Auto Alternátor ako BLDC motor s permanentným magnetom.

Predpokladám, že výmenou cievky za permanentné magnety mám rozumieť nasledovné: rozobrať rotor, vyhodiť cievku, osústružiť železo a vytvoriť tak priestor pre neodýmy. Potom poskladať, zabezpečiť mechanicky neodýmy, a vyvážiť. Je to náročná úloha. Neuvádzaš však, aký výkon chceš mať na hriadeli a pri akých otáčkach. Zrejme maximálny. Potom musíš dať toľko neodýmov, koľko ich tam len vojde. Aj tak asi nedosiahneš taký magnetický tok, aký vyrobí cievka. To znamená zníženie otáčavého momentu. Ale alternátor má výkon možno viac ako 800W, takže by to nemalo chýbať. Teda čím väčšie neodýmy, tým lepšie. A samozrejme, čím väčší prierez mag. obvodu pokryjú, tým lepšie.
Čo sa týka rozmiestnenia hallových snímačov, to závisí od toho, čím ich budeš budiť. Ak má byť zdrojom budenia hlavný magnetický obvod (tie neodýmy, o ktorých sa bavíme), tak to máš rozložené zle. Vinutie je trojfázové a preto by boli umiestnené všetky v rovnakom elektrickom uhle a poskytovali by regulačným obvodom všetky rovnakú informáciu. Takže by ti fungovali ako jedna hallova sonda. Ty ale potrebuješ tri sondy a mali by byť posunuté o 120 stupňov elektrických. Alternátor je 12 pólový a trojfázový, takže si ten uhol ľahko spočítaš.

Ešte doplním: Teraz ma napadlo, že asi chceš neodýmy umiestniť na obvode rotora tak, aby tvorili tieto magnety priamo póly rotora. V takom prípade ich musí byť presne toľko, koľko pólov má rotor. Potom by bolo vhodné v priestore pre cievku vytvoriť magnetické jarmo pre skrátenie magnetického obvodu. Ale ak takúto konštrukciu mechanicky zvládneš, tak máš môj úprimný obdiv.

Ďakujem za vyčerpávajúcu odpoveď.
Myslel som spraviť rotor takto, alebo takto. Prípadne by som kúpil takto upravený rotor, len by som potreboval poradiť s koľkými magnetmi pre 36 cievkový stator.
Nie som si moc istý, či mi správne radíš s umiestnením hall senzorov.
Celkom pekne vysvetlené ako vypočítať rozmiestnenie hall senzorov.
Naozaj nerád by som múdroval a presviedčal o svojej pravde, z toho dôvadu sa pýtam. Nechám si poradiť.
Určite vďaka za názor.

Rotor takto, alebo takto: Prichádza do úvahy len tá prvá možnosť, lebo máš tomu odpovedajúci stator. V druhom prípade by cievky statora museli byť zboku.
Rozmiestnenie hallových senzorov: Tak, ako si to pôvodne navrhol by bolo dobré len v prípade dvojpólového rotora. Vtedy sa uhol mechanického pootočenia rotora rovná elektrickému uhlu natočenia fázy. V prípade odkazu (ktorý uvádzaš) sa jedná o rotor, ktorý je navinutý štvorpólovo. Všimni si, že senzory sú natočené po 60 stupňov mechanických, čo v prípade štvorpólového vinutia predstavuje 120 stupňov elektrických. To isté platí aj pre väčší počet pólov, akurát kružnica sa delí na viac častí.
Počet pólov všeobecne nie je daný počtom výrezov v železe, ale v konečnom dôsledku spôsobom navinutia. Ako to je v prípade alternátora zo škodovky - to, čo som napísal je len domnienka, ktorú som si vytvoril na základe alternátora, čo som kedysi dávno mal rozobraný. V tvojom prípade samozrejme počet pólov na alternátore čo máš k dispozícii, si musíš spočítať sám. A prispôsobiť tomu rozmiestnenie senzorov.
Ďalej musíš zobrať do úvahy, že ten alternátor má menovité otáčky niekde medzi 5 až 8 tisíc otáčok za minútu, ale moment otáčania je nezávislý od otáčok. Takže treba silne prevodovať...

Já bych to udělal úplně jinak - je zbytečné rozebírat a nahrazovat cívku na rotoru permanentním magnetem, když tu cívku můžeš využít k regulaci rychlosti toho vzniklého motoru. Jednoduše řečeno, budeš budit rotor a tím regulovat rychlost otáčení (u koloběžky nutnost).

@antibalda Auto alternátor NIE je dynamo !
Alternátor po vyradení diodového mostíka a v mojom prípade zapojenia do hviezdy sa stáva Brushless motorom v skratke BLDC.
Zrejme Ste to prehliadol.

