Fabrication de moteur perso

Salut à tous.
Je vais vous présenter comment faire son propre moteur.

L'hiver dernier, j'ai été subjugué par les excellents articles de Franck Aguerre sur les hélices, moteurs et batteries disponibles sur le site de la féfé. J'ai alors mis en application. Je vous encourage à lire les lignes de franck.

Le but : faire plus léger, plus fiable, et plus performant que les meilleurs moteurs actuels. Je ne connais pas tous les moteurs du commerce, mais je pense avoir atteint l'objectif.

Pour mon planeur FAI, le moteur pèse 45g, peut prendre jusqu'à 45A sous 4S sans broncher. En vol, le planeur monte à 23-24m/s pour 1025g
Pour mon standard, le moteur pèse 65g, peut prendre jusqu'à 65A sous 5S. Pour 1250g, il monte à 27-28m/s avec 35A seulement et frise les 50m/s à plat.

Je passe sur les différents essais et saute directement à la recette :

1- Choisir un moteur de drone avec un stator de 28mm de diamètre.
Les moteurs de drones sont plein d'avantages : Ils sont compactes, légers et très robustes (ils sont faits pour résister aux crashs).
On arrive en plus à trouver des aimants courbés pour réduire l'entrefer entre le stator et les aimants. J'ai mesuré cet entrefer à 0,1mm sur certains moteurs.
Pour Light : choisir une longueur de stator de 6.5mm
Standard : longueur de stator de 10mm

2- choisir son bobinage
Ces moteurs ont un gros défauts : comme ils sont pas chers (20-30€), ils sont bobinés en machine et il est très difficile de remplir correctement les dents. À la main, on fait bien mieux... c'est très très chiant à faire, mais ça vaut le coup !
On peut aussi choisir le kV avec précision en modifiant le nombre de tours que le fil fera autour de chaque dent.
Voici le schéma de bobinage pour un 14 pôles :

Ensuite, il faudra choisir le fil, j'utilise du fil émaillé de 0,35mm que j'ai trouvé chez le bobineur du coin : un gars qui fait de la maintenance de moteurs électriques.
Pour le Light : 3 fils en parallèle, 12 tours de spires (kV =1360)
Pour le standard : 4 fils en parallèle, 9 tours de spires (kV 1150)

3- faut y aller !
Les outils :
* des cures-dents pour tasser les bobines et bloquer les fils quand on travaille sur une autre dent.
Voici par exemple après avoir fait la première phase


* des pensements pour éviter de se blesser les doigts. Les fils frottent sur les pensements et vous n'aurez pas d'ampoules. Sur cette photo, on voit aussi la loupe pour pas trop fatiguer les yeux.


* j'ai aussi fabriqué un guide pour que les fils restent toujours l'un à côté de l'autre sans jamais se chevaucher : on augmente alors la densité


* j'utilise aussi un compteur : je clique et ça fait +1... Ça paraît con, mais quand on est à 6 ou 7 tours... Merde ! 6 ou 7 tours ? Je ne m'en souviens plus... Bordel !!! Alors, l faudra debobiner et mieux compter la prochaine fois.

4- coller les spires
Epoxy 2h, au four à 60°C. C'est pas la peine d'en mettre une tonne. Il faut bien s'assurer que les fils ne dépassent pas car sinon, ils vont toucher les aimants. Souvenez vous que le gap n'est que de 0,1mm. J'entoure le stator avec du papier sulfurisé maintenu avec du scotch ou dans une gaine thermo.


5- résultat
Le moteur d'origine a gauche, le perso à droite.
À regarder la section de fil... On comprend pourquoi le moteur d'origine crame à 30A


6- pour braser les fils au contrôleur, l faudra impérativement enlever le vernis sur l'extrémité de chaque fil et étamer minutieusement.

7- installation dans le modèle
Le diamètre moteur est gros et l faut un cône de 32 à la place de 28.
Pour couper le nez proprement, j'ai imprimé un guide




Je protège la cage de la colle avec un film. Le film est choisi exactement de l'épaisseur du jeu entre la cage et le planeur : ça passe juste et c'est parfaitement centré !


Et enfin, je vérifie que tout est OK avant que la colle ne soit polymerisée


Bon courage !

Salut
Beau boulot

Petite question : Tes 3 brins et 12 tours doivent creer plus de champs qu'un 4 brins 9 tours, non? Et du coup, le KV en est plus faible, non?
Du coup n'as tu pas inversé les KV?

Marc

Bonjour Jérôme, super intéressant ton post !
Merci pour le partage.
Bruno

Marc PUJOL a écrit:

Petite question : Tes 3 brins et 12 tours doivent creer plus de champs qu'un 4 brins 9 tours, non? Et du coup, le KV en est plus faible, non?
Du coup n'as tu pas inversé les KV?

