Parimi i funksionimit të një motori DC pa furça (BKDP) ka qenë i njohur për një kohë shumë të gjatë, dhe motorët pa furça kanë qenë gjithmonë një alternativë interesante për zgjidhjet tradicionale. Pavarësisht kësaj, makina të tilla elektrike vetëm në shekullin e 21-të kanë gjetur përdorim të gjerë në teknologji. Faktori vendimtar në zbatimin e gjerë ishte ulja e shumëfishtë e kostos së elektronikës së kontrollit të makinës së BDKP.

Probleme me motorin e kolektorit

Në një nivel themelor, puna e çdo motori elektrik është të shndërrojë energjinë elektrike në energji mekanike. Janë dy kryesore dukuritë fizike në themel të pajisjes së makinave elektrike:

Motori është projektuar në atë mënyrë që fushat magnetike të krijuara në secilin nga magnetët të ndërveprojnë gjithmonë me njëra-tjetrën, duke i dhënë rrotullimit të rotorit. Një motor tradicional DC ka katër pjesë kryesore:

• stator (element i palëvizshëm me një unazë magnetësh);
• armaturë (element rrotullues me mbështjellje);
• furça karboni;
• koleksionist.

Ky dizajn parashikon rrotullimin e armaturës dhe kolektorit në të njëjtin bosht në lidhje me furçat e palëvizshme. Rryma rrjedh nga burimi përmes burimit të ngarkuar për kontakt i mirë furçat në komutator, i cili shpërndan energjinë elektrike midis mbështjellësve të armaturës. Fusha magnetike e induktuar në këtë të fundit ndërvepron me magnetët e statorit, gjë që bën që statori të rrotullohet.

Disavantazhi kryesor motor tradicional fakti që kontakti mekanik në furça nuk mund të sigurohet pa fërkim. Me rritjen e shpejtësisë, problemi shfaqet më fuqishëm. Asambleja e kolektorit konsumohet me kalimin e kohës dhe është gjithashtu e prirur ndaj harkut dhe jonizimit. ajri i ambientit... Kështu, përkundër thjeshtësisë dhe kostos së ulët të prodhimit, motorë të tillë elektrikë kanë disa disavantazhe të pakapërcyeshme:

• veshja e furçave;
• ndërhyrje elektrike për shkak të harkut;
• kufizimet në shpejtesi maksimale;
• vështirësi me ftohjen e një elektromagneti rrotullues.

Ardhja e teknologjisë së procesorit dhe transistorëve të fuqisë i lejoi projektuesit të braktisnin njësinë e komutimit mekanik dhe të ndryshonin rolin e rotorit dhe statorit në një motor elektrik DC.

Parimi i funksionimit të BDKP

Në një motor elektrik pa furça, ndryshe nga paraardhësi i tij, një konvertues elektronik luan rolin e një ndërprerësi mekanik. Kjo bën të mundur zbatimin e skemës "të kthyer brenda jashtë" të BDKP - mbështjelljet e saj janë të vendosura në stator, gjë që eliminon nevojën për një kolektor.

Me fjalë të tjera, dallimi kryesor themelor midis motor klasik dhe BDKP është se në vend të magnetëve të palëvizshëm dhe mbështjelljeve rrotulluese, kjo e fundit përbëhet nga mbështjellje të palëvizshme dhe magnet rrotullues. Përkundër faktit se vetë ndërrimi në të ndodh në mënyrë të ngjashme, zbatimi i tij fizik në disqet pa furça është shumë më i ndërlikuar.

Çështja kryesore është kontrolli i saktë motor pa furça, duke supozuar sekuencën dhe frekuencën e saktë të ndërrimit të seksioneve individuale të mbështjelljes. Ky problem është i zgjidhshëm në mënyrë konstruktive vetëm nëse është e mundur të përcaktohet vazhdimisht pozicioni aktual i rotorit.

Të dhënat e nevojshme për përpunim nga elektronika merren në dy mënyra.:

• zbulimi i pozicionit absolut të boshtit;
• duke matur tensionin e induktuar në mbështjelljet e statorit.

Për të zbatuar kontrollin me metodën e parë, më shpesh përdoren çifte optike ose sensorë Hall të fiksuar në stator, të cilët reagojnë ndaj fluksit magnetik të rotorit. Avantazhi kryesor sisteme të ngjashme mbledhja e informacionit për pozicionin e boshtit është performanca e tyre edhe me shumë shpejtësi të ulëta dhe në pushim.

Kontrolli pa sensorë për të vlerësuar tensionin në mbështjellje kërkon të paktën një rrotullim minimal të rotorit. Prandaj, në modele të tilla, sigurohet një mënyrë për ndezjen e motorit deri në rrotullime, në të cilën mund të vlerësohet tensioni në mbështjellje, dhe gjendja e qetësisë testohet duke analizuar efektin e fushës magnetike në pulset e rrymës së provës që kalojnë nëpër mbështjelljet.

Pavarësisht nga të gjitha vështirësitë e mësipërme të projektimit, motorët pa furça po fitojnë gjithnjë e më shumë popullaritet për shkak të performancës dhe karakteristikave të tyre që janë të paarritshme për kolektorin. Një listë e shkurtër e avantazheve kryesore të BDKP ndaj atyre klasike duket si kjo:

• mungesa e humbjeve të energjisë mekanike për shkak të fërkimit të furçës;
• pa zhurmë krahasuese e punës;
• Lehtësia e përshpejtimit dhe ngadalësimit të rrotullimit për shkak të inercisë së ulët të rotorit;
• kontroll i saktë i rrotullimit;
• mundësia e organizimit të ftohjes për shkak të përçueshmërisë termike;
• aftësia për të punuar me shpejtësi të lartë;
• qëndrueshmëri dhe besueshmëri.

