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Thema: Prototyp 12n14p YD

  1. #1
    User Avatar von Rennsemmel
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    Standard Prototyp 12n14p YD

    Hallo !

    Das ist ja schon spannend - da soll doch tatsächlich ein einfaches serielles Verschalten von einem Y mit einem D Motor, das ganze gepaart mit einem Spulenversatz, einen deutlich verbesserten Wirkungsgrad im Motor geben..
    Hubert hat ja viele Auszüge aus verschiedenen Papers und einige Messungen geposted. Er hat mir freundlicherweise auch noch eine Arbeit von Hr. Gerling zukommen lassen. Er ist sicherlich eine Person die immer polarisiert, aber er bedient sich fundierter Quellen und baut das nach.

    Jedenfalls ist mein Problem bei den Beispielaufbauten, dass sie nicht so ohne weiteres nachprüfbar sind, da relativ exotische N/P Kombinationen verwendet wurden. Das ist für die weitere Verbesserung auch nötig, aber für den Hobby Motoren Mopedtuner schwer zu bekommen.
    Deshalb habe ich es als Ziel, das Konzept mal auf einen 12n14p zu übertragen. So einen Motor hat jeder rumliegen.

    In der Veröffentlichung von Gerling ist der 12n10p relativ ausführlich behandelt, mit einigen Fußnoten für den 14p
    Was man, wie in dem anderen Thread schon geschrieben, trennen mus ist einerseits das "shifting" der Teil-Motoren zueinander und andererseits das serielle verschalten des Y und D Motors.

    Ich weiss noch nicht genau, was da eigentlich im detail bei der YD Verschaltung passiert, so weit bin ich noch nicht drin, aber prinzipiell ist das so leicht zu bauen, dass man das einfach mal testen kann. Das verschieben der Teilmotoren zueinander ist mir etwas logischer, aber es ist etwas schwer zu erklären, das ist ein Kapitel für sich. Man versucht meineserachtens die Geometrie der Schwingung des Magnetfeldes des Stators besser auf die Pole des Rotors anzupassen (die sind ja fix)
    Die Schwingungen sollen möglichst gut übereinander liegen und Statorseitig möglichst ohne viel rauschen - wie schon gesagt, ganz grob- ich bin da für Kritische Detailfragen sicher nicht der beste Ansprechpartner.
    Ich vertraue da mal einfach den Ergebnissen der Studien.
    NACHTRAG: Da hab ich mal wieder Kauderwelsch geschrieben. so ein 2km langer Text lässt sich nicht in Zwei Sätze zusammenfassen. Am ehesten hilft da ein Bild. Die Magneten sind Surfbretter und das Magnetfeld des Stators ist das Meer. Man will natürlich lieber eine hohe Welle haben als viele kleine, damit es spaß macht..

    So los gehts :

    Der Plan - erstmal den Motor bauen und vermessen. Wenn sich da zu kleine Verbesserungen zeigen einen baugleichen Motor umwickeln und gegenmessen.

    Die "Arbeitsschwingung" beim 10p ist die 5. Harmonische über der Grundfrequenz, beim 14p die 7. Das sind interessanterweise auch, wie man bei den posts von Hubert auch sehen kann, ziemlich dominante Schwingungen.
    In dem Dokument ist eine Analyse, dass zum verringern der 7. harmonischen beim 12n10p die Motoren um 2,5 Slots versetzt werden müssen (die 7. leistet wenig/nichts, da die Schwingungsfrequenz des sich kreisförmig um den Stator bildenden Magnetfeldes nicht zu der Polzahl der Glocke passt) Beim 12n14p ist der Versatz 3,5 Slots. Da man keine Halben Slots verschieben kann, nimmt man den Wert Doppelt. Beim 12n14p sind das dann 7 Slots (die welle ist ja bei der 2. periode an der Position). Beim 14p reduziert man aber die 5. um die 7. zu stärken .
    Das wars schon.
    Jetzt nimmt man einfach 2 SPS Wicklungen her und verschachtelt die.
    MOMENT MAL !

