Střídavý bezkomutátorový motor. Vzdělávací program a design střídavých motorů

Princip činnosti, který je založen na frekvenční regulaci a autosynchronizaci, se nazývá démon komutátorový motor. V tomto provedení vektor magnetické pole stator je řízen vzhledem k poloze rotoru. Bezkomutátorový motor byl navržen tak, aby zlepšil výkon standardních stejnosměrných kartáčových motorů.

Nejvíce organicky kombinoval nejlepší vlastnosti Stejnosměrné motory a bezkontaktní elektromotory.

Hlavní rozdíly oproti konvenčním motorům

Často se používá bezkomutátorový motor rádiem řízené modely letadlo. Jejich vynikající výkon a odolnost si získaly širokou oblibu díky absenci třecích částí ve formě kartáčů, které provádějí přenos proudu.

Aby bylo možné plněji reprezentovat rozdíl, musíte si to pamatovat ve standardu kolektorový elektromotor rotor se otáčí s vinutími uvnitř statoru, které jsou založeny na permanentních magnetech. Vinutí se spíná pomocí kolektoru v závislosti na poloze rotoru. V elektromotoru střídavý proud naopak rotor s magnetem se otáčí uvnitř statoru s vinutím. Přibližně stejný design má motor.

Na rozdíl od standardní motory, u bezkomutátorového působí stator jako pohyblivá část, ve které jsou umístěny permanentní magnety a roli pevné části plní rotor s třífázovým vinutím.

Jak funguje bezkomutátorový motor

Otáčení motoru se provádí změnou směru magnetického pole ve vinutí rotoru v určitém pořadí. V tomto případě permanentní magnety interagují s magnetickými poli rotoru a uvádějí pohybující se stator do pohybu. Tento pohyb je založen na hlavní vlastnosti magnetů, kdy se jako póly odpuzují a nepodobní - jsou přitahováni.

Magnetická pole ve vinutí rotoru a jejich změna jsou řízeny regulátorem. Je to poměrně složité zařízení schopné spínat vysoké proudy vysoká rychlost. Regulátor musí mít ve svém obvodu bezkartáčový motor což značně zvyšuje náklady na jeho použití.

Bezkomutátorové motory nemají žádné otočné kontakty a žádné kontakty schopné spínání. To je jejich hlavní výhoda oproti běžným elektromotorům, protože všechny třecí ztráty jsou minimalizovány.

Domácí a lékařské přístroje, letecké modelářství, uzavírací pohony pro plynovody a ropovody - to je daleko od kompletní seznam oblasti použití bezkomutátorových stejnosměrných motorů (BD). Podívejme se na zařízení a princip činnosti těchto elektromechanických pohonů, abychom lépe porozuměli jejich výhodám a nevýhodám.

Obecné informace, zařízení, rozsah

Jedním z důvodů zájmu o DB je zvýšená potřeba vysokootáčkových mikromotorů s přesným polohováním. Vnitřní struktura takových pohonů je znázorněna na obrázku 2.

Rýže. 2. Zařízení střídavého motoru

Jak vidíte, konstrukce je rotor (kotva) a stator, první má permanentní magnet (nebo několik magnetů uspořádaných v určitém pořadí) a druhý je vybaven cívkami (B) pro vytvoření magnetického pole.

Je pozoruhodné, že tyto elektromagnetické mechanismy mohou být buď s vnitřní kotvou (tento typ konstrukce je vidět na obrázku 2) nebo vnější (viz obrázek 3).

Rýže. 3. Provedení s vnější kotvou (outrunner)

V souladu s tím má každý z návrhů specifický rozsah. Zařízení s vnitřní armaturou mají vysoká rychlost rotace, proto se používají v chladicích soustavách, as elektrárny drony atd. Jezdí s vnější rotor se používají tam, kde je vyžadováno přesné polohování a odolnost proti přetížení točivého momentu (robotika, lékařská zařízení, CNC stroje atd.).

Princip činnosti

Na rozdíl od jiných pohonů, např. asynchronní stroj střídavý proud, pro provoz DB ​​je nutný speciální regulátor, který zapíná vinutí tak, že vektory magnetických polí kotvy a statoru jsou vůči sobě ortogonální. To znamená, že hnací zařízení ve skutečnosti reguluje točivý moment působící na kotvu DB. Tento proces je jasně znázorněn na obrázku 4.

