Motoarele fără perii sunt destul de comune astăzi. Aceste dispozitive sunt utilizate cel mai adesea cu acționări electrice. Ele pot fi găsite și pe diverse echipamente frigorifice. În domeniul industrial, acestea sunt utilizate în sistemele de încălzire.

În plus, versiunile fără perii sunt instalate în ventilatoarele convenționale de aer condiționat. În prezent, pe piață există multe modele cu și fără senzori. În același timp, după tipul de regulatoare, modificările sunt destul de diferite. Totuși, pentru a înțelege această problemă mai detaliat, este necesar să se studieze dispozitivul unui motor simplu.

Dispozitiv fără perii

Dacă luăm în considerare obișnuitul trifazat motor fara perii, atunci inductorul este de tip cupru. Statorii sunt utilizați atât latitudinali, cât și de impuls. Dinții lor sunt folosiți marimi diferite... După cum am menționat mai devreme, există modele cu și fără senzori.

Tampoanele sunt folosite pentru fixarea statorului. Procesul de inducție în sine are loc datorită înfășurării statorului. Rotoarele sunt cel mai adesea utilizate de tip bipolar. Au miez de oțel. Există caneluri speciale pentru fixarea magneților pe modele. Controlul direct al motorului fără perii se realizează cu ajutorul regulatoarelor, care sunt amplasate la stator. Pentru a furniza tensiune înfășurării externe, în dispozitive sunt instalate porți izolatoare.

Modele cu două cifre

El fără colecție. motoare de acest tip folosit adesea în echipamentele de congelare. În același timp, o mare varietate de compresoare sunt potrivite pentru ei. În medie, puterea modelului este capabilă să ajungă la 3 kW. Circuitul motorului cu bobină fără perii include cel mai adesea un tip dublu cu înfășurare de cupru. Statoarele sunt instalate numai impuls. Lungimea dinturilor poate varia în funcție de producător. Senzorii sunt utilizați atât în ​​​​tipurile electrice, cât și inductive. Pentru sistemele de încălzire, aceste modificări sunt prost potrivite.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că miezurile motoarelor fără perii sunt în principal din oțel. În acest caz, canelurile pentru magneți sunt folosite destul de largi și sunt situate foarte aproape unul de celălalt. Din acest motiv, frecvența dispozitivelor poate fi mare. Regulatoarele pentru astfel de modificări sunt selectate cel mai adesea de tip cu un singur canal.

Modificări din trei cifre

Motorul fără perii cu 3 cifre este excelent pentru sistemele de ventilație. Senzorii săi sunt utilizați, de regulă, tip electric... În acest caz, bobinele sunt setate destul de largi. Ca urmare, procesul de inducție este rapid. V în acest caz frecvența dispozitivului depinde de stator. Înfășurarea lui este cel mai adesea de tip cupru.

Motoarele fără perii cu trei biți sunt capabile să reziste la tensiunea de limitare la un nivel de 20 V. Modificările tiristoarelor sunt destul de rare în zilele noastre. De asemenea, trebuie remarcat faptul că magneții în astfel de configurații pot fi montați atât pe părțile exterioare, cât și pe cele interioare ale plăcii rotorului.

Modificări DIY pe patru biți

A face un motor fără perii pe patru biți cu propriile mâini este absolut simplu. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să pregătiți o placă cu caneluri. Grosimea metalului în acest caz ar trebui să fie de aproximativ 2,3 mm. Canelurile în această situație trebuie să fie de 1,2 cm unul de celălalt. model simplu, atunci bobina trebuie selectată cu un diametru de 3,3 cm. În acest caz, trebuie să reziste la tensiunea de prag la un nivel de 20 V.

Tampoanele pentru dispozitiv sunt cel mai adesea selectate din oțel. În acest caz, foarte mult depinde de dimensiunea plăcii rotorului. Statorul în sine trebuie utilizat cu o înfășurare dublă. În acest caz, este important să recoltați miezul tipului de oțel. Dacă avem în vedere modificări fără regulatoare, atunci asamblarea motorului fără perii poate fi finalizată prin instalarea unei supape de izolare. În acest caz, contactele dispozitivului trebuie scoase pe partea exterioară a plăcii. Pentru un fan obișnuit, aceste modele fără perii sunt ideale.