    Das ist doch dann einfach ein Verteilt bewickelter 12n14p , oder nicht ?
    Nö - Ist es meineserachtens nicht. Der clou ist (soweit ich das verstanden habe), dass die Phasenanfänge der benachbarten Spulen unter einem anderen Pol zum liegen kommen als das bei einer verteilten bewicklung der Fall wär. -> kann man sich streiten - 100% würd ich das nicht unterschreiben. Was aber definitiv besser als Beim verteilt gewickelten ist, dass die unterschiedlichen winkel der Pole über den benachbarten Spulen nicht gegeneinander arbeiten.

    Naja - lange rede kurzer sinn - es ist einfach zu einfach zu bauen um es nicht umzusetzen und zu testen. Ich probiere gleich auch noch die Zick-Zack topologie.
    Da werden die Motoren ja seriell verschaltet. Man kann sich das so vorstellen, dass man einen Dreieckmotor SPS wickelt, bei dem mit den länger gelassenen Zuleitungen der Sternmotor gewickelt wird. in dem Fall dann aber nicht die benachbarte Spule, sondern die um 7 slots versetzt gegenüberliegende, um den "switch" umzusetzen. Wenn man den Y Motor Multistrand wickelt, könnte man sogar ohne Lötung auskommen.
    Ich werde aber den Y mit 1er Draht und den D mit 0,7er Draht wickeln, das passt ganz gut. Verhältnis der Wicklungen zueinander werde ich 7D/4Y nehmen.
    Das ist laut der Tabelle aus dem Anderen Forum eine recht günstige Kombination, es ergibt 1,75 - was dem Umrechnungsfaktor von 1,73 schon sehr nahe kommt.
    Na mal sehen was es bringt.

    Testmotor wird so einer von AGM sein :

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    Und hier mal die Schemen , erzeugt mit dem Rechner von daswindrad.de

    Name:  12n14pSPS-Y.png
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    Name:  12n14pSPS-D.png
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    Name:  12n14PYD skizze.png
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    Ich muss mal sehen was reinpasst. Würde mich freuen, wenn ich 14D 0,7mm/8Y 1mm schaffe.
    Will noch jemand probieren ? Dann könnte man vergleichen ob sich die Ergebnisse wiederholen.
    Ich finds zu spannend um mich darüber zu streiten - machen !

    Viele Grüße,
    Sebastian

    P.S.: Denkfehler nicht ausgeschlossen
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  2. #2
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    Hallo Sebastian

    Direkt zum Problem !
    Wen man die Folgespule um 7 Stege nach rechtsherum einlegt ist das aber nach links herum wieder die 5 Stege Versatzwicklung .
    Ömm lege ich dann damit die Drehrichtung fest also gibt es Vorteile nur bei Rechtsdrehung ?
    Das mit der Drehrichtung war mir vor meinem letzten Post schon eingefallen , hab ich dann wohl vergessen zu schreiben.
    Wenn eine Wicklung fertig ist kann ja mal probiert werden.

    Gruß Aloys.
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  3. #3
    User Avatar von Rennsemmel
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    Hallo Aloys !

    Das hab ich mich auch schon gefragt. (ist auch so ein bisschen mit der grund warum ich das mal testen will)
    Hatte auch schon überlegt, so eine zwei etagen Wicklung zu machen, mit jeweils zwei zusammengefassten Slots.
    Ist aberbegal, es kommt immer aufs gleiche Raus.
    Drehrichtungsabhängig dürfte das nicht sein, da ja die Gegenüberliegenden Spulen gespiegelt sind.
    Die Option, dass es nicht klappt gibt es ja auch noch. Der 12n10p Hat ja das selbe Problem, nur anders herum.. Der soll ja angeblich machen was er soll. Dann müsste es beim 12n vielleicht für beide gehen(sonderfall)
    Ich nehme an, dass die Glocke da auch eine Rolle spielt.
    Die Magneten bewegen sich ja nicht rückwirkungsfrei über die Spulen. Da spielt die anzahl sicher auch eine Rolle.
    Wie schon gesagt - mal testen..

    Grüße !
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  4. #4
    User Avatar von Rennsemmel
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    So sieht er aus , ein schöner 35mm Stator.
    er war gewickelt mit 30 windungen D verteilt (2schicht)
    Leiter war 8x0,3mm Litze, so weit ich das messen konnte (Bügelmeßschraube war nicht zur hand, kann also bis zu 0,05mm kleiner sein). Das entspricht ca. 0,85mm Massivdraht.

