miedzią (cienka izolacja, optymalna powierzchnia przekroju drutu, i ew. dodatkowo przekrój w kształcie kwadratu/prostopadłościanu), a druga to zawartość żelaza w rdzeniu.
Tu na pewno rządzą koszty wytworzenia blachy o określonej grubości, ale także dochodzi izolacja - im więcej (cieńszych) blach, tym więcej materiału izolacyjnego, a więc mniejsza zawartość procentowa żelaza w objętości rdzenia (czyli mniejszy maksymalny strumień magnetyczny) - i ten ujemny wpływ "pocieniania" blach w pewnym momencie przestanie równoważyć efekt zmniejszenia strat od prądów wirowych.
Tak więc z reguły stosuje się blachy krzemowe (krzem dla zwiększenia rezystancji blachy) od 0,4 do 0,8mm, rzadko widziałem cieńsze lub grubsze
Co efektu naskórkowego, to biorąc pod uwagę średnice drutu stosowanego w tutaj omawianych silnikach i głębokości wnikania prądu przemiennego, uważam że naskórkowość nie ma praktycznego znaczenia do częstotliwości przynajmniej kilkudziesięciu kHz.
Co innego może być, gdy uproszczony sterownik daje poszatkowaną czy zębatą quasi-sinusoidę, i pojawiają się wysokoczęstotliwościowe harmoniczne - ale nie znam się na sterowaniu BLDC, nie mam pojęcia jakie mogą być efekty. |
|
|
|
|
qaz33
szef qaz33
Pomógł: 15 razy Dołączył: 07 Kwi 2014 Posty: 1464 Skąd: Gdynia
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
Pavyan masz racje. Nie wzialem pod uwagi izolacji. Tak wiec te 0.4-0.8mm to musi byc jakas najbardziej zoptymalizowana grubosc.
Co do naskorkowosci to juz napisalem. Napiecie nie ma tutaj znaczenia, (zreszta w FOC i tak masz tylko ok 1% THD a prad jest podwojnie calkowany przez cewki)
Zrobilem dzisiaj za pomoca poradnikow model silnika bldc w simulinku. Musze tylko dorobic model sterownika i bedzie mozna samemu robic jakiekolwiek wykresy jakie sie chce na kazdy silnik |
|
|
|
|
JerzyZ
Zasłużony dla zlotu EV
Pomógł: 7 razy Dołączył: 16 Lip 2010 Posty: 794 Skąd: Warszawa - Ursynów
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
A może po prostu małym chińskim rączkom łatwiej nawijać miękką "licą" niż grubym, twardym drutem - i nie psuje się im na tych rączkach naskórek (tak więc teoria o naskórkowości jest słuszna) |
|
|
|
|
Eryk1000
szef
Pomógł: 25 razy Wiek: 40 Dołączył: 22 Lis 2013 Posty: 1119 Skąd: Wadowice
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
qazz33 ma rację z tą naskórkowością, zakładając że silniki są nawiniete żyłami max do 1mmkw. i nasze sterowniki z sinusem pracują max do 20kHz, sabek zdecydowanie niżej to nic specjalnego się tam nie dzieje tak więc ten problem można pominąć |
_________________ Jeżdżę na :
E-Giant Terrago
Viking Power 6000W + |
|
|
|
|
mrgiver
młodzik
Pomógł: 2 razy Dołączył: 02 Mar 2012 Posty: 74
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
qaz33 napisał/a: | Zrobilem dzisiaj za pomoca poradnikow model silnika bldc w simulinku. Musze tylko dorobic model sterownika i bedzie mozna samemu robic jakiekolwiek wykresy jakie sie chce na kazdy silnik |
Pochwalisz się, z czego korzystałeś? Jakieś książki, artykuły ogólnodostępne?
A co do matlaba: nie wystarczy na początek
Kod: | open ac7_example
% lub
open ac7_example_simplified |
I skorzystanie z kalkulatorów, które są tam dostępne? |
|
|
|
|
Pavyan
kierownik
Pomógł: 7 razy Dołączył: 17 Kwi 2015 Posty: 383 Skąd: Mazowsze
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
JerzyZ napisał/a: | A może po prostu małym chińskim rączkom łatwiej nawijać miękką "licą" niż grubym, twardym drutem - i nie psuje się im na tych rączkach naskórek (tak więc teoria o naskórkowości jest słuszna) |
Żartujesz, ale to cała prawda - nawinięcie uzwojenia o przekroju 6-16mm² (chyba w tych okolicach są przekroje uzwojeń większych silników) i możliwie ścisłe wypełnienie miedzią ciasnych kanałków stojana silnika byłoby praktycznie niemożliwe jednym grubym przewodem (dla każdych rączek ); nawijanie zaś 6-16 drutami o średnicy 1,2mm (czyli 1mm²) i łączenie ich równoległe czyni to zadanie w ogóle możliwym.
Zresztą, czy naskórkowość nie dałaby już o sobie znać przy częstotliwości 20kHz i drucie o średnicy 4-4,5mm? Nie wiem, ale podejrzewam, że w takich warunkach już mogłoby się pojawić to zjawisko - choć z pewnością nie w stopniu krytycznym.
A nawijanie wieloma cieńszymi przewodami przy okazji gasi w zarodku i tą sprawę. |
|
|
|
|
Eryk1000
szef
Pomógł: 25 razy Wiek: 40 Dołączył: 22 Lis 2013 Posty: 1119 Skąd: Wadowice
|
Wysłany: Czw 29 Wrz, 2016
|
|
|
Pavyan napisał/a: |
Zresztą, czy naskórkowość nie dałaby już o sobie znać przy częstotliwości 20kHz i drucie o średnicy 4-4,5mm? Nie wiem, ale podejrzewam, że w takich warunkach już mogłoby się pojawić to zjawisko - choć z pewnością nie w stopniu krytycznym.
A nawijanie wieloma cieńszymi przewodami przy okazji gasi w zarodku i tą sprawę. |
Tak da o sobie znać Nie spotkałem się jednak z silnikami do ebajków które były by nawijane czymś grubszym niż wiązka przewodów po 1mmkw każdy. |
_________________ Jeżdżę na :
E-Giant Terrago
Viking Power 6000W + |
|
|
|
|
|