موتور DC بدون جاروبک. موتور بدون جارو

لوازم خانگی و پزشکی، مدل سازی هوا، درایوهای قطع کننده لوله برای خطوط لوله گاز و نفت - این بسیار دور از ذهن است. لیست کاملکاربردهای موتورهای براشلس (BD) جریان مستقیم. بیایید دستگاه و اصل عملکرد این درایوهای الکترومکانیکی را بررسی کنیم تا مزایا و معایب آنها را بهتر درک کنیم.

اطلاعات عمومی، دستگاه، محدوده

یکی از دلایل علاقه به DB افزایش نیاز به میکروموتورهای پرسرعت با موقعیت یابی دقیق است. ساختار داخلی چنین درایوهایی در شکل 2 نشان داده شده است.

برنج. 2. دستگاه Imp موتور کموتاتور

همانطور که می بینید، طرح یک روتور (آرماتور) و یک استاتور است، اولی دارای یک آهنربای دائمی (یا چندین آهنربا که به ترتیب خاصی چیده شده اند) و دومی مجهز به سیم پیچ (B) برای ایجاد است. میدان مغناطیسی.

قابل ذکر است که این مکانیسم های الکترومغناطیسی می توانند با یک لنگر داخلی (این نوع ساختار در شکل 2 دیده می شود) یا خارجی (نگاه کنید به شکل 3) باشند.

برنج. 3. طراحی با لنگر خارجی (بیرونی)

بر این اساس، هر یک از طرح ها دارای محدوده خاصی هستند. دستگاه هایی با آرمیچر داخلی سرعت چرخش بالایی دارند، بنابراین در سیستم های خنک کننده استفاده می شوند نیروگاه هاهواپیماهای بدون سرنشین و غیره درایو با روتور خارجیدر جاهایی استفاده می شود که موقعیت دقیق و مقاومت در برابر اضافه بارهای گشتاور مورد نیاز است (رباتیک، تجهیزات پزشکی، ماشین های CNC و غیره).

اصل عملیات

بر خلاف درایوهای دیگر، برای مثال، ماشین ناهمزمانجریان متناوب، برای عملکرد DB، یک کنترل کننده خاص مورد نیاز است، که سیم پیچ ها را به گونه ای روشن می کند که بردارهای میدان های مغناطیسی آرمیچر و استاتور متعامد به یکدیگر باشند. یعنی در واقع دستگاه درایور گشتاور عمل بر آرمیچر DB را تنظیم می کند. این فرآیند به وضوح در شکل 4 نشان داده شده است.

همانطور که می بینید برای هر حرکت آرمیچر باید یک کموتاسیون مشخص در سیم پیچ استاتور یک موتور براشلس انجام داد. این اصل عملکرد اجازه کنترل صاف چرخش را نمی دهد، اما امکان به دست آوردن سریع حرکت را فراهم می کند.

تفاوت بین موتورهای براش و براشلس

درایو کلکتوری هم در ویژگی های طراحی (نگاه کنید به شکل 5.) و هم در اصل عملکرد با BD متفاوت است.

برنج. 5. A - موتور کلکتور، B - بدون جاروبک

در نظر گرفتن تفاوت های طراحی. شکل 5 نشان می دهد که روتور (1 در شکل 5) یک موتور از نوع کلکتور، بر خلاف موتور بدون جاروبک، دارای سیم پیچ هایی است که در آنها مدار سادهسیم پیچ ها و آهنرباهای دائمی (معمولاً دو عدد) روی استاتور نصب می شوند (2 در شکل 5). علاوه بر این، یک کلکتور روی شفت تعبیه شده است که برس هایی به آن متصل می شوند که ولتاژ سیم پیچ های آرمیچر را تامین می کنند.

به طور خلاصه اصل کار را شرح دهید ماشین های جمع کننده. هنگامی که ولتاژ به یکی از سیم پیچ ها اعمال می شود، برانگیخته شده و یک میدان مغناطیسی تشکیل می شود. با آن تعامل دارد آهنرباهای دائمی، این باعث چرخش لنگر و کلکتور قرار داده شده روی آن می شود. در نتیجه، برق به سیم پیچ دیگر تامین می شود و چرخه تکرار می شود.

فرکانس چرخش آرمیچر این طرح مستقیماً به شدت میدان مغناطیسی بستگی دارد که به نوبه خود مستقیماً با ولتاژ متناسب است. یعنی برای افزایش یا کاهش سرعت کافی است سطح توان را کم یا زیاد کنید. و برای معکوس کردن، باید قطبیت را تغییر دهید. این روش کنترلی به کنترل کننده خاصی نیاز ندارد، زیرا کنترل کننده سفر را می توان بر اساس یک مقاومت متغیر ساخت و یک سوئیچ معمولی به عنوان یک اینورتر کار می کند.

ویژگی های طراحی موتورهای براشلس را در قسمت قبل در نظر گرفتیم. همانطور که به یاد دارید، اتصال آنها به یک کنترلر خاص نیاز دارد که بدون آن به سادگی کار نخواهند کرد. به همین دلیل نمی توان از این موتورها به عنوان ژنراتور استفاده کرد.