Dispozitive cu regulator AVR2

Un motor fără perii cu regulatoare de acest tip este la mare căutare astăzi. Aceste sisteme sunt cele mai potrivite pentru aparatele de aer condiționat. De asemenea, sunt utilizate pe scară largă în domeniul industrial pentru echipamente frigorifice... Sunt capabili să lucreze cu acționări electrice de diferite frecvențe. Bobinele lor sunt cel mai adesea instalate de tip dublu. În acest caz, statoarele pot fi găsite doar de impuls. La rândul lor, modificările latitudinale nu sunt foarte frecvente.

Senzorii din motoarele fără perii cu regulatoare din această serie sunt utilizați numai inductivi. În acest caz, frecvența dispozitivului poate fi monitorizată de sistemul de afișare. Tampoanele sunt de obicei instalate tip de contactși pot fi atașate direct pe placa statorului. Regulatorul de motor fără perii în acest caz vă permite să schimbați frecvența destul de ușor. Acest proces are loc din cauza unei modificări a parametrului tensiunii de ieșire. În general, aceste modificări sunt foarte compacte.

Motoare cu regulatoare AVR5

Motorul fără perii cu regulator din această serie este adesea folosit în domeniul industrial pentru a controla diverse aparate electrice. V aparate de uz casnic este rar instalat. O caracteristică a unor astfel de modificări fără perii poate fi numită frecvență crescută. În același timp, este ușor să schimbați parametrul de putere pentru ele. Există o varietate de bobine în aceste modificări. De asemenea, trebuie remarcat faptul că magneții sunt cel mai adesea instalați pe in afara cutie rotativă.

Supapele sunt în principal de tip izolat. Ele pot fi montate atat la cutia statorului cat si la miez. În general, reglarea dispozitivului este destul de rapidă. Cu toate acestea, ar trebui să țineți cont și de dezavantajele unor astfel de sisteme. Ele sunt asociate în primul rând cu întreruperile de curent la frecvențe joase. De asemenea, este important de menționat că consumul de energie al acestui tip de model este destul de mare. În același timp, dispozitivele nu sunt potrivite pentru controlul acționărilor electrice integrale.

Folosind regulatoare AVT6

Acest tip de regulator de viteză a motorului fără perii este la mare căutare astăzi. Caracteristica sa distinctivă poate fi numită în siguranță versatilitatea sa. Regulatoarele sunt instalate, de regulă, pe motoare fără perii, a căror putere nu depășește 2 kW. În același timp, aceste dispozitive sunt ideale pentru controlul sistemelor de ventilație. În acest caz, pot fi instalate cele mai diverse controlere.

Rata de transmisie a semnalului în acest caz depinde de tipul sistemului de control. Dacă luăm în considerare modificările tiristoarelor, atunci acestea au o conductivitate destul de ridicată. În același timp, rareori au probleme cu interferența magnetică. Este destul de dificil să asamblați singur un model de acest tip. În această situație, porțile sunt cel mai adesea selectate neizolate.

Modele cu efect Hall

Motoarele fără perii cu senzor Hall sunt utilizate pe scară largă în aparatele de încălzire. În plus, sunt potrivite pentru acționări electrice de diferite clase. Doar regulatoarele cu un singur canal sunt utilizate direct. Bobinele din dispozitiv sunt instalate de tip cupru. În acest caz, dimensiunea dinților modelului depinde exclusiv de producător. Direct tampoanele pentru dispozitive sunt selectate de tipul de contact. Astăzi, senzorii sunt cel mai adesea instalați pe partea statorului. Există însă și modele cu locația lor inferioară pe piață. În acest caz, dimensiunile motorului fără perii vor fi puțin mai mari.

Modificări de joasă frecvență

Motorul fără perii de joasă frecvență este utilizat în mod activ în domeniul industrial astăzi. Mai mult, pentru congelatoare se potriveste perfect. Parametru mediu acțiune utilă este la 70%. Supapele de pe modele sunt cel mai adesea folosite cu izolatori. În plus, modificările tiristoarelor sunt destul de comune în zilele noastre.

