Długo już testuje różne silniki szczotkowe i szukam zależnosci pomiędzy siłą ich magnesu a mocą silnika , poborem prądu itp.

Moje odkrycia są takie że silniki z mocnymi magnesami pobierają więcej prądu jałowego niż silniki z słabiutkimi magnesami , jednak gdy obciążymy silniki mechanicznie to ten z mocniejszymi magnesami uzyskuje większą moc czyli wyższe obroty pod takim samym obciążeniem względem silnika z słabymi magnesami. Silnik z mocniejszymi magnesami pobiera nawet mniej prądu dla wykonania tej samej mocy.

Trochę to dziwne bo sprawność liczy się dzieląc prąd zwarcia przez prąd jałowy, z tego wynika że silnik z magnesami słabymi jest sprawniejszy ???? dziwne.. .
Ale w praktyce silnik z mocnymi magnesami majacy większy prąd jałowy uzyskuje więcej siły z takiego samego poboru prądu, no kurcze - model jedzie szybciej i pobiera mniej prądu a silnik matematycznie jest mniej sprawny.

I inna sprawa , czy silniki z mocnymi magnesami to dobra sprawa czy nie, jak dla mnie super ale dlaczego stare silniki mają zawsze słabe magnesy a w tych nowych ciężko obrócić wał, czy stare są poprostu kiepskie ?, czy jest jakaś zaleta słabych magnesów ? czy mozę te z bardzo mocnymi są gorsze ?.

Dodam że patrząc na obroty to silniki z słabymi magnesami są lepsze , dopiero przy bardzo dużym obciążeniu gdy pobór prądu zbliża się do prądu zwarcia to silnik z silnymi magnesami uzyskuje przewagę sprawnościową a silnik z słabymi magensami ma wtedy mniej siły. Inaczej mówiąc silnik z mocnymi magensami jest 'twardy' w obrotach a silnik z słabymi magnesami zwalania obroty szybciej choć oba silniki pobeirają ten sam prąd.

Silniki z tymi samymi wirnikami i liczbami swojów.

strumień magnetyczny wytworzony przez elektromagnes silnika jest oddziałuje ze strumieniem magnetycznym wytworzonym przez magnes stały tego silnika.

To czy silnik jest twardy, czy miekki zależy od:
- wielkości strumienia magnetycznego wytwarzanego przez magnesy stałe;
-jakości materiału magnetycznego użytego w rdzeniu rotora, a także, zamykającego pole magnetyczne
- wielkości szczeliny powietrznej pomiędzy rotorem a statorem.

To jak duży strumień magnetyczny wytworzony przez elektromagnes zostanie wykorzystany do wykonania pracy mechanicznej zależy od:
- jaki strumień magnetyczny jest w stanie wytworzyć magnes stały
- dla jakiej wartości strumienia magnetycznego nasyca się rdzeń elektromagnesu;
- jaka wielkość tego strumienia zostanie rozproszona;

_________________
Pozdrawiam Serdecznie,

Robert

Ciekawa teoria, ale zupełnie fałszywa.
Sprawność to zawsze stosunek mocy oddanej przez silnik (mechanicznej na wale) do mocy pobranej (zasilania). Wartość ta nie jest stała, ale zmienia się wraz z obciążeniem silnika. Dla biegu luzem wynosi 0%, dla zatrzymanego silnika (zwarcia) również 0%. A pomiędzy tymi punktami zmienia się, osiągając w pewnym punkcie swoją wartość maksymalną.

Jeśli dwa silniki mają takie same wirniki (uzwojenia), to ten z silniejszymi magnesami będzie miał niższe obroty (mniejsze KV), ale za to na każdy amper pobranego prądu będzie przypadać większy moment obrotowy (większa stała KT). Tak więc pomimo identycznych uzwojeń porównujesz silniki o zupełnie różnych parametrach.

Prąd jałowy jest wypadkową wielu czynników, w tym również strat w rdzeniu (strat na histerezę magnetyczną) - które rosną wraz z siłą magnesów, szczególnie gdy rdzeń wchodzi w nasycenie magnetyczne.

