Приветствую всех, кто в данный момент решил поддержать меня прочтением очередной статьи о моем самодельном электродвигателе BLDC. К этому проекту я шел не спеша, экспериментируя и изучая, как работает бесколлекторный двигатель и почему выгорают полевые транзисторы. Многие скажут, да все уже придумано, покупай и собирай. Да нет, не все придумано и я иду к цели своей дорогой.
Начинал с системы управления двигателем как у компьютерного кулера. Там интересная фишка, использование двух асимметричных обмоток на сердечниках статора. Гениальное решение переключения магнитного поля в катушках! Но присутствуют недостатки, размер и вес.
Потом пробовал переключать магнитное поле при помощи двух датчиков Холла, которые разнес на разные катушки. А также применил два аккумулятора, подключенные последовательно и каждый их них обслуживал свой мосфет. Все здорово, все получилось, а самое интересное, я заметил, что в таком расположении Холлов, отсутствовал сквозняк, сквозной ток при переключении мосфетов в полумосте.
Далее в проекте с болгаркой, я случайно обнаружил интересное свойство взаимодействия магнитного поля и датчиков Холла. Я соединил два датчика вместе, развернув на 180 градусов, относительно друг друга, теперь южный полюс открывал один датчик, а северный другой. Но самое удивительное было в том, что при переключении была задержка, так сказать «мертвое время». Между двумя магнитными полями, примерно полтора – два градуса, один датчик уже отключился, а другой еще не включился. Когда было все собрано я включил переделанную болгарку и она прекрасно при помощи потенциометра плавно набрала обороты. При повторном включении, обороты небыли выведены в ноль и центробежная сила, прирезком старте сорвала приклеенные магниты, которые разбили все внутри корпуса. Позже все перемотаю, переклею и завершу незаконченный проект.
Немного рассказал вам , как я делал изыскания и набирался опыта. И вот сейчас решил забульбенить для себя в меру мощный трехфазный двигатель.
С электроникой вопрос решен, о запуске двигателя расскажу позже. Ну а что касается двигателя, соберу его из того, что бог послал, потом если потребуется прихвачу сваркой все, что скучено, или закажу у токаря вал, благо, что все размеры будут подогнаны.
В моем случае для ротора был взят болт с резьбой на двенадцать и длинной 150мм. Вы спросите, почему именно с резьбой на двенадцать, да просто подшипники были внутренний диаметр 12, наружный тридцать 2мм. Были бы другие, был бы и болт другой. Расстояние между подшипниками заполнил обыкновенными гайками, но эту подборку я накрутил, когда собрал статор.
По ротору, я его готовил ранее для другого проекта, у меня было два кольца, внутренний диаметр 55мм, наружный сто двадцать. В кольце толщиной 5мм просверлил шестнадцать отверстий под круглые магниты высотой 9 и диаметром 11 мм, и вклеил их парной полярностью, то есть два северных, два южных и т д.
Сами кольца я приклеил при помощи эпоксидной смолы и стеклоткани к валу (болту) ротора через шайбу с гайкой. Ну вот, можно сказать с ротором, все закончил.
Под бугеля подшипников, хотел применить крышки от электродвигателя, но пока на металл приёмке подходящего варианта не нашел. Поэтому временно применил дубовые пластины 1540х150х20. Взял сверло диаметром 32мм, просверлил отверстие под подшипник и в натяг вправил его в отверстие, шурупами ограничил посадку, чтобы со временем его не выдавило.
Со статором мне тоже повезло, бонус из прошлого проекта. Железо из трансформатора, взятое с металл приёмки, нарезано и вклеено на эпоксидную смолу в дубовую пластину шестью сердечниками 14х30х60. Отверстие под подшипник сделал, как описывал ранее. Еще добавил по четыре отверстия под шпильки, которые скрепят две дубовые пластины в заданных размерах. Пробовал разные компоновки сборки, но остановился на выносе ротора за пределы импровизированного корпуса.
Каждый сердечник обвернул бумагой, после чего намотал восьми жильный провод, каждый провод толщиной 0,4мм. На каждую фазу подключены по две катушки последовательно, по шестьдесят витков в каждой, благодаря этому обороты будут меньше и подымится мощность. В прошлом проекте на сердечник намотал 12 оборотов, так не успел сделать видео, как двигатель запустившись рассыпался, раскурочив оторвавшимися магнитами все внутри. А читатели, наверное, подумали, что автор мягко сказать в уши дунул. Теперь можно будет все увидеть на примере этого проекта.
Сборку двигателя провел так. В нижнюю дубовую пластину, через подшипник, вставил болт с резьбой 12мм, на котором закреплена велосипедная звездочка. Почему звездочка, а не шкив? Расскажу позже.
Потом пунктуально накручивал гайки и затягивал ключом, до расстояния посадки второго подшипника. В просверленные отверстия на десять затянул гайками четыре шпильки.
В закромах нашел еще одно кольцо как роторное, засунул его между шпильками и одел статор. Получилось так, что сердечники статора жестко прижали кольцо к первой дубовой пластине, закольцевав магнитный контур. С электрическим мотором справился, залипание отсутствует, зазор между магнитами и сердечниками 1,5мм. Да многовато, но для пробного запуска пойдет. Позже шайбами доведу до 0.5 мм. Все-таки надеюсь, что на металл приёмке, появятся подходящие крышки от электродвигателя, или посетят новые интересные мысли по этому вопросу.
Далее, в статоре, со стороны магнитов, в дубовой пластине высверлил углубления под датчики Холла. Я использую на каждую фазу два датчика Холла развернутые противоположно относительно друг друга. После размещения и закрепления датчиков, на вал ротора накрутил диск с магнитами. Магнитные полюса установил при помощи датчика Холла.
Со стороны надписи датчик включается южным полюсом. Подключил к датчикам питание и светодиоды. Медленно проворачивая вал, проверил, как датчики реагируют на магнитное поле. Ничего нового, команды при переключении фаз стабильно выдавались через задержку, «ЁЖкин dead time», это меня в очередной раз порадовало и подтвердило работоспособность моего открытия. В очередной раз убедился, что сквозняка у меня не будет.
Для скептиков, движок запустил, но об этом в следующей статье-))).
