Теоретический расчет мощности БК мотора
Доброе время суток.
Замучал ,далеко надоевший, наверно вопрос(вернее два) по БК двигателю.
Возможно кто-нибудь знает формулы для расчета максимального тока мотора.
Расчитать его конечно не проблема,основываясь на небольшом опыте и кое каких знаниях,но хочется знать поточнее,так сказать с теоретическим подходом,для самодельных БК.В поиске подходящего практически не нашел.Можно конечно по сопротивлению,но: для примера два мотора
- 2209 ,1200KV , 9 pole ,0.16ом
- 2610 ,1200KV ,12 pole,0,075ом
Выходные(рабочие) мощности у них приблизительно одинаковые(хотя момент второго побольше),так что по сопротивлению,вроде облом, у них у обоих 15а максимум(рабочий)
Есть несколько формул,но опять же нужен стенд и знать мощность(подобрать) опытным путем.Это всегда можно ,но желателен теоретический подход.
Отсяда вытекают два вопроса:
1.Как вычислить максимальный ток(можно мощность) мотора.
2.Как вычислить максимальную(полезную,рабочую) мощность железа основываясь на размере железа,кол-ву зубов и т.д.
Спасибо.
1.Как вычислить максимальный ток(можно мощность) мотора.
Ток, вычисляется из максимальной рассеиваемой мощности и сопротивления обмотки. Вот что вам необходимо знать, так это какую тепловую мощность способен рассеять мотор без перегрева.
Ток, вычисляется из максимальной рассеиваемой мощности и сопротивления обмотки. Вот что вам необходимо знать, так это какую тепловую мощность способен рассеять мотор без перегрева.
Получается -узнать тепловую мощность можно только опытным путем?
Просто ответить будет сложно, но есть мотокальк.
Для точного теоретического расчета необходимо знать характеристики железа, укладки, зазоры, конструкцию. Тоже относится к магнитам и зазорам. Если все это известно можно будет делать расчет, встречал в иннете бесплатные программки для расчета, но назвать их простыми язык не поворачивается, хотя всякое бывает.
В хорошем моторе присутствует баланс потерь в железе и в меди(проводниках).
В принципе все вышеизложенные параметры можно измерить, но в таком случае вам помощь уже будет не нужна.
Очень понравилась вот такая программка для расчета.
Артур
an2an сказал верно - максимальная мощность мотора определяется тем, какую тепловую мощность обмотки могут рассеить без перегрева (без перегрева выше ~100 градусов).
конечно, помимо этого также имеет значение, какие магниты и какой зазор (эти параметры определяют кпд мотора) - но поскольку у заводских двигателей с КПД обычно проблем нет, достаточно оценок тепловой мощности.
тепловая мощность, если память не изменяет, у БК моторов почти линейно зависит от объема статорного железа, или от его массы. т.е. максимальная мощность мотора будет иметь вид P=С*(D^2*H), где С - некий коэффициент, D и H - диаметр и высота статора.
Третий вопрос - при каких условиях каждый из двигателей сможет развить свою максимальную мощность? От числа витков (сопротивления) в обмотке зависит как соотношение момента и оборотов, так и оптимальное напряжение питания.
ИМХО
тепловая мощность, если память не изменяет, у БК моторов почти линейно зависит от объема статорного железа, или от его массы. т.е. максимальная мощность мотора будет иметь вид P=С*(D^2*H), где С - некий коэффициент, D и H - диаметр и высота статора.
Полагаю, что мощность должна зависеть от площади поверхности, а не от объема, ведь именно поверхность отдает тепло воздуху. Еще мощность должна зависеть от обдува, он способен драматически увеличить рассеиваемую мощность.
Кстати, площадь мотора, вряд-ли можно расчитать как площадь цилиндра, там куча поверхностей, да еще и не слишком ровных…
Согласен, факторов очень много!
Но форма статора у разных моторов отличается, преимущественно, только пропорциями: т.е. % отверстий, полостей и пр. у них примерно одинаков.
Чтобы создать наиболее адекватную модель - нужно взять данные по хотя-бы десятке различных моторов и посмотреть, какова зависимость их максимальной мощности от параметров, а затем апроксимировать эту зависимость уравнением второго или третьего порядка.
