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Originally posted by Odi@16 settembre 2005, 00:55
OK, correggetemi se sbaglio:
-Il numero di denti caratterizza la coppia e il nr di giri del mio motore, meno denti ho maggiore è la velocità di rotazione, ma minore è la coppia.
- più magneti metto più l'effetto "riduttore magnetico" sarà maggiore
- magiore è la sezione del filo, minore è la resistenza, minore temperatura
- esistono due tipi di avvolgimenti:
A stella, ideale per grandi coppie con bassi assorbimenti, ma alto voltaggio
A triangolo ideale per alto nr di giri, ma con alto assorbimento.
- nel caso uso il tradizionale avvolgimento con 9 denti e 12 magneti uso l'avvolgimento tradizionale: un dente si e uno no (3 denti) da farsi per 3 fili diversi tutti in senso orario.
Se invece per motivi di magneti o campana devo mettere solo 10 o 8 magneti l'avvolgimento è: dente dopo dente (3 denti) uno in senso orario, poi antiorario, e di nuovo orario.
- la campana deve essere un buon conduttore magnetico (ferrosa) mentre la base può essere di qualsiasi materiale.
- la distanza fra i magneti e lo statore non deve superare i 0,5mm
- finiti gli avvolgimenti è consigliabile coprire le spire con epoxy
... + o - c'è tutto? 
domanda, posso fare avvolgimenti con un fascio di fili anziché con uno solo? se si, cosa ci guadagno?
Domanda 2, il nr di magneti deve essere sempre pari? indipendentemente dal numero di denti? posso metterne più di 12? se si cambia qualcosa nell'avvolgimento?
Saluti!
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Ciao Odi, ti rispondo io perche' come potrai vedere cercando i vari post nei forum di esperimenti con i motori ne ho fatti parecchi realizzando anche qualche motore senza tornio e con statori autocostruiti in vari modi....
<MODE PARANOICO ON>
Mi sembra che tu abbia capito quasi tutto .... la cosa che devi tener presente e' che non e' difficile fare un motore che funziona, la cosa difficile e' farlo efficiente e che per la tua applicazione lavori possibilmente in coppia massima ....
Quando realizzi un motore la prima cosa che ti devi domandare e' che elica metterai e a quanti giri vuoi che questa compia in base alla trazione che vuoi ed alla velocità in m/s tipica a cui il motore lavorerà.
Anche se ovviamente non e' la bibbia, delle indicazioni di massima le puoi trarre dal programma propeller selector.
Da questo programma puoi ricavare fondamentalmente la potenza in watt fornita sull'asse dell'elica e la conseguente potenza in ingresso. Tieni conto che non sono i dati "veri" ma solo una base di partenza. Ci sono troppe variabili che possono spostare l'assorbimento reale ma se il programma ti dice 100 watt potresti avere all'atto pratico 120 o 80 ma sicuramente non avrai bisogno di 200 watt.
Con questo dato in base alla tensione a cui vuoi alimentare il motore ti calcoli la corrente assorbita dalla batteria. Considerando praticamente nulla la dissipazione di potenza (magari somma un 10% per sicurezza) nel regolatore il tuo motore dovrà dissipare questa potenza. Una parte si trasferirà in potenza meccanica trasferita al carico mentre l'altra in potenza elettrica. E' molto difficile dire a priori quali ripartizioni di potenza saranno quelle del tuo motore ma puoi fare dei calcoli di efficienza. Un buon motore elettrico ha efficienze sull'ordine dell 90% o anche di piu' ... pero' questo dato si riferisce all'efficienza a vuoto cioe' senza carico. Con il carico l'efficienza scenderà e già avere un 60% di efficienza sotto carico e' una buona cosa. Quindi se il tuo motore deve assorbire 100 Watt ed e' efficiente sotto carico al 60% 40 Watt si trasformeranno in calore e dovranno essere dissipate dagli avvolgimenti che sono tre. Ora dobbiamo calcolarci la corrente che gli avvoglimenti dovranno sopportare e dovremmo fare dei calcoli piu' complessi considerando la forma della tensione, il periodo e lo sfasamento tra tensioni e correnti.... pero' se fai i conti per una tensione continua otterrai un surdimensionamento del motore.. puoi quindi partire da li e poi dividere questo valore per 3 (mi scuseranno i puristi ... ma io sono un ingegnere e mi servono dati pratici ... lascio ai fisici i calcoli esatti). Dovresti utilizzare la resistenza dinamica e fare dei calcoli utilizzando la frequenza di oscillazione delle correnti e gli sfasamenti .... ma e' un po complicato.... meglio fare cosi' : Dovresti dissipare 40 watt che su tre avvoglimenti sono circa 13 Watt. Se alimenti con 8 celle circa 10 Volt ogni avvoglimento (W= I*V) ha come target 1.3 Ampere. Considera come base di calcolo 1mm2 di sezione di filo di rame per ampere che scorre quindi ti servirebbe un filo di sezione 1.3mm2 (in continua) quindi come abbiamo detto prima dividendo per 3 0.43 mm2 pari ad un raggio di 0.4 mm circa.
