Motore Brushless senza tornio .... realizzato. Ecco le foto.

[macpip]

flyer

Ritengo che a parità di altre conizioni, i magneti ad anello
- possano garantire un maggior equilibrio statico e dinamico rispetto ai magneti a parallelepipedo che vanno posizionati a mano
- nel caso di rotore interno si semplifica l'incollaggio dei magneti non dovendosi più preoccupare delle forze centrifughe
- (sparo, è solo una mia supposizione, che ne pensi?) potrebbe aumentare il rendimento in quanto la variazione di flusso magnetico durante la rotazione del motore sarebbero più graduali. Non ci sarebbero infatti brusche discontinuità magnetiche lungo la circonferenza del rotore. Questo contribuirebbe a ridurre le f.e.m. indotte e quindi le correnti parassite.

Questi aspetti non sono da trascurare per per oggettini che girano sopra i 4000 rpm, e visto che il valore del rendimento del motore è essenziale sia per la durata del volo che per la diminuzione del riscaldamento del motore con possibilità quindi di ottenere potenze superiori.

... Se ad esempio trovi che partendo dalla temperatura ambiente ci vogliono 40 watt ...

Come fai a determinare quale "potenza persa" porta ad una determinata temperatura?


Ed ora una mia perplessità: a parte l'ovvio prurito per la ricerca, la sperimentazione, per il "fai da te" che ci accomuna, se consideriamo che i motori in produzione danno rendimenti che partono dal 75% per arrivare all'82% (speed 400 7.2) già nella fascia bassa del mercato, ha ancora senso costruirsi un BL per ottenere rendimenti inferiori al 60%? I pesi di un autocostruito, confrontati con quelli dei commerciali di fascia bassa ed analoghe prestazioni sono molto diversi? Sono forse motivi di ingombro?
Con questo non intendo denigrare il lavoro di nessuno. Anzi, sono particolarmente interessato all'argomento, e faccio i complimenti a tutti coloro che si danno da fare e arricchiscono questo forum.
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giuliaelisa

144

???.

Complimenti per la realizzazione. Riesci a postare un po' di caratteristiche tecniche?

[flyer]

Ritengo che a parità di altre conizioni, i magneti ad anello
- possano garantire un maggior equilibrio statico e dinamico rispetto ai magneti a parallelepipedo che vanno posizionati a mano

Può essere, comunque sul motore realizzato non riscontro particolari vibrazioni o eccentricità sebbene posizionato a mano.

- (sparo, è solo una mia supposizione, che ne pensi?) potrebbe aumentare il rendimento in quanto la variazione di flusso magnetico durante la rotazione del motore sarebbero più graduali. Non ci sarebbero infatti brusche discontinuità magnetiche lungo la circonferenza del rotore. Questo contribuirebbe a ridurre le f.e.m. indotte e quindi le correnti parassite.

E' una supposizione che andrebbe verificata. Perchè non provi a costruire un prototipo e vediamo sul caso reale come si comporta?

Come fai a determinare quale "potenza persa" porta ad una determinata temperatura?

Alimenti il motore con una tensione iniziale, diciamo 6V a vuoto. Misuri la corrente idle e la temperatura del motore che dovrebbe essere prossima a quella ambiente. Aumenti la coppia resistente (nota) sull'asse e misuri corrente e temperatura. Procedi per vari valori della coppia resistente.
Iteri il processo per diverse tensioni (nell'ipotesi che il fenomeno non sia lineare). Da tutte le misure determini il parametro °C/W, mettiamo che venga 2.33 (significa che ogni watt dissipato aumenta la temperatura di 2.33 gradi centigradi. Se la temperatura ambiente è 25 gradi e puoi arrivare max a 120, hai 95 gradi di innalzamento termico quindi circa 41 Watt di dissipazione massimi. Oltre bruci.

Ed ora una mia perplessità: a parte l'ovvio prurito per la ricerca, la sperimentazione, per il "fai da te" che ci accomuna, se consideriamo che i motori in produzione danno rendimenti che partono dal 75% per arrivare all'82% (speed 400 7.2) già nella fascia bassa del mercato, ha ancora senso costruirsi un BL per ottenere rendimenti inferiori al 60%?

