Elektrikli motorlarda saç paket yerine kömür nüve

[devrecii]

Yüksek frekanslı chopper tekniği ile sürülen motorlarda motorun saç aksamını ısıtan etkenlerden birisi de bobinlerden geçen düşük frekanslı akım üzerindeki yüksek frekanslı rıpıllardır.

Çünkü bu rıpıllar her bir saniyede demir atomlarının mıknatıslama yönünü onbinlerce kez değiştirdiğinden hysteresis kayıplarını artırmaktadır.

Durum böyle olunca ister istemez neden eleltronik sürücülerle çalıştırılan elektrik motorlarının saç paketli mağnetik aksamı yerine EI nüvelerde vs kullanılan N27 vs magnetik malzemeler kullanılmıyor diye merak ediyorum.

O zaman da dönen gövde ısınacaktır hatta mıknatıs özelliğini yitirecektir,  ferritde bu dalgalar daha şiddetli ortaya çıkacağı ve ortaya noktaya odaklanacağı için göbeği anında eritecektir  . En azından dış çeperden ısı atılır.

[HAKKITANIR]

elimde kocaman 1,5 kilo kadar ağırlıkta siyah ferrit üzerinde izolasyon kaplaması olmayan halka nüve var.
18-500 kHz. arası frekansda çalıştığı yazılmış.

bu nüvenin üzerine deney amaçlı plastik yalıtkanı olan, içinde çok telli bildiğimiz kabloyu bir miktar sipirde sardım.
sonra üzerine daha kalın ve az sipirde başka sargı sardım. primer sekonder mantığı bakımından. bakalım daha düşük voltaj ve yüksek akım alınacakmı diye. sonra bildiğimiz 12-24 V. dc çıkışlı kısadevre korumalı smsps lerle başladım, kablo uçlarından elle anahtarlayıp gerilimler vermeye. nüveden çat çut diye çıt çıt diye bildiğimiz seviyesi birazda yüksekçe sesler gelmeye başladı. kontaktör sesi güçlü selenoid valf sesi gibi bu sesler. nüveden 2-3-4-5 tane üst üste koydum sesler dahada kuvvetlendi. ilk gerilim verme anında ses gelip ölçü aleti diğer sargıda kondansatörlü olarak bir gerilim gösteriyordu. led yakıp röle çektiriyordu bu gerilim. ledi arızalanacak kadar yaktım bile. elimle kabloları hızlı anahtarlayınca led cuf oldu.  hep aynı yönde gerilimi açıp verirsem  ses ilk çıktığı andaki gibi olmuyor ama ters düz yön değişiminde yüksekçe ses çıkartıyor.
nüve kırıldı sandımdı ilkinde. sonradan anladım nüvenin içindeki madeni metaryeli bu sesi yapıyor olmalı diye kanaat getirdim. oldukça şaşırmıştım beklemediğim bir sesdi bu çünkü. acayip sürpriz olmuştu. içindeki atomların aynı yönde kullanılması ve değişken yönde kullanılması durumları ve ses ilişkisi oluşuyor oldu yorumum. sonra demekki yüksek frekansda ses kesilmesi kulağımıza bu denli yüksek bir sesin gelememesinden kaynaklı yorumunu yaptım.

[z]

O zaman da dönen gövde ısınacaktır hatta mıknatıs özelliğini yitirecektir,  ferritde bu dalgalar daha şiddetli ortaya çıkacağı ve ortaya noktaya odaklanacağı için göbeği anında eritecektir  . En azından dış çeperden ısı atılır.

Ne alaka yahu. SMPS deki trafodan ne farki var motorun?

[HAKKITANIR]