Aplikimi dhe perspektiva moderne

Ka shumë pajisje për të cilat është rritur koha e funksionimit rëndësi kritike... Në pajisje të tilla, përdorimi i BDKP është gjithmonë i justifikuar, pavarësisht kostos së tyre relativisht të lartë. Mund të jetë ujë dhe pompat e karburantit, turbina per ftohjen e kondicionereve dhe motoreve etj. Motoret pa furça perdoren ne shume modele elektrike Automjeti... Në ditët e sotme, industria e automobilave po fokusohet seriozisht në motorët pa furça.

BDKP janë ideale për disqet e vogla që funksionojnë në kushte të vështira ose me saktësi të lartë: ushqyes dhe shirit transportues, robotë industrialë, sistemet e pozicionimit. Ka fusha në të cilat motorët pa furça dominojnë të pakontestueshme: disqet e ngurtë, pompat, tifozët e heshtur, pajisjet e vogla, disqet CD/DVD. Pesha e ulët dhe fuqia e lartë në dalje e kanë bërë BDKP-në gjithashtu bazën për prodhimin e veglave moderne të dorës pa tela.

Mund të themi se ka përparim të dukshëm në fushën e lëvizjeve elektrike. Rënia e vazhdueshme e çmimit të elektronikës dixhitale ka sjellë një prirje drejt përdorimit të gjerë të motorëve pa furça për të zëvendësuar ata tradicionalë.

Publikuar më 19.03.2013

Me këtë artikull, unë filloj një seri botimesh mbi motorët DC pa furça. Unë do ta përshkruaj atë në një gjuhë të arritshme informacion i pergjithshem, pajisje, algoritme të kontrollit të motorit pa furça. Do të konsiderohet tipe te ndryshme motorët, jepen shembuj të zgjedhjes së parametrave të kontrolluesit. Unë do të përshkruaj pajisjen dhe algoritmin e rregullatorit, metodën për zgjedhjen e çelsave të energjisë dhe parametrat kryesorë të rregullatorit. Përfundimi logjik i botimeve do të jetë një diagram rregullator.

Motorët pa furça janë bërë të përhapura falë zhvillimit të elektronikës dhe, në veçanti, për shkak të shfaqjes së çelsave të lira të tranzistorit të energjisë. Shfaqja e magnetëve të fuqishëm neodymium luajti gjithashtu një rol të rëndësishëm.

Megjithatë, motori pa furça nuk duhet të konsiderohet si një risi. Ideja e një motori pa furça daton që në ditët e para të elektricitetit. Por, për shkak të mungesës së teknologjisë, ajo priti deri në vitin 1962, kur u shfaq motori i parë komercial DC pa furça. ato. Për më shumë se gjysmë shekulli, ka pasur zbatime të ndryshme serike të këtij lloji të makinës elektrike!

Pak terminologji

Motorët DC pa furça quhen gjithashtu motorë valvulash, në literaturën e huaj BLDCM (BrushLes Direct Current Motor) ose PMSM (Motor sinkron me magnet të përhershëm).

Strukturisht, një motor pa furça përbëhet nga një rotor magnetik i përhershëm dhe një stator me mbështjellje. Unë tërheq vëmendjen tuaj për faktin se në një motor kolektori, përkundrazi, mbështjelljet janë në rotor. Prandaj, më tej në tekst, rotori është magnet, statori është mbështjellja.

Një rregullator elektronik përdoret për të kontrolluar motorin. Në literaturën e huaj Speed ​​​​Controller ose ESC (Electronic speed control).

Çfarë është një motor pa furça?

Zakonisht njerëzit, kur përballen me diçka të re, kërkojnë analogji. Ndonjëherë ju duhet të dëgjoni frazat "epo, është si një sinkron", ose edhe më keq, "duket si një hap". Meqenëse shumica e motorëve pa furça janë trefazorë, kjo është më tej konfuze, duke çuar në keqkuptimin se rregullatori po "ushqen" motorin me rrymë AC 3-fazore. Të gjitha sa më sipër janë vetëm pjesërisht të vërteta. Fakti është se të gjithë motorët, përveç atyre asinkron, mund të quhen sinkron. Të gjithë motorët DC janë motorë sinkron vetësinkron, por parimi i funksionimit të tyre është i ndryshëm nga motorët sinkron rrymë alternative të cilat nuk kanë vetësinkronizim. Si një motor stepper pa furça, ndoshta do të jetë në gjendje të funksionojë gjithashtu. Por këtu është gjëja: një tullë, ajo gjithashtu mund të fluturojë ... edhe pse jo larg, sepse nuk është menduar për këtë. Si motor stepper një motor jet me valvul është më i përshtatshëm.

Le të përpiqemi të kuptojmë se çfarë është një motor me rrymë direkte me furça. Në këtë frazë, përgjigja është mbuluar tashmë - ky është një motor DC pa një kolektor. Funksionet e kolektorit kryhen nga elektronika.

Avantazhet dhe disavantazhet

Një montim mjaft kompleks, i rëndë dhe i ndezur - kolektori - hiqet nga modeli i motorit. Dizajni i motorit është thjeshtuar shumë. Motori është më i lehtë dhe më kompakt. Humbjet e ndërrimit janë ulur ndjeshëm, pasi kontaktet e kolektorit dhe furçës zëvendësohen me çelësa elektronikë. Si rezultat, marrim një motor elektrik me performanca më e mirë Treguesi i efikasitetit dhe fuqisë për kilogram të peshës së vdekur, me gamën më të gjerë të ndryshimit të shpejtësisë së rrotullimit. Në praktikë, motorët pa furçë funksionojnë më të ftohtë se homologët e tyre të krehur. Mbajeni ngarkesë e rëndë nga momenti. Përdorimi i magnetëve të fuqishëm neodymium i ka bërë motorët pa furça edhe më kompakte. Dizajni i motorit pa furça lejon që ai të përdoret në ujë dhe në mjedise agresive (natyrisht, vetëm motori, rregullatori do të jetë shumë i shtrenjtë për t'u lagur). Motorët pa furça nuk gjenerojnë praktikisht asnjë ndërhyrje radio.