Poza stratami w rdzeniu i stratami mechanicznymi (tarcie) jednym z głównych czynników sprawności są straty w uzwojeniu, czyli moc wydzielona na rezystancji uzwojenia (i komutatorów) przy przepływie określonego prądu. To nie zależy od siły magnesu.

Gdzie jest więc zaleta silnika o silniejszych magnesach?
Otórz silnik o silniejszych magnesach do uzyskania takiego samego KV potrzebuje mniej zwojów, a użyty drut może być grubszy - czyli uzwojenie jest o mniejszej rezystancji i przy porównywalnych stratach w uzwojeniu może puścić znacznie większy prąd - czyli taki silnik ma większą moc maksymalną. Oczywiście kosztem większego prądu jałowego (mniej zwojów wymaga większego prądu do wytworzenia odpowiedniego momentu w celu pokonania oporów toczenia)

_________________
Pozrawiam,
Zbigniew Bigaj

Tą 'sprawność' znam ze wszelkich książek o silnikach elektrycznych prądu stałego, był do tego jeszcze wykres bo sam stosunek pradu zwarcia do prądu jałowego nie daje wyniku w procentach sprawności.

Ale nie ważne, czyli co dadzą same silniejsze magnesy przy takim samym wirniku ?, u mnie rośnie siła a obroty jakby te same albo minimalnie mniejsze, pobór prądu jałowego jest wyższy.

A po co stosować słabe magnesy ?, dlaczego 15 lat temu wszystkie moje silniki miały je słabe a teraz wszędzie nowoczesne silniki mają je silne ?.

Ale bezszczotki tez maja w sumie dosc slabe

_________________
5 P's of Racing: Perfect Preparation Prevents Poor Performance

Kiedyś nie znano neodymów. Ogólnie technologie magnesów wciąż się rozwijają. Do tego dochodzi cena produkcji, odporność na wysokie temperatury i tego rodzaju sprawy.
Zwróć uwagę, że wszystkie silniki BL (czyli nowe konstrukcje) mają silne magnesy neodymowe.

Co do woru na sprawność, to przykłady kilku silników obalają tę tezę.
Speed 400: luzem 1A, zwarcie 40A, sprawność max 66%
Speed 500: 3,5A, 85A, 80%
Speed 600: 1,2A, 87A, 72%

_________________
Pozrawiam,
Zbigniew Bigaj

Ale bl w "rękach" kręcą się leciutko, to tylko kwestia braku szczotek?

_________________
5 P's of Racing: Perfect Preparation Prevents Poor Performance

Zbigniew ja nie wiem, ale tak mówią we wielu książkach o silnikach elektrycznych na prad stały, chodzi o to jak zrozumiałem po przyczytaniu paru takich książek (stare 1960-80r) że silnik ma pobierać jak najmniej gdy pracyje luzem i jak najwięcej gdy jest zatrzymany, podobno czym większa ta różnica tym silnik jest sprawniejszy bo wiecej energi idzie na pracę.

A dalej, to lepsze silniki są z mocnymi magnesami czy na odwrót ?, dla mnie chyba te z mocnymi są lepsze, a te ze słabymi które robiono kiedyś są poprostu gorsze bo nie było technologi ?

Kajman,
w dużych outrunnerach, gdy kręcisz osią a nie rotorem też jest duża "kompresja", choć mniejsza niż w inrunnerach, bo w outrunnerach masz wielokrotnie więcej biegunów.

Defender,
Ogólnie im mniejszy prąd jałowy w stosunku do prądu zwarcia, tym maksymalna sprawność może być większa - temu nie zaprzeczę, ale jak widzisz, szczególnie dla szczotkowych nie ma prostej ani oczywistej zależności.
Klinicznym przykładem silnika, w którym zbyt silne magnesy są przyczyną ogromnych strat w rdzeniu jest outrunner TP2408.
Robiłem jego testy po zdjęciu z niego uzwojenia: kręcenie rotorem (wkreconym w wiertarkę) powodowało takie grzanie statora, że po kilku minutach zaczynał parzyć. Założenie na stator innego wirnika ze słabszymi magnesami i... zero grzania.