    Grüße !
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  5. #5
    User Avatar von Rennsemmel
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    Hallo !

    Ich hab mal etwas weitergemacht.
    die 14 Windungen 0.7er und 8 Windungen 1er waren etwas zu optimistisch.
    ich kann beim Dicken Draht nicht in 2 Lagen gehen, da ist der Statorträger zu eng.
    Bleiben als vorgabe 6Wd.
    Das kann man mit 12 wd (Faktor2) oder 11 Wd kombinieren (Faktor 1,8333)
    Ich tendiere zu 11 Wd mit 0.8er draht, bei 0.7er ist noch etwas viel Luft.
    Der Draht muss dann auch erstmal ankommen.
    Drehzahl wird dann etwas höher, so ca. 850 rpm.
    Um die vergleichbarkeit zu haben, ist der Plan, einen Baugleichen Motor mit einer in Drehzahl und Drahtquerschnitt äquivalenter
    Bewicklung auszuführen. Meiner erfahrung nach sind Wettereinflüsse größer als die Serienstreuung,
    So kann ich beide Motoren unter nahezu identischen bedingungen testen.
    Ein Vergleich mit der Orginalwicklung ist dann auch möglich.

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    Viele Grüße,
    Sebastian
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  6. #6
    User Avatar von Rennsemmel
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    Entschuldigt bitte, aber den kann ich mir gerade nicht verkneifen -

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    Wer eventuell die unsägliche Diskussion im Heliforum verfolgt wird das schon verstehen.
    Ich halte das nicht mehr aus. Welcher Mensch hat nicht auf Entdeckungen anderer Zurückgegriffen.
    Vielleicht sollte man mal die verschiedenen Stadien sehen - es gibt ja durchaus Grundlagenforschung und welche, die dann Anwendungsfallbezogen das Wissen anwenden. Die müssen dann nicht noch mal alles selbst machen. Einfach mal einsehen dass da auch was schief gehen kann und eventuell mal nicht die Erwartungen erfüllt werden die in der Theorie gut aussahen. Und die Grundlagenforscher brauchen denen, die die Ideen zu use Cases weiterentwickeln auch nicht sauer zu sein, wenn sie da nicht alles nochmal nachmessen und eventuell auf anderen Fachgebieten qualifikationen haben die aber bei der Systemintegration wichtig sind.

    Ich Teste die Wicklung, weil ich hier sehen will was die reell bei so kleinen Motoren bringt, es gibt keinen wirklich fertigen Motor damit. Das da wohl die Harmonischen anders aussehen ist ja nun zur genüge in alle hereingeschrien worden. Da der Energiedurchsatz an sich erstmal gleich bleibt bleibt zu sehen, was da wirklich weniger wird. Die von Hubert Propagierten Wirkungsgrade über 90% sind bei solchen einfachen Motoren für mich erstmal absurd, solange die nicht reell gemessen wurden (und nicht nur extrapoliert). Wenn es mal so einfach wär.. Dann könnte man sich solche Sachen wie geblechte Rotoren und Magneten und was noch alles in der Industrie getan wird ja schenken.
    Ich will einen Motor mit besserem Wirkungsrad an einem brauchbaren Arbeitspunkt, das sieht man am Ende auch mit einfachen Mitteln.
    Klar hat ein Motor mit einer Windung aus Kupferblock einen total tollen Innenwiderstand, leider ist die Drehzahl aber etwas hoch.
    Beim Auto kann man ja auch anhand des Spritverbrauches einige Eigenschaften abschätzen. Gerade als Vergleichstest. Wenn der Gain zu gering ist um ihn mit meinen groben Methoden zu messen, werde ich die Motoren woanders vermessen lassen von jemanden, der die entspr. Mittel hat. Dann kann ich es auch einorden was stellenweise Propagiert wird und werde das hier auch veröffentlichen. Ich habe auch entschieden, die 4 Layer Wicklung zu machen.

    Es geht um MODELLBAU. Das ist ein tolles Hobby mit so kleinen Flugzeugen, Autos und Booten. Manche bauen sogar Dampfmaschinen, weil es Ihnen Spaß macht

    Grüße !