Jak vidíte, pro každý pohyb kotvy je nutné provést určitou komutaci ve vinutí statoru motoru bezkartáčový typ. Tento princip fungování neumožňuje plynulé ovládání rotace, ale umožňuje rychle získat hybnost.

Rozdíly mezi kartáčovanými a bezkomutátorovými motory

Pohon typu kolektoru se liší od DB as Designové vlastnosti(viz obr. 5.), a princip činnosti.

Rýže. 5. A - kolektorový motor, B - bezkomutátorový

Zvážit konstrukční rozdíly. Obrázek 5 ukazuje, že rotor (1 na obrázku 5) motoru kolektorového typu, na rozdíl od bezkomutátorového, má cívky, ve kterých jednoduchý obvod vinutí a permanentní magnety (obvykle dva) jsou namontovány na statoru (2 na obr. 5). Kromě toho je na hřídeli instalován kolektor, ke kterému jsou připojeny kartáče, které přivádějí napětí do vinutí kotvy.

Stručně popište princip fungování sběratelské stroje. Při přivedení napětí na jednu z cívek dojde k jejímu vybuzení a vytvoření magnetického pole. Spolupracuje s permanentními magnety, což způsobuje rotaci kotvy a na ní umístěného kolektoru. Výsledkem je, že energie je dodávána do druhého vinutí a cyklus se opakuje.

Frekvence otáčení kotvy této konstrukce přímo závisí na intenzitě magnetického pole, které je zase přímo úměrné napětí. To znamená, že ke zvýšení nebo snížení rychlosti stačí zvýšit nebo snížit úroveň výkonu. A pro obrácení je nutné přepnout polaritu. Tento způsob ovládání nevyžaduje speciální ovladač, protože ovladač pojezdu může být vyroben na základě proměnného odporu a konvenční spínač bude fungovat jako invertor.

Konstrukční vlastnosti bezkomutátorových motorů jsme zvažovali v předchozí části. Jak si pamatujete, jejich připojení vyžaduje speciální ovladač, bez kterého prostě nebudou fungovat. Ze stejného důvodu nelze tyto motory použít jako generátor.

Je třeba také poznamenat, že v některých pohonech tohoto typu pro efektivnější řízení jsou polohy rotoru monitorovány pomocí Hallových senzorů. To výrazně zlepšuje vlastnosti bezkomutátorových motorů, ale vede to ke zvýšení nákladů na již tak nákladnou konstrukci.

Jak nastartovat bezkomutátorový motor?

Aby tento typ pohonu fungoval, je nutný speciální ovladač (viz obrázek 6). Bez něj je spuštění nemožné.

Rýže. 6. Střídavé regulátory motorů pro modelování

Nemá smysl sestavit takové zařízení sami, bude levnější a spolehlivější koupit hotové. Můžete si to vyzvednout následující charakteristiky, charakteristika kanálových ovladačů PWM:

• Maximální přípustný proud, tato charakteristika je uvedena pro normální provoz zařízení. Poměrně často výrobci uvádějí tento parametr v názvu modelu (například Phoenix-18). V některých případech je uvedena hodnota pro špičkový režim, kterou může regulátor udržovat několik sekund.
• Maximální jmenovité napětí pro nepřetržitý provoz.
• Odpor vnitřních obvodů regulátoru.
• Přípustný počet otáček, udávaný v ot./min. Nad tuto hodnotu regulátor nedovolí zvýšit otáčky (omezení je implementováno na softwarové úrovni). Vezměte prosím na vědomí, že rychlost je vždy uvedena pro 2-pólové pohony. Pokud je pólových párů více, vydělte hodnotu jejich počtem. Například číslo 60000 ot./min je uvedeno pro 6 magnetický motor rychlost otáčení bude 60000/3=20000 prm.
• Frekvence generovaných impulsů, u většiny regulátorů leží tento parametr v rozsahu od 7 do 8 kHz, více drahé modely umožňují přeprogramovat parametr zvýšením na 16 nebo 32 kHz.

Všimněte si, že první tři charakteristiky určují kapacitu databáze.