E vetmja pengesë konsiderohet komplekse dhe e shtrenjtë njësia elektronike kontrolli (rregullatori ose ESC). Sidoqoftë, nëse doni të kontrolloni shpejtësinë e motorit, nuk ka asnjë mënyrë për të bërë pa elektronikë. Nëse nuk keni nevojë të kontrolloni rrotullimet në minutë të një motori pa furça, ende nuk mund të bëni pa një njësi kontrolli elektronik. Një motor pa furça pa elektronikë është thjesht një pjesë e harduerit. Nuk ka asnjë mënyrë për të aplikuar tension në të dhe për të arritur rrotullimin normal si motorët e tjerë.

Çfarë ndodh në një guvernator motori pa furça?

Për të kuptuar se çfarë po ndodh në elektronikën e rregullatorit që kontrollon motorin pa furça, le të kthehemi pak prapa dhe së pari të kuptojmë se si funksionon motori i komutatorit. Nga kursi i fizikës shkollore, ne kujtojmë se si një fushë magnetike vepron në një kornizë me një rrymë. Korniza me rrymë rrotullohet në një fushë magnetike. Për më tepër, ai nuk rrotullohet vazhdimisht, por rrotullohet në një pozicion të caktuar. Në mënyrë që të ndodhë rrotullimi i vazhdueshëm, duhet të ndërroni drejtimin e rrymës në kornizë, në varësi të pozicionit të kornizës. Në rastin tonë, korniza me rrymë është dredha-dredha e motorit, dhe komutatori është i angazhuar në ndërrim - një pajisje me furça dhe kontakte. Pajisja e motorit më të thjeshtë, shihni figurën.

Elektronika që kontrollon motorin pa furça bëjnë të njëjtën gjë - in momentet e duhura lidh tensionin DC me mbështjelljet e kërkuara të statorit.

Sensorët e pozicionit, motorët pa sensorë

Nga sa më sipër, është e rëndësishme të kuptohet se voltazhi duhet të aplikohet në mbështjelljet e motorit në varësi të pozicionit të rotorit. Prandaj, elektronika duhet të jetë në gjendje të përcaktojë pozicionin e rotorit të motorit. . Për këtë, përdoren sensorë pozicioni. Mund të jenë të llojeve të ndryshme, optike, magnetike etj. Aktualisht, sensorët diskretë të efektit Hall (p.sh. SS41) janë shumë të zakonshëm. Motori 3-fazor pa furça përdor 3 sensorë. Falë sensorëve të tillë, njësia e kontrollit elektronik e di gjithmonë se në çfarë pozicioni është rotori dhe në cilat mbështjellje duhet të aplikojë tension në çdo kohë të caktuar. Më vonë, do të merret parasysh algoritmi i kontrollit për një motor trefazor pa furça.

Ka motorë pa furça që nuk kanë sensorë. Në motorë të tillë, pozicioni i rotorit përcaktohet duke matur tensionin në të papërdorur ky moment dredha-dredha e kohës. Këto metoda gjithashtu do të diskutohen më vonë. Duhet t'i kushtoni vëmendje një pike thelbësore: kjo metodë është e rëndësishme vetëm kur motori rrotullohet. Kur motori nuk rrotullohet ose rrotullohet shumë ngadalë, kjo metodë nuk funksionon.

Në cilat raste përdoren motorët pa furça me sensorë dhe në cilat raste pa sensorë? Cili është ndryshimi midis tyre?

Preferohen motorët e koduesit të pozicionit pikë teknike vizion. Algoritmi i kontrollit për motorë të tillë është shumë më i thjeshtë. Sidoqoftë, ka edhe disavantazhe: kërkohet të sigurohet energji për sensorët dhe instalime elektrike nga sensorët në motor në elektronikën e kontrollit; në rast të dështimit të njërit prej sensorëve, motori ndalon së punuari, dhe zëvendësimi i sensorëve, si rregull, kërkon çmontimin e motorit.

Në rastet kur strukturisht është e pamundur vendosja e sensorëve në kutinë e motorit, përdoren motorë pa sensorë. Strukturisht, motorë të tillë praktikisht nuk ndryshojnë nga motorët me sensorë. Por njësia elektronike duhet të jetë në gjendje të kontrollojë motorin pa sensorë. Në këtë rast, njësia e kontrollit duhet të plotësojë karakteristikat model specifik motorri.

Nëse motori duhet të fillojë me një ngarkesë të konsiderueshme në boshtin e motorit (automjetet elektrike, mekanizmat ngritës, etj.), Përdoren motorë me sensorë.
Nëse motori fillon pa ngarkesë në bosht (ajrosje, helikë ajri, përdoret një tufë centrifugale, etj.), Mund të përdoren motorë pa sensorë. Mbani mend: motori pa sensorë pozicioni duhet të fillojë pa ngarkesë në bosht. Nëse ky kusht nuk plotësohet, duhet të përdoret një motor me sensorë. Përveç kësaj, në momentin e ndezjes së motorit pa sensorë, dridhjet rrotulluese të boshtit të motorit janë të mundshme në anët e ndryshme... Nëse kjo është kritike për sistemin tuaj, përdorni një motor me sensorë.

