motor fara perii curent continuu are o înfășurare trifazată pe stator și un magnet permanent pe rotor. Un câmp magnetic rotativ este creat de înfășurarea statorului, la interacțiunea cu care rotorul magnetic începe să se miște. Pentru a crea un câmp magnetic rotativ, pe înfășurarea statorului este aplicat un sistem de tensiuni trifazate, care poate avea o formă diferită și se formează căi diferite. Formarea tensiunilor de alimentare (comutarea înfășurărilor) pentru un motor DC fără perii este realizată de unități electronice specializate - controlerul motorului.

Comanda motor fara periiîn catalogul nostru

În cel mai simplu caz, înfășurările sunt conectate în perechi la sursă tensiune constantă iar pe măsură ce rotorul se rotește în direcția vectorului câmpului magnetic al înfășurării statorului, tensiunea este aplicată celeilalte perechi de înfășurări. În acest caz, vectorul câmpului magnetic al statorului ocupă o poziție diferită, iar rotația rotorului continuă. Pentru determinare momentul potrivit conectarea următoarelor înfășurări, se folosește un senzor de poziție a rotorului, cel mai des se folosesc senzori Hall.

Opțiuni și cazuri speciale

Motoarele fără perii produse în prezent pot avea o mare varietate de modele.

Prin executare înfăşurarea statorului se pot distinge motoare cu înfășurare clasică înfășurată pe un miez de oțel și motoare cu o înfășurare cilindrica goală fără miez de oțel. Înfășurarea clasică are o inductanță mult mai mare decât o înfășurare cilindrică goală și, în consecință, o constantă de timp mai mare. Din această cauză, pe de o parte, o înfășurare cilindrică goală permite o schimbare mai dinamică a curentului (și, în consecință, a cuplului), pe de altă parte, atunci când funcționează de la un controler de motor care utilizează modulația PWM de joasă frecvență pentru a netezi curentul. sunt necesare ondulații, șocuri de filtru cu un rating mai mare (și, prin urmare, mai mari). În plus, înfășurarea clasică, de regulă, are un moment de fixare magnetic semnificativ mai mare, precum și o eficiență mai scăzută decât o înfășurare cilindrica goală.

O altă diferență care separă diverse modele motoare - aceasta este poziția relativă a rotorului și a statorului - există motoare cu rotor intern și motoare cu rotorul extern. Motoarele cu rotor intern tind să aibă viteze mai mari și un moment de inerție mai mic decât modelele cu rotor extern. Ca rezultat, motoarele cu rotor intern au o dinamică mai mare. Motoarele cu rotor extern au adesea un cuplu nominal puțin mai mare pentru același diametru exterior al motorului.

Diferențele față de alte tipuri de motoare

Diferențele față de colectorul DPT. Amplasarea înfășurării pe rotor a făcut posibilă abandonarea periilor și a colectorului și, prin urmare, a scăpa de elementele mobile. contact electric, ceea ce reduce semnificativ fiabilitatea DCT cu magneți permanenți. Din același motiv, motoarele fără perii tind să funcționeze mult mai repede decât motoarele DC cu magnet permanent. Pe de o parte, acest lucru face posibilă creșterea Densitatea de putere motor fără perii, pe de altă parte, nu pentru toate aplicațiile o viteză atât de mare este cu adevărat necesară

Diferențele față de motoarele sincrone cu magnet permanenți. Motoarele sincrone cu magneți permanenți pe rotor sunt foarte asemănătoare cu motoarele de curent continuu fără perii în design, dar există o serie de diferențe. În primul rând, termenul de motor sincron combină multe diferite feluri motoare, dintre care unele sunt proiectate pentru funcționare directă dintr-o rețea standard curent alternativ, cealaltă parte (cum ar fi servomotoarele sincrone) poate fi acționată numai de convertoare de frecvență (controlere de motoare). Motoare fără perii, desi au o infasurare trifazata pe stator, nu permit munca directă de la tensiunea de rețea și necesită în mod necesar prezența unui controler adecvat. în afară de motoare sincrone presupun o alimentare cu tensiune sinusoidală, în timp ce motoarele fără perii permit o alimentare cu tensiune alternativă treptat (în comutare în bloc) și chiar presupun utilizarea acesteia în moduri nominale de funcționare.