Bezkartáčové ovládání motoru

Jak bylo uvedeno výše, komutace vinutí pohonu je řízena elektronicky. Aby řidič určil, kdy přepnout, sleduje polohu kotvy pomocí Hallových senzorů. Pokud měnič není vybaven takovými detektory, pak se bere v úvahu zpětná EMF, která se vyskytuje v nezapojených statorových cívkách. Kontrolér, který je ve skutečnosti hardwarově-softwarovým komplexem, tyto změny sleduje a nastavuje pořadí přepínání.

Třífázový bezkomutátorový DC motor

Většina databází se provádí v třífázovém provedení. Pro ovládání takového pohonu má regulátor převodník konstantní napětí do třífázového pulzu (viz obr. 7).

Obrázek 7. Diagramy napětí DB

Abychom vysvětlili, jak takový bezkomutátorový motor funguje, měli bychom zvážit obrázek 4 spolu s obrázkem 7, kde jsou postupně znázorněny všechny fáze provozu pohonu. Pojďme si je zapsat:

1. Kladný impuls je aplikován na cívky "A", zatímco záporný impuls je aplikován na "B", v důsledku toho se kotva pohne. Senzory zaznamenají jeho pohyb a vydají signál pro další komutaci.
2. Cívka "A" se vypne a kladný impuls přejde na "C" ("B" zůstane nezměněn), poté je dán signál další sadě impulsů.
3. Na "C" - kladné, "A" - záporné.
4. Funguje dvojice „B“ a „A“, které dostávají pozitivní a negativní impulsy.
5. Kladný puls je znovu aplikován na "B" a záporný puls na "C".
6. Cívky "A" jsou zapnuty (+ je dodáváno) a záporný impuls se opakuje na "C". Poté se cyklus opakuje.

Ve zjevné jednoduchosti řízení je mnoho obtíží. Je nutné nejen sledovat polohu kotvy, aby se vytvořila další série impulsů, ale také řídit rychlost otáčení úpravou proudu v cívkách. Navíc byste si měli vybrat co nejvíce optimální parametry pro zrychlení a zpomalení. Za zmínku také stojí, že ovladač musí být vybaven blokem, který umožňuje ovládat jeho provoz. Vzhled takové multifunkční zařízení je vidět na obrázku 8.

Rýže. 8. Multifunkční bezkomutátorový regulátor motoru

Výhody a nevýhody

Elektrický bezkomutátorový motor má mnoho výhod, jmenovitě:

• Životnost je mnohem delší než u běžných kolektorů.
• Vysoká účinnost.
• rychlé vytáčení nejvyšší rychlost otáčení.
• Je výkonnější než CD.
• Absence jisker během provozu umožňuje použití pohonu v podmínkách nebezpečí požáru.
• Není nutné žádné dodatečné chlazení.
• Jednoduchá obsluha.

Nyní se podíváme na nevýhody. Značná nevýhoda, což omezuje použití databáze - jejich relativně vysoká cena (s přihlédnutím k ceně řidiče). Mezi nepříjemnosti patří nemožnost použití databáze bez ovladače ani pro krátkodobou aktivaci, například pro kontrolu výkonu. Oprava problému, zejména pokud je nutné převinutí.

Motory se používají v mnoha oblastech techniky. Aby se rotor motoru otáčel, je zapotřebí rotující magnetické pole. U běžných stejnosměrných motorů se toto otáčení provádí mechanicky pomocí kartáčů klouzajících po kolektoru. To způsobuje jiskření a navíc v důsledku tření a opotřebení kartáčů vyžadují takové motory neustálou údržbu.

Díky rozvoji technologie bylo možné generovat rotující magnetické pole elektronicky, který byl začleněn do bezkomutátorových stejnosměrných motorů (BLDC).

Zařízení a princip činnosti

Hlavní prvky BDPT jsou:

• rotor na které jsou upevněny permanentní magnety;
• stator na kterém jsou instalována vinutí;
• elektronický ovladač.

Podle návrhu může být takový motor dvou typů:

s vnitřním uspořádáním rotoru (inrunner)

s vnějším uspořádáním rotoru (outrunner)

V prvním případě se rotor otáčí uvnitř statoru a ve druhém případě se rotor otáčí kolem statoru.

vnitřní motor používá se, když potřebujete získat vysoká rychlost otáčení. Tento motor má jednodušší standardní konstrukci, která umožňuje použití pevného statoru pro montáž motoru.

outrunner motor vhodné pro příjem velký okamžik na nízké otáčky. V tomto případě je motor namontován pomocí pevné nápravy.

vnitřní motor vysoké otáčky, nízký točivý moment. outrunner motor- nízké otáčky, vysoký točivý moment.