Marc

la longueur du stator joue beaucoup. Je confirme les valeurs annoncées :

Pour le Light :
stator de 6.5mm de long et 25mm 28mm de diamètre
3 fils en parallèle,
12 tours de spires (kV =1360)
alimentation en 3 ou 4S


Pour le standard :
stator de 10mm de long et 25mm 28mm de diamètre
4 fils en parallèle,
9 tours de spires (kV 1150)
alimentation en 4 ou 5S

Salut Jerôme,
Merci pour ce partage d'information.
Quelques questions/remarques:

-Quelles hélices tu utilises pour chaque moteur?

-En devant passer de 28 à 32mm, tu as dû reculer ton moteur. Ça plus le fait que tes moteurs sont plus léger que les config "classiques", tu n'as pas de problème pour centrer tes machines?

-Ta photo de bobinage avant/après est assez extrême. Dans les formats que je connais (2306-2207) on trouve des marques qui bobinent un poil mieux que ton moteur d'origine (et qui ne cramment pas sous 30A). Il y a surement moyen de trouver un moteur "stock" qui convient.

-Comment as-tu resolu le problème de la fixation du porte-pales sur un axe filleté M5? Si tu as gardé la fixation par écrou M5, comment bloques-tu le moteur pour le serrage?

Nicolas

Salut Nicolas
J'utilise une 10x6 et son porte pale de chez Vladimir. J'ai essayé plusieurs hélices (9x6, 9x7, 10x6, 10x7) et c'est la 10x6 qui fonctionne le mieux.

Le porte pale de chez Vlad si fixe sur la partie non filetée de l'axe et ça fonctionne très bien. Je ne connais pas les autres marques avec une vis sur la pointe du nez.

Si tu trouves des moteurs stocks bien faits, ça m'intéresse... Je n'en ai jamais vu

Le moteur doit bien sûr être reculé. Comme on le voit sur la photo, j'ai coupé 30 ou 40mm du nez. Pour le CG, la qualité Vlad fait des merveilles : il fabrique une poutre et un stab plus léger et j'ai placé les servos sous la verrière du Plus FAI. Aucun plomb n'est nécessaire. Pour la version standard, les servos sont restés sous l'aile.

Plus que la masse, c'est surtout l'inertie qui a chuté. Ça rend le modèle encore plus stable, plus agile et plus facile à piloter.

Cool  ton post, Jé

J'en profite pour dire que le nouveau prédimRC de Franck  a vu son onglet  motorisation affiné,  on peut bien plus precisemment  prevoir le croisement ideal des rendements  helice et moteur  avec la config aerodynamique, la conso  en foncrion des phases de vol (trainées) ansi que le taux de montée maxi , la charge alaire,  la puissance commandée (regime gaz) bref,   le top .

Quelqu'un voudrait pousser une conception comme un engin volant  tactique  à grand rayon d'action, on peut faire un énorme boulot avec le soft.

Coucou Jérôme,
super ton post, bravo!
Une question cependant me chagrine: pourquoi utiliser plusieurs fils en parallèle?
3 fils ayant un diamètres de 0.35mm sont équivalents à un fil diamètre 0.61mm (~AWG22) et 4 fils sont équivalents à un fil diamètre 0.7mm (~AWG21).
Est-ce pour des raison de disponibilité ou bien pour toute autre raison???
J'm

4 fils tiennent loins de place qu'un seul fil.
Il y a donc plus de densité de champ au mm2.

Marc

Marc PUJOL a écrit:

4 fils tiennent loins de place qu'un seul fil.
Il y a donc plus de densité de champ au mm2.

Marc

Tu es certain de toi Marc?
Deux fils 0.35mm cote à cote font déjà 0.7mm de coté.....
Je serai curieux de voir tonjoli dessin pour m'en convaincre

C'est une question de plein et de vides...
Marc

Marc PUJOL a écrit:

C'est une question de plein et de vides...
Marc

Et????

J'm BBR a écrit:

Coucou Jérôme,
super ton post, bravo!
Une question cependant me chagrine: pourquoi utiliser plusieurs fils en parallèle?
3 fils ayant un diamètres de 0.35mm sont équivalents à un fil diamètre 0.61mm (~AWG22) et 4 fils sont équivalents à un fil diamètre 0.7mm (~AWG21).
Est-ce pour des raison de disponibilité ou bien pour toute autre raison???
J'm

Pour 2 raisons mon Jean Mi :

* c'est plus facile à bobiner. Surtout vers la fin lorsque l'espace entre les 2 dents devient faible. Les fils se mettent alors l'un à côté de l'autre comme une nappe.