Vůbec nic jsem nepřehlédl. A platí přesně to co jsem popsal. Buzením do rotoru lze získat regulaci otáček při zachování výkonu.

Tak toto by nešlo. Alternátor je synchrónny stroj a v žiadnom prípade sa nedajú otáčky regulovať budením. Otáčky v tomto prípade sa dajú regulovať jedine zmenou frekvencie.

Zkus si na netu najít princip kroužkového motoru.

Ja si to hľadať nemusím, na túto tému som robil diplomovku. Bavíme sa o však synchrónnom motore, ale krúžkový motor je asynchrónny.

V tom případě bych ti žádný titul nedal. Kroužkový motor může být jak asynchronní tak i synchronní.

Si absolútne prvý na svete, čo nazval synchrónny stroj s budením do rotora názvom krúžkový motor. Gratulujem. Až na to, že ti nikto nebude rozumieť.

Na štvorkolesovú motokáru potrebuješ k náhonu dva synchronizované altíky alebo diferenciál, inak si namlátí jazdec niekde papulu na tyči o vstupnú bránu.

Však len tie neodýmy ťa prídu drahšie (bastlenie a čas v dielni nepočítam) než finálne agregáty aj s elektronikou.

Pohon z altíka Škodovky je hlučný, má dusavý, nepravideľný ťah. Motokára bude vhodná na dusanie zeminy pod základovú dosku, ako BVP-čko.

@Nuda slabé, kusavé a hlučné ??? Nemám záujem o kúpu žiadneho motora.
Zrejme si prehliadol, že 5 rokov používam funkčný bike poháňaný alternátorom ktorý som si spravil a mám s tým aj svoju osobnú skúsenosť.
Jediná nevýhoda je nutnosť budenia pôvodného rotora. Jednoducho a jasne, cievky na rotore sa potrebujem zbaviť a nahradiť neodymom, resp. viac kusov.
Pri bicykli nie je problém s rozbehom, lebo raz otočíš pedálom a potom pridáš a ide to slušne aj do mierneho kopca s mojimi 120 kg :)
Chcel som zdokonaliť ďalší prerobený alternátor a spraviť malému radosť - káru na ktorej by sa mohol voziť.
Dá sa pozrieť videa na trubke ako to ľuďom chodí.
www.youtube.com/watch?v=ggnNzUkGSPI
www.youtube.com/watch?v=b46AMgER8FY
www.youtube.com/watch?v=e9xnUfrLvqg
www.youtube.com/watch?v=y6LGy2our5s
www.youtube.com/watch?v=dzfDbZY8Fuo
Moja otázka nebola aký má na to kto názor, ale koľko neodymov, prípadne rozmer použiť na rotor a či je správne rozmiestnenie hallových senzorov.
S ostatným fakt nemám problém a zvládnem to.

- Milan_Sk píše o jednom motore/alternátore. Neviem si predstaviť riadenie dvoch takýchto motorov také, aby to nahradilo diferenciál. Pohonné kolesá by sa v prípade klasickej synchronizácie chovali ako kolesá na pevnom hriadeli. Teda jedine mechanický diferenciál. Pre detskú motokáru by však mohla stačiť obyčajná voľnobežka z bicykla na každom z hnaných kolies.
- Jeden neodým vhodných rozmerov sa predáva za cca 1€. Poraď mi obchod, kde za takú cenu dostanem "finálny agregát" aj s elektronikou.
- Pohon z "altíka" škodovky je rovnako hlučný, ako každý iný solídny krokový motor a hlučnosť či nepravidelný chod je daný kvalitou riadenia.
- Predmet diskusie je o koníčku ako to dotazujúci poznamenal už v úvodnej otázke. Proti gustu žiaden dišputát. Aj keď ja by som tiež osadil hotový motor určený na takéto použitie.

Ak myslíš neodým o rozmeroch 3x5mm, sú, veru sú aj lacnejšie než jedno euro.

Agregát môže hnať len jedno koleso, nemusí mať "rozrôzňovač" (diferák), aspoň mu nebude drať gumy v zákrutách. Pri rýchlosti cca 4km/hod. pre motokáru batoľaťa, takéto riešenie pohonu bohate stačí. Dva nezávislé hnacie agregáty "na koleso" nápravy nemusia byť v prípade motokáry elektronicky, procesorom riadené. Dva elektromotory recipročného výkonu situované na hnacej náprave pracujú "pružne" v prípade mierneho zníženia otáčok na vnútornom okruhu, alebo naopak.

S tým altíkom a jeho kultivovaným chodom máš pravdu, svojimi "těkavými" myšlienkami som sa nesústredil, ale prevexloval (skratoval) som sa na hnací agregát vyrobený zo štartéra Škodovky. Človek ak píše bez sústredenia (ešte ma v kancli otravujú stavbári), v gebuli sa mi porád rozžali všetky možné hnacie elektrospotrebiče vozidla, až po motorček s prevodovkou určený na stierače.