Počet pólů v BLDT může být různý. Podle počtu pólů lze posoudit některé vlastnosti motoru. Například motor s rotorem se 2 póly má vyšší počet otáček a malý točivý moment. Motory se zvýšeným počtem pólů mají větší okamžik, ale méně zatáček. Změnou počtu pólů rotoru můžete změnit počet otáček motoru. Změnou konstrukce motoru si tedy výrobce může vybrat požadované parametry točivý moment motoru a otáčky.

Ředitelství BDPT

Regulátor rychlosti, vzhled

Používá se k ovládání střídavého motoru speciální regulátor - regulátor otáček hřídele motoru stejnosměrný proud. Jeho úkolem je generovat a napájet správný okamžik na požadované vinutí požadovaného napětí. V regulátoru pro zařízení napájená ze sítě 220 V se nejčastěji používá invertorový obvod, ve kterém se proud převádí o frekvenci 50 Hz nejprve na DC. a poté na signály s modulací šířkou pulzu (PWM). Pro napájení statorových vinutí napětím slouží výkonné elektronické spínače na bipolárních tranzistorech nebo jiných výkonových prvcích.

Nastavení výkonu a rychlosti motoru se provádí změnou pracovního cyklu impulsů a následně efektivní hodnoty napětí přiváděného do statorových vinutí motoru.

Schematické schéma regulátoru otáček. K1-K6 - klíče D1-D3 - snímače polohy rotoru (Hallovy snímače)

Důležitou otázkou je včasné připojení elektronické klíče ke každému vinutí. Abychom to zajistili regulátor musí určit polohu rotoru a jeho otáčky. K získání takových informací lze použít optické nebo magnetické senzory (např. halové senzory), stejně jako reverzní magnetická pole.

Běžnější použití halové senzory, který reagovat na přítomnost magnetického pole. Snímače jsou umístěny na statoru tak, aby na ně působilo magnetické pole rotoru. V některých případech jsou senzory instalovány v zařízeních, která umožňují změnit polohu senzorů a podle toho upravit načasování.

Regulátory otáček rotoru jsou velmi citlivé na velikost proudu, který jím prochází. Pokud si vyberete dobíjecí baterie při vyšším výstupním proudu regulátor shoří! Vyberte si správnou kombinaci vlastností!

Výhody a nevýhody

Ve srovnání s konvenční motory BDPT má následující výhody:

• vysoká účinnost;
• vysoký výkon;
• možnost změny rychlosti;
• žádné šumivé štětce;
• malé zvuky, a to jak v audio, tak i vysokofrekvenčním rozsahu;
• spolehlivost;
• schopnost odolávat přetížení točivého momentu;
• vynikající poměr velikosti k výkonu.

Bezkomutátorový motor je vysoce účinný. Může dosáhnout 93-95%.

Vysoká spolehlivost mechanické části DB je vysvětlena tím, že používá kuličková ložiska a nejsou zde žádné kartáče. Demagnetizace permanentní magnety dochází poměrně pomalu, zvláště pokud jsou vyrobeny s použitím prvků vzácných zemin. Při použití v regulátoru proudové ochrany je životnost tohoto uzlu poměrně vysoká. Vlastně životnost BLDC může být určena životností kuličkových ložisek.

Nevýhodou BDP je složitost řídicího systému a vysoká cena.

aplikace

Rozsahy BDTP jsou následující:

• vytváření modelů;
• lék;
• automobilový průmysl;
• Ropný a plynárenský průmysl;
• Spotřebiče;
• vojenské vybavení.

Používání DB pro modely letadel poskytuje významnou výhodu z hlediska výkonu a rozměrů. Porovnání běžného kartáčovaného motoru Speed-400 a BDTP stejné třídy Astro Flight 020 ukazuje, že motor prvního typu má účinnost 40-60 %. Účinnost druhého motor za stejných podmínek může dosáhnout 95%. Použití DB tedy umožňuje téměř zdvojnásobit výkon výkonové části modelu nebo jeho dobu letu.