Când ai nevoie de un motor fără perii?

Răspunsul la această întrebare este destul de simplu - în cazurile în care are un avantaj față de alte tipuri de motoare. Deci, de exemplu, este aproape imposibil să faci fără un motor fără perii în aplicațiile în care viteze mari rotatie: peste 10000 rpm. Utilizarea motoarelor fără perii este justificată și în cazurile în care este necesară o durată lungă de viață a motorului. În cazurile în care este necesară utilizarea unui ansamblu dintr-un motor cu cutie de viteze, utilizarea motoarelor fără perii de viteză mică (cu un număr mare de poli) este în mod clar justificată. Motoarele fără perii de mare viteză vor avea în acest caz o viteză mai mare decât limita viteza admisa cutie de viteze și, din acest motiv, nu va fi posibilă utilizarea maximă a puterii lor. Pentru aplicațiile care necesită cel mai simplu control posibil al motorului (fără utilizarea unui controler de motor), un colector DCT este o alegere naturală.

Pe de altă parte, în condiții temperatură ridicată sau se manifestă radiaţii crescute slăbiciune motoare fără perii - senzori Hall. Modelele standard de senzori Hall au rezistență limitată la radiații și interval de temperatură de funcționare. Dacă într-o astfel de aplicație mai este nevoie să se folosească un motor fără perii, atunci versiunile personalizate cu înlocuirea senzorilor Hall cu alții mai rezistenți la acești factori devin inevitabile, ceea ce crește prețul motorului și timpul de livrare.

Unul dintre motivele pentru care designerii sunt interesați de motoarele electrice fără perii este nevoia de motoare de mare viteză și dimensiuni reduse. Mai mult, aceste motoare au o poziționare foarte precisă. Designul are un rotor mobil și un stator fix. Pe rotor există un magnet permanent sau mai mulți localizați în anumită secvență. Pe stator sunt bobine care creează un câmp magnetic.

Trebuie remarcată încă o caracteristică - motoarele electrice fără perii pot avea o armătură situată atât în ​​interior, cât și pe deasupra in afara. Prin urmare, cele două tipuri de construcție pot avea aplicații specifice în zone diferite. Când armătura este amplasată în interior, se dovedește că atinge o viteză de rotație foarte mare, astfel încât astfel de motoare funcționează foarte bine în proiectarea sistemelor de răcire. Dacă este instalată un rotor extern, se poate obține o poziționare foarte precisă, precum și o rezistență ridicată la suprasarcină. Foarte des, astfel de motoare sunt folosite în robotică, echipamente medicale, în mașini-unelte cu control program de frecvență.

Cum funcționează motoarele

Pentru a pune în mișcare rotorul unui motor DC fără perii, este necesar să folosiți un microcontroler special. Nu poate fi pornit în același mod ca o mașină sincronă sau asincronă. Cu ajutorul unui microcontroler, se pornește înfășurările motorului, astfel încât direcția vectorilor câmpului magnetic de pe stator și armătură să fie ortogonală.

Cu alte cuvinte, cu ajutorul unui șofer, se dovedește a regla care acționează asupra rotorului unui motor fără perii. Pentru a muta armătura, este necesar să se efectueze comutarea corectă în înfășurările statorului. Din nefericire, nu este posibil să se ofere un control fluid al rotației. Dar puteți crește foarte repede rotorul motorului electric.

Diferențele dintre motoarele cu perii și cele fără perii

Principala diferență este că motoarele fără perii pentru modele nu au înfășurare pe rotor. În cazul motoarelor electrice colectoare, pe rotoarele acestora există înfășurări. Si aici magneți permanenți instalat pe partea fixă ​​a motorului. În plus, pe rotor este instalat un colector cu un design special, la care perii de grafit. Cu ajutorul lor, tensiunea este aplicată înfășurării rotorului. Principiul de funcționare al unui motor electric fără perii este, de asemenea, semnificativ diferit.