Allora, una cosa è sperimentare, altra è ingegnerizzare per ottimizzazioni commerciali, economiche o tecniche. Ovviamente noi sperimentiamo per divertimento.

Per prima cosa considera che i rendimenti nei motori che citi sono di solito misurati a vuoto, mentre io mi riferisco a rendimenti sotto carico. Faccio un esempio lo speed 400 con elica ghunter 5.2x5.2 in diretta assorbe circa 12 Ampere alimentato con 8 celle pari a circa 9.6 Volt. Fa intorno a 14000 RPM. Con AirSpeed a 1 Km/h (praticamente da fermo) produce circa 275 grammi di trazione, l'elica assorbe circa 52 Watt mentre in ingresso dai 9.6x12 = 115 Watt;
Se fai il rapporto 52/115 ottieni 0.45 quindi l'efficienza sotto carico è 45%
Anche facendo misure più accurate vedrai che sotto carico l'efficienza è molto inferiore a quella di targa.
Quindi, quando io parlo di efficienza mi riferisco sempre al dato "utile" per il modellista, non a quello "commerciale" per vendere il motore.
Un motore ad alta efficienza che fosse veramente sotto carico oltre 80% sarebbe oltre che una bella sfida anche un prodotto estremamente utile perchè ci farebbe quasi raddoppiare la durata di volo. Buoni motori brushless possono arrivare sotto carico a 70% che ripeto è già un buon valore considerato che con lo scoppio difficilmente superi il 12-15% di efficienza.

Poi per pochi euro e molto divertimento ti fai un motore che si comporta un po meno bene ma che funziona come motori pagati anche 90-150 Euro, il che mi sembra sufficiente a tenere l'argomento in caldo. Se leggi un vecchio post di Zott lui si era reso conto che il brushless da cd-rom demoltiplicato tirava di più e consumava meno dell'axi che aveva comprato.

Ciao, Fabio.

[macpip]

Grazie flyer,

raccolgo l'invito di diminure le chiacchiere e mettermi a fare q.sa, ma faccio prorpio fatica a trovarne il tempo. Non avendo tempo di fare ed essendo la passione molto viva, mi consolo pensandoci e sognando.

Lo so, come modellista condivido pienamente il gisto del fai da te, specie recuperando cose di un certo valore che andrebbero buttate... La domanda era solo al fine di capire, essendo certo che da qualche parte ci siano dei vantaggi per il BL, ma senza sapere esattamente quali fossero.

Mi dai un idea dei rapporti di peso a parità di prestazioni?

Con cosa misuri la coppia resistente? Per corrente idle intendi quella a vuoto (coppia nulla) vero?

Grazie e ciao

[giuliaelisa]

X macpip il post 144 e'stato un'errore non centra.
ciao

[flyer]

Mi dai un idea dei rapporti di peso a parità di prestazioni?

Allora il mio motore pesa 85 grammi mentre un 400 ne pesa 73. Il mio motore l'ho avvolto in configurazione a stella con 17 spire, non è quindi particolarmente veloce, fa 5900 RPM con una 9x6 erogando circa 330 grammi di trazione con un assorbimento di circa 7 Ampere. Se cambiassi la configurazione da stella a triangolo i giri si moltiplicherebbero per 1.73 arrivando a circa 10200 giri, anche l'assorbimento salirebbe a circa 12 Ampere. A questo punto considerando che non metti alcun riduttore la potenza erogata è simile ad un 400 ed il peso è appena 12 grammi in più.
Tieni presente che è stato progettato per mettere eliche in diretta.
Un 400 ovviamente non porta 9x6 o 11x4.7 in diretta, lo bruci in pochi istanti, questa è la differenza principale.

Con cosa misuri la coppia resistente?

Non serve fare delle misure "scientifiche". La curva che serve a noi è una curva pratica, allora metti eliche di diametro via via crescente e quindi vari la coppia resistente ricavandoti il paramtero che ti serve poi nel dimensionamento effettivo del numero di celle.

