Stator von Asynchronmotor für BLDC Innenläufer verwendbar?

L

lightning111

User

• 16. Juni 2012

• #1

Hallo zusammen,

ist es prinzipiell möglich, einen neu bewickelten Stator von einem Drehstrom Asynchromotor zusammen mit einer neuen Welle mit Magneten zu einem BLDC-Innenläufer umzufunktionieren? Das wäre ausdrücklich kein Modellbauprojekt

Für Infos wäre ich sehr dankbar.

Grüße
Philipp

 

P

pierre_mousel

User

• 16. Juni 2012

• #2

JA , aber recht aufwendig wg. Drehteilen, Magneten etc.

 

L

lightning111

User

• 17. Juni 2012

• #3

Hallo Pierre,

das klingt doch schon mal gut Maschinenbautechnisch bin ich ganz gut ausgerüstet.

Hintergrund der Frage ist: Für eine Nicht-Modellbau-Anwendung soll ein Elektromotor auf eine vorgegebene Welle von ca. 28mm Durchmesser koaxial aufgesetzt werden (Direktantieb). Bei max. 48V und ca. 20...24.000 1/min sollen ca. 750W Leistung abnehmbar sein.

Prinzipiell könnte ich mir dafür zwar auch einen Modellbaumotor vorstellen:
-Außenläufer: Glocke mit Welle verbinden, Stator koaxial mit reichlich Spiel um Welle aber am Gehäuse der Baugruppe abgestützt
-Innenläufer mit Magneten auf der Welle

Aber vermutlich gibts im Modellbausektor nichts, was man auf eine so starke Welle von 28mm aufbringen könnte, oder?

Daher kam mir der Gedanke, einen kleinen Drehstrommotor wg. seiner Statorbleche auszuschlachten, die Welle mit Magneten zu versehen und den Stator neu zu bewickeln. Allerdings fehlt mir das nötige Wissen für Wicklungs- und Magnetauslegung...

Grüße
Philipp

 

B

Behemoth

User

• 17. Juni 2012

• #4

Es gibt E Bike Außenläufer bei denen du Wellen von 28 verwenden könntest.

Beim auslegen der Wicklungen und Magnete kann man dir ja behilflich sein

Magnete , so starke wie man kriegen kann : am besten N50 N52.

Luftspalt sollte so klein wie möglich gehalten werden. ( 0.2-0.5)

Anzahl der magnete hängt von eurem verwendeten regler ab. Dafür gillt wie bei AL: Reglerdrehzahl = (Anzahl der Pole/ 2 ) x Zieldrehzahl des Motors.

Zu den Windungen: Grundsätzlich wird der dickst mögliche Draht für die vorgesehene Windungszahl verwendet.
Die Windungszahl ermittelt ihr über eine Testwicklung, und da Windungszahl und Leerlaufdrehzahl direkt proportional sind, könnt ihr einfach die benötigten Windungen für erue Zieldrehzahl ermitteln.

Grüße

Andrej

 

F

FamZim

User

• 17. Juni 2012

• #5

Hallo Philipp

Für Deine Zwecke reicht ein kleiner Motor der 2800 U/min macht, das sind synkron 3000 U/min.
Da er dann 24 000 U/min macht hat er bei gleichem Drehmoment schon 800 W, das sollte reichen.
Diese Motoren sind nur für 50 Hz und haben 0,5 mm dicke Bleche, da sollte man es mit der Magnetfeltstärke nicht übertreiben, da die Frequenz schon als 4 Poler und 24 000 U/min 800 Hz beträgt.
Ich würde auch nur 4 polig, höchsten 6 polig bauen, aus diesen Gründen.
Als Kern für die Magnete reichte schon Deine 28 mm Welle .
Darauf Segmentmagnete, 2 oder 3 mm dick.
Darüber muß auf jeden Fall eine Glas oder Kolebandage, 0,2 bis 0,3 m dick, damit nichts wegfliegt.
Luftspallt einschließlich Bandage ruhig 1 mm, damit die Bleche nicht zu heiß werden.

In kleinen Doppelschleifern zum Bohrer anschleifen oder so, sollten geeignete Statoren sein, 12 Nuter ?
Nach so etwas würde ich suchen!

Gruß Aloys.

 

L

lightning111

User

• 17. Juni 2012

• #6

Hi,

danke für Eure Antworten. Das mit dem Schleifbock.... mal sehen, ob ich sowas günstig abstauben kann...