Co do siły magnesów i tego konsekwencji, weźmy choćby klasyczny przykład przeróbki bezszczotkowego silniczka z napędu CD z PC-ta na napęd do samolotu.
Oryginalny silniczek ma magnesy ferrytowe i duuużo zwojów cienkim drutem. Moc takiego silnika jest żadna. Wsadzasz neodymy, nawijasz powiedzmy 10 zwojów i masz z 24 gramowego silniczka 50-80W mocy
Inny przykład?
Silniczek z NRD-owskiego magnetofonu kasetowego (też BL), zamiast ferrytowego magnesu wsadziłem neodymy, do tego 13 zwojów drutu 0,8 i pakuję w niego ponad 300W mocy przy sprawności rzędu 80%. Efekt zobacz tutaj:
http://pl.youtube.com/watch?v=w-1Q6TFfxuo
U Niemca tylko przewijał taśmę w kasecie, a teraz pionowo w górę ciągnie prawie kilogramowy model

_________________
Pozrawiam,
Zbigniew Bigaj

No to chyba wiem już o co chodzi, poprostu silniki ze słabymi magnesami są do zasosować ekonomicznych gdzie mają pobierać mało prądu a silniki z mocnymi magnesami są do max macy kosztem większych strat nawet bez obciążenia.
Czyli kiedys były dlatego silniki ze słabymi magnesami aby można było sobie pojeździć 12 minut na pakiecie ni-cd 1400mAh.

ps. masz tam film z małym 'monsterkiem', ale ma kopa

mocniejsze magnesy nie oznaczają automatycznie większego prądu jałowego. Większy prąd jałowy jest efektem mniejszej liczby zwoi (mówimy o stałym napięciu).

Kajman jak będziesz kiedyś w Warszawie to dam Ci do ręki dwa przerobione outrunnery, jeden z CD gdzie szczelina powietrzna wynosi 0.05mm i drugi z silnika magnetofonowego, gdzie szczelina wynosi 0.08mm. Próba przekręcenia osi w palcach najczęściej kończy się niepowodzeniem.

Tzw. opór silnika na rozwartych uzwojeniach oczywiście nie jest wywołany oporami mechanicznymi na komutatorze, tylko zjawiskiem zamykania się strumienia magnetycznego poprzez rdzeń na którym nawinięte są uzwojenia silnika generowanego przez magnesy stałe.

Im silniejsze magnesy i mniejsza szczelina i większy współczynnik pokrycia pola tym większy efekt "kompresji" silnika.

Nie zawsze to idzie w parze z większą sprawnością i większą mocą silnika.


Zbyszek, kliknąłem w link do filmiku, ale szybko zaciekawił mnie HUD do Cularis'a. Wow robi wrażenie !!