همچنین لازم به ذکر است که در برخی درایوها از این نوعبرای کنترل کارآمدتر، موقعیت های روتور با استفاده از سنسورهای هال نظارت می شود. این به طور قابل توجهی ویژگی های موتورهای بدون جاروبک را بهبود می بخشد، اما منجر به افزایش هزینه یک طراحی گران قیمت می شود.

چگونه یک موتور براشلس را راه اندازی کنیم؟

برای کارکرد این نوع درایو، به یک کنترلر مخصوص نیاز است (شکل 6 را ببینید). بدون آن راه اندازی غیرممکن است.

برنج. 6. کنترل کننده های موتور بدون جاروبک برای مدل سازی

مونتاژ چنین دستگاهی خود بی معنی است، خرید یک دستگاه آماده ارزان تر و قابل اعتمادتر خواهد بود. می توانید آن را بردارید ویژگی های زیرمشخصه درایورهای کانال PWM:

• حداکثر جریان مجاز، این مشخصه برای عملکرد عادی دستگاه داده می شود. اغلب، سازندگان این پارامتر را در نام مدل نشان می دهند (به عنوان مثال، Phoenix-18). در برخی موارد، مقداری برای حالت پیک داده می شود که کنترل کننده می تواند آن را برای چند ثانیه حفظ کند.
• حداکثر ولتاژ اسمی برای کار مداوم.
• مقاومت مدارهای داخلی کنترلر.
• تعداد دورهای مجاز، برحسب دور در دقیقه نشان داده شده است. بالاتر از این مقدار، کنترل کننده اجازه نمی دهد چرخش را افزایش دهد (محدودیت در سطح نرم افزار اجرا می شود). لطفاً توجه داشته باشید که سرعت همیشه برای درایوهای 2 قطبی داده می شود. اگر جفت قطب های بیشتری وجود دارد، مقدار را بر تعداد آنها تقسیم کنید. به عنوان مثال، عدد 60000 دور در دقیقه نشان داده شده است، بنابراین، برای 6 نشان داده شده است موتور مغناطیسیسرعت چرخش 60000/3=20000 prm خواهد بود.
• فرکانس پالس های تولید شده، برای اکثر کنترل کننده ها، این پارامتر در محدوده 7 تا 8 کیلوهرتز قرار دارد، بیشتر مدل های گران قیمتبه شما امکان می دهد پارامتر را دوباره برنامه ریزی کنید و آن را به 16 یا 32 کیلوهرتز افزایش دهید.

توجه داشته باشید که سه مشخصه اول ظرفیت پایگاه داده را تعیین می کند.

کنترل موتور بدون جاروبک

همانطور که در بالا ذکر شد، کموتاسیون سیم پیچ های درایو به صورت الکترونیکی کنترل می شود. برای تعیین زمان تعویض، راننده موقعیت آرمیچر را با استفاده از سنسورهای هال نظارت می کند. اگر درایو به چنین آشکارسازهایی مجهز نباشد، EMF پشتی که در سیم پیچ های استاتور غیر متصل رخ می دهد در نظر گرفته می شود. کنترلر که در واقع یک مجموعه سخت افزاری-نرم افزاری است، این تغییرات را رصد کرده و ترتیب سوئیچینگ را تنظیم می کند.

موتور سه فاز براشلس DC

اکثر پایگاه های داده در یک طراحی سه فاز انجام می شوند. برای کنترل چنین درایوی، کنترلر دارای یک مبدل است ولتاژ ثابتبه یک پالس سه فاز (نگاه کنید به شکل 7).

شکل 7. نمودارهای ولتاژ DB

برای توضیح اینکه چگونه این کار می کند موتور بدون جارو، باید شکل 4 را همراه با شکل 7 در نظر بگیرید که در آن تمام مراحل عملیات درایو به ترتیب نشان داده شده است. بیایید آنها را بنویسیم:

1. یک ضربه مثبت به سیم پیچ "A" اعمال می شود، در حالی که یک ضربه منفی به "B" اعمال می شود، در نتیجه آرمیچر حرکت می کند. حسگرها حرکت آن را ثبت می کنند و سیگنالی برای کموتاسیون بعدی می دهند.
2. سیم پیچ "A" خاموش می شود و یک پالس مثبت به "C" می رود ("B" بدون تغییر باقی می ماند)، سپس یک سیگنال به مجموعه پالس های بعدی داده می شود.
3. در "C" - مثبت، "A" - منفی.
4. یک جفت «ب» و «الف» کار می‌کند که تکانه‌های مثبت و منفی دریافت می‌کنند.
5. یک پالس مثبت دوباره به "B" و یک پالس منفی به "C" اعمال می شود.
6. سیم پیچ های "A" روشن می شوند (+ عرضه می شود) و یک پالس منفی روی "C" تکرار می شود. سپس چرخه تکرار می شود.

