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Dunque ... iniziamo per gradi perchè ci sono diverse questioni da affrontare.
Ad umberto rispondo nel seguito del post sul valore della resistenza interna.
La dimensione del tuo motore è di 28mm x 20mm quindi approssimativamente la lunghezza netta del lato interno dello statore da avvolgere piu o meno sarà di circa 10mm. Ogni spira avrà una lunghezza lineare di 10+10mm = 20 mm. 20 mm * 13 spire = 260 mm.
Per ogni fase nello schema ci sono 4 avvolgimenti quindi 260*4 = 1040 mm pari a 104 cm.
4 fili in parallelo da 0.25 mm lunghi 104 cm hanno un area efficace (sezione del rame) 0.1963 mmq e presentano una resistenza di 91.3 mOhm
2 fili in parallelo da 0.35 mm lunghi 104 cm hanno un area efficace (sezione del rame) 0.1924 mmq e presentano una resistenza di 93.1 mOhm
1 filo da 0.5 mm lungo 104 cm ha un area efficace (sezione del rame) di 0.1963 mmq e presenta una resistenza di 91.3 mOhm
Quindi se vuoi riavvolgere il motore com'era puoi scegliere se avvolgere 4 fili da 0.25 per 13 spire oppure due fili da 0.35 come ti ha detto Umberto oppure un solo filo da 0.5.
Sulla scelta se sia meglio avvolgere piu fili rispetto ad uno solo ci sono in giro per i forum internazionali molti post e discussioni. Avvolgere con piu fili fini ha il vantaggio di adattarsi meglio alla geometria del supporto in quanto i fili sfruttano meglio gli spazi a parita di sezione utile complessiva. Tieni presente che pero' ciascun singolo filo ha un rivestimento di smalto piu sottile e che i vari fili in parallelo difficilmente saranno identici e quindi è probabile che ci siano sbilanciamenti di correnti. La probabilità che si surriscaldi il rivestimento di uno dei singoli fili è piu elevata. Nel girare gli angoli mentre tiri i fili è piu facile rovinare il rivestimento e fare dei corti quindi per il neofita è piu semplice avvolgere con un singolo filo piuttosto che con molti fili. Tieni presente che piu rame metti negli avvolgimenti (come sezione intendo) meno resistenza ohmica avrà il tuo motore e questo è un bene per le considerazioni che farò successivamente per Umberto.
Se quindi ad esempio ci fosse spazio per fare 13 spire di filo da 0.6 sarebbe meglio ... la scelta dipende sopratutto da fattori meccanici di posizionamento delle spire e da quanto rame riesci a mettere nel motore.
Qualcuno potrebbe chiedere ma come mai il valore complessivo di resistenza delle specifiche è 58 mOhm mentre la lunghezza di ciascuna fase porta una resistenza complessiva di 91 mOhm. Vediamo che succede quando facciamo la connessione a triangolo.
I tre fili sono come tre resistenze connesse tra di loro tra i vertici di un triangolo. Prendiamo ad esempio un triangolo ABC e chiamiamo R1 la resistenza tra A e B con R2 quella tra B e C e con R3 quella tra A e C.
Se misuriamo la resistenza ai capi A e C abbiamo R1+R2 in parallelo a R3
Poichè abbiamo calcolato che ciascuna fase ha una resistenza di circa 91 mOhm abbiamo R1=R2=R3 = 91 mOhm.
Il valore quindi di resistenza complessiva tra A e C è pari a 91+91 in parallelo a 91
Rtot viene quindi pari a circa 60 mOhm che torna esattamente con le specifiche iniziali del motore.
@Umberto
La resistenza interna equivalente di un motore è un fattore molto importante in quanto determina la sua risposta termica allo scorrere delle correnti. Se noi consideriamo la corrente continua erogata dalla batteria che supponiamo per semplicità a 12 Volt di questo motore che è specificato per assorbire 15 Ampere osserviamo che questa eroga continuamente 180 Watt. Purtroppo queste 180 Watt non si trasferiscono tutte sul carico utile (potenza meccanica sviluppata dall'elica) ma una quota parte si disperde in energia termica dissipata sugli avvolgimenti per effetto Joule e una parte per gli attriti meccanici. I motori elettrici hanno di solito una buona efficienza a vuoto che puo anche essere superiore al 95% ma questa efficienza scende drasticamente quando c'e un carico (elica) Un valore di 80% di efficienza sotto carico è gia da considerarsi ottimale. Questo significa che dei 180 Watt di esempio 36 Watt vengono dissipate tra attriti meccanici e dissipazione termica. Per semplicità supponiamo che questi 36 Watt si dividano a metà tra dissipazioni meccaniche e elettriche. Questo vuol dire che il motore dovrà smaltire 18 Watt sui suoi avvolgimenti elettrici.
Se consideriamo che il riscaldamento è dovuto all'effetto joule i watt dissipati sugli avvolgimenti sono I^2*r dove r è la resistenza dell'avvogimento. nel nostro caso per la configurazione a triangolo la corrente si ripartisce ad ogni ciclo di alimentazione pulsata del motore su coppie di fasi in due parti una che scorre su R1+R2 ed una corrente che scorre su R3. Queste correnti non sono uguali in quanto abbiamo visto che R1+R2 è maggiore di R3 quindi essendo la differenza di potenziale uguali tra le coppie di fasi in un certo istante (pari alla Vbatt) le correnti sono pari a Vbatt/(R1+R2) e Vbatt/R3 Di queste due componenti ci interessa quella peggiore in pratica la piu grande che è la Vbatt/R3. Se Alimentiamo a 12 volt in un certo istante I vale nel nostro caso 12 Volt / 91 mOhm = 131 Ampere
Ovviamente questo valore è quello in condizioni statiche e dimostra il perchè se mettiamo una batteria direttamente ai capi dell'avvolgimento di un motore brushless senza controller questo si brucia subito. Il riscaldamento per effetto joule è grandissimo e gli avvolgimenti fondono.
In realtà il controller fa pulsare con un onda quadra con duty cycle variabile il valore istantaneo di questa corrente e quindi il valore che conta per l'effetto joule è il valore efficace medio. Questo valore efficace medio è di molto inferiore ed è quello che genera il riscaldamento del filo per effetto joule.
Se consideri che un filo di rame è in grado di portare piu o meno 5 Ampere continue per 1 mm quadro di sezione ti rendi conto subito che nel nostro caso che abbiamo 0.196 mmq di sezione possiamo portare al massimo 0.98 Ampere.
Piu bassa sarà quindi la resistenza ohmica dell'avvolgimento meno calore verrà dissipato a parità di corrente.
In conclusione se il motore viene riavvolto senza tenere conto della resistenza ohmica complessiva questo scalderà di piu e sarà quindi in grado di erogare meno potenza sul carico e tenderà a rompersi piu facilmente per effetto valanga (la resistenza del filo aumenta all'aumentare della temperatura, quindi piu scalda piu aumenta il calore dissipato fino alla rottura)
In definitiva, la resistenza ohmica è importante e non deve essere trascurata.
In conclusione per redpirat avvolgi 13 spire con due fili affiancati da 0.35 connessi a triangolo e vedrai che funziona come prima. Se riesci a mettere filo piu grosso di 0.5 ottieni un minore riscaldamento.
Ciao, buon divertimento.
:-) Flyer
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