<MODE PARANOICO OFF>
Adesso dobbiamo decidere quante spire avvolgere .... purtroppo non mi sembra esista una soluzione in forma chiusa per predire esattamente il numero di spire.... almeno io non la conosco.... qui puoi utilizzare le esperienze di chi ha realizzato altri motori da cdrom
Per la configurazione a stella di solito le spire variano da 14 a 20 circa
Piu' spire metti piu' lento sarà il motore e maggiore la coppia
Per la configurazione a delta le spire variano da 18 a 24, anche in questo caso piu' spire metti piu' lento sarà il motore e maggiore la coppia
Piu' avvicini i magneti allo statore piu' il regolatore avrà facilità di sincronizzare la rotazione e maggiore sarà la coppia ottenibile
Lo statore dovrà sempre essere con un numero di denti pari ad un multiplo di 3 quindi 3n mentre i magneti dovranno sempre essere un multiplo di 2 quindi 2m.
Non tutte le combinazioni sono possibili pero' e ti spiego perche', con 9 denti e tre avvoglimenti in ogni fase di conduzione ci sono sempre due avvolglimenti attivi ed uno passivo e quindi siccome n=3 (numero di avvolgimenti) in ogni fase ne avrai attivi 2 e quindi ci saranno sullo statore 3*2 = 6 poli magnetici attivi.... quindi i magneti fissi potranno essere 6 o 12 o 18 ecc.ecc... ovviamente il numero di magneti dovrà essere scelto in base al rapporto di riduzione che vuoi e allo spazio disponibile... devi far in modo che su un dente dello statore non si verifichi mai che due magneti di polarità diversa si affaccino sullo stesso dente questo comporta che in base alla larghezza del dente esisterà una minima larghezza del magnete oltre la quale due magneti si affacciano sullo stesso dente.
Le altre combinazioni con 8 o 10 magneti funzionano con un diverso schema di avvolgimento ma il principio e' sempre lo stesso in una fase sono alimentati solo due dei tre avvolgimenti e devi far in modo che ad ogni ciclo ci sia uno sfasamento angolare del campo magnetico.... Inoltre se hai 12 magneti avrai 6 coppie magnetiche e quindi per una rotazione meccanica completa il tuo campo elettrico dovrà compiere 6 oscillazioni complete. Questo comporta che se il tuo motore deve andare a 12000 giri il regolatore dovrà cloccare il motore a 72 Khz. Se quindi al massimo vedi che il motore perde colpi .. come se sputacchia (si chiama "misfire" in gergo) non e' detto che sia il motore fatto male potrebbe darsi che il regolatore non ce la faccia per vari motivi a sincronizzare il motore.
.... oddio .. mi rendo conto che sto scrivendo un poema e magari sono andato fuori tema rispetto alle domande che hai fatto ... spero di non averti annoiato .. comunque rispetto a quello che chiedi
a) piu' fili nell'avvolgimento .. sicuramente si ... cosa ottieni .. avvolgimento piu' flessibile maggiore superficie di rame (la corrente in dinamica tende a scorrere sulla superficie) quindi ti varia il fattore velocità del cavo .. maggiore risposta ai transienti di corrente.
alla domanda mi sembra di aver già risposto ...
Se vuoi un motore veloce per eliche piccole con 9 denti metti 6 magneti con avvoglimento ABCABCABC (3 coppie quindi fattore riduzione 3:1) mentre se vuoi bassi giri e alte coppie metti 12 magneti e su campane maggiori 18....
Per la sezione del filo parti da 0.35 e usa la massima sezione possibile in base alle spire ed alla dimensione dello statore.. otterrai di scaldare meno e quindi motore piu' efficiente.
Per il momento mi fermo qui, pero' se hai altre domande e hai la pazienza di leggermi ti rispondo volentierissimo
Ciaooooooooo