در سادگی ظاهری مدیریت، مشکلات زیادی وجود دارد. برای تولید سری بعدی پالس ها نه تنها باید موقعیت آرمیچر را ردیابی کرد، بلکه با تنظیم جریان در سیم پیچ ها، سرعت چرخش را نیز کنترل کرد. علاوه بر این، شما باید بیشترین را انتخاب کنید پارامترهای بهینهبرای شتاب و کاهش سرعت همچنین شایان ذکر است که کنترل کننده باید به بلوکی مجهز باشد که به شما امکان می دهد عملکرد آن را کنترل کنید. ظاهرچنین دستگاه چند منظوره ای را می توان در شکل 8 مشاهده کرد.

برنج. 8. کنترل کننده موتور براشلس چند منظوره

مزایا و معایب

موتور براشلس الکتریکی دارای مزایای بسیاری است که عبارتند از:

• عمر سرویس بسیار بیشتر از همتایان کلکتور معمولی است.
• بازدهی بالا.
• شماره گیری سریع حداکثر سرعتچرخش
• از سی دی قوی تره
• عدم وجود جرقه در حین کار اجازه می دهد تا درایو در شرایط خطرناک آتش سوزی استفاده شود.
• بدون نیاز به خنک کننده اضافی
• عملیات ساده.

حالا بیایید به معایب نگاه کنیم. ضرر قابل توجه، که استفاده از پایگاه داده را محدود می کند - هزینه نسبتاً بالای آنها (با در نظر گرفتن قیمت درایور). از جمله مزاحمت ها عدم امکان استفاده از پایگاه داده بدون درایور، حتی برای فعال سازی کوتاه مدت، به عنوان مثال، برای بررسی عملکرد است. تعمیر مشکل، به خصوص اگر به عقب نیاز باشد.

اصل کار یک موتور بدون جاروبک DC (BKDP) برای مدت طولانی شناخته شده است و موتورهای براشلس همیشه جایگزین جالبی برای راه حل های سنتی بوده اند. با وجود این، چنین ماشین های الکتریکی تنها در قرن بیست و یکم کاربرد گسترده ای در فناوری پیدا کردند. عامل تعیین کننده در معرفی گسترده کاهش چند برابری هزینه الکترونیک کنترل درایو BDKP بود.

مشکلات موتور کلکتور

در یک سطح اساسی، وظیفه هر موتور الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. دو پدیده فیزیکی اصلی در طراحی ماشین های الکتریکی وجود دارد:

موتور به گونه ای طراحی شده است که میدان های مغناطیسی ایجاد شده بر روی هر یک از آهنرباها همیشه با یکدیگر تعامل داشته و به چرخش روتور می دهند. یک موتور DC سنتی از چهار بخش اصلی تشکیل شده است:

• استاتور (عنصر ثابت با حلقه آهنربا)؛
• لنگر (عنصر دوار با سیم پیچ)؛
• برس های کربن؛
• گردآورنده

این طرح چرخش آرمیچر و کموتاتور را بر روی یک محور نسبت به برس های ثابت فراهم می کند. جریان از منبع از طریق فنر بارگذاری می شود تماس خوببرس به یک کموتاتور که برق را بین سیم پیچ های آرمیچر توزیع می کند. میدان مغناطیسی القا شده در دومی با آهنرباهای استاتور در تعامل است که باعث چرخش استاتور می شود.

عیب اصلی موتور سنتیاز آنجایی که تماس مکانیکی روی برس ها بدون اصطکاک حاصل نمی شود. با افزایش سرعت، مشکل بیشتر می شود. مجموعه کلکتور به مرور زمان فرسوده می شود و علاوه بر این، مستعد جرقه است و قادر است هوای اطراف را یونیزه کند. بنابراین، با وجود سادگی و هزینه کم ساخت، چنین موتورهای الکتریکی دارای برخی از معایب غیرقابل حل هستند:

• سایش برس؛
• تداخل الکتریکی در نتیجه جرقه زدن؛
• محدودیت در حداکثر سرعت؛
• مشکلات خنک کردن یک آهنربای الکتریکی در حال چرخش

ظهور فناوری پردازنده و ترانزیستورهای قدرت به طراحان اجازه داد تا واحد سوئیچینگ مکانیکی را رها کرده و نقش روتور و استاتور را در موتور الکتریکی DC تغییر دهند.

اصل عملکرد BDKP

در موتور الکتریکی بدون جاروبک، برخلاف مدل قبلی خود، نقش کلید مکانیکی توسط یک مبدل الکترونیکی انجام می شود. این امکان اجرای مدار "داخل به بیرون" BDKP را فراهم می کند - سیم پیچ های آن روی استاتور قرار دارد که نیاز به کلکتور را از بین می برد.

به عبارت دیگر، اصلی تفاوت اساسیبین موتور کلاسیکو BDCT در این است که به جای آهنرباهای ثابت و سیم پیچ های دوار، دومی از سیم پیچ های ثابت و آهنرباهای دوار تشکیل شده است. علیرغم این واقعیت که خود سوئیچینگ به روشی مشابه انجام می شود، پیاده سازی فیزیکی آن در درایوهای براشلس بسیار پیچیده تر است.