In jedem Fall wird das ein ziemliches Glückspiel, da man ja normalerweise erst kaufen muss bevor man zerlegen darf

Andrej, ein Nürnberger So klein ist die Welt^^

Falls bei jemandem ein geeignetes Statorpaket rumliegt, bitte um Info.

Grüße
Philipp

 

B

Behemoth

User

• 17. Juni 2012

• #7

Hehe auch aus Nürnberg? ^^
Cool Cool

Also ich habe Anfang des Jahres in ner Metallbaufirma Praktikum gemacht, und die hatten einen zerlegten Asynchronmotor rumliegen ... ( Sogar schon ohne Wicklung ) Vielleicht haben die den ja immernoch , kannst ja mal anfragen. Die Firma heißt "Metall und Leben" http://www.metallundleben.de/

Falls du Wickelpapier brauchst, das gibts bei Brocotts ( einfach mal insulating paper bei ebay eingeben)

Halt mich auf dem Laufenden
( Am besten du erwähnst mich nicht wenn du bei der Firma anrufst xD ich müsste eigentlich seid nem halben Jahr nen Praktikumsbricht anfertigen und unterzeichnen lassen, habe mich aber nie dazu durchringen können ^^)

Grüße

Andrej

 

L

lightning111

User

• 18. Juni 2012

• #8

Hallo zusammen,

habe hier einen Stator eines Hochfrequenz-Asynchronmotors. Unten sind einige Bilder und ca. Abmessungen (im eingebauten Zustand schwierig zu messen).

Haltet ihr das Teil prinzipiell für geeinget? Wie gehe ich bei der Wicklungsauslegung vor?

Danke für jede Unterstützung.


@Andrej, jop, bin aus dem Großraum Den Praktikumsbericht nicht zu lange schleifen lassen, nicht dass sich das Studienbüro irgendwann rächt





Grüße
Philipp

 

L

lightning111

User

• 18. Juni 2012

• #9

sry

 

B

Behemoth

User

• 18. Juni 2012

• #10

Lass mich raten du studierst Maschinenbau an der Ohm ?
Und die Zeichnung ist mit pro E erstellt? ^^
Noch hat sich das Studienbüro nicht gemeldet *gg* Habe ja auch erst die Bestätigung für 6 Wochen abgegeben
Und 6 Seiten habe ich ja Na ob ich die noch mit Bildchen strecken kann ....

Zum Stator ... Ich bin kein Fan von den Runden hammerstielen ... Die lassen sich meiner meinung nach sch*** bewickeln.
Meine Empfehlung :

etwas wie das : http://www.rc-forum.de/drupal/userf...autoren/RobertvonGoess/512_PoleundNuten_g.jpg
Nur zum Hammerkopf hin die Rundung ruhig schön ausführen, damit die Feldlinien besser verlaufen können.
Auch würde ich den Hammerkopf nicht so Scharfkantig enden lassen wie bei dir . ( So ne spitze Stelle bereitet gerne Probleme, da man genau an der Stelle beim Wickeln gerne mal hängen bleibt und den Draht verletzt, also vllt 1mm oder 0,5 mm überstehen lassen. Das kostet nicht viel Platz, und wenn dus hinten rund machst dann bekommst du eh mehr Windungen / dickeren Draht rein )
Ich hoffe du verstehst was ich meine . Ich hock mich mal schnell ans Pro E und zeichne dir mal was

Grüße

Andrej

 

L

lightning111

User

• 18. Juni 2012

• #11

Hi,

da hast Du recht, zum wickeln ist der bescheuert... Andererseits ist er vorhanden, daher wäre es schon super, wenn man den verwenden könnte. Die schlechte Wickeleignung würde ich akzeptieren. Die Abmessungen passen auch ganz gut zu meiner Welle + Umgebungskonstruktion.

Der runde Kopf scheint (lt google Bildersuche) bei den Industriemotoren Standard zu sein, ist wahrscheinlich leicht zu stanzen...

Grüße
Phil

 

B

Behemoth

User

• 18. Juni 2012

• #12

Hier ^^

Hier ^^

Hier mal sowas wie ich es machen würde.
Du meinst der Motor wo abgebildet ist ist vorhanden? ich vermute mal dass der Motor da auch keien Vollkreis als Nut hat, hinten wird er sicherlich Eckig... ^^

Da hilft nur eins Nackig machen ^^

 

Anhänge

• drw0002.pdf

  68,1 KB · Aufrufe: 105

L

lightning111

User

• 19. Juni 2012

• #13

Hallo,

ja, der Stator ist vorhanden. Allerdings sollte die Auslegung im Groben klar sein, bevor ich den abwickele und damit zerstöre.