Sistemele de control sunt utilizate de seria ATS. În acest caz, frecvența modelului depinde de tipul de miez și nu numai. De asemenea, trebuie avut în vedere că există modele cu rotoare duble. În acest caz, magneții sunt amplasați de-a lungul plăcii. Statoarele sunt utilizate cel mai frecvent cu înfășurări de cupru. În același timp, motoarele fără perii de joasă frecvență cu senzori sunt foarte rare.

Motoare de înaltă frecvență

Aceste modificări sunt considerate cele mai populare pentru acționările electrice rezonante. În industrie, astfel de modele sunt destul de comune. Senzorii lor sunt instalați atât de tip electronic, cât și de tip inductiv. În acest caz, bobinele sunt cel mai adesea amplasate pe exteriorul plăcii. Rotoarele sunt montate atât orizontal, cât și vertical.

Schimbarea directă a frecvenței unor astfel de dispozitive se realizează prin controlere. Ele sunt instalate, de regulă, cu un complex sistem de contact... Doar starterele de tip dublu sunt folosite direct. La rândul lor, sistemele de control depind de puterea dispozitivului fără perii.

Publicat la 04.11.2013

Dispozitiv general (Inrunner, Outrunner)

Motorul de curent continuu fără perii este format dintr-un rotor cu magnet permanent și un stator cu înfășurări. Există două tipuri de motoare: Inrunner, în care magneții rotorului se află în interiorul statorului cu înfășurări și Câineghid, în care magneții sunt amplasați în exterior și se rotesc în jurul unui stator staționar cu înfășurări.

Sistem Inrunner folosit de obicei pentru motoare de mare viteză cu cantitate mică stâlpi. Câineghid dacă este necesar, obțineți un motor cu cuplu mare, cu turații relativ mici. Din punct de vedere structural, Inrunner-urile sunt mai simple datorită faptului că statorul staționar poate servi drept carcasă. Pe el pot fi montate elemente de fixare. În cazul Outrunners, întreaga parte exterioară se rotește. Motorul este fixat pe o axă fixă ​​sau pe părți ale statorului. În cazul unei roți-motor, fixarea se efectuează pentru axa fixă ​​a statorului, firele sunt conduse la stator prin axa tubulară.

Magneți și stâlpi

Numărul de poli de pe rotor este par. Forma magneților utilizați este de obicei dreptunghiulară. Magneții cilindrici sunt utilizați mai rar. Sunt instalate cu stalpi alternanți.

Numărul de magneți nu corespunde întotdeauna cu numărul de poli. Mai mulți magneți pot forma un pol:

În acest caz, 8 magneți formează 4 poli. Dimensiunea magneților depinde de geometria motorului și de caracteristicile motorului. Cu cât magneții utilizați sunt mai puternici, cu atât cuplul generat de motor pe arbore este mai mare.

Magneții de pe rotor sunt fixați cu lipici special. Mai puțin frecvente sunt modelele cu un suport pentru magnet. Materialul rotorului poate fi conductiv magnetic (oțel), conductiv nemagnetic (aliaje de aluminiu, materiale plastice etc.), combinat.

Înfășurări și dinți

Înfășurarea unui motor trifazat fără perii este realizată cu sârmă de cupru. Firul poate fi solid sau poate fi format din mai mulți conductori izolați. Statorul este realizat din mai multe foi de oțel conductiv magnetic stivuite împreună.

Numărul de dinți ai statorului trebuie împărțit la numărul de faze. acestea. pentru motor trifazat fără perii numărul de dinți ai statorului trebuie să fie divizibil cu 3... Numărul de dinți ai statorului poate fi mai mare sau mai mic decât numărul de poli de pe rotor. De exemplu, există motoare cu circuite: 9 dinți / 12 magneți; 51 de dinți / 46 de magneți.

Motoarele cu stator cu 3 dinți sunt rar folosite. Deoarece în fiecare moment lucrează doar două faze (când sunt pornite de o stea), forțele magnetice acționează asupra rotorului nu în mod uniform pe toată circumferința (vezi Fig.).

