Zelf inrunner bouwen (ontwerpen)

Discussie in 'Verlijming & constructie' gestart door Oscar, 9 okt 2017.

  1. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Voor een experimenteel project wil ik zelf een inrunner brushless motor ontwerpen en bouwen.

    De rotor van de motor word een holle kern met onderdelen er in,
    die ik wil bekleden met neodym magneten.
    De kern wik ik 3D printen zodat de magneten er in kunnen schuiven.
    Het geheel moet vrij klein blijven met bijvoorbeeld 8 magneten om de kern.
    Er omheen de wikkelingen die naar een brushless speedcontroler gaan.
    De toerentallen moet laag blijven met redelijk wat koppel.
    Ik vind op Youtube wel voorbeelden, die gebruiken echter voor de
    buitenring metalen kernen of een ring met pootjes naar binnen.
    Is het ook mogelijk om alleen wikkelingen rond plastic kernen te maken,
    of zijn de kernen van ijzer onmisbaar?
     
  2. N.P.S.

    N.P.S. Forum veteraan

    Lid geworden:
    17 jun 2007
    Berichten:
    7.603
    Dat kan wel maar het door de wikkeling opgewekte magnetisch veld zal heel veel geringer zijn.

    Het magnetisch veld gaat veel gemakkelijker door door het ijzer dan door plastic. Om die reden zijn transformatoren, motoren e.d. voorzien van een ijzerpakket, eigenlijk weekijzer dat goede magnetische eigenschappen heeft.

    Zo'n pakket is opgebouwd uit uit hele dunne, ten opzichte van elkaar geisoleerde ijzeren plaatjes. Dit wordt gedaan om de wervelstroom verliezen zo veel mogelijk te beperken.
    .
     
  3. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    28.612
    Locatie:
    Tussen Tiel, Nijmegen, Maas & Waal
    Wat voor vermogen, stroom&koppel, spanning&toerental verwacht/wil je Oscar? Wat is het project?
    ijzer- en borstelloze motor, geen draaibank nodig - MBF
    Uitballanseren zelfbouw borstelloze motor?? - MBF

    IJzer- /slot-loze motoren hebben zoals hierboven door Niek geschetst, hebben een veel hoger Kv, maar hun rendement is ook hoger. Bijvoorbeeld de Kontronik Tango, voor zover de enige motor volgens dit principe in modelbouwland.


    Moet het persé een inrunner zijn? Want over zelf bouwen van outrunners is veel meer informatie/kennis/ervaring beschikbaar, en meer materiaal.
    Zie de sticky in Electric Motor Design and Construction - RCG


    Kontronik Tango
    [​IMG]
     
  4. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Ja want ik wil een differentieel aan de binnenkant hebben,
    auto schaal 1/10 laag toerental.
     
  5. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar

    Ijzerhoudend filament maar met beperkt effect als stator kern.
     
  6. GJVO

    GJVO Forum veteraan

    Lid geworden:
    23 dec 2003
    Berichten:
    7.295
    Locatie:
    Uithoorn
    Oscar, hoe oud ben je en heb je vervoer?
    Zo ja dan zou ik je aanraden even contact op te nemen met Plettenberg.
    Die bouwen motoren met de hand en kunnen je ook laten zien hoe je zo'n motor bouwt.
    De hoofdontwerper is Ulf Herder, die zal je met alle liefde laten zien hoe ze de motoren bouwen en ook uitleggen waarom ze bepaalde materialen gebruiken.
    http://plettenberg-motoren.net/

    GJ
     
  7. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Dank voor je reactie,
    Duitsland is niet echt om de hoek.
    Heb hier in de buurt ook wel motoren bouwers en revisie bedrijven om info te krijgen.
    [​IMG]
    hier een eerste opzet voor de magneethouder van de rotor.
     
  8. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    28.612
    Locatie:
    Tussen Tiel, Nijmegen, Maas & Waal
    Oscar, hoe elektrotechnisch ben jij onderlegd? Opleiding of beroep wellicht? Al eens een motor gewikkeld? Da's handig om te weten bij beantwoorden. Te simpele antwoorden heb je niets aan, te diepgaande ook niet.
     
    Laatst bewerkt: 10 okt 2017
  9. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    [​IMG]
    Volgens dit principe wil ik de motor bouwen.
    [​IMG]
     
    Laatst bewerkt: 10 okt 2017
  10. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Ben fotograaf, heb wel VWO met natuurkunde,
    belangrijkste vraag is inmiddels beantwoord: ja het kan zonder ijzerkern een ring met wikkelingen maken.