Cum funcționează o mașină de colectare?

Pentru a porni motorul colectorului, va trebui să aplicați tensiune în înfășurarea câmpului, care este situată direct pe armătură. În acest caz, se formează un câmp magnetic constant, care interacționează cu magneții de pe stator, drept urmare armătura și colectorul fixat pe acesta se rotesc. În acest caz, puterea este furnizată următoarei înfășurări, ciclul se repetă.

Viteza de rotație a rotorului depinde direct de cât de intens este câmpul magnetic și ultima caracteristică depinde direct de mărimea tensiunii. Prin urmare, pentru a crește sau a micșora viteza, este necesară modificarea tensiunii de alimentare.

Pentru a implementa inversul, trebuie doar să schimbați polaritatea conexiunii motorului. Pentru un astfel de control, nu este nevoie să utilizați microcontrolere speciale; puteți modifica viteza de rotație folosind un rezistor variabil convențional.

Caracteristicile mașinilor fără perii

Dar controlul unui motor electric fără perii este imposibil fără utilizarea unor controlere speciale. Pe baza acestui fapt, putem concluziona că motoarele de acest tip nu pot fi folosite ca generator. Pentru un control eficient, poziția rotorului poate fi monitorizată folosind mai mulți senzori Hall. Cu ajutorul unor astfel de dispozitive simple, este posibilă îmbunătățirea semnificativă a performanței, dar costul motorului electric va crește de câteva ori.

Pornirea motoarelor fără perii

Nu are sens să faci microcontrolere pe cont propriu, mult cea mai bună opțiune va exista o achiziție de produse gata făcute, deși chinezești. Dar trebuie să respectați următoarele recomandări atunci când alegeți:

1. Respectați curentul maxim admisibil. Acest parametru va fi util pentru diferite tipuri de funcționare a unității. Caracteristica este adesea indicată de producători direct în numele modelului. Foarte rar, sunt indicate valori care sunt tipice pentru modurile de vârf în care microcontrolerul nu poate funcționa mult timp.
2. Pentru funcționarea continuă trebuie luată în considerare și tensiunea maximă de alimentare.
3. Asigurați-vă că luați în considerare rezistența tuturor circuitelor interne de microcontroler.
4. Trebuie luat în considerare număr maxim revoluții, ceea ce este tipic pentru funcționarea acestui microcontroler. Vă rugăm să rețineți că nu va putea crește viteza maximă, deoarece limitarea se face la nivel de software.
5. Modelele ieftine de dispozitive cu microcontroler au impulsuri în intervalul 7...8 kHz. Copiile scumpe pot fi reprogramate, iar acest parametru crește de 2-4 ori.

Încercați să selectați microcontrolere în toate privințele, deoarece acestea afectează puterea pe care o poate dezvolta un motor electric.

Cum este gestionat

Unitatea de control electronică permite comutarea înfășurărilor de antrenare. Pentru a determina momentul comutării cu ajutorul driverului, poziția rotorului este monitorizată de senzorul Hall instalat pe antrenare.

În cazul în care nu există astfel de dispozitive, este necesar să citiți tensiunea inversă. Este generat în bobinele statorice neconectate la acest moment timp. Controlerul este un complex hardware-software, vă permite să urmăriți toate modificările și să setați ordinea de comutare cât mai precis posibil.

Motoare trifazate fără perii

O mulțime de motoare electrice fără perii pentru modelele de avioane sunt alimentate de curent continuu. Dar există și cazuri trifazate în care sunt instalate convertoare. Ele vă permit să faceți impulsuri trifazate de la o tensiune constantă.