Forțele care acționează asupra rotorului încearcă să-l oblige, ceea ce duce la creșterea vibrațiilor. Pentru a elimina acest efect, statorul este realizat cu un număr mare de dinți, iar înfășurarea este distribuită pe dinții întregii circumferințe a statorului cât mai uniform posibil.

În acest caz, forțele magnetice care acționează asupra rotorului se anulează reciproc. Nu există dezechilibru.

Variante ale distribuției înfășurărilor de fază de-a lungul dinților statorului

Opțiune de bobinare pentru 9 dinți

Opțiune de bobinare pentru 12 dinți

În diagramele date, numărul de dinți este ales în așa fel încât acesta nu numai împărțit la 3... De exemplu, pentru 36 dintii au 12 dinți pe fază. Cei 12 dinți pot fi repartizați astfel:

Cea mai preferată schemă este 6 grupe de 2 dinți.

Există motor cu 51 de dinti pe stator! 17 dinți pe fază. 17 este un număr prim, este complet divizibil doar cu 1 și prin el însuși. Cum se distribuie înfășurarea de-a lungul dinților? Din păcate, nu am putut găsi exemple și tehnici în literatură care să ajute la rezolvarea acestei probleme. S-a dovedit că înfășurarea a fost distribuită după cum urmează:

Luați în considerare un circuit de înfășurare real.

Vă rugăm să rețineți că înfășurarea are direcții de înfășurare diferite pe dinți diferiți. Diferitele direcții de înfășurare sunt indicate prin litere mari și mici. Detalii despre designul înfășurărilor pot fi găsite în literatura sugerată la sfârșitul articolului.

Înfășurarea clasică se realizează cu un fir pentru o fază. Acestea. toate înfășurările de pe dinții unei faze sunt conectate în serie.

Înfășurările dentare pot fi, de asemenea, conectate în paralel.

Pot fi și incluziuni combinate

Conexiunea paralelă și combinată vă permite să reduceți inductanța înfășurării, ceea ce duce la o creștere a curentului statorului (și, prin urmare, a puterii) și a vitezei motorului.

Revoluții electrice și reale

Dacă rotorul motorului are doi poli, atunci cu o rotație completă a câmpului magnetic pe stator, rotorul face o rotație completă. La 4 poli, este nevoie de două ture ale câmpului magnetic de pe stator pentru a roti arborele motorului cu o rotație completă. Cum mai multa cantitate polii rotorului, cu atât sunt necesare mai multe rotații electrice pentru a roti arborele motorului pe rotație. De exemplu, avem 42 de magneți pe rotor. Pentru a roti rotorul cu o rotație, aveți nevoie de 42/2 = 21 cifră de afaceri electrică... Această proprietate poate fi folosită ca un fel de reductor. Alegând numărul necesar de poli, puteți obține un motor cu cel dorit caracteristicile vitezei... În plus, o înțelegere a acestui proces va fi necesară pentru noi în viitor, atunci când alegem parametrii regulatorului.

Senzori de poziție

Designul motoarelor fără senzori diferă de motoarele cu senzori numai în absența acestora din urmă. Alții diferențe fundamentale Nu. Cei mai obișnuiți senzori de poziție bazați pe efectul Hall. Senzorii reacționează la un câmp magnetic, de obicei sunt poziționați pe stator astfel încât să fie afectați de magneții rotorului. Unghiul dintre senzori ar trebui să fie de 120 de grade.

Aceasta se referă la grade „electrice”. Acestea. pentru un motor multipolar, locația fizică a senzorilor poate fi după cum urmează:

Uneori, senzorii sunt amplasați în afara motorului. Iată un exemplu de locație a senzorilor. Era de fapt un motor fără senzori. Asa de într-un mod simplu era echipat cu senzori de sală.

La unele motoare sunt instalați senzori dispozitiv special, care vă permite să mutați senzorii într-un anumit interval. Cu un astfel de dispozitiv, timpul este setat. Cu toate acestea, dacă motorul necesită marșarier (rotație inversă), va fi necesar un al doilea set de senzori configurați pentru marșarier. Din moment ce sincronizarea nu are crucial la început şi turații mici, puteți seta senzorii la punctul zero, iar unghiul de avans poate fi corectat de software atunci când motorul începe să se rotească.