hocam erimesini, az çok ısınmasını ezberden bilmem ama.
nüvenin yüzey alınına frekansına ve elde edilmek istenen güç oranlarına göre kataloglarında ortalama hesapları veriliyor. düşünün ben bile az buçuk anlayabiliyorum o hesaptan görünce. siz rahat çözersiniz o hesaplamaları.
şuda bir gerçek bu nüvelerin doyuma gittiği ısı deniyor olabilir, üzerine sarılan emaye telden yüksek kalıyor. birde aniden ısıtmadan kaçınmak gerekiyor. 220-240 derecelerden bahsediliyor yanlış değilsem en dandiği bile 180 dereceye dayanıyor olmalı gördüğüm kadarıyla. emaye tel bu ısılarda zaten özelliğini yitirecektir. çift katlı izolasyonu bile olsa yanar herhalde o izolasyon. belki nüveye kalmadan manyetik ortamı oluşturan sargı cuflayacaktır. sargı cufaladımı geri gelmez değişimi şart ama nüve ısınır özelliğini belirli bir ısıdan sonra yitirsede soğuyunca eski haline dönüyor. bunu sormuştum üreticisine. kırılmadıktan sonra nüveyi akkor hale 500 dereceye getirsen bile soğuyunca eskisi gibi olur dendiydi bir zamanlar. elimdeki nüve yanlış hatırlamıyorsam 240 dereceyi garanti ediyordu. bunların mekanik darbelere ve ani yüksek ısı değişimlerine nazikliği oluyor gördüğüm kadarıyla.

bendeki halka nüveyle söyleyin yönlendirin basitde olsa bir deneme yapalım diycem yanlış anlamazsanız.
imkanlarım kısıtlı ama nüve smsps ve koblo yönünden gariban değiliz.
önceden çok fazla çeşit ve çapda bir sürü ferrti izolasyonlu ve izolasyonsuz nüve vardı elimde hepside toroid halka şekilinde kocamanlardı.
baktım öylece duruyorlar en büyüklerini ayırıp diğerlerini bulunabilenlerini stajdaki öğrencilere dağıtmıştım.

[elektronik]

Bu resim fikir verebilir belki.



KAYNAK : http://tr.rj45-connectors.com/info/magnetic-core-25928216.html

[z]

DC motorlarda, yuksek guclu voicecoillerde miknatislar demir yada silisli sactan yapilmiyor. Sonucta bu miknatislar degisken akimlarin olusturdugu magnetik aki yolu uzerindeler.

Demir gobeksiz motor yapiliyorsa ferit gobekli motor da yapilabilmesi lazim.

Aramaya devam bu konuda dokuman bulacagim.

https://www.researchgate.net/publication/308705101_Soft_Magnetic_Material_Status_and_Trends_in_Electric_Machines

@elektronik

Demir gobek kullanirsan dedigin gibi eddy akimlari olusur. Ama N27 gibi magnetic buyuk kesitli gobekler kullanirsan bu eddy kayiplari olmaz cunku bu malzemeler elektriksel anlamda kotu, magnetic anlamda iyi iletkenlerdir.

--------------------

https://www.google.com/search?q=ferrite+material+for+electric+motors&ie=&oe=

Dokumanlardan birisinde ferit nuve ile yapilan 3 fazli sincap kafesli motorun %1 civarinda verimi oldugu yaziyordu.

Influence of Soft Magnetic Materials Application to Squirrel Cage Induction Motor Design and Performance

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwim_u67zuzmAhWFxjgGHcdtAAAQFjACegQIAxAC&url=https%3A%2F%2Fengj.org%2Findex.php%2Fej%2Farticle%2Fview%2F1114%2F531&usg=AOvVaw2E90b6h7MnLmMNfGW3mMuc

[HAKKITANIR]

hocam şimdi benim bilgim yetersiz, ama iyi anlatılırsa anlayabilirim sanırım. iyi kelimesi anahtar kelime olabilir tabiki burada.

bende kocaman toroid halka nüveler var.
bu nüvelerin meteryali epcos-tdk N27 ve philips 3C90 dan çok daha iyi bir yapıda diye hatırlıyorum. alırken öyleydi metaryel kodunu arayıp bulmam lazım. bu türün manyetik trafo ve motorlar için üretilmiş olduğunu biliyorum.

bu resimdekinin çok daha büyüğünü düşünelim elimdekiler için. fiziksel görünümü böyle. tam kapalı halka toroid yani.


şimdi mantık şu mu dur;
halka bobinler kullanıyoruzya şunun gibi;

burada bir sargı nüveye tam yayılmış olarak sarılmış gibi düşünelim. zaten böyle.

biz bu halka nüveye toplamda 3 adet sargıyı sarıp, toplam 6 uç dışarıya çıkarıp, bu uçlar 6 yarı iletkenli H-köprünün ortasına verilecek ve bu sargılar gerektiği gibi sürülecek. 3 fazlı yüksek frekanslı döner bir alan oluşturulacak yani değil mi? motorun dış sabit dönmeyen stator kısmı böyle bir şey mi dir? değilse nasıldır.
şöyle bir şeymidir demek istediğiniz?


tabi biz üç sargıyı 120 şer derece açıyla nüvenin belirli bir alanına sarıp yukarıdaki gibi komple tek sargı sarılan örnekdeki gibi üst üste yada birlikde komple nüveye dağıtıp sarmıyor olabiliriz burası ayrıntı, ama mantık böyle birşeymidir sonucda, burayı anlarsam iyi katkı sunabileceğime inanıyorum bu uygulamada.