Tre faza

Të blera motorë trefazorë pa furça më e përhapura... Por ato mund të jenë një, dy, tre ose më shumë faza. Sa më shumë faza, aq më i butë është rrotullimi i fushës magnetike, por edhe më i ndërlikuar sistemi i kontrollit të motorit. Sistemi 3-fazor është më optimali për sa i përket raportit të efikasitetit / kompleksitetit, prandaj është bërë kaq i përhapur. Më tej, do të konsiderohet vetëm një skemë trefazore, si më e zakonshme. Në fakt, fazat janë mbështjelljet e motorit. Prandaj, nëse thoni "tre-dredha", mendoj se do të jetë gjithashtu e saktë. Të tre mbështjelljet janë të lidhura me yll ose trekëndësh. Një motor trefazor pa furça ka tre tela - priza dredha-dredha, shih figurën.

Motorët me kodues kanë 5 tela shtesë (2-furnizimi me sensorë pozicioni dhe 3 sinjale nga sensorët).

Në një sistem trefazor, voltazhi aplikohet në dy nga tre mbështjelljet në çdo kohë të caktuar. Kështu, ekzistojnë 6 opsione për paraqitje tension konstant mbi mbështjelljet e motorit siç tregohet në figurën më poshtë.

Detyra e motorit elektrik është të krijojë rrotullimin që drejton modelet e kontrolluara me radio.Shpesh të njëjtat modele të kontrolluara me radio - modele makinash, modele avionësh, modele anijesh - ndryshojnë shumë nga njëri-tjetri në çmim - pothuajse 2 herë. Këto modele mund të pajisen me motorë të krehur dhe pa furça dhe me guvernatorë përkatës. Ju duhet të kuptoni se cilin motor të zgjidhni.

Ekzistojnë 2 lloje kryesore të motorëve elektrikë që përdoren në modelet RC: me furçë dhe pa furça.

(i krehur, i krehur) është më i lirë, por modelet me motorë të tillë zhvillojnë më pak shpejtësi dhe motorë të tillë janë më pak të besueshëm.

Tipari përcaktues i motorëve të kolektorëve është prania e montimit të kolektorit të furçës, i cili siguron lëvizjen e modelit të kontrolluar me radio. Dallimi kryesor i jashtëm midis një motori të krehur dhe një motori pa furça është se ai ka dy tela në vend të tre. Motori i kolektorit përbëhet nga një pjesë lëvizëse - një rotor dhe një pjesë fikse - një stator (trup). Kolektori është një grup kontaktesh të vendosura në rotor dhe furçat janë kontakte rrëshqitëse të vendosura jashtë rotorit dhe të shtypura kundër kolektorit. Rotori me mbështjellje rrotullohet brenda statorit. Furça përdoren për të transferuar energji elektrike në mbështjelljet e mbështjelljes së rotorit rrotullues. Motorët me furçë konvencionale kanë vetëm dy tela (pozitiv dhe negativ) që lidhin motorin me kontrolluesin e shpejtësisë.

Motorët e krehur të përdorur në modelet RC janë me energji DC. Për shembull, duke aplikuar tensionin e duhur në dy telat e motorit nga një burim i rrymës direkte, për shembull, një bateri ose akumulator konvencional, ne e vendosim boshtin e motorit në lëvizje. Qarku i rregullatorit për motorin e kolektorit është i thjeshtë, gjë që gjithashtu zvogëlon koston e një konfigurimi të tillë. Rotori i motorit përshpejton fushën magnetike të krijuar në mbështjellje. Madhësia e kësaj fushe varet nga voltazhi i aplikuar në mbështjellje, sa më e madhe të krijohet fusha magnetike, aq më shpejt do të rrotullohet rotori. Motori zakonisht tregon numrin e rrotullimeve të mbështjelljes së motorit, sa më i ulët të jetë numri, aq më e lartë është shpejtësia e rrotullimit të boshtit të motorit.
Ndër avantazhet e motorëve të krehur modele të kontrolluara me radio mund të dallohen: madhësia e vogël, pesha, si dhe relativisht çmim i ulët... Prandaj, ky lloj motori përdoret më shpesh në nivelet e shkurtimit të buxhetit modele ose modele të nivelit fillestar. Nëse flasim për besueshmërinë e një motori të krehur, atëherë ai është shumë inferior ndaj atij pa furça. Me gjithë thjeshtësinë e tyre, ata kanë një pengesë të madhe - një burim të kufizuar. Prania e një njësie kolektori furçash nënkupton sistemi mekanik kontaktet lëvizëse, domethënë funksionimi mekanik i furçave dhe kolektorit mund të çojë në hark kur mbinxehet dhe konsumim të shpejtë kur kushte të pafavorshme funksionimi (lagështi, papastërti, pluhur). Në procesin e funksionimit të motorëve të kolektorëve, ndodh konsumimi gradual furça grafiti dhe metali i kolektorit, mbi të cilin rrëshqasin furçat dhe herët a vonë ato dështojnë. Përpara se të filloni të përdorni modelin, këshillohet që të punoni në motor me një ngarkesë të reduktuar në mënyrë që furçat të fërkohen siç duhet me kolektorin. Me funksionimin agresiv (ndoshta 2 gara) ose afatgjatë të modelit, zëvendësimi i motorit të kolektorit është një dukuri e shpeshtë dhe e zakonshme.

Motorë pa furça(pa furça, pa furça) - më e shtrenjtë, por e aftë për t'u zhvilluar shpejtësi e madhe si dhe më rezistente ndaj konsumit. I pajisur me një sistem të teknologjisë moderne pa furça, modeli funksionon më shpejt dhe më gjatë.

Efikasitet i lartë (koeficient veprim i dobishëm) dhe rezistenca ndaj konsumit arrihet për shkak të mungesës së një montimi furça-mbledhës. Motorët pa furça janë më të fuqishëm se motorët me furçë të së njëjtës madhësi. Dallimi kryesor i jashtëm motor pa furça nga kolektori është prania e tre telave në vend të dy. Në një motor pa furça, pjesa lëvizëse është vetëm statori (strehimi) me magnet të përhershëm, dhe pjesa e palëvizshme është rotori me një dredha-dredha trefazore. Ndërrimi i mbështjelljeve ndodh për shkak të një kompleksi relativisht qark elektronik- një rregullator.