Principalele caracteristici ale motorului

Fiecare motor este proiectat pentru cerințe specifice și are următoarele caracteristici principale:

• Ore de lucru pentru care este proiectat motorul: pe termen lung sau pe termen scurt. Lung modul de funcționare presupune că motorul poate funcționa ore întregi. Aceste motoare sunt proiectate astfel încât transferul de căldură către mediu să fie mai mare decât disiparea de căldură a motorului în sine. În acest caz, nu se va încălzi. Exemplu: ventilație, scară rulantă sau rulare transportoare. Pe termen scurt - implică faptul că motorul va porni o perioadă scurtă, timp în care nu va avea timp să se încălzească la temperatura maximă, urmată de o perioadă lungă în care motorul are timp să se răcească. Exemplu: acționare a liftului, aparate de ras electric, uscătoare de păr.
• Rezistenta infasurarii motorului... Rezistența înfășurării motorului afectează Eficiența motorului... Cu cât rezistența este mai mică, cu atât eficiența este mai mare. Măsurând rezistența, puteți afla prezența închidere ture în turăîn înfăşurare. Rezistența înfășurării motorului este de miimi de ohm. Pentru a-l măsura, este necesar un dispozitiv special sau o tehnică specială de măsurare.
• Maxim tensiune de operare ... Tensiunea maximă pe care o poate suporta înfășurarea statorului. Tensiunea maximă este legată de următorul parametru.
• RPM maxim... Uneori ele indică că nu viteza maxima, A Kv - numărul de rotații ale motorului pe volt fără sarcină pe arbore. Înmulțirea acestui indicator cu tensiune maxima, obținem turația maximă a motorului fără sarcină pe arbore.
• Curent maxim... Maxim curent admisibilînfăşurări. De regulă, este indicat și timpul în care motorul poate rezista curentului specificat. Limitarea curentului maxim este asociată cu o posibilă supraîncălzire a înfășurării. Prin urmare, la temperaturi scăzute mediu inconjurator timpul efectiv de funcționare cu curentul maxim va fi mai lung, iar la căldură motorul se va arde mai devreme.
• Puterea maximă a motorului. Legat direct la parametrul anterior. Aceasta este puterea maximă pe care o poate furniza motorul pentru o perioadă scurtă de timp, de obicei câteva secunde. La muncă îndelungată pe putere maxima supraîncălzirea motorului și defecțiunea acestuia sunt inevitabile.
• Putere nominală... Puterea pe care o poate dezvolta motorul pe parcursul intregului timp de pornire.
• Unghiul de avans al fazei (sincronizare)... Înfășurarea statorului are o anumită inductanță, care inhibă creșterea curentului în înfășurare. Curentul va atinge maximul după un timp. Pentru a compensa această întârziere, comutarea de fază se realizează cu oarecare avans. La fel ca aprinderea motorului combustie interna, unde momentul de aprindere este setat luând în considerare timpul de aprindere a combustibilului.

De asemenea, ar trebui să acordați atenție faptului că la sarcina nominală nu veți obține viteza maximă pe arborele motorului. Kv indicat pentru un motor neîncărcat. Când alimentați motorul de la baterii, luați în considerare „scăderea” tensiunii de alimentare sub sarcină, care, la rândul său, va reduce și turația maximă a motorului.

Motoare și design fără perii LikBez

De îndată ce am început să fac modelare de aeronave, m-am întrebat imediat de ce motorul are trei fire, de ce este atât de mic și în același timp atât de puternic și de ce are nevoie de un regulator de viteză... Timpul a trecut și mi-am dat seama că totul afară. Și apoi și-a propus să facă un motor fără perii cu propriile mâini.

Principiul de funcționare al motorului electric:
Orice lucrare se bazează pe mașină electrică se presupune fenomenul de inducţie electromagnetică. Prin urmare, dacă un cadru cu un curent este plasat într-un câmp magnetic, atunci acesta va fi afectat de forță amperului care va crea cuplu... Cadrul va începe să se rotească și se va opri în poziția de absență a momentului creat de forța Ampere.

