Svenska ElektronikForumet

Jag vill ha servon till min CNC fräs men tyvärr verkar det vara snuskigt dyrt med sånt i Sverige (som allt annat kul). Så jag började fundera på om man skulle kunna slänga ihop en egen motor!

Funderade först på en borstad motor men jag har hört att borstarna ska vara väldigt svåra att få till bra, och borstlösa motorer är mekaniskt sett enklare och effektivare!

Jag råkar ha 10 stycken riktigt starka 40*10*6 mm neodym magneter så jag utgick från dom. Rotorn tänkte jag mig att man gör i nylon eller någon annan plast för att den ska vara lätt och göra motorn responssnabb! Den är 80 mm i diameter och 40 mm lång, 12 mm axel i silverstål och 2 kullager.



Gjorde lite beräkningar på hur stort vridmoment magneterna ska räcka till:

"The power F from the magnetisized pole working on the rotating magnet is proportional to the magnetic flux B in the air gap and the area of iron A and equals: F = A x 4 B ^ 2"

F = 40 x 4(1^2) = 160 N
Arean: 4x1 = 4 cm2 * 10 magneter = 40 cm2
Flux satte jag till 1 vilket anses som konservativt när det gäller neodym magneter.

Momentet = 160 N x 0,08 m = 12,8 Nm
Motorn ska teoretiskt sett klara det momentet vid alla varvtal!

Kraftåtgång för 12,8 Nm vid 100 rpm och 100% verkningsgrad blir 1340 W

Jag vet att 12 Nm är väääääldigt overkill för en liten CNC fräs Men jag tänkte sikta på att dimensionera spolarna så dom klarar 1500 W vilket bör göra att dom håller sig kalla vid normal användning! Magneterna får inte bli mer än 80 grader varma!

Tänkte linda spolarna runt laminerade kärnor... Tar gärna sypunkter och tips! Speciellt gällande spolarna!!

Jag har läst om BLDC byggen på en tysk sida någonstans. Återkommer när jag hittar den.

EDIT:

http://www.powercroco.de/

Byggde dom RC motorer för flygplan? Jag har en länk med det nånstans! Det verkar inte vara omöjligt iaf

Jag tänkte länge jag skulle svara här men det föll bort, mest pga att jag glömde bort att leta reda på mina anteckningar från motordesignkursen.

Iaf, två funderingar har jag lite spontant. För det första, orkar plasten hålla magneterna i rotorn. Det är _rejält_ starka magneter du har där och när de både slits ur av krafterna från magnetfältet och centrifugalaccelerationen så blir påfrestningarna rätt jättestora.

Fundering nummer två är att du kanske borde sluta magnetfältet i rotorn för att få upp verkningsgraden. Nylon har väl samma magnetiska egenskaper som luft och det gör att man inte kan trycka upp magnetfältet speciellt mycket. Dessutom borde du få fringing flux(hmm, nån bra svensk översättning nån?), dvs magnetfält som går direkt mellan magneterna istället för över i statorn.

Jag ska leta lite efter mina anteckningar i nästa vecka och se om jag kan klura fram hur man ska räkna lite på det och hur man lämpligast bygger.

Det vore mycket intressant!!

De BLDC-motorer jag har sett är såkallade "outrunners" där magneterna sitter på innersidan av et metallhölje och spolerna sitter inuti. Sedan roterar höjlet och spolerna står fast.

Detta ger att det magnetiska fluxet hållas kvar och att centrifugalkraften motverkas av ett stålrör.

Varför kan inte en synkronmation få kallas synkron-masik/-motor?

JBV: Jag har inte boken till kursen tyvärr, men jag ska leta lite efter materialet. Ska dock iväg nu i helgen, så det blir efter det.

Icecap: Typ som in-och-ut-vända motorer eller? Rotorn sitter på utsidan om statorn? Det är ju definitivt en smart lösning på påfrestningsproblemen.

danei: Jag har gett upp att försöka kalla dem synkronmotorer. Folk begriper inte vad man menar. Men man kan ju iaf göra distinktionen att motorer på över 200 V är synkronmotorer och det under är BLDC. Men sen finns det ju folk som kallar SR-motorer för BLDC också.

Vad har spänningen med saken att göra? SR-motorer? vad menar du med det?

Man kanske ska bygga den som en frameless motor!? Borde gå få tag på bilder på såna så man ser vad för lösningar dom har!

Skall du ha ut max kraft från den så skall magneterna helst sitta i ett magnetiskt ledande material eller på något sätt så att magneternas poler närmast axeln är magnetiskt sammankopplade.

Jag har ju en cnc fräs så jag kan ju fräsa ut lamineringar om jag hittar en lämplig plåt! Då kan man ju dessutom göra snedställda spolar!!

danei: Jag menar att det är inte vanligt att motorer på under 200 V kallas synkronmaskiner, utan folk i allmänhet brukar kalla dem BLDC-motorer. När det handlar om motorer på över 200 V är det få som tar fel på vad det verkligen handlar om.
SR-motorer, eller Switched Reluctance (nån som kan översätta?), är en annan typ av BLDC-motor där man inte har magneter i rotorn, utan ett magnetiskt ledande material som man ställer in i magnetfältet. Fördelen med denna typ av motor är att rotorn blir extremt lätt att tillverka(lika lätt som en asynkronmaskins) samt att lindningarna blir lätta att göra eftersom de sitter runt en pol, istället för mellan poler i statorn. Bland annat kan man hitta motortypen i vissa stegmotorer. Ska se om jag kan hitta en schematisk bild.

JBV: Lamineringar är mycket bättre att använda för rotorbygge. Det som behövs är dock isolerad eller lackad plåt eftersom syftet med lamineringen är att minska strömmen vinkelrätt med magnetfältet. Jag har hittat anteckningarna till kursen, men de låg på en skyddad del av hemsidan. Ska tolka dem och lägga upp förklaringar på det lite senare.

Skillnaden mellan en BLDC och en synkronmotor är inte motorn, utan invertern (drivsteget). Synkronmotorn drivs med 3-fas sinusspänning medan BLDC-motorn switchas i ett mönster. Det har inget med spänningsnivåer att göra.

Bör ju inte vara några problem att lacka plåten själv! Frågan är vilken sorts plåt man ska använda... Prototypmotorn får nog bli med bara 2 av magneterna!