    P.S.: Und wenn die Motoren fertig sind und halbwegs funktionieren kommt da einer davon sicher mal in so ein stylisches gefährt https://outerzone.co.uk/plan_details.asp?ID=11935
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  7. #7
    User Avatar von flymaik
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    Nicht das noch der Gedanke aufkommt, das du hier den Alleinunterhalter stellst....
    Ich lese gespannt mit und finde es sehr gut, das du die Sache angehst.
    Hubert meint ja letztens erst, das man die Unterschiede nicht darstellen kann, weil das Programm (ich gehe davon aus, das er den DC meint) zu alt ist.
    Ich bin genauso gespannt auf das Ergebnis.
    bis bald Maik
    Warum eine Dummheit 2mal machen, die Auswahl ist doch groß genug.
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  8. #8
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    Ja, ich lese auch sehr interessiert mit.
    Mal sehen, was am Ende rauskommt.


    VG
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  9. #9
    User Avatar von Rennsemmel
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    Ich dachte schon, ich bin allein im Wald.

    Hier mal eine Arbeit, ich lass die mal unkommentiert hier stehen

    https://www.google.com/url?q=http://...k6oZrI8emvpyta

    Dann noch ein Dokument, wo die eine Grafik der 3layer windung herkommt, die ja eigentlich 4 Layer ist
    https://www.academia.edu/39091884/Ge...f_Poles_Number

    Hubert, i have the document, i will use the simplified formula - then a simple calculator is sufficient.
    i got 5(2xNa)-3(Nb)-3(Nb) or the three layers, when using a single motor. Just have to transform to the architecture.
    I used R of 1,2. I am still looking for the Document name of where the YD Scheme comes from

    Grüße!

    P.S. Hier der link zu dem 4 layer Dokument. SSL Zert ist abgelaufen, Seite scheint aber OK zu sein :
    https://home.hvt.bme.hu/~bilicz/comp...iles/pb3-7.pdf
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  10. #10
    User Avatar von Rennsemmel
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    Hi !

    Ich hab nun endlich den Draht bekommen, geht also bald an der Stelle hier weiter.
    Übrigens, ein Kuriosum beim AGM -
    Ich hab noch mal die Litze genauer vermessen - da kam dann 0,2mm raus ?
    Dachte erst an eine Meßfehler. bei genauerer Betrachtung stellte sich raus, dass die Litze zwei Drahtstärken verwendet.
    4x 0,26 und 4x 0,21. Entspricht ca 0,66 mm Singlestrand. Wenn man noch Lack abzieht eher o,6mm.

    Also, bis demnächst !
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  11. #11
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    Idee Prototyp YD

    Hallo Sebastian

    ich finde es gut ,daß du diesen Effekten auf den Grund gehen willst . ich habe auch solche Motoren ( ...der Preis war o.k.) und werde sicher den Versuch nachstellen .

    um schnelle Ergebnisse zu erzeugen ( z.B. KV Ermittlung ) nehme ich für "Wurfwicklungen '' immer PVC- Litze mit 0,5 qmm (die hat Aussen etwa 1,2mm ) ,meist so recycledes Zeug aus

    Signalkabeln ( 7- Adrig ).

    Mit ein paar Tropfen Sekundenklebergel festgelegt genügt das für kurze Versuche .

    wenn dann alles passt , kommt Männerdraht drauf...

    Der von Dir verlinkte Flieger ist übrigens äußerst schnittich.

    Gruß Holger
    falscher Glaube erzeugt falschen Eifer
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  12. #12
    User Avatar von Rennsemmel
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    Hallo Holger !

    Danke für den Tipp..

    Ich hab die Motoren jetzt so weit auseinander.
    Es wird einen D Verteilt gewickelt geben, einen YD Seriell mit benachbarten spulen und 7 Slot shift sowie einen mit der 3 Layer Windung-
    Da geht vermutlich aber nur d, für yd seriell hab ich zu wenig Platz auf dem Statorzahn, wenn ich einen Vergleichbaren Kupferquerschnitt haben will..


    Ich klebe demnächst noch ein Höhenleitwerk an einen Flieger, da bessere ich mit Epoxi noch die kleinen Macken gleich aus..


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    Da kann man jetzt schön Quertesten
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