Dispozitiv cu motor electric:
Orice Motor electric constă dintr-o parte fixă ​​- Statorși partea în mișcare - Rotor... Pentru ca rotația să înceapă, trebuie să schimbați pe rând direcția curentului. Această funcție este îndeplinită de Colector(perii).

Motor fara perii este motorul CURENT CONTINUU fără colector, în care funcțiile colectorului sunt îndeplinite de electronică. (Dacă motorul are trei fire, asta nu înseamnă că funcționează pe curent alternativ trifazat! Și funcționează pe „porțiuni” de impulsuri scurte de curent continuu, și nu vreau să te șochez, ci aceleași motoare care sunt utilizate în răcitoare sunt, de asemenea, fără perii, deși sunt și au doar două fire de alimentare DC)

Dispozitiv cu motor fără perii:
Inrunner(pronunțat „inrunner”). Motorul are înfășurări situate pe suprafața interioară a carcasei și un rotor magnetic care se rotește în interior.


Câineghid(pronunțat „outrunner”). Motorul are înfășurări staționare (în interior) în jurul cărora corpul se rotește cu magneți permanenți plasați pe peretele său interior.

Principiul de funcționare:
Pentru ca motorul fără perii să înceapă să se rotească, tensiunea trebuie aplicată înfășurărilor motorului în mod sincron. Sincronizarea poate fi organizată folosind senzori externi (senzori optici sau hall) și pe baza EMF din spate (sensorless), care apare în motor când acesta se rotește.

Control fără senzori:
Există motoare fără perii fără senzori de poziție. La astfel de motoare, poziția rotorului este determinată prin măsurarea EMF în faza liberă. Retinem ca in fiecare moment de timp "+" este conectat la una dintre fazele (A) la cealalta (B) "-" a sursei de alimentare, una dintre faze ramane libera. Rotindu-se, motorul induce un EMF (adică, ca o consecință a legii inducției electromagnetice, se formează un curent de inducție în bobină) în înfășurarea liberă. Pe măsură ce rotația avansează, tensiunea pe faza liberă (C) se modifică. Măsurând tensiunea pe faza liberă, se poate determina momentul trecerii la următoarea poziție a rotorului.


Pentru a măsura această tensiune folosind metoda „punct virtual”. Concluzia este că, cunoscând rezistența tuturor înfășurărilor și tensiunea inițială, puteți „deplasa firul” practic la joncțiunea tuturor înfășurărilor:

Regulator de viteză a motorului fără perii:
Un motor fără perii fără electronică este doar o piesă hardware. în absența unui regulator, nu putem conecta pur și simplu tensiunea la acesta, astfel încât să înceapă doar rotația normală. Cruise control este un sistem destul de complex de componente radio, deoarece ea trebuie:
1) Determinați poziția inițială a rotorului pentru a porni motorul electric
2) Porniți motorul electric viteze mici
3) Accelerați motorul electric la viteza de rotație nominală (setată).
4) Mențineți cuplul maxim

Schema schematică a regulatorului de viteză (supapă):


Motoarele fără perii au fost inventate în zorii apariției electricității, dar nimeni nu a putut face un sistem de control pentru ele. Și numai odată cu dezvoltarea electronicii: odată cu apariția tranzistoarelor și microcontrolerelor semiconductoare puternice, motoarele fără perii au început să fie folosite în viața de zi cu zi (prima utilizare industrială în anii 60).

Avantajele și dezavantajele motoarelor fără perii:

Avantaje:
-Frecvența de rotație variază într-o gamă largă
- Capacitate de utilizare într-un mediu exploziv și agresiv
-Cuplu de suprasarcină mare
-Performanță energetică ridicată (eficiență peste 90%)
- Durata de viata lunga, fiabilitate ridicatăși o durată de viață crescută datorită absenței contactelor electrice glisante

Dezavantaje:
-Sistem de management al motorului relativ sofisticat
-Preț mare motor datorită utilizării materialelor scumpe în proiectarea rotorului (magneți, rulmenți, arbori)
După ce ne-am ocupat de teorie, să trecem la practică: vom proiecta și vom realiza un motor pentru model acrobatic MX-2.