مسئله اصلی کنترل دقیق موتور براشلس است که شامل آن می شود دنباله درستو فرکانس سوئیچینگ بخش های سیم پیچ منفرد. این مشکل تنها در صورتی قابل حل است که امکان تعیین مداوم موقعیت فعلی روتور وجود داشته باشد.

داده های لازم برای پردازش توسط الکترونیک از دو طریق به دست می آید:

• تشخیص موقعیت مطلق شفت؛
• اندازه گیری ولتاژ القا شده در سیم پیچ های استاتور.

برای اجرای کنترل به روش اول، اغلب از جفت‌های نوری یا سنسورهای هال ثابت به استاتور استفاده می‌شود که به شار مغناطیسی روتور واکنش نشان می‌دهند. مزیت اصلی سیستم های مشابهجمع آوری اطلاعات در مورد موقعیت شفت عملکرد آنها حتی در بسیار است سرعت های پایینو در حالت استراحت

کنترل بدون سنسور برای ارزیابی ولتاژ در سیم پیچ ها حداقل به حداقل چرخش روتور نیاز دارد. بنابراین، در چنین طرح هایی، حالتی برای راه اندازی موتور تا سرعت ارائه می شود که در آن می توان ولتاژ روی سیم پیچ ها را تخمین زد و با تجزیه و تحلیل اثر میدان مغناطیسی بر پالس های جریان آزمایشی که از آن عبور می کنند، حالت سکون را آزمایش کرد. سیم پیچ ها

با وجود تمام این مشکلات طراحی، موتورهای براشلس به دلیل عملکرد و مجموعه ای از ویژگی های غیرقابل دسترس برای کلکسیونرها محبوبیت روزافزونی پیدا می کنند. لیست کوتاهی از مزایای اصلی BDKP نسبت به کلاسیک ها به شرح زیر است:

• بدون اتلاف انرژی مکانیکی به دلیل اصطکاک برس؛
• بی صدا بودن نسبی کار؛
• سهولت شتاب و کاهش سرعت چرخش به دلیل اینرسی کم روتور.
• دقت کنترل چرخش؛
• امکان سازماندهی خنک کننده به دلیل هدایت حرارتی؛
• توانایی کار با سرعت بالا؛
• دوام و قابلیت اطمینان

کاربرد مدرن و چشم انداز

دستگاه های زیادی وجود دارد که زمان آنها افزایش می یابد زمان کاراز اهمیت بالایی برخوردار است. در چنین تجهیزاتی، استفاده از BDCT با وجود هزینه نسبتاً بالا، همیشه توجیه پذیر است. می تواند آب باشد و پمپ های سوخت، توربین های خنک کننده کولر و موتور و ... موتورهای براشلس در بسیاری از مدل های برقی استفاده می شود. وسیله نقلیه. در حال حاضر موتورهای براشلس مورد توجه جدی صنعت خودرو قرار گرفته اند.

BDCT برای درایوهای کوچکی که در آن کار می کنند ایده آل هستند شرایط دشواریا با دقت بالا: فیدرها و نوار نقاله, ربات های صنعتی، سیستم های موقعیت یابی مناطقی وجود دارد که موتورهای براشلس بدون رقیب در آنها غالب هستند: هارد دیسک ها، پمپ ها، فن های بی صدا، کوچک لوازم خانگی، درایوهای CD/DVD. وزن کم و توان خروجی بالا، BDCT را پایه ای برای تولید ابزارهای دستی مدرن بی سیم نیز کرده است.

می توان گفت در حال حاضر پیشرفت قابل توجهی در زمینه پیشرانه های الکتریکی در حال انجام است. کاهش مداوم قیمت لوازم الکترونیکی دیجیتال، گرایشی به سمت استفاده گسترده از موتورهای براشلس برای جایگزینی موتورهای سنتی ایجاد کرده است.

مطمئناً او تعجب کرده است که چگونه چنین موتوری با موتورهای دیگر ، به عنوان مثال ، با موتورهایی که در ماشین های حفاری هستند تفاوت دارد. موتورهای نصب شده در دستگاه های نه چندان قدرتمند معمولا جرقه نمی زنند و به اندازه همان مته که قدرت کمتری نسبت به دستگاه دارد سر و صدا ندارند.

موضوع چیه؟ حقیقت این هست که یک موتور براش یک موتور براش است و یک موتور براشلس یک موتور براشلس است. برای حل مشکلات مختلف، نوع موتور شما مناسب است - جایی مناسب ترجمع کننده، و در جایی می توانید فقط بدون براش نصب کنید.

موتور کلکتور

موتور کلکتور معمولاً فقط دو سیم برق دارد ، کنترل آن آسان است ، کافی است ولتاژ منبع تغذیه DC یا AC را تنظیم کنید و سرعت مطابق با آن تغییر می کند. حتی می توانید موتور کلکتور را با یک دیمر ساده کنترل کنید. مزیت اصلی موتور کلکتور، دورهای بالا (ده ها هزار در دقیقه) با گشتاور بالا است.