Zaujímavým smerom sa uberá "kutilska.poradna"
Skúsim tu zapadnúť a vyriešiť tému diferenciálu ktorú som nemal v pláne rozoberať.
Bude to trojkolka s jedným zadným elipsovým a nevyváženým kolesom, alebo štvorkolka a za károu bude visieť na pružine piate koleso v strede ktoré bude poháňať káru.
Mohla by poháňať káru ešte aj tlačná vrtuľa, ale to až na budúce.
Osobne ak niečomu nerozumiem, nehanbím sa spýtať. No radiť niekomu ak ani nemám šajnu o čom to je, no neviem či je to rozumné.
Každopádne prajem pekný deň všetkým.

Piate koleso na voze - to neznie dobre ani z literárneho pohľadu, nieto ešte z technického. A eliptické koleso je dobré, môže vytvoriť ilúziu terénnej jazdy. Ale prečo nie, však Silvester je tu "cobydup".

elektromobily maji takove motory doknce 4 a zadny tebou popisovany armagedon se nekona, takze rizeni neni problem

@jajaja poprosím vysvetliť "zadny tebou popisovany armagedon se nekona" to že majú 4 motory chápem.
Ďakujem

@ok aby sme dospeli aspoň k jednej veci, resp. aby som pochopil čo mi píšeš, môj atík zo škodovky je 12 pólový a je to preto, že stator má 36 cievok a 3 fázy ? Vypočítam to takto 36:3=12 ?

Počet pólov určuje v prípade takejto konštrukcie rotor. Na rotore sa na obvode striedajú severný a južný pól. Sú to tie výčnelky z ľavej a pravej strany rotora, ktoré zapadajú do seba, ale nedotýkajú sa. Nie je to fyzikálne ten najlepší spôsob, ale neexistuje nič jednoduchšie na výrobu a ani nič lacnejšie. Statorové vinutie musí byť prispôsobené rotoru. Stator musí byť samozrejme tiež 12 pólový. Stator má 36 cievok nie preto, že motor je 12-pólový, ale preto, že je tam 36 drážok a každá cievka prechádza dvomi drážkami a cez každú drážku prechádza vinutie dvoch cievok. Počet pólov statora musí byť teda taký, ako je počet pólov rotora a je to zrealizované vhodným zapojením cievok. Nad tým ale netreba premýšľať, je to hotová vec - to už vyriešil konštruktér. Ten vzorec, čo si napísal je len náhoda. Nie je platný všeobecne. Teda najjednoduchšie je spočítať póly na rotore. Ale spočítaj si ich naozaj, lebo ja nemám pred sebou rozobraný taký alternátor, aby som mohol 12-pólovosť potvrdiť.

@ok rotor je skutočne 12 polový.
Čiže v prípade motora mám použiť 12 neodymov ako bolo pólov pôvodne na rotore ?
Ďakujem.

A si si istý, že sú to synchrónne motory? Na takýto účel sa používajú hlavne komutátorové motory a tam je regulácia o niečom úplne inom. A samozrejme, pri cenách elektromobilu tam vojdú také regulátory, ktoré v prípade synchrónneho motora dokážu držať nie uhol otáčania, ale moment na hriadeli a to je tiež o niečom inom.

Rekapitulácia :
- budem prerábať Škodovácky alternátor 12V / 56A na motor Brushless v skratke BLDC
- rotor má 12 pólov, čiže motor bude 12 pólový
- stator má 36 cievok a je z výroby navinutý taktiež ako 12 pólový
Moja úprava pozostáva z :
- odstránenie diodového mostíku
- stator, zapojenie cievok do hviezdy
- stator, osadenie 3 hallových senzorov medzi cievkami s rozostupom 30° mechanických (prvý hall medzi cievkami, druhý hall za 3 cievkami, tretí hall za ďalšími 3 cievkami)
- rotor, odstránenie budiacej cievky a samozrejme aj tých prstencov s trojuholníkmi
- rotor, osadenie do nemagnetického materiálu po obvode 12 neodymových magnetov NdFeB N42 rozmeru 25x10x10mm
@ok zrejme si tu jediný kto je tu v obraze v danej téme, vyjadri sa prosím k magnetom a rozmiestneniu hall senzorov, ďakujem.
Je to tak správne ?