[z]

Hayir uc fazli motorun statorunun sargilarini sokup sac paketin kalibini al.

Sonra bu kaliba ferrit camurunu doldur basinc altinda firinla.

Sogut ve ferit nuveyi sok. Oldumu sana feritten kirilgan 3 fazli motor statoru.

Simdi bu statora motor sargilarini sar.

[HAKKITANIR]

şimdi anladım.
bu nüvelerin üretimi hamur karışımdan extruzyon kalıplamayla yapılıp, sonra ya serbest halde yada fırınlama usulü bir şekilde kurutuluyorlar. bunlarda gövde büyüdükçe kalıpdan çıkan malzemede atma eğrilme bükülme olayları olabiliyor. bendeki nüvelerin hiç biri tam birbirini tutmuyor illa düşük de olsa tolerans farkları var aralarında. hatta birbiri üstüne koyulduğunda ışık geçiren yüzey yanak kısımları olanları bile var içlerinde, bunlar aynı siparişte birlikte yapıldılar.gövde büyüdükçe böyle sıkıntıları oluyormuş bunların. bu imalat kusurları imalatdan sonra taşlanarak (yüzeyinden zımpara taşlarıyla ince talaş kaldırılarak) düzlüyorlarmış. tabi orda nüveyi içten ve dıştan tatlı sıkı geçme bir yuvaya sokupda taşlanabiliyor olmalı, yoksa nüve manyetik değilki manyetik tablaya koysan yada sağlam değilki kırılmadan mengeneye soksan. demekki bu durumda taşlanmasıda nazik ve uzun serecektir.
ama kendi manyetizma oluşturuyor manyetik tabla çekermi acaba bunları?
motor için düşünürsek hava aralığı için içden nasıl taşlanacakki bu. motorda kesin emin gibiyim içten taşlamadan olmaz herhalde bu iş. birde motor rotoru takılırken sağa sola sürttümü alsana nüvede kolayca çizik kırık ikinci bir dert. birde nüve alüminyum metal gövdeye nasıl tutturulacak. sıkı geçme zorlama ısıtmalı geçme zor iş. yapıştırılır galiba herhalde.
tüm bunlar gövde büyüdükçe zorlaşır galiba. küçük gövdelilerde sorun azalsa gerek.
birde şu durum var. diyelim motoru böylece paketleyip kapattık ilk elektriği çok yüksek bir tork ve hızlanma ile verdik. kömür nüvede bakır sargıların baskısı ve alüminyum dış gövde dayanır bu güçlü baskı ağırlığına, ya nüve dayanırmıki?
yada motor fazla zorlanmadan yavaş bir rampalanma ile en yüksek devire çıktı birden fren yaptırılıp, yada aksi yöne döndürülmek istendiğinde ne olabilir? bu durumdada nüvede acayip bir baskı olacak yinede. motorun iç dönen kısmı hafif yapılsa bu seferde iç dönen kısmın tahrik ettiği döndürdüğü yükün bir ateleti olacaktır.
anlatabiliyorum demi burdaki mekanik baskıyı rotor ve stator ayrık birbirine değmiyor ama rotoru kilitleyip peşinden sürükleyen bir stator manyetik alanı dolayısıyla arada bir manyetik görünmez bant var. ve bu bant ciddi fiziksel darbelere maruz kalabilir diye düşünüyorum.

bence;
bu şekilde manyetizma olarak çok daha iyi verimli ve etkin bir stator nüvesi yapılabiliyor olsada, fiziksel kırılganlıklardan dolayı, fiziksel imalat sıkıntılarından dolayı işlem yapılamıyor olabilir diye düşünüyorum. küçük gövdelerde düşündüğüm sıkıntılar az olabilir belki. büyük gözdede zor iş gibi görünüyor.

böyle bir motor yokda, olabilirmi - olsa nasıl olur diye düşünüyoruz sadece değil mi?