Lista materialelor si echipamentelor:
1) Cablu (preluat de la transformatoare vechi)
2) Magneți (achiziționați online)
3) Stator (aripă)
4) Arborele
5) Rulmenți
6) Duraluminiu
7) Termocontractabil
8) Acces la nelimitat junk tehnic
9) Acces la instrumente
10) Brațe drepte :)

Progres:
1) De la bun început decidem:

De ce facem motorul?
Pentru ce ar trebui să fie proiectat?
Unde suntem limitati?

În cazul meu: fac un motor pentru un avion, deci să fie de rotație externă; ar trebui să fie proiectat pentru faptul că ar trebui să dea 1400 de grame de forță cu o baterie cu trei cutii; Sunt limitat în greutate și dimensiune. Totuși, de unde începi? Răspunsul la această întrebare este simplu: din partea cea mai dificilă, adică. cu o piesă care este mai ușor de găsit și de a ajusta totul pentru a se potrivi. Am făcut tocmai asta. După multe încercări nereușite faceți un stator dintr-o tablă oțel moale, mi-a devenit clar că era mai bine să o găsesc. L-am găsit în capul video vechi de la video recorder.

2) Înfășurarea unui motor trifazat fără perii este realizată cu un fir de cupru izolat, a cărui secțiune transversală determină valoarea curentului și, prin urmare, puterea motorului. De neuitat că, cu cât firul este mai gros, cu atât mai multe revoluții dar cuplu mai slab. Selectarea secțiunii:

1A - 0,05 mm; 15A - 0,33mm; 40A - 0,7 mm

3A - 0,11 mm; 20A - 0,4mm; 50A - 0,8 mm

10A - 0,25 mm; 30A - 0,55mm; 60A - 0,95 mm

3) Începem să înfășurăm firul pe stâlpi. Cu cât sunt înfăşurate mai multe spire (13) în jurul dintelui, cu atât câmpul magnetic este mai mare. Cu cât câmpul este mai puternic, cu atât mai mult cuplu și mai puține rotații. Pentru a obține turații mari, este necesar să derulați mai puține ture. Dar, odată cu aceasta, scade și cuplul. Pentru a compensa cuplul, motorului i se aplică de obicei o tensiune mai mare.

4) În continuare, alegem metoda de conectare a înfășurării: cu o stea sau un triunghi. Conexiunea stea oferă mai mult cuplu, dar mai puține rotații decât conexiunea delta de 1,73 ori. (mai târziu a fost aleasă conexiunea delta)

5) Alegerea magneților. Numărul de poli de pe rotor trebuie să fie par (14). Forma magneților utilizați este de obicei dreptunghiulară. Dimensiunea magneților depinde de geometria motorului și de caracteristicile motorului. Cu cât magneții utilizați sunt mai puternici, cu atât cuplul generat de motor pe arbore este mai mare. De asemenea, cu cât este mai mare numărul de poli, cu atât mai mult cuplu, dar mai puține rotații. Magneții de pe rotor sunt fixați cu lipici special topibili la cald.

Testare acest motor Am realizat o instalație vitnomotor creată de mine, care permite măsurarea tracțiunii, puterii și turației motorului.

Pentru a vedea diferențele dintre conexiunile „stea” și „delta”, am conectat înfășurările în moduri diferite:

Drept urmare, am obținut un motor corespunzător caracteristicilor aeronavei, a cărui masă este de 1400 de grame.

Probabil mă întrebam cum diferă un astfel de motor de alte motoare, de exemplu, de cele din mașinile de găurit. Motoarele instalate în mașini nu foarte puternice, de obicei, nu produc scântei și nu funcționează la fel de tare ca același burghiu, care are mai puțină putere decât mașina.

Ce s-a întâmplat? Adevărul este că motorul fără perii este un motor cu perii și motorul fără perii este un motor fără perii... Pentru a rezolva diferite probleme, propriul tip de motor este potrivit - undeva se potrivesc mai bine colector, dar undeva puteți instala doar un fără perii.

