Motore piatto brushless per velomobile

[Teach]

Nell'ambito di un progetto velomobile, sto lavorando alla progettazione di un motore brushless piatto, con flusso assiale (campo magnetico parallelo all'asse di rotazione) nello stile di questo esempio. Incorporare un motore piatto in una ruota di bicicletta è molto più facile da immaginare, e un motore piatto ha più coppia a bassi regimi, come fa una bicicletta.
Lo statore è centrale e porta gli avvolgimenti, il che facilita il fissaggio e l'uscita dei fili nel caso di una ruota (avvolgimenti, sensori di Hall).
Il (doppio) rotore porta i magneti permanenti ed è solidale al cerchio.
C'è un forte interesse nell'utilizzo di un file arrangiamento di Halbach per i magneti permanenti, in quanto questa configurazione elimina la necessità di un supporto ferroso per "avvolgere" le linee di campo dietro i magneti: queste sono fissate ad esempio su una piastra composita, da qui il guadagno peso...
Non sono bravo (eufemismo!) Nel magnetismo, le mie lezioni sono (molto) lontane, ma so come modellare, quindi se qualcuno può darmi qualche indizio basato sui primi schizzi per sapere quale potere possiamo - a prima vista - aspettati una cosa del genere, sono un acquirente ^^
Alcuni output 3D:
lo statore (prima dell'inserimento degli avvolgimenti nella resina ...:

uno dei rotori, con i poli dei magneti in rosso / grigio:

[izentrop]

Buongiorno,
Non è facile trovare magneti trapezoidali. Anche le bobine devono seguire questa forma. Anche il circuito magnetico non sembra completo. Traferro troppo grande per una corretta prestazione mi sembra?

La tecnica del motore piatto più ottimizzata e ampiamente utilizzata è questa:

[Teach]

Ciao Izentrop,

la tua foto rappresenta un motore di flusso radiale 'classico', molto complesso da realizzare, comunque troppo per me!
Su questo motore, la disposizione non è del tipo Halbach, da qui la necessità dell'anello d'acciaio intorno, ed è pesante!
Ne ho visti alcuni di questo tipo, ma c'è poi un piccolo magnete quadrato tra ogni rettangolo e l'effetto dovrebbe probabilmente essere inferiore ...
Devo essere in grado di trovare se vuoi vedere questo ...

Nel mio progetto i magneti non sono trapezoidali: sono in contatto sul diametro interno ma leggermente distanziati sul diametro esterno. È certamente un tappabuchi, ma è alla mia portata a un costo sopportabile! Esiste in 20x5x5 con direzione di magnetizzazione su 5mm e non 20 come convenzionalmente, ed è la base del progetto. Ovviamente i magneti di ogni rotore sono uno di fronte all'altro SN.

Cosa intendi con "il circuito magnetico non sembra completo"? La particolarità della disposizione di Halbach è che respinge le linee di campo solo su un lato (grosso modo, questo è il ruolo dei magneti il ​​cui orientamento di polarità è parallelo al piano).
Per il traferro, nel mio caso, i magneti sono a +/- 1mm dai fili, il supporto dello statore ha uno spessore di 2mm: anche questo è quello che mi sembra alla mia portata in termini di realizzazione ... vedremo se è possibile fare di meglio ^^

L'avvolgimento si effettua salendo da un lato / scendendo dall'altro con un offset corrispondente alla distanza tra i poli: ad esempio un rosso sale opposto ad un polo magnetico S (esso stesso rivolto ad una N del dall'altra parte dello statore) per scendere davanti ad un polo N, e se non sbaglio (regola delle 3 dita!) la forza è sempre tangente nella stessa direzione, da qui la spinta. Nel mio caso c'è una perdita nei diametri interno ed esterno, ma questo tipo di motore ha un'efficienza molto alta, dovrebbe passare ... A proposito, l'efficienza è molto buona anche nel generatore, che è interessante nella propulsione elettrica! È questo tipo di motore che equipaggia le 2 ruote della competizione "energica".

