W poprzednim
ODCINKU starałem się wytłumaczyć zasadę działania silniczka (jako zespołu sterującego i wykonawczego), natomiast teraz - chciałbym wyjaśnić jak można przywrócić do życia uszkodzony silnik (część wykonawczą wg poprzednich ustaleń). Mam malutką nadzieję, że to co poniżej naskrobię będzie w miarę czytelne i zrozumiałe, więc zaczynamy
KIERUNKI NAWIJANIAZałącznik:
1.jpg [ 178.72 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Powyżej zamieszczam tabelkę do której będę się odnosił w trakcie pisania - jest to moja mała modyfikacja kilku znalezionych na necie, zaś modyfikacja polegała na poprawieniu jednej (powielanej przez różne stronki) literówki, oraz spolszczeniu raptem kilku słów w oryginale pisanych po niemieckiemu.
W najprostszej konfiguracji możemy mieć tylko 3 ramiona (każde tworzy jedną cewkę), zaś zapis nawijania wygląda tak - ABC. Zapisy tego formatu pojawiają się w zasadzie wszędzie na necie, a oznacza on że każda z cewek jest nawijana w tą samą stronę. Poniżej malunek nawinięcia ABC z kierunkami przyjętymi przeze mnie.
Załącznik:
2.JPG [ 39.56 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Wbrew niektórym wpisom przyjęty kierunek jest bez znaczenia, byle w swoich silniczkach utrzymywać jakąś konsekwencję - a jest to ważne dlatego, że często pojawia się np takie oznaczenie - AbCaBc. Cóż ono oznacza? Ano - z ilości literek widać że odnosi się on do statora o 6 ramionach, ale że wciąż musimy mieć 3 cewki - więc każda z nich została podzielona na dwie mniejsze (dlatego np literka "A" pojawia sie dwukrotnie). Jeśli przyjęliśmy (tak jak ja to robię) że duża litera oznacza kierunek nawijania przeciwny z ruchem wskazówek zegara, więc litera mała oznacza kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara.
No dobrze - nawinęliśmy pierwszy stator, ale co teraz zrobić z końcówkami? Są tu dwie możliwości - połączenie w gwiazdę lub trójkąt. W praktyce oznacza to, że przy połączeniu w gwiazdę łączymy ze sobę wszystkie końcówki cewek (KA, KB, KC), zaś początki (PA, PB, PC) wyprowadzamy na zewnątrz silnika (do regla). Połączenie w trójkąt polega na połączeniu końca cewki A (KA) z początkiem cewki B (PB), końca cewki B (KB) z początkiem cewki C (PA), i końca cewki C (KC) z początkiem cewki A (PA). W układzie z 3 ramionami jest to proste, ale przy większej ilości ramion zaczną się schody - spokojnie, dojdziemy i do tego

..
Załącznik:
3.jpg [ 18.5 KiB | Przeglądane 10282 razy ]
Malunek miał błąd, teraz jest już poprawiony, sorki..Powyższy malunek (po lewej obrazujący same połączenia) po prawej ma zobrazowaną pewną ciekawą modyfikację - otóż wystarczy nie lutować na stałe poszczególnych wyprowadzeń, tylko podlutować je do zewnętrznej płytki. Pomarańczowawe linie oznaczają ręcznie zakładane zworki - dzięki temu możemy mieć nie tylko "dwa silniki w jednym", ale i możliwość przetestowania jak sią zachowuje silnik w danym połączeniu, i wybranie odpowiedniej dla nas wersji.
Co nam dają te sposoby łączenia? Po pierwsze i najważniejsze - przepływ prądu przez cewki. Jeśli jeden impuls z regla daje nam napięcie pomiędzy dwoma dowolnymi przewodami - układ w gwiazdę przepuszcza ten prąd przez dwie cewki, zaś przy układzie w trójkąt - tylko przez jedną. Powoduje to nieco inny rozkład powstających na cewkach pól magnetycznych, co z kolei przekłada się na ich relacje z magnesami, a to z kolei - w największym uproszczeniu przekłada się na moc silniczka. Jak łatwo się domyślić - skoro ten sam prąd może biec przez jedną lub dwie cewki, to biegnąc przez dwie moc jaka powstanie na tych dwóch cewkach będzie nieco inna niż gdyby biegł przez jedną - i tak jest w istocie.