Habe nochmal genau hinter den Wickelkopf geschaut. Die Nuten sind tatsächlich eher wie in Andrejs Zeichnung.

Grüße
Philipp

 

L

lightning111

User

• 8. Juli 2012

• #14

Hallo zusammen,

langsam wird es ernst. Für Versuche würde ich eine Probewelle drehen + Fräsen, um den Motor ohne die spätere Umgebungskonstruktion testen zu können.

Für das oben gezeigte Statorpaket und die Rahmenbedingungen:
48V
ca. 20...24.000 1/min
max. ca. 750W elektrische Leistung

suche ich nach Unterstützung hinsichtlich:

Polzahl
Wicklungsschema Stern/Dreieck?
Magnete

Dann würde ich erste Versuche mit einer Probewicklung starten.

Bin für alle Tipps + Unterstützung dankbar.

Grüße
Philipp

 

B

Behemoth

User

• 8. Juli 2012

• #15

Hi Phillip also ich unterstütze dich gerne

Prognosen zur Verschaltung kann man erst nach nem Probelauf geben. Vorher wäre es nicht so sinnvoll.

Pole : 4-6 Pole , Am besten N 52 aber N 40 wirds wohl auch tun ^^

Grüße

Andrej

 

F

FamZim

User

• 9. Juli 2012

• #16

Moin

Also 8 polig in Einzelzahnwicklung, braucht man ~38 Windungen zwischen den Ableitungen bei D Schaltung.
Verteilt auf 4 Stege = 9,5 .

Gruß Aloys.

 

L

lightning111

User

• 15. Juli 2012

• #17

So langsam gehts weiter mit der Planung. In der "finalen" Anwendung wird der Rotor aus einem hoch legierten und gehärteten Stahl bestehen. Das ist ja nicht gerade ideal als Rückschluss. Daher wäre der Gedanke, auf die Welle entweder einen Rückschlussring aus Baustahl (kommt dem "Eisen" magnetisch ja offenbar am nächsten) aufzuschrumpen. Oder wie im folgenden Bild dargestellt nachgearbeitete Ferritringe die sonst zur Entstörung an allen möglichen Kabeln eingesetzt werden.
Bringt das was? Welche Methode ist sinnvoller? Wie weit werden Magnete üblicherweise in den Rückschluss eingelassen?



Viele Grüße
Philipp

 

B

Behemoth

User

• 15. Juli 2012

• #18

Du willst über die Magnete ein Ferritrohr setzen? Halte ich für keine gute Idee.

Ich würde einen Kohlegewebeschlauch drüber ziehen, und mit haz tränken. Dann mit Hilfe einer Drehbank schön rund machen, und dann wuchten.

Luftspalt sollte so klein wie möglich, so groß wie nötig sein

Grüße

Andrej

 

L

lightning111

User

• 16. Juli 2012

• #19

Nein, nicht über die Magnete. Siehe CAD-Bild. Unter die Magnete als Rückschluss (Innenläufer!!!). Viele Hersteller setzen selbst in diesem Bereich Elektrobleche ein.

Welle: Hellgrau
Rückschlussringe: dunkelgrau
Magnete: rot
Stator: grün
Kühlmantel: hellgrau

Eine Bandage aus gfK oder kfK ist natürlich angesagt.

 

F

FamZim

User

• 19. Juli 2012

• #20

Moin

Hallo Phillipp, warum soll der Rotor aus hochlegiertem Stahl bestehen, das nützt Innen für die Drehzahlfestigkeit nicht viel.
Das bringt nur Aussen über den Magneten etwas.
Rückschluß aus Ferriten ist magnetisch eher noch schlechter als hochlegierter Stahl ? ! (nur geringe Feldstärke möglich) .
Bei der hohen Frequenz würde ich nur 4 Polig wickeln, mit "normaler" Wicklung über 3 Stege.
Das gibt dann sehr breite Magnete.
Mit "Quadern" in Nuten geführt ~ 25 % tief, (von der Magnetdicke), dann mehrere kaskadiert dicht neben einander, (3x5mm breite) wird es auch relatief rund.
Nach dem einkleben der Magnete alle Ritzen zu spachteln, und noch einen GFK Ring vorn und hinten davor.
Damit die Bandage bis zum Aushärten nicht abrutscht, noch eine gewachste Endscheibe mit grösserem Durchmesser davor gepresst, und dann die Bandage mit Vorspannung (möglichst stramm) aufwickeln und aushärten.
(Bei uns wurde mit bis zu 250 kg Zug gewickelt ) .

Gruß Aloys.