    Ik ga nu uitzoeken hoe ik moet wikkelen.
    Mijn idee is 3 x 3 spoelen te maken en dan steeds om de twee spoelen met elkaar verbinden.
    Dan heb ik met 8 magneetvelden en 9 spoelen al een flinke electro-mechanische vertraging ( ten opzichte van de standaard brushless motor voor 1/10 rc auto )
    Ik ga een kern met sleuven printen om de wikkelingen vast te houden , maar nog geen idee hoe veel wikkelingen en hoe dik de draad moet zijn.
     
  11. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    11.055
    Locatie:
    Woerden
    Houdt er wel rekening mee dat de motorconstante (kv) van deze motor behoorlijk hoog zal zijn. Het is een complete gok maar mijn gevoel zegt me dat het waarschijnlijk ruim boven de 2000 omw/min/Volt zal zijn.
     
  12. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Dat verwacht ik juist niet, omdat er meer magneetvelden op de rotor zitten en meer spoelen omheen staan.
    Bij modelauto's word er niet met KV gerekend, de regelaar ESC moet vooral ook lagere toeren kunnen produceren.
     
  13. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    28.612
    Locatie:
    Tussen Tiel, Nijmegen, Maas & Waal
    Helaas :( want juist met Kv kun je wel goed berekeningen maken m.b.t. tot opgenomen stroom en vermogen.
    En als je Kv weet, weet je ook Kt, het koppel bij gegeven stroom.Want Kt × Kv = 1 (in SI eenheden), dus ook:

    Kt (in Nm/A) = 1/Kv (in rad/seconde/volt)

    elektromotoren printen - MBF

    Aantal wikkelingen bepaalt Kv, en daarmee ook Kt.
    Draad zo dik mogelijk voor gegeven aantal wikkelingen: lagere koperweerstand, minder verliezen, koelere motor, hogere efficëntie, motor kan meer vermogen of stroom verwerken.

    Ik verwacht nog veel hoger zelfs.
     
    Laatst bewerkt: 10 okt 2017
  14. GJVO

    GJVO Forum veteraan

    Lid geworden:
    23 dec 2003
    Berichten:
    7.295
    Locatie:
    Uithoorn
    Sorry dat ik je tegenspreek maar kijk eens naar inrunners voor modelauto's, daar wordt wel degelijk met Kv gewerkt.
    Dat is gebruikelijk bij brushless motoren dus ook bij automotoren.
    Een gemiddelde Kv bij automotoren is 2000.
    De regelaar kan niet langzamer schakelen dan een bepaalde frequentie, auto, boot en vliegtuigregelaars zijn technisch vrijwel gelijk.
    Een ESC voor een auto kan niet ineens meer koppel leveren want dat koppel komt uit de motor.
    En elke motor voor een auto is 2, 4 of, maar die zie je zelden, 6 polig.
    Als je meer koppel wilt moet je meerpolig gaan en een buitenloper nemen met een grote diameter, daar dan een speciale regelaar op en dan kom je lager in Kv.
    300Kv in modelbouw is zo'n beetje het laagste wat je kan vinden, dan heb je een buitenloper van 60-80mm diameter.

    En wat betreft de revisiebedrijven en motorbouwers bij jou in de buurt (Arends waarschijnlijk).
    Die motoren zijn op een ander principe gebouwd dan de modelmotoren.
    Dat zijn industriele motoren, draaistroom, brushed gelijkstroom of asynchroon en een brushless motor die wij gebruiken is een mix daarvan.
    Die zie je zelden in de industrie dus zal je ook niet bij een revisiebedrijf zien (wat zou je moeten reviseren als er niets is wat slijt) en motorenbouwers gaan niet iets bouwen wat ze niet op grote schaal kunnen verkopen.

    Daarom.. je moet echt naar Duitsland, naar een fabriekje die modelmotoren bouwt.

