Hur man gör en anpassad elektriska Go-Kart och borstlösa DC Motor (8 / 10 steg)
Steg 8: Motor: CAD och FEM
När du har profilen, kan du se hur många varv tråd skulle helst passa mellan varje tand. Jag visste att jag skulle behöva en massa tråd för sådan en stor motor, så jag bestämde mig att basera mina beräkningar av 18AWG magnet tråd, som är drygt 1mm i diameter, vilket gör det relativt tjocka. Av nära-förpackning tråd, fann jag att jag kunde passa ca 68 svängar runt varje tand. Men visade detta sig vara mycket orealistiskt. Medan du varvar ner motorn räknade jag endast 42 varv på 18AWG tråd, vilket var skönt eftersom det inte fanns några högar mot spetsen. Efter utför en testet vind, fann jag att jag kunde passa 45 vänd av 18AWG tråd utan mycket besvär. Jag ville också kunna köra min motor kontinuerligt på hög ström. En del av 18AWG tråd kan klara omkring 16 ampere, så för att se till att det skulle vara säkert att operera på 120A maximalt min motor controller jag beslutade att använda 9 trådar parallellt för att uppnå en ampactity av 144A. Detta skulle möjliggöra för cirka 5 varv på 9 kablar parallellt utan kramp lindningarna för mycket. Kom ihåg att fler svängar betyder mer vridmoment, men mindre hastighet och mindre ampacity, så du måste balansera trådarna i serie och parallell baserat på din design begränsningar.
Finita Element metoden Magnetics är ett FEA program som låter dig simulera prestanda för en elektrisk motor. Genom att importera en fil av motor tvärsnittet i programmet och tilldela varje block material och magnetiska egenskaper, kan programmet ge en mängd information om driftsförhållandena. Du kan se färgglada figuren som visar en grafisk representation av den magnetiska fluxen för min motor.
FEMM beräknas ett vridmoment på 21.96N * m på 100A, vilket ger en motor konstant k.11 (N * m) / A. När jag visste k, fann jag att RPM/v av motorn skulle vara 43,5, ger 1740 maximala varvtal vid 40V. Med 16 magnet pol-par, skulle detta vara långt under 8750 RPM gränsen för registeransvarige.