Lucrarea este după cum urmează:

1. Bobina „A” primește impulsuri cu o valoare pozitivă. Pe bobina „B” - cu o valoare negativă. Ca urmare a acestui fapt, ancora va începe să se miște. Senzorii fixează deplasarea și este trimis un semnal către controler pentru următoarea comutare.
2. Bobina „A” este oprită, în timp ce un impuls pozitiv este furnizat înfășurării „C”. Înfășurarea de comutare „B” nu se modifică.
3. Bobina „C” primește un impuls pozitiv, iar unul negativ merge la „A”.
4. Apoi perechea „A” și „B” intră în funcțiune. Sunt serviți pozitiv valori negative impulsuri, respectiv.
5. Apoi impulsul pozitiv intră din nou în bobina „B”, iar cel negativ se duce la „C”.
6. Pe ultimul pas bobina „A” este pornită, care primește un impuls pozitiv, iar unul negativ merge la C.

Și apoi se repetă întregul ciclu.

Beneficiile utilizării

Este dificil să faci un motor electric fără perii cu propriile mâini și este aproape imposibil să implementezi controlul microcontrolerului. Prin urmare, cel mai bine este să utilizați gata făcute desene industriale. Dar asigurați-vă că luați în considerare avantajele pe care le primește unitatea atunci când utilizați motoare fără perii:

1. Semnificativ resursă mai mare decât mașinile de colectare.
2. Nivel ridicat de eficiență.
3. Puterea este mai mare decât cea a motoarelor colectoare.
4. Viteza de rotație este mult mai mare.
5. În timpul funcționării nu se generează scântei, astfel încât acestea pot fi utilizate în medii cu risc ridicat de incendiu.
6. Operare foarte ușoară a conducerii.
7. Nu este nevoie să folosiți componente suplimentare pentru răcire în timpul funcționării.

Printre deficiențe, se poate evidenția un cost foarte mare, dacă luăm în considerare și prețul controlerului. Chiar și pentru o perioadă scurtă de timp, un astfel de motor electric nu poate fi pornit pentru a verifica performanța. În plus, repararea unor astfel de motoare este mult mai dificilă datorită caracteristicilor lor de proiectare.

Principiul de funcționare al unui motor de curent continuu fără perii (BCDM) este cunoscut de foarte mult timp, iar motoarele fără perii au reprezentat întotdeauna o alternativă interesantă la soluțiile tradiționale. În ciuda acestui fapt, astfel de mașini electrice și-au găsit o aplicare largă în tehnologie abia în secolul XXI. Factorul decisiv în introducerea pe scară largă a fost reducerea multiplă a costului electronicii de control al conducerii BDKP.

Probleme cu motorul colectorului

La un nivel fundamental, sarcina oricărui motor electric este să transforme energia electrică în energie mecanică. Sunt două principale fenomene fizice care stă la baza dispozitivului mașinilor electrice:

Motorul este proiectat în așa fel încât câmpurile magnetice create pe fiecare dintre magneți interacționează întotdeauna între ele, dând rotirea rotorului. Un motor de curent continuu tradițional este format din patru părți principale:

• stator (element fix cu un inel de magneți);
• ancora (element rotativ cu înfășurări);
• perii de cărbune;
• colector.

Acest design prevede rotirea armăturii și a comutatorului pe același arbore în raport cu periile fixe. Curentul curge de la sursă prin încărcare cu arc contact bun perii la un comutator care distribuie electricitatea între înfășurările armăturii. Câmpul magnetic indus în acesta din urmă interacționează cu magneții statori, ceea ce face ca statorul să se rotească.

Principalul dezavantaj motor tradițional prin aceea că contactul mecanic pe perii nu poate fi realizat fără frecare. Pe măsură ce viteza crește, problema devine mai pronunțată. Ansamblul colectorului se uzează în timp și, în plus, este predispus la scântei și este capabil să ionizeze aerul înconjurător. Astfel, în ciuda simplității și a costului redus de fabricație, astfel de motoare electrice au câteva dezavantaje insurmontabile:

• uzura periei;
• interferențe electrice ca urmare a scânteilor;
• restricții în viteza maxima;
• dificultăți la răcirea unui electromagnet rotativ.