Motori pa furça drejtohet nga rryma alternative trefazore, prandaj, për funksionimin e tyre, kërkohet një kontrollues i veçantë i shpejtësisë (rregullator), i cili konverton rrymën direkte nga bateria në rrymë alternative. Si motori pa furça ashtu edhe rregullatori për motorin pa furça janë më komplekse në dizajn, gjë që rrit koston.

Motorët e përdorur në modele kanë një strehë të mbyllur, gjë që i bën ata rezistent ndaj lagështirës, ​​pluhurit, papastërtisë. Mund të themi se motorët pa furça praktikisht nuk konsumohen. Vetëm kushinetat mund të konsumohen. Mënyra e vetme për të thyer një motor është në një përplasje. Ju gjithashtu mund të digjni kontrolluesin - si çdo rregullator, por nëse kontrolluesi ka mbrojtje aktuale, ai gjithashtu do të zgjasë një kohë të gjatë.

Vlerat e performancës së motorit për modelet RC

Përveç ndarjes në kolektor dhe pa furça, motorët ndahen sipas karakteristikave të rëndësishme të mëposhtme: fuqia, KV, tensioni, rryma maksimale.

Sipas madhësisë... Për një motor kolektori - kjo karakteristikë quhet një klasë, ku një numër, për shembull, 280, 300,400, 480, 500, 600, 650, 700, 720, 820, 900, tregon gjatësinë e strehës së motorit. Ekziston një grup klasash.
Shembull: klasa e një motori përcaktohet nga gjatësia e tij - nëse po flasim për një motor të klasit 400, atëherë flasim për një motor me gjatësi trupore 400 mm. Një karakteristikë e rëndësishme e motorëve Brushless është madhësia e tij - gjatësia dhe gjerësia. Dallimi në madhësi jep një ide për fuqinë e motorit pa furça. Sa më e madhe të jetë madhësia, aq më e lartë është fuqia.
Shembull: Motori 4274 do të thotë:
diametri - 42 mm,
gjatësia - 74 mm.
Për shembull, një motor i kësaj madhësie është një nga më të fuqishmit dhe do t'i përshtatet një makine në shkallë 1: 8.

Fuqia motori (fuqia, vat) - përcakton punën që motori mund të kryejë në një njësi të kohës. Më së shumti karakteristikë e rëndësishme motorike. Duke ditur fuqinë, ju mund të përcaktoni ngarkesa maksimale të cilat motori mund t'i rezistojë sipas formulës.
Fuqia (Watt) = Tensioni i furnizimit (Volt) * Rryma (Amper).
Duke ditur fuqinë, mund të zgjidhni baterinë dhe rregullatorin sipas rrymës maksimale të marrë nga formula.

Qarkullimet, rev / V (KV, RPM) - rrotullime për volt.
Një parametër i rëndësishëm tregon shpejtësinë e rrotullimit të boshtit të motorit. RPM përcaktohet nga numri i rrotullimeve në minutë, me fjalë të tjera, sa shpejt rrotullohet motori. Shpejtësia e rotorit, e matur në KV. Pra, është e zakonshme të shënohet raporti i raportit të shpejtësisë së rrotullimit të motorit (rpm) me tensionin e furnizimit të motorit (V). Përafërsisht, kV tregon se sa shpejt do të rrotullohen motorë të ndryshëm në të njëjtin tension.
Shpejtësia maksimale = KV * Tensioni i furnizimit me energji të motorit.
Për shembull: një motor 980 KV i fuqizuar nga 11,1 V nga një bateri do të rrotullohet me 980 x 11,1 = 10878 rpm pa ngarkesë.
Leximi i rrymës mund të përfaqësojë kufijtë maksimalë të rrymës dhe rrymës së vazhdueshme që mund t'i jepen motorit. Kur zgjidhni një bateri dhe një rregullator, zgjidhni ato që tregojnë vlerat e rrymës maksimale të vazhdueshme të barabartë ose më të madhe se vlerat e rrymës në motor.
Për modele të ndryshme, ingranazhet dhe helikat e ndryshme të përdorura, kV e kërkuar e motorit zgjidhet dhe llogaritet individualisht. Ky parametër mund të përdoret për të zgjedhur aplikimin e motorit, baterisë dhe helikës. Pra, motorët me KV më shumë se 2000, si rregull, përdoren në helikopterë ose në modele me shpejtësi të lartë. Një motor i lartë KV mund të përdoret me më pak bateri dhe është më efikas me një helikë me hap më të vogël. Motorët e kësaj klase përdoren më shpesh në krahë fluturues. Motorët me një KV më të ulët ju lejojnë të vendosni bateri me një numër të madh qelizash, duke fituar kështu një peshë, por duke rritur kohëzgjatjen e fluturimit - jo për shkak të kapacitetit, por për shkak të një rënie të rrymave maksimale gjatë së njëjtës punë të kryer nga motori. Sa më e lartë të jetë KV e motorëve, aq më kompakte duhet të jenë helikat. Vidhat e vogla ofrojnë më shumë shpejtësi e lartë por zvogëloni efikasitetin. Një konfigurim me helikë të mëdhenj dhe, në përputhje me rrethanat, motorë me një vlerë më të ulët KV, është më i lehtë për t'u bërë të fluturojë në mënyrë të qëndrueshme, ai përdor më pak energji dhe ju lejon të ngrini më shumë masë.
KV është një karakteristikë e rëndësishme për motorët pa furça. Me motorët kolektorë, KV zakonisht nuk shikohet. Nëse modeluesi ka vendosur të zëvendësojë motor kolektori, zakonisht ndryshon në të njëjtën gjë.