Per corrente idle intendi quella a vuoto (coppia nulla) vero?

Si, la idle è la corrente che serve per sostenere il campo magnetico. Se consideri la potenza immessa nel motore, questa si suddivide in due componenti, la prima è la potenza elettrica dissipata in conseguenza delle resistenze ohmiche degli avvolgimenti, mentre la seconda è quella spesa per mantenere il campo magnetico in rotazione e vincere l'inerzia del rotore.

Ciao, Fabio

[giuliaelisa]

Ciao Flyer, hai mai pensato :roll: che si possono mettere dei pezzi di calamita prima di fare l'avvolgimento con filo da fiorai ?

ciao

[flyer]

Non capisco bene a che può servire. I motori di solito hanno due sezioni magnetiche, una permanente (magneti) ed una generata elettricamente (avvolgimenti). Se metti un'ulteriore sezione magnetica permanente sopra lo statore, cambi l'andamento delle linee di flusso di tutto l'insieme.

Non so immaginare cosa comporti una simile configurazione, magari protremmo chiedere sul newsgroup internazionale www.rcgroups.com se qualcuno è in grado di effettuare una simulazione al computer per vedere cosa succede.

Ciao, Fabio.

[giuliaelisa]

Ciao, secondo il mio umile parere si aumenta la coppia mettendo da una parte SUD e dall'altra NORD ( i due pezzi devono essere contrapposti l'uno dall'altro e non su tutta la superficie del statore ) poi si ricopre con il filo solito . io ho provato ad appoggiare al statore le due calamite tolte dalla campana di un motore a spazzole devo dire che i scattini che si sentono di solito sono aumentati del c.ca 20 % di forza rispetto a solo con il filo, allora ho pensato che mettendo le calamite forse si riesce a dissipare meno energia .
ciao

[flyer]

Certamente se metti dei magneti sopra lo statore contrapposti si crea una forza di attrazione che per così dire blocca meglio il rotore nelle posizioni di stabilità. Però in questa prova non c'è il campo magnetico rotante applicato. Quando questo ruota, in alcuni momenti potrebbero nascere delle forze frenanti, in particolare quando in un certo tempo un polo dello statore assume la polarità N e si trova esattamente sotto un polo S dei magnetini (o viceversa) che metti intorno allo statore solidale con esso e che non ruota.

Però una prova andrebbe fatta, ora io domani parto per le ferie e tornerò a fine Agosto, porterò con me il microbo ed il 3DX e farò qualche voletto sulla spiaggia a fine giornata ma nulla più, magari al ritorno possiamo approfondire meglio l'argomento. Occorre fare molte misure prima e dopo la modifica e confronare accuratamente i dati in quanto è facile trarre conslusioni sbagliate se non si segue un metodo sperimentale rigoroso.

A presto rileggerti e complimenti per le realizzazioni.
Ciao, Fabio.

[mephisto]

Per Fabio alias Flyer.

Le tabelle riguardo gli avvolgimenti rispetto il numero di magneti sono
equivalenti sia per inrunner che per outrunner?
tipo questa:
http://www.powerditto.de/Kombinationstabelle2.html

Come ci si deve regolare per la spaziatuta delle "bobine" sullo statore
nel caso di un motore inrunner; oltre che osservare sui vari Rc Groop
meglio eqispaziate(sulla circonferenza) non sovrapposte,
sovrapposte, oppure altro......

Per definire le dimensione della massa magnetica del rotore c'è qualche prontuario?
idem per il dimensionamento in mm quardi deli avvolginenti?
Ad oggi quali tebelle di dimensionamento sono piu attendibili da usare conoscendo
la potenza necessaria all'elica?

Per l'anello di flusso esterno potrebbe funzionare la polvere di ferro o altro materiale
magenetico miscelato con l'eposidica???

So che il post ha una certa età.... ma guardando in giro
ci sono degli aspetti poco chiari, e vorrei capire il "come funziona"
piuttosto di fare il pappagallo di chi ha gia sperimentato e provato
con successo.... senza nulla togliere