Apariția tehnologiei procesoarelor și a tranzistorilor de putere a permis proiectanților să abandoneze unitatea de comutare mecanică și să schimbe rolul rotorului și al statorului într-un motor electric de curent continuu.

Principiul de funcționare al BDKP

ÎN motor fara perii, spre deosebire de predecesorul său, rolul unui comutator mecanic este îndeplinit de un convertor electronic. Acest lucru face posibilă implementarea unui circuit „în interiorul exterior” al BDKP - înfășurările sale sunt situate pe stator, ceea ce elimină necesitatea unui colector.

Cu alte cuvinte, principalul diferenta fundamentalaîntre motor clasicși BDCT prin aceea că, în loc de magneți staționari și bobine rotative, acestea din urmă constă din înfășurări staționare și magneți rotativi. În ciuda faptului că comutarea în sine are loc într-un mod similar, implementarea sa fizică în unitățile fără perii este mult mai complexă.

Problema principală este controlul precis al unui motor fără perii, ceea ce implică succesiunea corectăși frecvența de comutare a secțiunilor individuale de înfășurare. Această problemă este rezolvabilă constructiv numai dacă este posibilă determinarea continuă a poziției curente a rotorului.

Datele necesare procesării prin electronică se obțin în două moduri:

• detectarea poziției absolute a arborelui;
• măsurarea tensiunii induse în înfăşurările statorului.

Pentru a implementa controlul în primul mod, cel mai des sunt utilizați fie perechi optice, fie senzori Hall fixați pe stator, care reacționează la fluxul magnetic al rotorului. Principalul avantaj sisteme similare colectarea de informații despre poziția arborelui este performanța lor chiar și la foarte viteze mici si in repaus.

Controlul fără senzor pentru a evalua tensiunea din bobine necesită cel puțin o rotație minimă a rotorului. Prin urmare, în astfel de proiecte, este prevăzut un mod de pornire a motorului până la turație, la care poate fi estimată tensiunea de pe înfășurări, iar starea de repaus este testată prin analizarea efectului câmpului magnetic asupra impulsurilor curentului de testare care trec prin bobinele.

În ciuda tuturor dificultăților structurale menționate mai sus, motoare fără perii câștigă din ce în ce mai multă popularitate datorită performanței lor și a unui set de caracteristici inaccesibile colecționarilor. O listă scurtă a principalelor avantaje ale BDKP față de cele clasice arată astfel:

• nicio pierdere de energie mecanică din cauza frecării periei;
• zgomot comparativ al muncii;
• ușurința de accelerare și decelerare a rotației datorită inerției scăzute a rotorului;
• precizia controlului rotației;
• posibilitatea de a organiza racirea datorita conductibilitatii termice;
• capacitatea de a lucra viteze mari;
• durabilitate si fiabilitate.

Aplicație și perspective moderne

Există multe dispozitive pentru care crește timpul de funcționare esenţial. În astfel de echipamente, utilizarea BDCT este întotdeauna justificată, în ciuda costului lor relativ ridicat. Poate fi apă și pompe de combustibil, turbine de racire pentru aparate de aer conditionat si motoare etc. Motoarele fara perii sunt folosite in multe modele de electrice Vehicul. În prezent, motoarele fără perii au primit o atenție serioasă din partea industriei auto.

BDCT sunt ideale pentru unitățile mici care funcționează în conditii dificile sau cu mare precizie: alimentatoare și transportoare cu bandă, roboți industriali, sisteme de pozitionare. Sunt domenii în care motoarele fără perii domină necontestat: hard disk-uri, pompe, ventilatoare silențioase, mici Aparate, unități CD/DVD. Greutatea redusă și puterea mare au făcut din BDCT și baza pentru producția de unelte de mână moderne fără fir.

Se poate spune că acum se fac progrese semnificative în domeniul acționărilor electrice. Scăderea continuă a prețului electronicelor digitale a creat o tendință spre utilizarea pe scară largă a motoarelor fără perii pentru a le înlocui pe cele tradiționale.