Tensioni furnizimi me energji, V (numri i qelizave, volt)
Tensioni me të cilin është përshtatur motori. Përcakton numrin e qelizave të baterisë që mund të përdoren me motoçikletën. Kur tejkalohet, jeta e motorit zvogëlohet ndjeshëm.
Për shembull, ka motorë me tension operativ prej 4.8 volt, 6 volt dhe 7.2 volt. Këta numra tregojnë se me sa qeliza në bateri është projektuar të punojë ky motor. Tensioni në një qelizë të një baterie NiMH (hidrid nikel-metal) është 1.2 volt - një motor me një tension operativ prej 4.8 volt është krijuar për të funksionuar nga një bateri me 4 qeliza. Këto shifra janë të përafërta, motorët janë të aftë të funksionojnë me tensione të rritura.
Tensioni dhe KV janë të lidhura.

Efikasiteti maksimal,% (efikasiteti maksimal)
Efikasiteti është sasia e energjisë në të cilën motori përkthehet drejtpërdrejt punë e dobishme... Sa më i lartë aq më mirë.

Sipas dizajnit, motorët pa furça ndahen në dy grupe: inrunner dhe outrunner. Kjo karakteristikë flet për karakteristikat e projektimit motorike.
Motorët Inrunner kanë mbështjellje të vendosura në sipërfaqen e brendshme të strehës dhe një rotor magnetik që rrotullohet brenda. Shumica e modeleve të makinave dhe varkave RC kërkojnë një motor pa furça Inrunner.
Motorët tejkalues kanë mbështjellje të palëvizshme, brenda motorit, rreth të cilit rrotullohet trupi me magnet të përhershëm të vendosur në murin e brendshëm të tij, d.m.th., pjesa e jashtme e motorit rrotullohet në jashtë. Jashtëzuesit zgjidhen për modelet e avionëve, sepse, për shkak të dizajnit të tyre, ato ftohen më mirë dhe kanë më shumë ndryshime në mënyrën se si mund të ngjiten. Motorët outrunner kanë Kilovolt më të ulët, që do të thotë se ata punojnë me një shpejtësi më të ulët, por me më shumë çift rrotullues. Zakonisht fuqia e Outrunners nuk përcaktohet nga dimensionet e jashtme... Mbajtësit, për shkak të dizajnit të tyre, lejojnë përdorimin e një numri më të madh polesh magnetike.

Numri i poleve të magneteve të përdorura në motorët pa furça mund të jenë të ndryshme.
Nga numri i poleve, mund të gjykoni çift rrotullues dhe shpejtësinë e motorit. Motorët me rotorë dypolësh kanë shpejtësia më e lartë rrotullimi në çift rrotullues më të ulët. Motorët me më shumë pole kanë shpejtësi rrotullimi më të ulët, por çift rrotullues më të lartë.

Gjithashtu motorët pa furça janë sensorë dhe pa sensorë.
Shqisore më mirë, pasi sensori siguron funksionim më të butë të motorit, nisje më të shpejtë dhe më të qetë, përdorim më racional të energjisë.

Ky është një lloj motori AC, në të cilin montimi i furçës së kolektorit zëvendësohet nga një ndërprerës gjysmëpërçues pa kontakt i kontrolluar nga një sensor i pozicionit të rotorit. Ndonjëherë mund të gjeni këtë shkurtim: BLDC është një motor DC pa furça. Për thjeshtësi, unë do ta quaj atë një motor pa furça ose thjesht BC.

Motorët pa furça janë mjaft të njohura për shkak të specifikave të tyre: mungojnë materialet e shpenzueshme lloji i furçave, nuk ka pluhur qymyr / metal brenda nga fërkimi, nuk ka shkëndija (dhe ky është një drejtim i madh i disqeve / pompave të sigurta nga shpërthimi dhe zjarri). Ato përdoren nga tifozët dhe pompat deri te disqet me precizion të lartë.
Aplikimi kryesor në modelim dhe ndërtim hobiist: motorë për modele të kontrolluara me radio.

Kuptimi i përgjithshëm i këtyre motorëve është tre faza dhe tre mbështjellje (ose disa mbështjellje të lidhura në tre grupe), të cilat kontrollohen nga një sinjal në formën e një sinusoidi ose një sinusoidi të përafërt në secilën nga fazat, por me një zhvendosje të caktuar. Figura tregon ilustrimin më të thjeshtë të funksionimit të një motori trefazor.

Prandaj, një nga aspektet specifike të kontrollit të motorëve BC është përdorimi i një drejtuesi të posaçëm kontrollues, i cili ju lejon të rregulloni impulset e rrymës dhe tensionit për secilën fazë në mbështjelljet e motorit, gjë që përfundimisht jep funksionim të qëndrueshëm në një gamë të gjerë tensioni. . Këta janë të ashtuquajturit kontrollues ESC.

Motorët BK për pajisjet e kontrolluara me radio janë të madhësive dhe modeleve të ndryshme standarde. Disa nga më të fuqishmit janë seritë 22 mm, 36 mm dhe 40/42 mm. Sipas dizajnit, ato vijnë me rotor i jashtëm dhe e brendshme (Outrunner, Inrunner). Motorët me një rotor të jashtëm, në fakt, nuk kanë një trup statik (xhaketë) dhe janë të lehtë. Si rregull, ato përdoren në modelet e avionëve, kuadrokopterët, etj.
Motorët e statorit të jashtëm janë më të lehtë për t'u mbyllur hermetikisht. Të ngjashme përdoren për modelet r / y që janë të ekspozuar ndaj ndikimeve të jashtme si papastërtia, pluhuri, lagështia: karroca, monstra, zvarritës, modele r / y uji).
Për shembull, një motor 3660 mund të instalohet lehtësisht në një model makine r/u, si p.sh. një karrocë ose një përbindësh dhe të ketë shumë kënaqësi.

