motores especiales, las patentes, la reducción del consumo de combustibleMotor plano sin escobillas para velomóvil

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Motor plano sin escobillas para velomóvil

Mensaje no lupor Enseñar » 05/09/20, 11:38

Como parte de un proyecto de velomóvil, estoy trabajando en el diseño de un motor plano brushless, con flujo axial (campo magnético paralelo al eje de rotación) al estilo de este ejemplo. Incorporar un motor plano en una rueda de bicicleta es mucho más fácil de imaginar, y un motor plano tiene más par a revoluciones más bajas, como lo hace una bicicleta.
El estator es central y lleva los devanados, lo que facilita la fijación y la salida de los cables en el caso de una rueda (devanados, sensores Hall).
El rotor (doble) lleva los imanes permanentes y es integral con la llanta.
Existe un gran interés en utilizar un arreglo de Halbach para imanes permanentes, en la medida en que esta configuración elimina la necesidad de un soporte ferroso para "hacer un bucle" en las líneas de campo detrás de los imanes: estos se fijan en una placa compuesta, por ejemplo, de ahí la ganancia peso...
No soy bueno (¡eufemismo!) En magnetismo, mis lecciones están (muy) lejos, pero sé modelar, así que si alguien me puede dar algunas pistas basadas en los primeros bocetos para saber qué poder podemos - a primera vista - espera tal cosa, soy un tomador ^^
Algunas salidas 3D:
el estator (antes de la inclusión de los devanados en la resina ...:
estator.png

statorDetail.png

uno de los rotores, con los polos de los imanes en rojo / gris:
rotor.png

rotorDetail.png
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor izentrop » 05/09/20, 14:53

Hola,
No es fácil encontrar imanes trapezoidales. Las bobinas también deben seguir esta forma. El circuito magnético tampoco parece completo. ¿Me parece que el espacio de aire es demasiado grande para un funcionamiento correcto?

La técnica de motor plano más optimizada y ampliamente utilizada es la siguiente:
Imagen
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor Enseñar » 05/09/20, 17:29

Hola Izentrop

tu foto representa un motor de flujo radialmente 'clásico', muy complejo de lograr, ¡en cualquier caso demasiado para mí!
En este motor, la disposición no es del tipo Halbach, de ahí la necesidad del anillo de acero alrededor, ¡y es pesado!
He visto algunos de este tipo, pero luego hay un pequeño imán cuadrado entre cada rectángulo, y el efecto probablemente debería ser menor ...
Debo ser capaz de encontrar si quieres ver esto ...

En mi proyecto, los imanes no son trapezoidales: están en contacto en el diámetro interior pero ligeramente separados en el diámetro exterior. Ciertamente es una solución provisional, ¡pero está a mi alcance a un costo soportable! Existen en 20x5x5 con dirección de magnetización en 5mm y no 20 como convencionalmente, y esta es la base del proyecto. Obviamente, los imanes de cada rotor están enfrentados SN.

¿Qué quiere decir con "el circuito magnético no parece completo"? La peculiaridad de la disposición de Halbach es que repele las líneas de campo en un lado (en términos generales, este es el papel de los imanes cuya orientación de polaridad es paralela al plano).
Para el espacio de aire, en mi caso, los imanes están a +/- 1 mm de los cables, el soporte del estator tiene 2 mm de grosor: esto es nuevamente lo que me parece estar a mi alcance en términos de realización ... veremos si mejor es posible ^^

El devanado se realiza subiendo por un lado / bajando por el otro con un desplazamiento correspondiente a la distancia entre los polos: por ejemplo, un rojo sube frente a un polo magnético S (él mismo frente a una N de la otro lado del estator) para descender frente a un polo N, y si no me equivoco (¡la regla de los 3 dedos!) la fuerza es siempre tangente en la misma dirección, de ahí el impulso. En mi caso hay una pérdida en los diámetros interno y externo, pero este tipo de motor tiene una eficiencia muy alta, debería pasar ... Por cierto, la eficiencia también es muy buena en generador, lo cual es interesante en propulsión eléctrica! Es este tipo de motor el que equipa las 2 ruedas de competición 'enérgica'.

En el enlace proporcionado como ejemplo, los cables suben y bajan en ángulo, lo que simplifica el bobinado, pero la fuerza generada es repentinamente oblicua y los cables pasan en ángulo sobre el campo generado por los imanes, tampoco es grande. Más. En cualquier caso, su motor funciona con honor ;-)
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor izentrop » 05/09/20, 18:17

Téach escribió:¿Qué quiere decir con "el circuito magnético no parece completo"?
para canalizar el flujo magnético con la menor pérdida posible como en los motores comerciales.
Mis lecciones están muy lejos, un documento que quizás pueda ayudarte https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01 ... spanet.pdf

En el enlace citado, el chico no parece haber estado al final del proyecto, entonces no sabemos la potencia ni la actuación? ... ese tampoco http://scolton.blogspot.com/search/label/LEAF
Piezas juntas
circuitMagnetic.jpg
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor Enseñar » 05/09/20, 19:35

Este motor es "clásico" con x bobinas que crean un campo magnético en su núcleo ferromagnético, las bobinas no sufren (o muy poco) el campo inter-hierro. El accionamiento se encuentra entre los imanes (permanentes en la periferia, electro en el estator) que atraen / repelen.