Există două tipuri de motoare în dispozitivele cu mai multe rotoare: colector și fără perii. Principala lor diferență este că pentru un motor colector, înfășurările sunt pe rotor (partea rotativă), iar pentru un motor fără perii, pe stator. Fără a intra în detalii, vom spune că un motor fără perii este de preferat unui motor de colector, deoarece îndeplinește cel mai mult cerințele stabilite înaintea acestuia. Prin urmare, în acest articol ne vom concentra pe acest tip de motoare. Detalii despre diferența dintre brushless și motoare colectoare poate fi citit în .

În ciuda faptului că utilizarea motoarelor BC a început relativ recent, însăși ideea dispozitivului lor a apărut cu mult timp în urmă. Cu toate acestea, apariția comutatoarelor cu tranzistori și a magneților puternici din neodim a făcut posibilă utilizarea lor comercială.

Dispozitiv BC - motoare

Designul unui motor fără perii constă dintr-un rotor pe care sunt fixați magneții și un stator pe care sunt amplasate înfășurările. În funcție de poziția relativă a acestor componente, motoarele BC sunt împărțite în inrunner și outrunner.

În sistemele cu mai multe rotoare, schema Outrunner este folosită mai des, deoarece vă permite să obțineți la maximum cuplu.

Avantaje și dezavantaje ale motoarelor BC

Pro:

• Proiectare simplificată a motorului datorită excluderii colectorului din acesta.
• Eficiență mai mare.
• Răcire bună
• Motoarele BC pot funcționa în apă! Cu toate acestea, nu uitați că din cauza apei pe Componente mecanice motorul se poate rugini și strica după un timp. A evita situatii similare se recomanda tratarea motoarelor cu un lubrifiant hidrofug.
• Cea mai mică interferență radio

Minusuri:

Dintre minusuri, se remarcă doar imposibilitatea utilizării acestor motoare fără ESC (regulatoare de viteză de rotație). Acest lucru complică oarecum designul și face motoarele BK mai scumpe decât cele de colecție. Cu toate acestea, dacă complexitatea designului este un parametru prioritar, atunci există motoare BC cu regulatoare de viteză încorporate.

Cum să alegi motoare pentru un elicotter?

Atunci când alegeți motoare fără perii, în primul rând, ar trebui să acordați atenție următoarelor caracteristici:

• Curentul maxim - această caracteristică arată ce curent maxim poate suporta înfășurarea motorului într-o perioadă scurtă de timp. Dacă acest timp este depășit, atunci defecțiunea motorului este inevitabilă. Acest parametru afectează și alegerea ESC.
• Tensiunea maximă - precum și curentul maxim, arată câtă tensiune poate fi aplicată înfășurării pentru o perioadă scurtă de timp.
• KV este numărul de rotații ale motorului pe volt. Deoarece acest indicator depinde direct de sarcina pe arborele motorului, este indicat pentru cazul în care nu există sarcină.
• Rezistenta - depinde de rezistenta Eficiența motorului. Prin urmare, cu cât rezistența este mai mică, cu atât mai bine.

Motoare fără perii „LikBez și design

De îndată ce am început să fac modelare de aeronave, m-am interesat 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 mașină electrică fenomenul inducției electromagnetice. Prin urmare, dacă o buclă cu un curent este plasată într-un câmp magnetic, atunci aceasta va fi afectată de puterea amperului, care va crea un cuplu. Cadrul va începe să se rotească și să se oprească în poziția de absență a momentului creat de forța Ampere.

Dispozitiv cu motor electric:
Orice Motor electric constă dintr-o parte fixă ​​- stator si piesa in miscare Rotor. Pentru a începe rotația, trebuie să schimbați pe rând direcția curentului. Această funcție este îndeplinită 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 este alimentat de AC trifazat! Este alimentat de „porțiuni” de impulsuri scurte de DC, și nu vreau să vă șochez, ci aceleași motoare care sunt utilizate în răcitoare sunt, de asemenea, fără perii, deși 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 fixe (în interior) în jurul cărora carcasa se rotește cu magneți permanenți plasați pe peretele său interior.