Vzhledem k nízké hlučnosti a nedostatku zahřívání během provozu jsou BLDC široce používány v medicíně, zejména ve stomatologii.

V automobilech se takové motory používají sklápěče, elektrické stěrače, ostřikovače světlometů a elektrické ovládání zdvihu sedadel.

Žádné jiskry z komutátoru a kartáčů umožňuje použití databáze jako prvků uzamykacích zařízení v ropném a plynárenském průmyslu.

Jako příklad použití databáze v domácí přístroje můžete poznamenat pračka s přímým pohonem bubnu LG. Tato společnost používá BDTP typu Outrunner. Na rotoru motoru je 12 magnetů, na statoru 36 tlumivek, které jsou navinuty drátem o průměru 1 mm na magneticky vodivých ocelových jádrech. Cívky jsou zapojeny do série s 12 cívkami na fázi. Odpor každé fáze je 12 ohmů. Hallův snímač se používá jako snímač polohy rotoru. Rotor motoru je připevněn k vaně pračky.

Všude se tento motor používá v pevných discích pro počítače, které je činí kompaktními, v jednotkách CD a DVD a chladicích systémech pro mikroelektronická zařízení a nejen to.

Spolu s DU s nízkým a středním výkonem se stále častěji používají velké BLDC v těžkém, námořním a vojenském průmyslu.

DB vysoký výkon určeno pro americké námořnictvo. Například Powertec vyvinul 220 kW 2000 ot./min CBTP. Točivý moment motoru dosahuje hodnoty 1080 Nm.

Až na specifikované oblasti, DB se používají při konstrukci obráběcích strojů, lisů, linek na zpracování plastů, ale i ve větrné energii a využití energie přílivových vln.

Charakteristika

Hlavní vlastnosti motoru:

• jmenovitý výkon;
• maximální výkon;
• maximální proud;
• maximum provozní napětí ;
• maximální rychlost(nebo Kv faktor);
• odpor vinutí;
• úhel náběhu;
• pracovní režim;
• celkové hmotnostní charakteristiky motor.

Hlavním ukazatelem motoru je jeho jmenovitý výkon, to znamená výkon generovaný motorem po dlouhou dobu jeho provozu.

maximální výkon- to je výkon, který motor dokáže dát krátkodobě, aniž by zkolaboval. Například u výše zmíněného bezkomutátorového motoru Astro Flight 020 je to 250 wattů.

Maximální proud. Pro Astro Flight 020 je to 25 A.

Maximální provozní napětí- napětí, které vydrží vinutí motoru. Astro Flight 020 je nastaven na provoz při 6V až 12V.

Maximální otáčky motoru. Někdy pas uvádí koeficient Kv - počet otáček motoru na volt. Pro Astro Flight 020 Kv= 2567 ot./min. V tomto případě maximální počet ot/min lze určit vynásobením tohoto faktoru maximálním provozním napětím.

Obvykle odpor vinutí pro motory jsou desetiny nebo tisíciny ohmu. Pro Astro Flight 020 R= 0,07 ohm. Tento odpor ovlivňuje účinnost BPDT.

úhel náběhu představuje předstih spínacích napětí na vinutích. Je to spojeno s indukčním charakterem odporu vinutí.

Režim provozu může být dlouhodobý nebo krátkodobý. Při dlouhodobém provozu může motor běžet dlouhou dobu. Teplo, které jím vzniká, je přitom zcela odváděno a nepřehřívá se. V tomto režimu pracují motory například ve ventilátorech, dopravnících nebo eskalátorech. Momentální režim se používá pro zařízení, jako je výtah, elektrický holicí strojek. V těchto případech motor běží krátce a poté na dlouhou dobu se ochladí.

V pasu pro motor jsou uvedeny jeho rozměry a hmotnost. Navíc např. u motorů určených pro modely letadel jsou uvedeny přistávací rozměry a průměr hřídele. Pro motor Astro Flight 020 jsou uvedeny zejména následující specifikace:

• délka je 1,75”;
• průměr je 0,98”;
• průměr hřídele je 1/8”;
• váha je 2,5 unce.