اصل کار موتور کلکتور بسیار ساده است. در واقع روتور آن مجموعه ای از قاب های مسی در یک مدار مغناطیسی است که به نوبه خود به منبع تغذیه در مجموعه کلکتور-برس سوئیچ می شوند. استاتور می تواند از آهنرباهای دائمی یا با سیم پیچی که از همان منبع روتور تغذیه می کند یا از یک منبع جداگانه ساخته شود و گاهی اوقات استاتور و روتور در یک مدار یک سری قرار می گیرند (مثلاً موتورهای ماشین لباسشویی اتوماتیک) .

برای هر بخش از سیم پیچ روتور، از طریق مجموعه جمع کننده-برس، به نوبه خود، در طول چرخش روتور، برقدر نتیجه، روتور دوباره مغناطیس می شود و قطب های مغناطیسی شمالی و جنوبی را به دست می آورد که به دلیل آن روتور در داخل استاتور می چرخد ​​(قطب های روتور توسط قطب های استاتور به بیرون رانده می شوند، سپس روتور بیشتر مغناطیس می شود و دوباره به بیرون رانده می شود. ). از آنجایی که روتور هر بار توسط بخش بعدی به منبع تغذیه سوئیچ می شود، در حالی که کلکتور روشن است، چرخش متوقف نمی شود.

عیب اصلی موتور کلکتور

تنظیم سرعت موتور کموتاتور بسیار راحت است، اما زمانی که آنها به اندازه کافی بالا هستند، برس ها خود را احساس می کنند. از آنجایی که برس‌ها همیشه به خوبی روی کموتاتور قرار می‌گیرند، در سرعت‌های بالا به سرعت فرسوده می‌شوند، در نهایت به هر طریقی مسدود می‌شوند و در نهایت شروع به جرقه زدن می‌کنند.

سایش برس ها و به طور کلی مجموعه کلکتور-برس منجر به کاهش راندمان موتور کلکتور می شود. پس خودم مجموعه جمع کننده برس - این است نقطه ضعف اصلیموتورهای کموتاتور. امروزه موتورهای کلکتوری به نفع موتورهای پله ای براشلس کنار گذاشته شده اند.

یک موتور براشلس کموتاتور یا برس ندارد. ساده ترین مثالموتور بدون جاروبک - ناهمزمان موتور سه فازبا روتور قفس سنجاب. نمونه دیگری از موتورهای براشلس یک نمونه مدرن تر است - موتور پله ای با روتور مغناطیسی. سیم‌پیچ‌های استاتور یک موتور بدون جاروبکی خودشان دوباره مغناطیس می‌شوند به طوری که روتور همیشه به دور خود می‌چرخد و به طور مداوم به این ترتیب می‌چرخد.

اغلب، موتورهای بدون جاروبک مدرن با توجه به سیگنال هایی که کنترل کننده سرعت موتور از آن کار می کند، مجهز به سنسور موقعیت روتور هستند. سیگنال سنسور موقعیت روتور بیش از 100 بار در ثانیه به پردازنده منتقل می شود و در نتیجه موقعیت یابی دقیق روتور و گشتاور بالا ایجاد می شود. البته موتورهای براشلس بدون سنسور موقعیت روتور وجود دارد، یک مثال واضح همان ناهمزمان است. موتور سه فاز. موتورهای بدون انکودر ارزان تر از موتورهای دارای انکودر هستند.

مزایای موتورهای براشلس

از آنجایی که عمر یاتاقان های روتور بسیار طولانی است، می توان گفت که در موتور براشلس عملاً هیچ قطعه ای وجود ندارد که به مرور زمان فرسوده شود و در حین کار اصلاً نیازی به نگهداری ندارد. در اینجا اصطکاک به حداقل می رسد، مشکلی از گرمای بیش از حد کلکتور وجود ندارد، به طور کلی، قابلیت اطمینان و کارایی موتورهای براشلس بسیار بالا است.

هیچ برس جرقه ای وجود ندارد، سنسور موقعیت روتور به کنترل دقیق کمک می کند - عملاً هیچ اشکالی وجود ندارد، فقط مزایا. آیا این قیمت کیفیت است موتورهای پله ایبالاتر از کلکتور (به علاوه درایور)، اما این در مقایسه با آن چیزی نیست جایگزینی منظمفنر، برس و کلکتور برای موتورهای کلکتور.

وظیفه موتور الکتریکیچرخشی ایجاد کنید که مدل‌های رادیویی کنترل شونده را به حرکت در می‌آورد.اغلب همان مدل‌های رادیویی - مدل‌های ماشین، مدل هواپیما، مدل کشتی - از نظر قیمت با یکدیگر تفاوت زیادی دارند - تقریباً 2 برابر. این مدل ها را می توان به موتورهای برس دار و براشلس و رگلاتورهای مربوطه مجهز کرد. شما باید بدانید که کدام موتور را انتخاب کنید.

2 نوع اصلی موتور الکتریکی در مدل های رادیو کنترلی مورد استفاده قرار می گیرد: برس دار و بدون جاروبک.