Согласен, факторов очень много!
Но форма статора у разных моторов отличается, преимущественно, только пропорциями: т.е. % отверстий, полостей и пр. у них примерно одинаков.
Чтобы создать наиболее адекватную модель - нужно взять данные по хотя-бы десятке различных моторов и посмотреть, какова зависимость их максимальной мощности от параметров, а затем апроксимировать эту зависимость уравнением второго или третьего порядка.
Поэтому и предлагал посмотреть мотокалк и прикинуть, а если есть желание капнуть по-глубже то по всем параметрам нужно.
По любому определив ток и напряжение можно будет уже оценить на что способен мотор, но и про магнит не стоит забывать он будет играть не малую роль в расчете.
удельная мощность современных моторов - примерно 3 ватта на грамм.
все остальные способы и попытки произвести иные замеры и подсчёты - всё равно приведут к этому…
и если ваш мотор (голый) весит 55 грамм - значит его мощность около 160 ватт.
я говорю про мощность, которую способен выдать мотор НЕ ПЕРЕГРЕВАЯСЬ !!!
далее всё просто - 160 ватт при питании от 3 банок - это соответственно 16 ампер…
так как напряжение практически любой исправной литиевой 3 баночной батареи ПОД НАГРУЗКОЙ примерно 10 вольт (с копеечками)…
эмпирические подсчёты очень удобны, и в достаточной степени правильны для моторов весом до 300-400 грамм
Спасибо друзья.Програмок целая кучка всяких разных ,вплоть до расчета магнитного поля и объема статора,но толку от них маловато для теории.
удельная мощность современных моторов - примерно 3 ватта на грамм
Очень приблизительно оно правильно,но опять же
первыймотор
второй точно такой же
,но с редукцией меньшей.
P=С*(D^2*H), где С - некий коэффициент, D и H - диаметр и высота статора
Сам долго пытался найти этот коэффицент,с ростом статора он тоже растет.Но для однотипных приблизительно сойдет.
Всетаки простенькой формулы наверно нет,как для промышленных трехфазных приводов.Можно кончно и к модельным перенести и принять Мах КПД75% и COS Fi около 75%,но опять же неточно.Факторов действительно много,и немаловажную роль играет качество железа и толщина пластин ,размагничивание, отношения зубов и т.д. Придется обзаводится ИК или лругим удобным термометром и опытным путем снимать точные показатели.
Всем спасибо за подсказки и помощь.
😃
по проводу определить ток
по железу, укладке - напряжение
по теплоотводу - мощность
А индустриальные моторы в этом размере не более 25А и максимум до 300-600Вт, а так ~50
В остальном 3г до 500г эмпирически работает.
Артур
удельная мощность современных моторов - примерно 3 ватта на грамм.
все остальные способы и попытки произвести иные замеры и подсчёты - всё равно приведут к этому…
Согласен с данной формулой расчета мощности, и при выборе мотора исхожу из нее.
Но тут попал в небольшое заблуждение, стоит выбор мотора для силовой установки на базе WeMoTec MiniFan.
Сам летательный аппарат еще не выбрал, но планируется 2-х турбинный самолет весом около 1800-2100 г, питание от 6-8 элементов А123.
Суть проблемы заключатся в том, что обнаружил моторы имеющие очень высокие заявленные мощности при небольших весовых показателях.
К примеру Typhoon EDF-2W-25 900W motor for 70mm fans имеет габариты 28 мм в диаметре и 48 мм в длину, при
весе в 110 г. Самое интересное, что при таком весе мощность заявлена 900 Вт!!!
Или Typhoon EDF-2W-23 850W motor for 70mm fans , 28 мм х 57 мм соответственно, при
весе в 100 г. мощность заявлена 850 Вт. Причем габариты первого мотора меньше чем у второго, явно опечатка. Но тем не менее, показатель мощности для данных моторов
равен 8,2 -8,5 вт/гр. Что превосходит общепринятые нормы практически втрое. Как токое может быть?
А исходя из экономических соображений я склоняюсь к Great Planes Ammo 28-56-3200 либо
Great Planes Ammo 28-56-2300.