Bez wnikania w matematyczno / fizyczne wzory - przy takim samym sposobie nawijania za pomocą identycznego drutu silnik nawijany w trójkąt musiałby mieć 1,73 raza więcej zwoi niż silnik nawinięty w gwiazdę by mieć taka samą moc. Czasem jest to utrudnione, ale o tym pogadamy później - gdy dojdziemy do ilości i grubości drutów.
JAK CZYTAĆ TABELKĘ NAWIJAŃMożemy uznać że nawijanie statora 3-zębowego mamy obcykane, ale co z większą ilością zębów? Dla uproszczenia (a im więcej zębów zasada jest identyczna) weźmiemy stator o 6 zębach. W tabelce pojawiają się następujące kombinacje: ABCabc, ABCABC, AbCaBc, AcBaCb. Jeśli litera A oznacza pierwszą cewkę, to litera B - drugą, a litera C - trzecią. Wcześniej wspomniałem że ważne są też wielkości liter (ja przyjąłem że "A" to nawijanie w lewo, zaś "a" to nawijanie w prawo), dlatego też kolejność nawijania będzie następująca:
dla ABCabc: lewo, lewo, lewo, prawo, prawo, prawo
dla ABCABC: lewo, lewo, lewo, lewo, lewo, lewo
dla AbCaBc: lewo, prawo, lewo, prawo, lewo, prawo
dla AcBaCb: lewo, prawo, lewo, prawo, lewo, prawo
I tu ciekawostka - widać że dwa ostatnie sposoby są identyczne jeśli chodzi o kierunki, jednak kolejność zapisu cewek jest inna (AbCaBc / AcBaCb). Jeśli jednak w pierwszym zapisie literę A damy na końcu nawijanie będzie wyglądało tak bCaBcA, a to oznacza że niejako nawijamy zapis AcBaCb w odwrotnej kolejności!!
Nie wiem jak Wam, ale do mnie graficzne sposoby przewijania prezentowane czasem na necie nie trafiają - trzeba by numerować kolejne zęby (a z racji ich niekiedy malutkich rozmiarów jest to trudne do wykonania), a co gorsza (przekonacie się podczas łączenia poszczególnych początków i końców uzwojeń) - niekiedy pod statorem robi się naprawdę ciasno dla wyprowadzenia kabli z silnika.. Ponadto - jak się sami przekonaliście - mimo iż tabelka i malunki przedstawiają to samo, to można nieco żonglować kolejnością czy początkami nawijania cewek. Za chwilę pokażę jak to można wykożystać, a tymczasem przedstawię swój sposób używania tabelki..
Jednym z najpopularniejszych układów jest 12 zębów i 14 magnesów, czyli nawijanie AacCBbaACcbB.
Biorę stator, i od czoła zębów zaznaczam tylko kierunki nawijań dla cewki A, co dla powyższego układu wygląda tak:
Załącznik:
5.jpg [ 25.84 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Po nawinięciu pierwszej cewki całość wygląda tak:
Załącznik:
6.jpg [ 33.75 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Następnie maluję strzałki dla cewki B:
Załącznik:
7.jpg [ 32.23 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
I nawijam drugą cewkę:
Załącznik:
8.jpg [ 40.52 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
To samo dla cewki C:
Załącznik:
9.jpg [ 39.1 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Załącznik:
10.jpg [ 47.23 KiB | Przeglądane 10316 razy ]
Gratuluję - pierwszy silniczek nawinięty (jak widać po strzałkach symbolizujących początek i koniec - połączenie w trójkąt).
I na koniec - dlaczego niektóre pozycje mają jeden ząb wolny?
Statory w silniczkach fabrycznych mają wykorzystany każdy ząb, ale nawijanie na nie drutu wymusza na nas dzielenie się dostępną przestrzenią na dwa zęby (dwie cewki). Nawijanie co drugi ząb pozwala na upchnięcie więcej drutu na jeden z zębów (wykorzystujemy całą dostępnę przestrzeń między zębami), co pozwala na stworzenie większej cewki - a tym samym większego pola magnetycznego. Innymi słowy - stator mający np 6 zębów pracuje jak mający 3 zęby, co czasem przydaje się do zwiększenia prędkości obrotowej.