Závěry:

1. V modelingu, v různých technické produkty, v průmyslu a v obranné technice se používají BLDT, ve kterých je rotující magnetické pole generováno elektronickým obvodem.
2. Podle jejich konstrukce mohou být BLDC s vnitřním (inrunner) a externím (outrunner) uspořádáním rotoru.
3. Ve srovnání s jinými motory mají BLDC motory řadu výhod, z nichž hlavní jsou absence kartáčů a jisker, vysoká účinnost a vysoká spolehlivost.

Trocha historie:

Hlavním problémem všech motorů je přehřívání. Rotor se točil uvnitř jakéhosi statoru, a proto teplo z přehřátí nikam neodcházelo. Lidé přišli s geniálním nápadem: otáčet ne rotorem, ale statorem, který by byl při rotaci chlazen vzduchem. Když takový motor vznikl, stal se široce používaným v letectví a stavbě lodí, a proto dostal přezdívku Brushless Motor.

Brzy byl vytvořen elektrický analog bezkartáčový motor. Říkali tomu bezkomutátorový motor, protože neměl sběrače (kartáče).

Bezkartáčový motor.

Brushless (bezkartáčové anglické) elektromotory k nám přišly relativně nedávno, v nedávné době 10-15 let. Na rozdíl od kolektorových motorů jsou napájeny třífázovým střídavým proudem. Bezkomutátorové motory pracují efektivně v širším rozsahu otáček a mají více vysoká účinnost . Konstrukce motoru je přitom poměrně jednoduchá, nemá kartáčovou sestavu, která neustále dře o rotor a vytváří jiskry. Dá se říci, že bezkomutátorové motory se prakticky neopotřebovávají. Náklady na bezkomutátorové motory jsou o něco vyšší než na kartáčové motory. Je to proto, že všechny bezkomutátorové motory mají ložiska a jsou obecně kvalitnější.

Testy ukázaly:
Tyč se šroubem 8x6 = 754 gramů,
RPM = 11550 ot./min,
Spotřeba energie = 9 wattů(bez šroubu) , 101 wattů(se šroubem),

Výkon a účinnost

Výkon lze vypočítat takto:
1) Výkon v mechanice se vypočítá podle následujícího vzorce: N=F*v, kde F je síla a v je rychlost. Ale protože je šroub ve statickém stavu, nedochází k žádnému pohybu, kromě rotace. Pokud je tento motor instalován na modelu letadla, pak by bylo možné měřit rychlost (rovná se 12 m / s) a vypočítat užitečný výkon:
N užitečné \u003d 7,54 * 12 \u003d 90,48 wattů
2) účinnost elektrický motor se nachází podle následujícího vzorce: Efektivita = N užitečných / N vynaložených * 100 %, Kde N náklady = 101 wattů
Účinnost = 90,48/101 * 100 % = 90 %
V průměru je účinnost bezkomutátorových motorů reálná a kolísá kolem 90 % (nejvyšší účinnost dosahovaná tímto typem motoru je 99.68% )

Specifikace motoru:

Napětí: 11,1 voltů
Obraty: 11550 ot./min
Maximální proud: 15A
Napájení: 200 wattů
Tah: 754 gramů (šroub 8x6)

Závěr:

Cena jakékoli věci závisí na rozsahu její výroby. Výrobci bezkomutátorové motory množí se jako houby po dešti. Proto chci věřit, že v blízké budoucnosti cena řadičů a bezkartáčových motory padnou jak to padlo na radiové ovládací zařízení ... Možnosti mikroelektroniky se každým dnem rozšiřují, velikost a hmotnost ovladačů se postupně zmenšuje. Dá se předpokládat, že v blízké budoucnosti budou regulátory zabudovány přímo do motorů! Třeba se dožijeme dnešního dne...

Jistě každého začátečníka, který poprvé spojil svůj život s rádiem řízenými elektrickými modely, po důkladném prostudování náplně, napadne otázka. Co je sběratel a? Který z nich je lepší nasadit na váš rádiem řízený elektrický model?

Kartáčované motory, které se tak často používají k napájení rádiem řízených elektrických modelů, mají pouze dva výstupní napájecí vodiče. Jeden z nich je "+" druhý je "-". Ty jsou zase připojeny k regulátoru otáček. Po rozebrání kolektorového motoru tam vždy najdete 2 zahnuté magnety, hřídel spolu s kotvou, na které je navinutý měděný závit (drátek), kde na jedné straně hřídele je ozubené kolo a na druhé straně tam je kolektor sestavený z desek, které obsahují čistou měď.