El principio que me gustaría aplicar es diferente en la medida en que es la corriente que pasa por el alambre, sometida ella misma al campo generado por los imanes permanentes, lo que provoca una fuerza perpendicular a la corriente (y por tanto al alambre) y al campo , fuerza que aquí es +/- tangente al radio medio. Siendo el cable fijo, es el campo (en este caso los imanes permanentes) el que se mueve ...
Un ejemplo muy simple aquí, sin terminar con la colocación de imanes!
Admito muy humildemente que me tomó mucho tiempo entender cómo funciona y cuál era el interés de Halbach en general, ¡y lo apliqué aquí en particular!

Y gracias por el enlace al artículo, pero de lejos no tengo el nivel de doctorado ^^
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor izentrop » 05/09/20, 22:39

Aerogenerador más sencillo con flujo axial e imanes permanentes como el del piggott https://heliciel.com/helice/eolienne%20 ... lienne.htm

Usado como motor aquí http://www.amazingdiyprojects.com/electric_motor.html. Tienes que comprar un libro para saber más.

Todavía tengo dudas sobre los poderes anunciados :?
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor Enseñar » 06/09/20, 08:12

Aunque signifique hacer un motor plano y lo más ligero posible, tanto para asegurar que además tiene un buen rendimiento, incluso muy bueno ...
Estos aerogeneradores tapan, me temo, alrededor del 75% si están bien construidos (el viento es gratis, podemos comentar los méritos de la salida ...), y el motor de rueda de tu primera foto al 85% si es bueno. Obviamente no espero un 95% o más en la construcción amateur, pero es este tipo de retorno el que podemos obtener, en cualquier caso es lo que se anuncia...Venta de Casas y Condominios en Calgary. Fernando Aramburu agente inmobiliario
Sin duda apareceré terco, perseverante en el motor plano con flujo axial e imanes permanentes en Halbach :D
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor thibr » 06/09/20, 10:37

para el rendimiento, Barnabé compartió algunas observaciones : Mrgreen:

pero las salidas del piggott, con cierre del flujo magnético estático y sin ninguna parte metálica más que las bobinas en el campo magnético giratorio, no deben ser malas, aunque la densidad de potencia no sea muy buena pero no lo es un pb para aplicaciones de energía eólica : Wink:
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor izentrop » 06/09/20, 12:34

Hola,
Tendrás que hacerlo tan bien como ellos si quieres competir en términos de rendimiento. Alambres de sección cuadrada, imanes optimizados en ambos lados, acero eléctrico de grano orientado ....
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Re: motor sin escobillas plano para velomóvil

Mensaje no lupor Enseñar » 06/09/20, 13:06

a Thibr:
Barnabé no menciona la eficiencia, solo la potencia producida ... se necesitaría un sensor de par en el eje de la hélice (antes del generador) para poder calcular algo. La forma de las palas no sugiere una buena potencia eólica. Lo cual de ninguna manera desmerece el logro o el esfuerzo didáctico : Wink:

en Izentrop:
: Mrgreen: competir con ellos (> 97%!) no es el objetivo, pero hacerlo mejor que un motor básico de bicicleta (75 a 80% en el mejor de los casos) para poder integrarlo en la rueda, sí, y mucho más con un motor muy potente a bajas revoluciones!
Por otro lado no tengo metal en mi configuración, es el interés de Halbach, ¡y el peso gana un duro golpe!
Hijo de Litz, es posible, usé una rosca D0.6mm disponible, las secciones cuadradas son inasequibles (y muy difíciles de trabajar) para el péquin promedio que soy!
Imanes optimizados, en el Magnax no sé cómo lo hicieron, pero la disposición de Halbach en ambos lados podría clasificarse en la categoría 'optimizada': si este es el caso de ellos, no tengo nada visto, el doc es muy evasivo!

Para info, Bernard Cauquil, referencia en bicicleta solar que acumula los kms diarios (7000km en 25 días¡respeto!), explora la transmisión totalmente eléctrica, y me parece un camino extraordinario, que se vuelve tremendamente interesante si se mejoran las salidas del motor / generador: silencio, flexibilidad, peso, facilidad de instalación ...
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