Można też czasem spotkać określenie LRK - a cóż to jest?.. Otóż - kiedyś trzech panów (LRK to skrót od pierwszych liter ich nazwisk) opracowało nieco inne kierunki nawijań, i właśnie te sposoby mają w nazwie owe 3 literki. Znaczna część ich opracowań bazuje na nawijaniu co drugi ząb, ale dla naszych zastosowań w zupełności wystarczy wiedza zawarta w tabelce z początku postu bez wnikania co, jak i skąd

..
GRUBOŚĆ DRUTUTu również brak jakichś konkretnych opracowań - po prostu wszyscy powtarzają to co napisali inni, więc nie będę się silił na oryginalność i powiem co wiem.
Każdy zgodzi się ze mną, że od grubości drutu zależy ilość amperów jakie można przez niego przepuścić, zaś ilość zwojów wpływa na wielkość pola magnetycznego. Po drugie - drut o określonej średnicy ma określony dopuszczalny promień zagięcia. Jest to istotne o tyle, że pierwsza warstwa nawijanej cewki zgina się pod kątem 90st, co przy grubszym drucie może powodować mikropęknięcia żywicznej izolacji po zewnętrznej stronie drutu. Po trzecie - nawijanie cewki grubym drutem powoduje powstawanie dość znacznych wolnych przestrzeni pomiędzy drutami. I po czwarte - gruby drut jest dość sztywny, co utrudnia nawijanie.
Powyższe wady można obejść w bardzo prosty sposób, na dodatek - zyskując jeszcze jeden pozytywny aspekt. Wystarczy nawijać kilkoma cieńszymi drutami - a co zyskujemy w zamian? Cieńszy drut łatwiej się układa (lepiej wypełnia dostępną przestrzeń), żywiczna izolacja nie pęka przy mocnym wyginaniu, można łatwiej go dociskać by wszedł dokładnie w wolną przetrzeń, a na dodatek - łatwiej dobrać konieczną powierzchnię przekroju.
Na codzień używam 3 średnic - 0,25mm, 0,30mm i 0,6mm, i w zależności od wielkości statora - wiązek złożonych z 3 do 5 drutów, co w zupełności wystarcza do 15-30 amperowych silniczków.
Na necie można znaleźć różne zestawienia średnic i ilości zwojów, ale prawda jest brutalna - cokolwiek ktoś pisze są to dane brane albo na oko, albo powtarzane za innymi. Dlaczego? Wyjaśnienie jest proste - nigdy nie wiemy jakie parametry ma blacha użyta go budowy statora, nigdy nie wiemy jakiej klasy są użyte magnesy neodymowe.. Nigdzie nie spotkałem się z pomiarami powstającego na zębach pola magnetycznego, a tym samym - nie wiadomo jak to pole reaguje na pole magnesów, a właśnie od wzajemnych relacji tych dwóch pól zależy praca silniczka. Owszem - można określić ilość magnesów, można określić stopień wypełnienia, ale nawet dwa identyczne wymiarowo fabryczne silniczki mogą mieć nieco inne grubości magnesów (różnica między 1,5mm a 2mm grubości przy tych samych pozostałych wymiarach powoduje 1/4 różnicy w ich mocy), a dochodzi jeszcze chociażby klasa magnesów.. Słowem - niewiadomych jest bardzo dużo, i to co osiągniemy przewijając silniczek na 100% zaowocuje całkiem innymi parametrami niż miał pierwowzór. Jednak sądzę że warto się pobawić - choćby dla własnej satysfakcji...
Uffffff

EDIT
Obecne malunki są nieco inne niż w pierwotnej wersji - poprzednie wcięło i musiałem improwizować i malować od nowa, ale dzięki edycji posta mogłem nieco zmienić jego treść - część usunąłem ale i część dodałem. Mam nadzieję że obecna epistoła jest nieco czytelniejsza i zawiera nieco więcej informacji