Оба мотора одинакового веса -166 г, и размера: 28х57 мм. При этом у первого заявлена мощность 666Вт, а у второго 599Вт.
Данные моторы тоже превосходят по мощности общепринятую формулу 3вт/гр, у первого получается 4вт/гр у второго 3,56 вт/гр.
Рассматривал так же еще один вариант Venom V40 3125kV, он несколько слабее.
При габаритах 28х44 и весе 128 грамм мощность примерно 320 Вт (Напряжение 12,6. Долговременный ток 25 А). Здесь уже показатель мощности 2.5вт/гр.
Неужели мощности моторов так могут разниться? И какой двигатель все же выбрать? Я сам склоняюсь к Great Planes Ammo 28-56-2300. При заявленном максимальном непрерывном токе в
32 А, ток для двух моторов будет составлять 60-65 А при напряжении 16,2 В на 6 банках, что приемлемо для батарей А123. Долговременная мощность при этом будет равна примерно 1000 Вт.
Ну и наконец вопрос к специалистам по имепеллерной тяге: какую тягу можно ожидать исходя из мощности в 1000 Вт на двух турбинах Wemotec MiniFan?
Люди … ну как так можно то ???
удельная мощность современных моторов - примерно 3 ватта на грамм.
Я вот все таки удивляюсь. 😃 Ну как можно изрекать и тем более обосновывать то что взято неизвестно откуда. И наконец просто ну никак не соответствует действительности
Маленький эксперимент для ума.
Берем два мотора с массой 55 гр. у одного Кв 100 и сопротивление 2 ома. у следующего Кв 4300 (типичный вертолет ) и сопротивление 20 мОм. У первого будет 10 вт у второго 250 при 11 вольтах питания.
Хотя 😁 … если эти две мощности сложить а потом разделить на две масссы то в среднем 😵
А потом еще очень интересно 3 ватта на грамм, а при каком питании то ? Вот абсолютно точно известно что если мотор не перегружать по моменту то увеличив вдвое питание и мощность можно снять примерно вдвое больше.
Jedi ну неужели вы никогда не видели формулу о том что мощность это произведение крутящего момента на обороты ?
Есть комбинация определяющая мощность.
напряжение, ток, обороты, скорость обдува, температура окружающей среды, и наконец собственная теплоемкость мотора.
Другой вопрос как верить тому что написано на этикетках и правда это или нет 😃
Люди … ну как так можно то ???
Я вот все таки удивляюсь. 😃 Ну как можно изрекать и тем более обосновывать то что взято неизвестно откуда.
И наконец просто ну никак не соответствует действительности
Маленький эксперимент для ума.
увеличив вдвое питание и мощность можно снять примерно вдвое больше.
Jedi ну неужели вы никогда не видели формулу о том что мощность это произведение крутящего момента на обороты ?
можно изрекать, особенно если практика не даёт сомневаться в истинности изрекаемого…
и тогда, когда обоснования не требуется по причине того, что обоснование УЖЕ БЫЛО …
и когда взято не неизвестно откуда, а посчитано…
и простите, но вы начинаете разговор с открывания двери (чужой) ногами, и начинаете общение в форме агрессивного выражения сомнения в правильности результатов чужих исследований …
говорите что цифра не верна однозначно по причине того что с вами не посоветовались (со стороны так выглядит)…
но своей цифры не приводите - взяли два крайних отклонения и решили наконец увериться в правильности своего возмущения…
затем видимо убедились, что в водичку то пукн… и нужно както замять конфуз?
вы меня конечно извините, но както я не привык общаться с людьми в такой манере…
постараюсь помягче указать вам на вашу некорректность…
(просто хотелось чтобы оно не было некомпетентностью с вашей стороны)
все моторы с большей удельной мощностью (больше 4) - или водяного охлаждения (посудниковские) там до 8 ватт доходит, или с активным охлаждением (вертолётные)…
речь мною заведена была не для того, чтобы рассматривать экзотические для простого авиамоделиста моторы от посудников и вертолётчиков…
и не для демонстрации мотора с Кв 100… многим - ли приходилось такой ставить на самолёт? вот тото-же - никому…!!!