Moja úprava pozostáva z :
- odstránenie diodového mostíku
Áno

- stator, zapojenie cievok do hviezdy
Áno, ale to už zapojené je

- stator, osadenie 3 hallových senzorov medzi cievkami s rozostupom 30° mechanických (prvý hall medzi cievkami, druhý hall za 3 cievkami, tretí hall za ďalšími 3 cievkami)
Áno (predpokladám, že slovom cievka myslíš drážku v železe statora)

- rotor, odstránenie budiacej cievky a samozrejme aj tých prstencov s trojuholníkmi
Áno, rotor potrebuje radikálnu premenu

- rotor, osadenie do nemagnetického materiálu po obvode 12 neodymových magnetov NdFeB N42 rozmeru 25x10x10mm
Áno, ale toto potrebuje doplniť. Magnety nesmú byť celé vo vzduchu, či v nemagnetickom materiáli. Magnetický obvod musí byť uzavretý. Siločiary musia prechádzať železom (s výnimkou vzduchovej medzery medzi rotorom a statorom, tá musí byť čo najmenšia). Možná konštrukcia je takáto: Z hriadeľa odstrániť všetko. Vybrať magnety takej šírky ako je železo statora. Mali by byť čo najhrubšie, teda čo najväčší prierez, cez ktorý idú siločiary. Ideálny pomer magnet - medzera - magnet 1:1. A tiež podľa možnosti čo najdlhšie. Ide o to, aby sme dosiahli čo najvyššiu indukciu vo vzduchovej medzere. Vysústružiť kotúč zo železa šírky takej, akú majú magnety. Tento kotúč bude nalisovaný na hriadeli. Na obidve strany železného kotúča budú priskrutkované kotúče z nemagnetického kovu a väčšieho priemeru ako je železný kotúč. Vznikne tak teleso, ktoré pripomína cievku, na akej sa predávajú rybárske lanká. Do priestoru po obvode povkladáš magnety tak, aby póly boli prestriedané a upevníš ich (epox. lepidlom na kovy?) proti vypadnutiu. Počítaj s tým, že ak to budeš vytáčať na plné otáčky, tak odstredivé sily sú značné. Pokiaľ disponuješ uhlovou frézou, tak vyfrézuj po obvode železného kotúča plytké drážky na osadenie jednotlivých magnetov. Dôležitá je presná práca, pretože neodymy sa nedajú osústužiť.

Nie je to jednoduchá záležitosť ak to máš zvládnuť v domácej dielni. Ak sa ale do toho pustíš, prosím pošli na túto poradňu nejaké fotky a parametre, ktoré dosiahneš.

@ok tak to bola odpoveď konštruktéra, krásne vysvetlené !

Vysústružiť kotúč zo železa šírky takej, akú majú magnety. Tento kotúč bude nalisovaný na hriadeli. Na obidve strany železného kotúča budú priskrutkovan kotúče z nemagnetického kovu a väčšieho priemeru ako je železný kotúč.
Áno, úplne jasné až na priestor medzi vysústruženým kotúčom a magnetom. Čiže nemá byť žiadna medzera medzi magnetom a vysústruženým železným kotúčom aby bol uzavretý magnetický obvod ?

Vznikne tak teleso, ktoré pripomína cievku, na akej sa predávajú rybárske lanká. Do priestoru po obvode povkladáš magnety tak, aby póly boli prestriedané a upevníš ich (epox. lepidlom na kovy?) proti vypadnutiu.
Áno, úplne jasné.

Počítaj s tým, že ak to budeš vytáčať na plné otáčky, tak odstredivé sily sú značné.
Risknem to

Pokiaľ disponuješ uhlovou frézou, tak vyfrézuj po obvode železného kotúča plytké drážky na osadenie jednotlivých magnetov. Dôležitá je presná práca, pretože neodymy sa nedajú osústužiť.
Áno, úplne jasné. Tú presnosť si uvedomujem a netrúfam si to spraviť bez pomoci sústruhu a frézy.

Nebude to spravené za pár dní, ale určite napíšem výsledok a ako som dopadol.

Veľmi pekne ďakujem.
Prajem pekný večer.

Mňa ešte napadla jedna vec: čo sa týka veľkosti magnetov, nie je problém ich na seba naukladať. Ak sa nevieš rozhodnúť medzi 25x10x10 a 25x10x5, môžeš nakúpiť 25x10x5 a vyskúšať to. Keď to bude slabé, dáš na každý magnet ešte jeden a zlepíš ich epoxidovým lepidlom. Dva neodymy 25x10x5 sa správajú presne rovnako ako jeden 25x10x10. Naopak sa to ale nedá - jeden 25x10x5 nerozrežeš. Rozdiel v sile je dosť veľký 6,7kg a 10,3kg.

@Kapo ďakujem, viem o tej možnosti a aj som o tom rozmýšľal, ale asi pôjdem rovno do rozmeru 25x10x10.
Radšej nebudem riskovať ďaľší lepený spoj. OK má pravdu, vzniknú tam dosť zaujimavé sily pri vyžších otáčkach.
PS: ináč bol dobrý boj s rotorom ho rozobrať aj za pomoci silného sťahováku, ale už je oska vonku a nepoškodená.