Почему нет шпинделей с двигателями на постоянных магнитах?

[sergei107]

Здравствуйте уважаемые товарищи,
Я начал подробно изучать самодельное станкостороение и никак не могу понять один (пока) вопрос :

Почему не делают мощные шпиндели с бесколлекторными двигателями на постоянных магнитах?

Преимущества, как мне кажется, довольно большие
1. постоянный момент на всех оборотах
2. более простой контроллер ( ему не надо думать чем и как возбудить индукционные токи в роторе)
3. ну и цена подешевле должна быть.
4. питание. Не надо никаких трех фаз. просто постоянное напряжение 50 вольт. и тока на 40 ампер.
Или, вообще, запитать бесколлекторный двигатель ( 250kv) от инвертора на 220В.

Обычные моторчики на 1, 2, 5 кВт делают, а шпиндели на них не делают.
Или не могут магнитики приклеить и отбалансировать для высоких (24000) оборотов ?

[frezeryga]

А вы изучите конструкцию этих моторчиков. У них вместе с валом корпус вращается а на шпинделе такое не прокатит.

[savo]

почему не делают- делают, NAKANISHI например, или китайские Windward на вентильных моторах.

[sergei107]

У них вместе с валом корпус вращается а на шпинделе такое не прокатит.

Ну, так тем более. прикрутить к корпусу пропеллер и засунуть в другой корпус.

[Serg]

Почему не делают мощные шпиндели с бесколлекторными двигателями на постоянных магнитах?

потому что хорошие постоянные магниты очень дороги, в разы дороже электротехнического железа и алюминия.

[sergei107]

потому что хорошие постоянные магниты очень дороги, в разы дороже электротехнического железа и алюминия.

Ну вот
https://www.aliexpress.com/item/MY1020- ... st=ae803_5

1000W моторчик дает 2Нм момента. и стоит 70 долл.
То есть, ничего дорогого здесь нет.
Если ему перемотать обмотку на 220В. ( грубо, сделать в 5 раз больше витков проводом в 5 раз меньше сечением). И подключить его к обычному инвертеру, то будет на выходе те же 2Нм на любых оборотах от 0 до 20000.

[Mamont]

Если ему перемотать обмотку на 220В. ( грубо, сделать в 5 раз больше витков проводом в 5 раз меньше сечением). И подключить его к обычному инвертеру, то будет на выходе те же 2Нм на любых оборотах от 0 до 20000.

с чего бы не падать моменту ? есть вполне конкретная индуктивность обмоток, есть эдс самоиндукции
Указана максимальная (ненагруженный) скорость 3500об/мин, при котором момент падает до нуля

[sergei107]

Ну, да.
Ошибся.
Будут максимальные холостые обороты на 220В - 3500об/мин.
При этом будет момент 2,7 Нм и мощность 1000Вт и вес 4 кг и цена 70-100 долл.
ПО моему, ни один из асинхронников не может таким похвастаться.

Я не говорю , что надо прямо брать этот мотор и делать из него шпиндель.
Я имею в виду, что все материалы и технологии есть, непонятно почему так не делают.
Точнее делают, но только на 50В и на 500Ц и на ER11.
А мощнее не делают.

[Serg]

Ну вот
https://www.aliexpress.com/item/MY1020- ... st=ae803_5
1000W моторчик дает 2Нм момента. и стоит 70 долл.
То есть, ничего дорогого здесь нет.

Моторчик вижу, а мотор-шпинделя нет. Нужно понимать разницу. Ну а для тех, кто не понимает в продаже полно бесколекторных шпинделей на 30-80 Вт, которые предлагаются для гравировки. Только вот гравировать ими дороговато будет - гравёры быстро дохнут в них...

При этом будет момент 2,7 Нм и мощность 1000Вт и вес 4 кг и цена 70-100 долл.
ПО моему, ни один из асинхронников не может таким похвастаться.

конечно не может - более менее нормальный комплект подшипников для шпинделя стоит раза в полтора дороже...

[sergei107]

Моторчик вижу, а мотор-шпинделя нет.

Именно это я и написал в своем первом сообщении.
Почему не делают шпиндели на постоянных магнитах?
Преимущества есть , а шпинделей нет.

[sergei107]

И еще,
Болгарки с бесщеточными двигателями на 220В существуют ( Hitachi G13VE - 1000Вт, DeWALT DWE4357 - 1700Вт)
Почему же шпинделей таких нет ??