* à haute fréquence, le courant a tendance à circuler en surface. 2 fils ont plus de surface qu'un seul et le courant passe mieux. Au delà de 4 fils, c'est très très chiant à bobiner. Les moteurs de qualité ont tous plusieurs fils en //

Marc PUJOL a écrit:

4 fils tiennent loins de place qu'un seul fil.
Il y a donc plus de densité de champ au mm2.

Marc

Lorsqu'on mets côte à côte des cercles. Le rapport entre les vides et les pleins est indépendant du diamètre.

jerome Bilke a écrit:

J'm BBR a écrit:

Coucou Jérôme,
super ton post, bravo!
Une question cependant me chagrine: pourquoi utiliser plusieurs fils en parallèle?
3 fils ayant un diamètres de 0.35mm sont équivalents à un fil diamètre 0.61mm (~AWG22) et 4 fils sont équivalents à un fil diamètre 0.7mm (~AWG21).
Est-ce pour des raison de disponibilité ou bien pour toute autre raison???
J'm

Pour 2 raisons mon Jean Mi :

* c'est plus facile à bobiner. Surtout vers la fin lorsque l'espace entre les 2 dents devient faible. Les fils se mettent alors l'un à côté de l'autre comme une nappe.

* à haute fréquence, le courant a tendance à circuler en surface. 2 fils ont plus de surface qu'un seul et le courant passe mieux. Au delà de 4 fils, c'est très très chiant à bobiner. Les moteurs de qualité ont tous plusieurs fils en //

Merci Jérôme,
C'est clair qu'il est plus facile de plier du 0.35mm, on doit aussi gagner en rayon de courbure.
Le courant de peau est surtout sensible au delà de 1Mhz, mais là où tu dois voir un poil de gain c'est sur la conduction thermique qui permet d'accepter plus de pertes ohmiques grâce à la dissipation accue.

jerome Bilke a écrit:

Pour 2 raisons mon Jean Mi :

* c'est plus facile à bobiner. Surtout vers la fin lorsque l'espace entre les 2 dents devient faible. Les fils se mettent alors l'un à côté de l'autre comme une nappe.

* à haute fréquence, le courant a tendance à circuler en surface. 2 fils ont plus de surface qu'un seul et le courant passe mieux. Au delà de 4 fils, c'est très très chiant à bobiner. Les moteurs de qualité ont tous plusieurs fils en //

En plus le rayon de courbure minimum possible est d'autant plus petit que le fil est fin.
Et l'effort mécanique à appliquer pour l'enroulement est plus faible avec 4 fils pour une section totale identique : c'est le problème de la poutre en flexion : 4 poutres empilées sans adhésion entre elles fléchissent plus facilement qu'une poutre 4 fois plus épaisse.

C'est pas trop les efforts à fournir : plier du 0.6 reste à la portée du plus grand nombre et avec un outils (un cure-dent) il est très facile de déformer le cuivre pour le courber sur des rayons improbables.
C'est surtout lors des derniers tours pour réussir à faire passer le fils entre les 2 dents. Un gros fil ne passe pas alors que 2 petits arrivent à se frayer un chemin

Voici, sur ce lien, comment sont bobinés les moteurs du commerce à 30€...c'est rapide, c'est beau,... mais...

Merci pour tes réponses.

jerome Bilke a écrit:

Si tu trouves des moteurs stocks bien faits, ça m'intéresse... Je n'en ai jamais vu

Voici par exemple la photo du bobinage d'un de mes 2306 (Marque Diatone Innovations mais fabriqué par SunnySky je pense).

C'est un poil mieux que ce que tu avais d'origine sur ton moteur.

Salut Nicolas.
Je ne sais pas si c'est mieux. Mais on peut faire bien meilleur !
Un bon point pour l'entrefer avec des aimants courbés mais le remplissage des dents est de l'ordre de 60-70% (il y a beaucoup de vide entre les dents) ... Tu pourrais donc augmenter le remplissage d'un facteur 1.3

bonjour, on pourrait avoir plus de détails pour  le guide fil ? Les moteurs utilisés  sont des 2810 et 2806.5?
Le fait que le moteur soit fixé par l’arrière ne pose pas de problèmes pour le fixer ?
Patrick

Vidéo d'une montée à 100m avec la version standard.

https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=1276537019426407&id=100012103625792

Bonsoir

Très intéressant.
Merci Jérome

Ivan

patrick_83 a écrit:

Les moteurs utilisés  sont des 2810 et 2806.5?

Sans vouloir dire de bétises, il me semble deviner que les moteurs d'origine sont des BrotherHobby Avenger, donc vu les dimensions données par Jerôme ça colle avec les versions 2806.5 et 2810.