контроник 300 граммовый выдаёт 2800 ватт…
не спорю…
но этот мотор используют менее 0.01% авиамоделистов…
у него воздушное принудительное охлаждение, и в мои подсчёты он не входит по причине того что не лежит в области юзаемого…
а эмпирические расчёты именно тем и хороши, что они верны в результате проверки именно практикой…
так что вы уж не сердитесь на меня, но удельная мощность современных аутраннеров для самолётов - от вашего недовольства её величиной не изменится…
вы же производитель моторов (вроде бы… чтото по текстам высказываний уж както сомненья в этом гложут)…
выдайте людям линейку моторов, готовых к повседневным нашим надобностям, по конкурентным ценам, тогда у вас и появится право оспаривать ту мощность, которая высчитывалась по реальным массо/мощностным параметрам большинства наиболее часто используемых электромоторов.
так что извините - реальная цифра - не более 3.5 ватта на грамм - дальше - перегрев…
как была - так и осталась…
надеюсь что “маленький эксперимент для ума” пошёл вам на пользу…
с уважением…
☕
ЗЫ - а напряжение питания вдвое увеличить попробуйте, если видите выход в этом…
вы как поступите? будете продавть свои мотры под 6 баночные аккумы? и Кв вдвое снизите?
😊
человек (топик стартер) спрашивал КАК можно узнать мощность самодельного мотора…
я ответил что вопщемто можно взвесить железо на весах и ориентироваться на утверждение,что если то количество грамм помножить на 3-3.5 г/Вт - то получим ожидаемую примерную мощность (максимум) при идеальных зазорах, проводах, железе и магнитах…
и это можно сделать на простых весах без заумных вычислений…
это то число, которое сложно будет превысить в реальности…
я не понимаю чем Александру мой ответ не понравился… извините…
ЗЫ - хорошо… можете мои заявления считать ложными…
считайте как хотите, но только не моим способом!!!
запрещаю!!!
☕
Hivolt прав.
Верно то что:
1.Мощность есть произведение момента на обороты.
2.для любого конкретного мотора ограничивающим порогом есть момент (пропорциональный произведению витков на ток) и он будет один и тот же при одинаковой степени заполнения окна обмоткой(хоть мотор будет намотан 5-ти витковым,хоть сорока витковым)
Соответственно вывод: мощность мотора,а следовательно удельная мощность прямо зависит от оборотов,на каких будет он эксплуатироваться.
Цифра 3 ватта на грамм верна будет относительно только для узкого диапазона использованных оборотов (наверно 7000-1000).
Моторы,использующиеся на других оборотах будут иметь другую удельную мощность.
И их круг не так мал- более чем в два раза
удельную мощность могут иметь моторы для импеллеров,моторы предназначенные для работы с редукторами.
Меньшую удельную мощность будут иметь допустим моторы для прямого привода винта вертолета.
можно изрекать, особенно если практика не даёт сомневаться в истинности изрекаемого…
и тогда, когда обоснования не требуется по причине того, что обоснование УЖЕ БЫЛО …
и когда взято не неизвестно откуда, а посчитано…вы как поступите? будете продавть свои мотры под 6 баночные аккумы? и Кв вдвое снизите?
😊
Я уже делаю моторы под 6 баночные аккумуляторы. 😃
А что касается Вас то Можете и дальше упорствовать в своих заблуждениях. А ваше так назыаемое обоснование это заблуждение на что Вам и было указано. Кстати довольно вежливо.
А меня расстроило что сие заумствование висело без комментариев целых два месяца, и ввело в заблуждение кучу народа.
No. of cells 5 - 7
2 - 3 Li-Poly
RPM/V 1950 RMP/V
Max. efficiency 82%
Max. efficiency current 14 - 22 A (>75%)
No load current / 10 V 1,2 A
Current capacity 28 A/60 s
Internal Resistance 45 mohm
Dimensions (diameter. x lenght) 27,7x30 mm
Shaft diameter 3,17 mm
Weight with cables 57 g
No. of cells 6 - 10
2 - 3 Li-Poly
RPM/V 710 RMP/V
Max. efficiency 78%
Max. efficiency current 4 - 8 A (>72%)
No load current / 10 V 0,4 A
Current capacity 10 A/60 s
Internal Resistance 345 mohm
Dimensions (diameter. x lenght) 27,7x30 mm
Shaft diameter 3,17 mm
Weight with cables 57 g
Это характеристики от двух акси 2212
у первого мощность 280 вт на 3х полимерах
у второго 100вт
3 гр на ватт действительно справедливо как вышесказано для очень узкого диапазона оборотов.