    GJ
     
  15. Ernst Grundmann

    Ernst Grundmann Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    27 aug 2002
    Berichten:
    11.055
    Locatie:
    Woerden
    Klopt dat je daarmee de kv lager maakt maar het grote probleem is dat door het ontbreken van metaal in de stator het magnetisch veld zwakker (minder geconcentreerd) is dan met metaal in de stator. Daardoor zal die kv dus hoger worden!
    De kv is namelijk afhankelijk van een aantal factoren.
    De eerste factor is het aantal polen. Hoe meer polen des te lager het toerental. het aantal polen is altijd een veelvoud van 3. Het minimum is 3, dan 6, 9, 12 en zo voorts.
    De tweede is het aantal magneten (polen). Hoe meer magneten des te lager het toerental. Je kan het aantal magneten echter niet te veel meer of minder maken dan het aantal polen. Meestal is het één minder of één of twee meer dan het aantal polen. Afwijkingen zijn altijd mogelijk. Het aantal magneetpolen is altijd een veelvoud van twee, één magneet heeft al 2 polen, een noord en een zuidpool. Twee magneten zijn dus 4 magneet polen.
    De derde is het aantal windingen. Hoe meer windingen hoe lager het toerental. Met het aantal windingen kan je het meest en het makkelijkst variëren.
    De vierde, niet minder belangrijk, is de sterkte van de magneten. Hoe sterker de magneten (het magneetveld) des te lager het toerental. In een bestaande motor kan je aan de magneten niet veel veranderen of je moet (veel) sterkere magneten in die motor kunnen zetten.
    De regelaar produceert geen toerentallen, het is de motor en alleen de motor, die het toerental bepaald aan de hand van de genoemde factoren en de spanning die over de motor staat. Het enige wat de regelaar doet is de spanning voor de motor hoger en lager maken en daarmee het toerental hoger en lager.
    Omdat de motor geen koolborstels heeft moet er op een andere manier over geschakeld worden van de ene naar de andere set wikkelingen. Dat moet de regelaar nu voor ons doen maar dat moet wel op het juiste moment gebeuren. Om dat moment te kunnen bepalen meet de regelaar via de ene niet gebruikte winding het generator signaal van de motor. Hoe langzamer de motor draait des te kleiner is dat signaal. Draait de motor heel langzaam dan is dat signaal zo klein dat de regelaar het niet kan meten. Daarom is er dus een minimum toerental waarbij de regelaar nog goed kan meten en dus schakelen.
    Om dat probleem op te lossen kan je ook motoren met sensors en de daarbij horende regelaars gebruiken. Die kunnen in theorie "stapvoets" draaien omdat het overschakelen wordt geregeld door sensors die in de motor zitten. Die reageren op het voorbijkomen van een magneet, dat werkt vanaf stilstand tot maximum toeren. Borstelloze motoren met sensors bestaan al heel lang, veel en veel langer dan de sensorlose motoren die wij nu meestal gebruiken.
     
  16. Oscar

    Oscar verslagschrijvers

    Lid geworden:
    5 jun 2004
    Berichten:
    2.288
    Locatie:
    Alkmaar
    Dank voor alle reactie's !
    Deze materie begint me wat duidelijker te worden.
    Ik vond dit schema :
    [​IMG]
    De rotor heeft 8 magneten.
    Ga nu op zoek naar koperdraad van 0,25 tot 0,30 mm doorsnede
    en hoop dan tussen de 20 en 30 windingen te kunnen maken.
     
  17. GJVO

    GJVO Forum veteraan

    Lid geworden:
    23 dec 2003
    Berichten:
    7.295
    Locatie:
    Uithoorn
    Koperdraad kan je vest wel kopen bij AE-Europe in Schagen, Wite Paal.
    Even vragen naar Wil Blaauw.

    GJ
     
  18. N.P.S.

    N.P.S. Forum veteraan

    Lid geworden:
    17 jun 2007
    Berichten:
    7.603
  19. Rick NL

    Rick NL

    Lid geworden:
    18 apr 2008
    Berichten:
    2.755
    Locatie:
    Gouda
    Jouw aansluit-wikkelschema hoort bij 9 slots en 12 polen (6 poolparen)
    Voor 9 slots en 8 polen (4 poolparen) moet je een ander aansluit-wikkelschema gebruiken.
    http://www.bavaria-direct.co.za/scheme/calculator/

    Bij een 8 polen heb je een hoger toerental (kv) dan bij 12 polen.
     
  20. ron van sommeren

    ron van sommeren Forum veteraan

    Lid geworden:
    31 aug 2002
    Berichten:
    28.612
    Locatie:
    Tussen Tiel, Nijmegen, Maas & Waal
    Laatst bewerkt: 11 okt 2017

Deel Deze Pagina