Principiul de funcționare:
Pentru ca un motor 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 (fără senzor), care apare în motor în timpul rotației acestuia.

Control fără senzori:
Există motoare fără perii fără senzori de poziție. La astfel de motoare, determinarea poziției rotorului se realizează prin măsurarea EMF în faza liberă. Ne amintim că în fiecare moment, „+” este conectat la una dintre fazele (A) și puterea „-” este conectată la cealaltă (B), una dintre faze rămâne liberă. Rotindu-se, motorul induce un EMF (adică, ca rezultat al legii inducției electromagnetice, se formează un curent de inducție în bobină) într-o înfășurare liberă. Pe măsură ce se rotește, tensiunea pe faza liberă (C) se modifică. Măsurând tensiunea pe faza liberă, puteți determina momentul trecerii la următoarea poziție a rotorului.


Pentru măsurarea acestei tensiuni se folosește metoda „punctului virtual”. Concluzia este că, știind rezistența tuturor înfășurărilor și tensiunea inițială, puteți practic „deplasa firul” la joncțiunea tuturor înfășurărilor:

Controler de viteză a motorului fără perii:
Un motor fără perii fără electronică este doar o bucată de fier, pentru că. în absența unui regulator, nu putem pur și simplu să-i aplicăm tensiune, astfel încât să înceapă doar rotația normală. Regulatorul de viteză este un sistem destul de complex de componente radio, deoarece. ea trebuie:
1) Determinați poziția inițială a rotorului pentru a porni motorul
2) Conduceți motorul la viteze mici
3) Accelerați motorul la viteza nominală (setată) de rotație
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 a fost în anii 60).

Avantajele și dezavantajele motoarelor fără perii:

Avantaje:
- Viteza de rotație se modifică în gamă largă
- Capacitate de utilizare în medii explozive și agresive
- Capacitate mare de cuplu
-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 complex
-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 (cumpărați online)
3) Stator (miel)
4) Arborele
5) Rulmenți
6) Duraluminiu
7) Termocontractabil
8) Acces nelimitat la gun-uri tehnologice
9) Acces la instrumente
10) Brațe drepte :)

Proces de lucru:
1) De la bun început decidem:

De ce facem un motor?
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 orice altceva pentru a se potrivi. Așa am făcut. După multe încercări eșuate faceți un stator din tablă oțel moale, mi-a devenit clar că e mai bine să-l găsesc. L-am găsit într-un cap video vechi de la un video recorder.

2) Înfășurarea unui motor trifazat fără perii se realizează cu un fir de cupru izolat, a cărui secțiune transversală determină valoarea puterii curentului și, prin urmare, puterea motorului. Amintiți-vă că, cu cât firul este mai gros, cu atât mai multe turații, 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 se înfășoară mai multe spire (13) în jurul dintelui, cu atât câmpul magnetic este mai mare. Cu cât câmpul este mai puternic, cu atât cuplul este mai mare și numărul de rotații este mai mic. Pentru obtinerea de mare viteză, este necesar să bobinați un număr mai mic de spire. Dar, odată cu aceasta, scade și cuplul. Pentru a compensa cuplul, motorului i se aplică de obicei o tensiune mai mare.

4) Apoi, alegeți metoda de conectare a înfășurării: o stea sau un triunghi. O conexiune stea oferă mai mult cuplu, dar mai puține spire decât o conexiune delta cu un factor de 1,73. (ulterior a fost aleasă o conexiune delta)

5) Alegeți magneți. 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 folosiți sunt mai puternici, cu atât este mai mare momentul de forță dezvoltat de motor pe arbore. De asemenea decât mai multa cantitate poli, cu atât mai mult cuplu, dar mai puține rotații. Magneții de pe rotor sunt fixați cu un adeziv special de topire la cald.

Teste acest motor Am cheltuit pe instalația de ventilație pe care am creat-o, care vă permite să măsurați tracțiunea, puterea și turația motorului.

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

Rezultatul a fost un motor corespunzător caracteristicilor aeronavei, a cărui masă este de 1400 de grame.