[AAN]

Мы ремонтировали BLDC-привод шпинделя на фрезерном Sieg https://img01.techsoft.co.uk/o/ts/Milli ... _Large.jpg , он там с ременной передачей. Мало того, что частотник обошёлся в разы дороже, чем для асинхроного мотора, так и ещё ждать его 4 месяца пришлось...

[raddd]

А токарных привод шпинделя разве не такой?

[Serg]

Именно это я и написал в своем первом сообщении.
Почему не делают шпиндели на постоянных магнитах?

Разница между синхронными и асинхронными моторами одинаковой мощности в размерах. Для шпинделя размер не имеет особого значения, а цена имеет...
"Мощные" магниты, способные выдерживать большие обороты дороги, а малооборотные шпиндели сейчас никому не интересны.

P.S. Почему ж не делают? Делают, только цена на них мешает им появиться в обозреваемом вам пространстве...

[Hanter]

А мне вот интересно - а есть вообще шансы гарантировать что магниты не разлетятся скажем хоты бы на 24 тыщах ?? про 40 или 60 уже не говорим

[Mamont]

На скорости 24к будет ускорение порядка 19.000g (радиус установки магнитов взял 30мм)
При толщине магнита ~10мм удельная отрывная сила будет 140кг/см.кв. (14МПа)
Это уже на пределе силы адгезии большинства клеев.

В холодном состоянии они еще смогут работать (если поверхность склейки сделать не плоская, а зубчатой), но при нагреве до 60-70гр клея сильно теряют прочность

[N1X]

Ну как бы поверх магнитов в сервах еще и бандаж из нитей обычно, но это все не суть... Можно много чего сделать, а вот нужно ли... PMSM очень хороши в динамике, т.е. в следящих приводах, за счето того, что они всегда намагничены, как пионэры. А в шпинделях как правило это не нужно...

[dpss-2]

На скорости 24к будет ускорение порядка 19.000g (радиус установки магнитов взял 30мм)

Для этого делают двигатели с магнитами скрытыми в теле ротора. Такой мотор в качестве шпинделя хорош своим крутящим моментом на малых оборотах. Для обработки стали, нарезания резьбы. С другой стороны может работать как асинхронник с большими оборотами.

[sergei107]

А вот еще замечательный моторчик
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-sk3 ... m-edf.html
92usd, 4кВт при 30000 об/мин на 44В. (это эквавалент 3.2кВт на 24000 об/мин при постоянном моменте)
550гр веса, диаметр двигателя - 45мм, длина 96мм. вал - 8мм.
Ему бы вал потолще, подшипники шпиндельные, цангу ER20 и обмотки на 220В. И, все, идеальный шпиндель за 150 долл.

или вот моторчик
https://hobbyking.com/en_us/turnigy-sk3 ... 500kv.html
40usd, 3кВт на 45000 об/мин на 30В (это эквавалент 1.6кВт на 24000 об/мин при постоянном моменте)
360гб 40мм диаметр, 70мм - длина, вал 8мм.

или вот
120usd, 5.2кВт на 50000 об/мин на 40В. (это эквавалент 2.5кВт на 24000 об/мин при постоянном моменте)
1000г, 56мм диаметр, 95мм - длина, вал 8мм. водяное охлаждение.

То есть никаких проблем нет ни со скоростью, ни с магнитами, ни с мощностью, ни с ценой.
Единственная проблема, это контроллер и питание. Просто, на устройствах, где эти моторчики применяются, нет мощного источника 220В. поэтому и моторчики под это напряжение не делают. А с технической точки зрения, изготовление моторчика что на 20В, 40В, что на 220В - абсолютно одинаковое. просто разное количесво витков и разная толщина провода.


И, опять же, бесщеточная сетевая болгарка ДеВалт.
220usd, 1700Вт на 30000 об/мин ( 10000 об/мин на валу и ,обычно, 3:1 редукция )
зато питание сразу на 220В и встроеный контроллер оборотов.
и цена в 15000 руб - это уже с таможней, доставкой в Россию, магазинной наценкой, с редуктором и ручкой .\

[Serg]

В модельных моторчиках не настоящие, а "игрушечные" киловатты.
Мотор в болгарке не может продолжительно работать, ибо сдохнет от перегрева.

Собственно чего вы хотите добиться этой "дискуссией"? Не нравятся ответы? Не вопрос - ищите и покупайте какие пожелаете (и сможете найти) моторчики и шпиндели.