[superconductor]

Konu ilgimi çekti şöyle birşeyler buldum;

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4460318

Patent : https://patents.google.com/patent/US3707638A/en

Birde Metglass diye bir malzeme ile yapılıyormuş amorf stator gibi şeyler arayınca da birşeyler geliyor.
https://metglas.com/motors-amorphous-stators/

[HAKKITANIR]

amorf dediği yüksek frekanslı nikel sac karışımı oluyor.
sislisli sacın daha ince farklı metaryelden malzemelisini ve çok daha pahalı olan modelini düşünün.
frekansı maksimum 20 kHz. kadar çıkan modelleri var diye duymuştum.

1 kHz. e kadar sislisli sac ile güç trafosu ve ac motor uygulaması sanayinin bel kemiğini oluşturuyor vazyette şu anda ekonomi çarklarını yürütüyor bu uygulamalar. hatta 600 Hz. lere kadar hava soğutmalı kullanılabiliyor bir tarafı silisyumlu sac paketleri.
yanlış değilsem ne kadar ince saclardan paketlenirse akı yoluda o oranda artacağından inceldikçe randımanı artıyorda olabilir diye düşünüyorum. bu türden sacların.

[elektronik]

Hocam elinizde düz yada çubuk şeklinde bir ferrit nüvey varsa üzerine bobin sarıp akım verip deneyebilirsiniz.
mıknatıslanma oranını aynı büyüklükte bir silisli malzeme ile karşılaştırılabilirsiniz
bu şekilde bir mıknatısa yaklaştırıp çekme ve itme kuvvetlerini karşılaştırabilir.
çekilen akımda ölçülüp karşılaştırılabilir.

[HAKKITANIR]

şimdi kafama yattı bu iş. linkdeki gibi bir gövdeyle olur bu iş.
yukarıda bahsettiğim mekanik aksaklıklarda engellenmiş olur bu şekilde yanlış değilsem.
gövde biraz kalınlaşır ama, sanıyorum çok daha düşük ağırlıklarla,
çok daha yüksek güçte randıman alınır bu türden bir motorla.
bi kere manyetik akı, sac pakete göre çok daha verimli olur düşüncesindeyim.
nüve kaybı niye çok olsun ve nüve ısınsınki, bana nüve ısınmaz gibi geldi bu yapıyla.
bi kere nüve çok daha fazla verimli olacağından, bide bu verim artışı uygulancak frekansın büyüklüğüyle alakalı oluyor tabiki. sargıların sipir sayısı dolayısıyla kesitleri küçülür diyebilirim.
düşünün trafo nüvelerinde frekans artışı neler sunuyordu bize. buda motor aynı manyetik alan kanunları geçerli burada. tamam z hocam iyi bir yakaladınız. yalnız hazırı yoksa, bu nüvenin iamalatına sağlam bir kalıp parası alırlar ve üretimde yüksek miktarda ancak uygun fiyatlı nüve verirler. adet fazlaysa nüvesi ucuz olur saca göre bunun.
tabi siz ayrı bir üretim yöntemi bilmiyorsanız.
bu motor iş yapar geleceğin motoru olabilir. dönen kısmında sargı yok dönmeyen kısmında çok az ve ince sargılar daha ne olsun.
abi çok iyiymiş ya. asenkron motor gibi kullanmalı bunu. hall efektdi enkoderdi kapasitif konum ölçerdi falan uğraşmıyacan. oluşturacan çok yüksek frekanslı bir elektrik alanı içindeki rotoru uçuracan ondan sonra pille helikopteri kaldırcan havaya. yalnız rotor çok kutuplu olmalı bu durumda galiba.
n=50*f/2p asenkron motor formülünde frekansın çok yüksek olması sorun oluşturmayacaksa tabiki.
şimdi sac paket frekansın düşüklüğünü fazla sallamazda sorun yapmazda , ferrit nüve bunu sorun yapıp ciddi verim kayıpları yaşatabilir belki.
ben anlamıyorum burdan işi bilen birisi yorumlasa bizde öğrensek bu kısmı.

bldc motorda stator dönen alan frekansının minimum maksimum aralığı ile dönen rotorun kutup sayısı ne oluyor genelde.
birde statorda kutup sayısı oluşturuluyordu değilmi? kafam karıştı yardım edin be.

[HAKKITANIR]

niye sildinki linki iyiydi o.

[z]

Konu ilgimi çekti şöyle birşeyler buldum;

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4460318

Bu dokumana serbest erisim lazim.