Princip činnosti kolektorového motoru

Elektrický proud (stejnosměrný nebo stejnosměrný proud), tekoucí do vinutí kotvy (v závislosti na jejich počtu pro každé v pořadí), v nich vytváří elektromagnetické pole, které má na jedné straně jižní pól a na druhé severní pól.

Mnoho lidí ví, že když vezmete dva libovolné magnety a připevníte je stejnojmenné póly k sobě, pak se nadarmo nespojí, a jsou-li spjaty s opačnými jmény, pak se přilepí tak, že ne vždy je možné je oddělit.

Takže toto elektromagnetické pole, které se vyskytuje v kterémkoli z vinutí kotvy, interagující s každým z pólů statorových magnetů, pohání (rotuje) samotnou kotvu. Dále proud prochází kolektorem a kartáči do dalšího vinutí, a tak postupně, přecházející z jednoho vinutí kotvy do druhého, se hřídel motoru otáčí společně s kotvou, ale pouze tak dlouho, dokud je na ni přivedeno napětí.

Ve standardním kolektorovém motoru má kotva tři póly (tři vinutí) - to se děje tak, aby se motor „nedržel“ v jedné poloze.

Nevýhody kolektorových motorů

Kolektorové motory samy o sobě odvádějí dobrou práci, ale to jen do okamžiku, kdy je nutné z nich na výstupu dostat nejvyšší možnou rychlost. Vše je o samotných štětcích zmíněných výše. Protože jsou v důsledku toho vždy v těsném kontaktu s kolektorem vysoká rychlost v místě jejich kontaktu dochází k tření, které v budoucnu způsobí rychlé opotřebení obou a následně povede ke ztrátě účinného elektrického výkonu. motor. To je nejvýznamnější nevýhoda takových motorů, která ruší všechny jejich pozitivní vlastnosti.

Princip činnosti bezkomutátorového motoru

Zde je tomu naopak, motory tohoto typu nemají jak kartáče, tak sběrač. Magnety v nich jsou umístěny přesně kolem hřídele a fungují jako rotor. Kolem něj jsou umístěna vinutí, která již mají několik magnetických pólů. Na rotoru bezkomutátorových motorů je instalován tzv. senzor (senzor), který bude řídit jeho polohu a předávat tuto informaci procesoru, který pracuje ve spojení s regulátorem otáček (výměna dat o poloze rotoru probíhá více než 100krát za sekundu). V důsledku toho získáme hladší chod samotného motoru s maximální účinností.

Střídavé motory mohou být se snímačem (senzorem) i bez něj. Absence senzoru mírně snižuje účinnost motoru, takže jejich absence začátečníka pravděpodobně nerozladí, na druhou stranu ale mile překvapí cenovka. Je snadné je od sebe odlišit. U motorů se snímačem je kromě 3 silných silových vodičů ještě další smyčka tenkých, které jdou do regulátoru otáček. Nemá cenu pronásledovat motory se snímačem pro začátečníka i amatéra, protože jejich potenciál ocení pouze profíci a zbytek prostě přeplatí, a to výrazně.

Výhody bezkomutátorových motorů

Téměř žádné opotřebitelné díly. Proč „téměř“, protože hřídel rotoru je namontována na ložiskách, která mají zase tendenci se opotřebovávat, ale jejich zdroje jsou extrémně velké a jejich zaměnitelnost je velmi jednoduchá. Tyto motory jsou velmi spolehlivé a výkonné. Je instalován snímač polohy rotoru. Na kolektorových motorech je provoz kartáčů vždy doprovázen jiskřením, které následně způsobuje rušení provozu rádiových zařízení. Takže pro sběratele, jak jste již pochopili, jsou tyto problémy vyloučeny. Žádné tření, žádné přehřívání, což je také značná výhoda. Ve srovnání s kolektorové motory nevyžadují doplňková služba během provozu.

Nevýhody bezkomutátorových motorů

Tyto motory mají pouze jedno mínus, to je cena. Ale pokud se na to podíváte z druhé strany a vezmete v úvahu skutečnost, že provoz okamžitě zbaví majitele takových problémů, jako je výměna pružin, kotev, kartáčů, kolektorů, můžete snadno dát přednost tomu druhému.