Motor colector

Motorul comutatorului are, de regulă, doar două fire de alimentare, este ușor de operat, este suficient să reglați tensiunea de alimentare constantă sau alternativă și viteza se va modifica în consecință. Puteți controla motorul colectorului chiar și cu un simplu dimmer. Principalul avantaj al motorului colectorului este viteza mare (zeci de mii pe minut) cu cuplu mare.

Principiul de funcționare al motorului colectorului este foarte simplu. De fapt, rotorul său este un set de cadre de cupru într-un circuit magnetic, care sunt comutate alternativ la o sursă de alimentare pe ansamblul colector-perie. Statorul poate fi fie magneți permanenți, și cu o înfășurare alimentată de la aceeași sursă ca și rotorul, sau de la o sursă separată, iar uneori statorul și rotorul sunt incluse într-un singur circuit serial (cum ar fi motoarele mașinilor de spălat automate).

Pe fiecare dintre secțiunile înfășurării rotorului, prin ansamblul colector-perie, alternativ, în timpul rotației rotorului, electricitate, ca urmare, rotorul este remagnetizat, dobândind poli magnetici nord și sud clar pronunțați, datorită cărora rotorul se rotește în interiorul statorului (polii rotorului sunt împinși în afară de polii statorului, apoi rotorul este în continuare remagnetizat și împins din nou afară. ). Deoarece rotorul este de fiecare dată comutat la sursa de alimentare prin secțiunea următoare, rotația nu se oprește atâta timp cât colectorul este alimentat cu energie.

Principalul dezavantaj al motorului colectorului

Este foarte convenabil să reglați viteza motorului periat, dar când acestea sunt suficient de mari, periile se fac simțite. Deoarece periile sunt atașate ferm de colector tot timpul, turații mari se uzează rapid, în cele din urmă se înfundă într-un fel sau altul și în cele din urmă încep să scânteie.

Uzura periilor, si a ansamblului comutator-perie in general, duce la scaderea randamentului motorului comutatorului. Deci eu însumi ansamblu colector-perie - aceasta este dezavantajul principal motoare colectoare... Astăzi, ei încearcă să abandoneze motoarele cu perii în favoarea motoarelor pas cu perii.

Un motor fără perii nu are comutator sau perii. Cel mai simplu exemplu motor fără perii - asincron motor trifazat cu un rotor de cușcă de veveriță. Un alt exemplu de motor fără perii - mai modern - motor pas cu rotor magnetic... Înfășurările statorice ale unui motor fără perii sunt ele însele remagnetizate, astfel încât rotorul se rotește tot timpul și se rotește continuu în acest fel.

Cel mai adesea, motoarele moderne fără perii sunt echipate cu un senzor de poziție a rotorului, în funcție de semnalele de la care funcționează regulatorul de turație a motorului. Semnalul de la senzorul de poziție a rotorului este transmis procesorului de mai mult de 100 de ori pe secundă, rezultând o poziționare precisă a rotorului și un cuplu ridicat. Există, desigur, motoare fără perii fără senzor de poziție a rotorului, un exemplu viu este același motor trifazat asincron. Motoarele fără senzor de poziție sunt mai ieftine decât motoarele cu encoder.

Beneficiile motoarelor fără perii

Deoarece durata de viață a rulmenților rotorului este extrem de lungă, se poate spune că practic nu există piese care se uzează în timp într-un motor fără perii și nu necesită deloc întreținere în timpul funcționării. Frecarea este minimizată aici, nu există nicio problemă de supraîncălzire a colectorului, în general, fiabilitatea și eficiența motoarelor fără perii sunt foarte mari.

Nu există perii de scântei, senzorul de poziție a rotorului va ajuta la precizia controlului - practic nu există dezavantaje, ci doar avantaje. Acesta este prețul calității motoare pas cu pas mai mare decât cea a colectorului (plus șofer), dar asta nu este nimic în comparație cu înlocuire regulată arcuri, perii si colectoare pentru motoare colectoare.