Hivolt прав.
Верно то что: Мощность есть произведение момента на обороты.Цифра 3 ватта на грамм верна будет относительно только для узкого диапазона использованных оборотов (наверно 7000-1000).
Меньшую удельную мощность будут иметь допустим моторы для прямого привода винта вертолета.
-
я надеюсь что вы не станете оспаривать справедливость того заявления (старенького довольно) что мощность также зависит от работы / времени …
а ещё от силы тока / напряжения…
можно крикнуть также что 2х2 =4 но это и до вас уже и так всем известно…
в чем заключена большая правота Александра - не понятно… -
странновато выглядят сомнения в том, что доподлинно точно… приводимые вами обороты - это 85% того, с чем летают электросамолёты во всём мире…
так что этому кол-ву людей будет странновато видеть, что их посчитали “УЗКИМ ДИАПАЗОНОМ”… -
при более медленном прочтении (или при большей практике элементарных исследований) вами будет обнаружено, что заточенные под верт моторы -
имеют принудительное охлаждение, и посему МОГУТ без перегрева отдавать большую удельную мощность…
странно что вы не удосужились это прочесть выше 2-мя постами… или вы про хвостовой ротор разговор ведёте?
вы “вертолётным” мотором ИХ называли??? нет? тогда поясните свой термин - “прямой привод” винта вертолёта…что это?
отсутствие редуктора возможно ГДЕ???
ой… кажется мне что не с теми людьми в дискуссию пришлось вступить…
Мда.
Желавшим что-то понять я думаю все ясно.
Jedi, я было хотел Вам слегка нагрубить, но потом подумл и решил что проще будет с вами аргументировано поспорить 😃
Очень однако весело наблюдать за Вашими умопостроениями.
Гога а скока будет 2*2 … думаю пят. Ну да гдэ то так 4-5, иногда до сэми.
Поскольку у нас тут открытый форум я задаю Вам простой вопрос
истинно или ложно удтвержение. 😃
Мощность однотипного мотора заданной массы при фиксированном напряжении питания является близкой к линейной функцией от его Кв.
Мда.
Желавшим что-то понять я думаю все ясно.
нет не ясно…
я желал понять какой мотор вы изволили назвать " мотор для прямого привода винта вертолета"…
вы не соизволили ответить на этот вопрос по теме …
намекнув что ясность понимания избранными зависит только от их желания… и ничего боле…
но мне не понятно…
не пойму, какой ротор прямым приводом от мотора там может запитываться…
обычно в норм вертушках мотор вообще один, а на хвостовой ротор просто момент отбирается, и шагом уже корректируется…
так называемый DD (Direct Drive) привод, упомянутый вами, в головах простых людей ассоциируется лишь с вертами совсем игрушковыми , у которых хвостовой ротор не меняет шаг, а только оборотами мотора изменяется…
там типа как от сервы моторчик… могу прислать… померяете мощность, вес, потом ответ опубликуете??? ☕
вот тогда и станет ясно что там около 1 вт/г потому, что прямоприводные моторы в верте , о коих вы соизволили заикн… сорри… упомянуть - они коллекторные…
а мы вообщето про БК пытаемся разговаривать, если топик стартер не имел в виду коллекторный мотор…
☕
+1
Только хотел аналогичную фотку выставить, а тут уже есть 😃
to jedi: учиться, учиться, учиться.
😁
и это похоже на большинство моторов, которые юзают простые моделисты?
😊
я почемуто считал что основное большинство имеет как правило 9 полюсов - 12 магнитов…
приведённая фотка показывакет лишь то, что отклонений от стандартных потребностей быват много…
и под них впринципе реально изготовить любой девайс…
так что не вижу особых противоречий - я говорил об основной массе самолётных аутраннеров…
и никак не спорю, что можно сделать мотор - не вписывающися в стандартные потребности большинства моделистов…
😉