Sul collegamento fornito come esempio, i fili salgono e scendono ad angolo, il che semplifica l'avvolgimento, ma la forza generata è improvvisamente obliqua ei fili passano ad angolo sul campo generato dai magneti, non è neanche un granché Di Più. In ogni caso il suo motore gira in modo onorevole ;-)

[izentrop]

Cosa intendi con "il circuito magnetico non sembra completo"?

canalizzare il flusso magnetico con la minor perdita possibile come nei motori commerciali.
Le mie lezioni sono lontane, un documento che potrebbe esserti d'aiuto https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01 ... spanet.pdf

Nel link citato, il ragazzo non sembra essere stato alla fine del progetto, quindi non conosciamo la potenza o la performance? ... neanche quella http://scolton.blogspot.com/search/label/LEAF

[Teach]

Questo motore è "classico" con bobine x che creano un campo magnetico nel loro nucleo ferromagnetico, le bobine non subiscono (o molto poco) il campo inter-ferro. L'azionamento è tra i magneti (permanenti alla periferia, elettro sullo statore) che si attraggono / respingono.

Il principio che vorrei applicare è diverso in quanto è la corrente che attraversa il filo, essa stessa sottoposta al campo generato dai magneti permanenti, che provoca una forza perpendicolare alla corrente (e quindi al filo) e al campo , forza che qui è +/- tangente al raggio medio. Essendo il filo fisso, è il campo (in questo caso i magneti permanenti) che si muove ...
Un esempio molto semplice qui, senza finire sul posizionamento dei magneti!
Ammetto molto umilmente di aver impiegato molto tempo per capire come funziona e quale fosse l'interesse di Halbach in generale, e applicato qui in particolare!

E grazie per il link all'articolo, ma di gran lunga non ho il livello di dottorato ^^

[izentrop]

Generatore eolico più semplice con flusso assiale e magneti permanenti come quello del piggott https://heliciel.com/helice/eolienne%20 ... lienne.htm

Usato come motore qui http://www.amazingdiyprojects.com/electric_motor.html. Devi comprare un libro per saperne di più.

Ho ancora dubbi sui poteri annunciati

[Teach]

Anche se significa fare un motore piatto e il più leggero possibile, tanto per far si che in più abbia una buona prestazione, anche molto buona ...
Questi generatori eolici cap, temo, intorno al 75% se sono ben costruiti (il vento è gratuito, possiamo discutere i pregi dell'uscita ...), e il motore ruota della tua prima foto all'85% se è buono. Ovviamente non mi aspetto il 95% o più nella costruzione amatoriale, ma è questo tipo di rendimento che possiamo ottenere, lo è in ogni caso cosa viene annunciato...
Apparirò senza dubbio testardo, perseverante nel motore piatto con flusso assiale e magneti permanenti ad Halbach

[thibr]

per la performance Barnabé ha condiviso alcuni risultati

ma le uscite del piggott, con chiusura del flusso magnetico statico e senza alcuna parte metallica oltre alle bobine nel campo magnetico rotante, non devono essere cattive, anche se la densità di potenza non è molto buona ma non lo è un pb per applicazioni eoliche

[izentrop]

Buongiorno,
Dovrai fare altrettanto se vuoi competere in termini di prestazioni. Fili a sezione quadrata, magneti ottimizzati su entrambi i lati, acciaio elettrico a grana orientata ....

[Teach]

a Thibr:
Barnabé non menziona l'efficienza, ma solo la potenza prodotta ... ci vorrebbe un sensore di coppia sull'albero di trasmissione (prima del generatore) per poter calcolare qualcosa. La forma delle pale non suggerisce una buona potenza eolica. Il che non sminuisce in alcun modo il risultato o lo sforzo didattico

a Izentrop:
competere con loro (> 97%!) non è l'obiettivo, ma fare meglio di un semplice motore per bicicletta (dal 75 all'80% al massimo) per poterlo integrare nella ruota, sì, e tanto più con un motore molto coppia dai bassi regimi!
D'altra parte non ho metallo nella mia configurazione, è l'interesse di Halbach, e il peso guadagna un duro colpo!
Figlio di Litz, è possibile, ho usato un filo D0.6mm disponibile, le sezioni quadrate sono insostenibili (e molto difficili da lavorare) per il péquin medio che sono!
Magneti ottimizzati, sul Magnax non so come abbiano fatto, ma la disposizione di Halbach su entrambi i lati potrebbe essere classificata nella categoria 'ottimizzata': è così con loro, non ho niente visto, il doc è molto evasivo!

Per info, Bernard Cauquil, riferimento in bici solare che accumula i km giornalieri (7000 km in 25 giorni, rispetto!), esplora la trasmissione tutta elettrica, e questo mi sembra un percorso straordinario, che diventa estremamente interessante se si migliorano le uscite motore / generatore: silenziosità, flessibilità, peso, facilità di installazione ...