(برس خورده، برس خورده) ارزان تر هستند، اما مدل هایی با چنین موتورهایی سرعت کمتری دارند و چنین موتورهایی قابل اعتمادتر هستند.

ویژگی بارز موتورهای کلکتور وجود یک واحد برس-کلکتور است که حرکت مدل رادیویی کنترل شده را فراهم می کند. رئیس تفاوت خارجیموتور کلکتور از براشلس این است که به جای سه سیم دو سیم دارد. موتور کلکتور از یک قسمت متحرک - روتور و یک قسمت ثابت - استاتور (بدنه) تشکیل شده است. جمع کننده - مجموعه ای از کنتاکت ها که روی روتور و برس ها قرار دارند - کنتاکت های کشویی که در خارج از روتور قرار گرفته و در برابر کلکتور فشرده می شوند. روتور سیم پیچ در داخل استاتور می چرخد. برس ها برای انتقال انرژی الکتریکی به سیم پیچ های سیم پیچ های چرخان روتور استفاده می شوند. موتورهای کلکتور معمولی تنها دارای دو سیم (مثبت و منفی) هستند که موتور با آن به کنترل کننده سرعت متصل می شود.

موتورهای کموتاتور مورد استفاده در مدل های رادیو کنترلی با جریان مستقیم تغذیه می شوند. به عنوان مثال، با اعمال ولتاژ مناسب به دو سیم موتور از یک منبع DC، به عنوان مثال، یک باتری یا آکومولاتور معمولی، شفت موتور را به حرکت در می آوریم. مدار کنترل کننده برای یک موتور کلکتور ساده است که هزینه چنین پیکربندی را نیز کاهش می دهد. روتور موتور میدان مغناطیسی ایجاد شده روی سیم پیچ ها را تسریع می کند. بزرگی این میدان به ولتاژ اعمال شده به سیم پیچ ها بستگی دارد، هر چه میدان مغناطیسی بیشتر ایجاد شود، روتور سریعتر می چرخد. تعداد دورهای سیم پیچ موتور معمولاً روی موتور نشان داده می شود، هر چه این تعداد کمتر باشد سرعت چرخش شفت موتور بیشتر می شود.
از جمله مزایای موتورهای کلکتوری مدل های رادیویی کنترل شدهرا می توان متمایز کرد: اندازه کوچک، وزن، و نسبتا کم هزینه. بنابراین، این نوع موتور بیشتر در مدل های مقرون به صرفه یا در مدل های پایه استفاده می شود. اگر در مورد قابلیت اطمینان موتور کلکتور صحبت کنیم، آنگاه نسبت به موتور بدون برس بسیار پایین تر است. با همه سادگی، آنها یک اشکال بزرگ دارند - یک منبع محدود. وجود یک مجموعه براش جمع کننده دلالت دارد سیستم مکانیکیانتقال مخاطبین، یعنی کارهای مکانیکیبرس ها و کموتاتور می توانند در هنگام گرم شدن بیش از حد منجر به جرقه شوند سایش سریعدر شرایط نامطلوبعملیات (رطوبت، خاک، گرد و غبار). در حین کار موتورهای کلکتور، سایش تدریجی رخ می دهد برس های گرافیتیو فلز جمع کننده که برس ها روی آن می لغزند و دیر یا زود از کار می افتند. قبل از شروع کار مدل، مطلوب است که موتور را با بار کاهش یافته شکسته تا برس ها به درستی به کلکتور استفاده شوند. با تهاجمی (شاید 2 دویدن) یا عملیات طولانی مدتدر مدل ها، تعویض موتور کلکتور یک اتفاق مکرر و رایج است.

موتورهای براشلس (بدون قلم مو، بدون برس) - گران تر، اما قادر به توسعه است سرعت عالیو مقاوم در برابر سایش بیشتر این مدل که مجهز به سیستم مدرن براشلس است، سریعتر و طولانی تر رانندگی می کند.

راندمان بالا (ضریب اقدام مفید) و مقاومت در برابر سایش به دلیل عدم وجود مجموعه برس-کلکتور حاصل می شود. موتورهای براشلس قدرتمندتر از موتورهای برس دار هم اندازه هستند. تفاوت خارجی اصلی بین موتور براشلس و موتور کلکتور این است که به جای دو سیم، سه سیم دارد. در موتور بدون جاروبک قسمت متحرک فقط استاتور (مورد) با آهنرباهای دائمی و قسمت ثابت روتور با سیم پیچی سه فاز است. سوئیچینگ سیم پیچ به دلیل نسبتا پیچیده رخ می دهد مدار الکترونیکی- تنظیم کننده

موتور براشلس توسط یک سه فاز به حرکت در می آید جریان متناوببنابراین، برای عملکرد آنها به یک کنترل کننده سرعت (رگولاتور) ویژه نیاز است که جریان مستقیم باتری را به جریان متناوب تبدیل می کند. هر دو موتور براشلس و کنترل کننده موتور بدون جاروبک ساختار پیچیده تری دارند که به موجب آن هزینه افزایش می یابد.