Vini re gjithashtu paraqitjen e ndryshme të vetë statorit: 3660 motorë kanë 12 mbështjellje të lidhura në tre grupe.
Kjo lejon që të arrihet një çift rrotullues i lartë në bosht. Duket diçka si kjo.


Spiralet janë të lidhura në këtë mënyrë


Nëse çmontoni motorin dhe hiqni rotorin, mund të shihni mbështjelljet e statorit.
Ja çfarë ka brenda serisë 3660


më shumë foto

Përdorimi amator i motorëve të tillë me një çift rrotullues të lartë është në strukturat e bëra në shtëpi, ku kërkohet një motor i fuqishëm rrotullues me madhësi të vogël. Këto mund të jenë tifozë të tipit turbinë, bosht të veglave të makinerive amatore, etj.

Pra, për qëllimin e instalimit në një makinë amatore për shpim dhe gdhendje, u mor një grup i një motori pa furça së bashku me një kontrollues ESC
Motorri pa furçë GoolRC 3660 3800KV me Servo 9.0kg Metal Gear ESC 60A


Një plus në grup ishte një servo 9 kg, i cili është shumë i përshtatshëm për produktet shtëpiake.

Kërkesat e përgjithshme kur zgjidhni një motor, ishin sa vijon:
- Numri i rrotullimeve / volt nuk është më pak se 2000, pasi ishte planifikuar të përdorej me burime të tensionit të ulët (7.4 ... 12V).
- Diametri i boshtit 5 mm. Kam konsideruar opsione me një bosht 3,175 mm (kjo është një seri prej 24 diametrash të motorëve BC, për shembull, 2435), por më pas do të më duhej të blija një fishek të ri ER11. Ekzistojnë opsione edhe më të fuqishme, për shembull, motorët 4275 ose 4076, me një bosht 5 mm, por ato janë përkatësisht më të shtrenjta.

Karakteristikat e motorit pa furça GoolRC 3660:
Modeli: GoolRC 3660
Fuqia: 1200 W
Tensioni i punës: deri në 13 V
Rryma kufitare: 92A
Rrotullimet për volt (RPM / Volt): 3800 KV
Shpejtësia maksimale: deri në 50,000
Diametri i kasës: 36 mm
Gjatësia e trupit: 60 mm
Gjatësia e boshtit: 17 mm
Diametri i boshtit: 5 mm
Përcaktimi i madhësisë së vidës: 6 copë * M3 (e shkurtër, kam përdorur M3 * 6)
Lidhës: banane mashkull i veshur me ar 4 mm
Mbrojtja: nga pluhuri dhe lagështia

Karakteristikat e kontrolluesit ESC:
Modeli: GoolRC ESC 60A
Rryma e vazhdueshme: 60A
Rryma e pikut: 320A
E aplikueshme bateritë e rikarikueshme: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd
BEC: 5.8V / 3A
Lidhës (Hyrje): T prizë mashkull
Lidhës (thirrje): banane femër e veshur me ar 4mm
Përmasat: 50 x 35 x 34 mm (me përjashtim të gjatësisë së kabllove)
Mbrojtja: nga pluhuri dhe lagështia

Karakteristikat e servo:
Tensioni i punës: 6.0V-7.2V
Shpejtësia e panit (6.0 V): 0.16 sek / 60 ° pa ngarkesë
Shpejtësia e lëkundjes (7,2 V): 0,14 sek / 60 ° pa ngarkesë
Çift rrotullues mbajtës (6.0V): 9.0kg.cm
Çift rrotullues mbajtës (7.2V): 10.0kg.cm
Përmasat: 55 x 20 x 38 mm (L * P * H)

Parametrat e kompletit:
Madhësia e paketimit: 10,5 x 8 x 6 cm
Pesha e paketimit: 390 g
Paketim i markës me logon GoolRC

Seti përfshin:
1 * Motor GoolRC 3660 3800KV
1 * GoolRC 60A ESC
1 * Servo GoolRC 9KG
1 * Fletë informacioni


Dimensionet për referencë dhe pamjen Motori GoolRC 3660 me pikat kryesore

Tani disa fjalë për vetë parcelën.
Pakoja erdhi në formën e një çantë të vogël postare me një kuti brenda


Dërguar nga një shërbim postar alternativ, jo me postë ruse, siç thuhet në faturën e ngarkesës


Paketa përmban një kuti të markës GoolRC


Brenda është një grup i një motori pa furça 3660 (36x60 mm), një kontrollues ESC për të dhe një servo me një grup


Tani le të hedhim një vështrim në të gjithë kompletin në komponentë të veçantë. Le të fillojmë me gjënë më të rëndësishme - motorin.

Motorri BC GoolRC është një cilindër prej alumini, me përmasa 36 x 60 mm. Nga njëra anë ka tre tela të trashë në një këllëf silikoni me "banane", nga ana tjetër një bosht 5 mm. Rotori është montuar në kushinetat rrotulluese në të dy anët. Ka një shenjë modeli në kuti


Një foto tjetër. Këmisha e jashtme është e fiksuar, d.m.th. Lloji i motorit Inrunner.