_________________
Pozdrawiam Serdecznie,

Robert

Aby zobrazować:
Im mniej zwoi tym silnik ma większe obroty (magnes ten sam)
Im mocniejszy magnes tym silnik ma mniejsze obroty (zwoje te same)
Zwiększenie natężenia pola magnetycznego magnesów, w pewnym sensie, można porównać do zastosowania przekładni mechanicznej.
W każdym z tych przypadków w porównaniach biorą silniki o zmienionym tylko jednym parametrem. Można teraz sobie wyobrazić co da połączenie tych zmian. Proste doświadczenie można przeprowadzić z silnikami, które mają na wyposażeniu dodatkowy pierścień (bardziej zamyka pole magnetyczne kierując je do środka - rośnie natężenie pola w którym porusza się wirnik).
Pomiar prądu biegu jałowego oraz prądu zwarcia dawał kiedyś orientacyjną informację o możliwości oddanej mocy przy maksymalnej sprawności. Warunkiem był pobór prądu podczas pracy silnika o wielkości połowy sumy prądu zwarcia i prądu jałowego. Jest tylko mały szkopuł nie dotyczy to silników o konstrukcji takiej jaką mają nasze silniki (wirnik - pakiet z blach oraz magnes trwały). Zupełnie już jednak nie przystaje do dzisiejszych silników z tak silnymi magnesami. Dotyczyło to silników o których powiem poniżej w kontekście "kompresji". Taki mylny stereotyp utrwalił się zapewne pod wpływem lektury kolegi Wojciechowskiego. Dodał On do swoich dywagacji, że jest to porównanie bardzo orientacyjne ale do przyjęcia w modelarstwie. Problem w tym, że to mało kto pamięta.
Co zaś tyczy się "kompresji". Są silniki komutatorowe, które mimo braku kompresji wykazują całkiem ładne osiągi (niestosowane w naszym modelarstwie). Są to silniki z tzw. wirnikami kubkowymi to znaczy pozbawionymi rdzenia z pakietu blach. Są to po prostu odpowiednio ukształtowane uzwojenia sklejone specjalną, wytrzymałą masą. Silniki charakteryzują się bardzo małą bezwładnością.

_________________
Pozdrawiam. Mariusz "Bonawentura"

Całkiem sporo inrunnerów, szczególnie tych najmniejszych ma uzwojenie bez rdzenia.
OT:
Robert, zjaw się kiedyś na |Celulozy, to polatasz "na żywo" w goglach - efekt jest naprawdę super, chyba już więcej latam w goglach niż bez nich

_________________
Pozrawiam,
Zbigniew Bigaj

Moje spostrzeżnia są też takie że nie warto obciążać silnika ze słabymi magnesami tak jak silnika z silnymi magnesami bo przy tym samym wirniku z taką samą iloscią zwoi silnik 'słabomagnesowy' będzie pobierał przy silnym zbokowaniu wału taki sam prąd jak 'mocnomagnesowiec' ale będzie mieć znacznie mniej siły (moment obrotowy).
Czyli 'słabomagnesowca' lepiej utrzymywać na wyskich obrotach bo na niskich pobiera tyle samo prądu co lepszy silnik a mocy nadal nie oddaje dużej czyli będzie nie ekonomiczny.

Mam też 'kubkowca' zaczyna się kręcić od 0,4V a jest przcież na 24V, pobiera na jałowym 20mA a prad zwarcia to 5 A, pochodzi z starego video.

Jak zapewne zauważyłeś, wypowiadałem się w temacie silników komutatorowych. A tych o których piszesz ciężko nazwać kubkowymi.
Co zaś tyczy się silników "kubkowych" z komutacją elektroniczną, to tak z ciekawości zapytam: Częścią wirującą w tych silnikach jest zespół magnesów i w tej chwili nieważne czy jest to zewnętrzna czy wewnętrzna część. Jeżeli piszesz "inrunerów" odczytuję to, że wiruje magnes (abstrahując od ustawienia i ilości biegunów) wewnątrz uzwojonego stojana. W takim przypadku zapytam, co zamyka obwód magnetyczny? Jeśli jest to stalowa nieruchoma obudowa to już nie mamy silnika kubkowego. Trzeba pamiętać o względności ruchu jednego i drugiego elementu silnika. Ta nazwa nie zależy od tego czy wewnątrz selenoidu znajduje się rdzeń czy nie, tylko od kształtu i konstrukcji ruchomego uzwojenia. W takim razie idąc tą ścieżką można by mówić, pod względem konstrukcyjnym, tylko i wyłącznie o "outrunerach" "kubkowych". W tym wykonaniu wirowałaby zarówno wewnętrzna jak i zewnętrzna część "okrywająca" uzwojenie stojana.

Dla pewności: Czy silnik z CD ROM przerobiony na silnik modelarski ale obudowany dodatkową osłoną to in czy outrunner?

_________________
Pozdrawiam. Mariusz "Bonawentura"