موتورهای مورد استفاده در مدل ها دارای بدنه بسته هستند که باعث می شود در برابر رطوبت، گرد و غبار و کثیفی مقاوم باشند. می توان گفت که موتورهای براشلس عملا فرسوده نمی شوند. فقط بلبرینگ ها می توانند فرسوده شوند. تنها راه شکستن موتور در تصادف است. شما همچنین می توانید کنترلر را بسوزانید - مانند هر رگولاتوری، اما اگر حفاظت جریان در کنترلر وجود داشته باشد، مدت طولانی نیز دوام می آورد.

مقادیر رتبه بندی موتور برای مدل های RC

.

موتورها علاوه بر تقسیم به موتورهای جمع کننده و براشلس، بر اساس ویژگی های مهم زیر تقسیم می شوند: قدرت، KV، ولتاژ، حداکثر جریان.

با اندازه. برای یک موتور کلکتور به این مشخصه یک کلاس گفته می شود که عدد مثلاً 280، 300،400، 480، 500، 600، 650، 700، 720، 820، 900 طول محفظه موتور را نشان می دهد. مجموعه ای از کلاس ها وجود دارد.
مثال: کلاس یک موتور با طول آن تعیین می شود - اگر در مورد موتور کلاس 400 صحبت می کنیم، در مورد موتوری با طول بدنه 400 میلی متر صحبت می کنیم.در موتورهای براشلس، یک ویژگی مهم اندازه آن است - طول و عرض. تفاوت در اندازه، قدرت یک موتور الکتریکی بدون جاروبک را نشان می دهد. چگونه اندازه بزرگتر- قدرت بالاتر
مثال: موتور 4274 یعنی:
قطر - 42 میلی متر،
طول - 74 میلی متر.
به عنوان مثال، موتوری با چنین ابعادی یکی از قدرتمندترین موتورها است، برای یک ماشین در مقیاس 1:8 مناسب است.

قدرتموتور (قدرت، وات) - کاری را که موتور می تواند در واحد زمان انجام دهد را تعیین می کند. بیشترین مشخصه مهمموتور با دانستن قدرت، می توانیم تعیین کنیم حداکثر بارکه موتور طبق فرمول می تواند آن را تحمل کند.
توان (وات) = ولتاژ تغذیه (ولت) * جریان (آمپر).
با دانستن قدرت، می توانید باتری و رگولاتور را با توجه به حداکثر قدرت جریان به دست آمده از فرمول انتخاب کنید.

گردش مالی، دور در دقیقه (KV، RPM) - دور در هر ولت.
یک پارامتر مهم سرعت چرخش شفت موتور را نشان می دهد. RPM با تعداد چرخش در دقیقه تعیین می شود، به عبارت دیگر سرعت چرخش موتور. سرعت روتور، بر حسب KV اندازه گیری می شود. بنابراین مرسوم است که نسبت نسبت دور موتور (rpm) به ولتاژ تغذیه موتور (V) را تعیین کنید. به طور کلی، kV نشان می دهد که آنها با چه سرعتی می چرخند موتورهای مختلفدر همان ولتاژ
حداکثر سرعت = KV * ولتاژ منبع تغذیه موتور.
به عنوان مثال: یک موتور 980 کیلو ولت که با ولتاژ 11.1 ولت از باتری تغذیه می شود، با سرعت 980 x 11.1 = 10878 RPM بدون بار می چرخد.
خوانش جریان می تواند حداکثر جریان پیوسته و محدودیت های جریانی را که می توان به موتور عرضه کرد را نشان دهد. هنگام انتخاب باتری و رگولاتور، یکی را انتخاب کنید که حداکثر جریان پیوسته برابر یا بیشتر از جریان موتور داشته باشد.
برای مدل های مختلف، دنده ها و پروانه های مختلف استفاده شده، کیلوولت مورد نیاز موتور به صورت جداگانه انتخاب و محاسبه می شود. با توجه به این پارامتر، می توانید کاربرد موتور، باتری و پروانه را انتخاب کنید. بنابراین موتورهای با KV بیش از 2000، به عنوان یک قاعده، در هلیکوپترها یا روی هلیکوپتر استفاده می شوند مدل های سرعت. یک موتور KV بالا را می توان با باتری های کمتری استفاده کرد و با یک پروانه گام کوچکتر کارآمدتر است. موتورهای این کلاس بیشتر در بال های پرنده استفاده می شوند. موتورهایی با KV پایین تر به شما امکان می دهند باتری ها را با تعداد زیادی قوطی قرار دهید، بنابراین مقداری وزن به دست می آورید، اما مدت زمان پرواز را افزایش می دهید - نه به دلیل ظرفیت، بلکه با کاهش حداکثر جریان برای همان کار انجام شده توسط موتور. هر چه KV موتورها بیشتر باشد، ملخ ها باید فشرده تر باشند. پیچ نه سایز بزرگبیشتر ارائه دهد سرعت بالااما کارایی را کاهش می دهد. پیکربندی با ملخ‌های بزرگ و در نتیجه موتورهای KV پایین‌تر، راحت‌تر پرواز می‌کند، توان کمتری مصرف می‌کند و اجازه می‌دهد تا جرم بیشتری بلند شود.
KV یک ویژگی مهم برای موتورهای براشلس است. برای موتورهای کلکتور معمولا به KV نگاه نمی کنند. اگر مدل ساز تصمیم به تعویض موتور کموتاتور داشته باشد، معمولاً آن را دقیقاً به همان موتور تغییر می دهد.