Shenjat e trupit


Kushineta është e dukshme nga pjesa e pasme


Deklaruar rezistencë ndaj spërkatjes dhe lagështisë
Ka tre tela të trashë e të shkurtër për lidhjen e fazave: u v w. Nëse jeni duke kërkuar për terminale për lidhje, këto janë banane 4 mm


Telat janë të tkurrur nga nxehtësia ngjyra të ndryshme: e verdhë, portokalli dhe blu


Dimensionet e motorit: diametri dhe gjatësia e boshtit janë të njëjta me ato të përmendura: Boshti 5x17 mm




Dimensionet e trupit të motorit 36x60 mm




Krahasimi me motorin e krehur 775


Krahasimi me një bosht të përdorur 300W (dhe kushton rreth 100 dollarë). Më lejoni t'ju kujtoj se GoolRC 3660 ka një vlerësim maksimal të fuqisë prej 1200 W. Edhe nëse përdorni një të tretën e fuqisë, është akoma më e lirë dhe më shumë se ky bosht


Krahasimi me motorët e tjerë të modeleve


Për punë korrekte motori kërkon një kontrollues të veçantë ESC (i cili përfshihet)

Kontrolluesi ESC është një bord drejtues motori me një konvertues sinjali dhe çelësa të fuqishëm... Aktiv modele të thjeshta në vend të rastit, përdoret tkurrja e nxehtësisë, në ato të fuqishme - një rast me radiator dhe ftohje aktive.


Fotografia tregon kontrolluesin GoolRC ESC 60A në krahasim me vëllain "më të ri" ESC 20A


Ju lutemi vini re: ka një çelës kyçës ndezës-fikës në një copë teli që mund të futet në trupin e pajisjes / lodrës


i pranishëm komplet i plotë Lidhës: Lidhës T, priza banane 4mm, hyrje sinjali kontrolli me 3 pin


Banane me fuqi 4 mm - priza, të shënuara në të njëjtat ngjyra: të verdhë, portokalli dhe blu. Kur lidheni, mund ta ngatërroni vetëm me qëllim.


Konektorët T hyrës. Në mënyrë të ngjashme, ju mund të përzieni polaritetin nëse jeni shumë i fortë)))))


Ka shenja në kasë me emrin dhe karakteristikat, gjë që është shumë e përshtatshme


Ftohja është aktive, funksionon dhe rregullohet automatikisht.

Për vlerësimin e madhësisë së bashkangjitur vizore PCB

Kompleti përfshin gjithashtu një servo GoolRC 9 kg.


Plus, si çdo servo tjetër, kompleti vjen me një grup levash (dyshe, kryq, yll, rrotë) dhe pajisje montimi (më pëlqeu që ka ndarës bronzi)


Përmbledhje e boshtit të servo


Përpjekja për të rregulluar krahun në formë kryqi për fotografi


Në fakt, është interesante të kontrolloni karakteristikat e deklaruara - ky është një grup metalik ingranazhesh brenda. Ne çmontojmë servo. Trupi ulet mbi ngjitësin në një rreth, dhe brenda ka yndyrë të bollshme. Ingranazhet janë vërtet metal.


Foto e bordit të kontrollit të servo

Pse filloi e gjithë kjo: për të provuar motorin BC si një stërvitje / gdhendës. Gjithsesi, deklarohet një fuqi maksimale prej 1200 W.
Zgjodha një projekt makinerie shpimi për përgatitjen e pllakave të qarkut të printuar. Ka shumë projekte atje për të bërë një ndriçues tavoline. Në mënyrë tipike, të gjitha këto projekte janë në përmasa të vogla dhe janë të dizajnuara për t'iu përshtatur një motori të vogël DC.


Zgjodha një nga këto dhe modifikova montimin në pjesën e montimeve të motorit 3660 ( motori amtare ishte më i vogël dhe kishte madhësi të ndryshme montimi)

Unë jap një vizatim ndenjëset dhe dimensionet e motorit 3660


Origjinali kushton më shumë se motor i dobët... Këtu është një skicë e montimit (6 vrima për M3x6)


Ekran nga një program për printim në një printer


Në të njëjtën kohë, kam printuar edhe një kapëse për ngjitje nga lart.


Motori 3660 me Koletin ER11 të instaluar




Për të lidhur dhe kontrolluar BC-në e motorit, do t'ju duhet të montoni qarkun e mëposhtëm: furnizimin me energji elektrike, testuesin e servo ose tabelën e kontrollit, kontrolluesin e motorit ESC, motorin.
Unë përdor servo testuesin më të thjeshtë, ai gjithashtu jep sinjalin e dëshiruar. Mund të përdoret për të ndezur dhe rregulluar shpejtësinë e motorit


Nëse dëshironi, mund të lidhni një mikrokontrollues (Arduino, etj.). Unë jap një diagram nga Interneti me një outrunner dhe një kontrollues 30A të lidhur. Nuk është problem të gjesh skica.


Ne lidhim gjithçka me ngjyrë.


Burimi tregon se rryma boshe e kontrolluesit është e vogël (0.26A)


Tani makina shpuese.
Duke i bashkuar të gjitha dhe duke e bashkuar në raft




Për të kontrolluar, unë montoj pa kasë, pastaj do të printoj kutinë, ku mund të instaloni një çelës standard, një testues servo


Një aplikim tjetër i një motori të ngjashëm 3660 BK është si një bosht makinerish për shpimin dhe bluarjen e pllakave të qarkut të printuar.






Unë do të përfundoj rishikimin për vetë makinën pak më vonë. Do të jetë interesante të kontrolloni gdhendjen e PCB-së me GoolRC 3660

konkluzioni

Motori eshte i cilesise se larte, i fuqishem, rrotullimi me diference eshte i pershtatshem per qellime amatore.
Konkretisht, mbijetesa e kushinetave nën forcën anësore gjatë bluarjes / gdhendjes do të tregojë kohë.
Ka padyshim një përfitim nga përdorimi motorë model për qëllime amatore, si dhe lehtësinë e funksionimit dhe montimit të strukturave mbi to në krahasim me boshtet për CNC, të cilat janë më të shtrenjta dhe kërkojnë pajisje speciale(furnizimi me energji elektrike me kontroll të shpejtësisë, drejtues, ftohje, etj.).

Kam përdorur një kupon kur porosita SHITJE15 me 5% zbritje në të gjitha produktet në dyqan.

Faleminderit për vëmendjen!