ولتاژمنبع، V (تعداد سلول، ولت)
ولتاژی که موتور با آن سازگار است. تعداد سلول های باتری قابل استفاده با دکل را تعیین می کند. در صورت تجاوز، عمر موتور به شدت کاهش می یابد.
به عنوان مثال، موتورهایی با ولتاژ کاری 4.8 ولت، 6 ولت و 7.2 ولت وجود دارد. این اعداد نشان می دهد که این موتور برای کار با چند سلول باتری طراحی شده است. ولتاژ یک طرف باتری NiMH (هیدرید فلز نیکل) 1.2 ولت است - موتوری با ولتاژ کاری 4.8 ولت برای کار از یک باتری 4 سلولی طراحی شده است. این ارقام نشان دهنده هستند، موتورها قادر به کار در ولتاژ بالا هستند.
ولتاژ و KV مرتبط هستند.

, A (حداکثر بار، پیک جریان، حداکثر آمپر، جریان افزایشی)
مقدار جریانی که موتور و رگولاتور می توانند بدون آسیب از عهده آن برآیند. حداکثر جریانهرچه بزرگتر باشد، ابعاد فیزیکی موتور براشلس بزرگتر است.

, A (بار جاری، جریان پیوسته)
تعداد آمپر برای مدت طولانی و بدون اضافه بار توسط موتور در ولتاژ نامی عبور می کند. به شما امکان می دهد محاسبه کنید که باتری با این موتور چقدر دوام می آورد.

حداکثر بهره وری، % (حداکثر بازده)
راندمان مقدار انرژی است که موتور مستقیماً به آن تبدیل می شود کار مفید. هر چه بالاتر، بهتر است.

بر اساس طراحی، موتورهای براشلس به دو گروه Inrunner و Outrunner تقسیم می شوند. این ویژگی صحبت می کند ویژگی طراحیموتور
موتورها اینرانردارای سیم پیچی در سطح داخلی محفظه و یک روتور مغناطیسی که در داخل آن می چرخد. اکثر ماشین‌ها و قایق‌های RC به یک موتور براشلس Inrunner نیاز دارند.
موتورها پیشی گیردارای سیم‌پیچ‌های ثابتی در داخل موتور هستند که محفظه با آهن‌رباهای دائمی که روی دیواره داخلی آن قرار گرفته‌اند، به دور آن می‌چرخند، یعنی قسمت بیرونی موتور در بیرونی‌ها می‌چرخد. پیشران ها برای هواپیماهای مدل انتخاب می شوند زیرا برای خنک شدن بهتر طراحی شده اند و تنوع بیشتری در نحوه اتصال آنها دارند. موتورهای Outrunner مقادیر کیلوولت کمتری دارند، به این معنی که با سرعت کمتر اما با گشتاور بیشتر کار می کنند. به طور معمول، قدرت Outrunners با تعیین نمی شود ابعاد بیرونی. پیشتازها به دلیل طراحی خود امکان استفاده از تعداد بیشتری از قطب های مغناطیسی را فراهم می کنند.

تعداد قطب های آهنربامورد استفاده در موتورهای براشلس می تواند متفاوت باشد.
با تعداد قطب ها می توان گشتاور و سرعت موتور را قضاوت کرد. موتورهای با روتور دو قطبی دارند حداکثر سرعتچرخش در کمترین گشتاور موتورهایی با تعداد قطب های زیاد سرعت چرخش کمتری دارند اما گشتاور بیشتری دارند.

همچنین موتورهای براشلس حسی و بدون سنسور هستند.
دست زدن بهبهتر است، زیرا سنسور عملکرد نرم‌تر موتور، استارت سریع‌تر و روان‌تر، استفاده کارآمدتر از انرژی را ارائه می‌کند.

مطمئناً هر مبتدی که برای اولین بار زندگی خود را با مدل های الکتریکی رادیویی کنترل می کند، پس از مطالعه کامل پر کردن، یک سوال دارد. کلکسیونر چیست و؟ کدام یک را بهتر است روی مدل برقی رادیویی خود قرار دهید؟

موتورهای برس خورده که اغلب برای تغذیه مدل‌های الکتریکی با رادیو کنترل استفاده می‌شوند، تنها دو سیم برق خروجی دارند. یکی از آنها "+" است و دیگری "-" است. آنها به نوبه خود به کنترل کننده سرعت متصل می شوند. پس از جدا کردن موتور کلکتور ، همیشه 2 آهنربا منحنی ، یک شفت همراه با یک لنگر پیدا خواهید کرد که روی آن یک نخ مسی (سیم) پیچیده شده است ، جایی که یک چرخ دنده در یک طرف شفت قرار دارد و در طرف دیگر آنجا وجود دارد. یک کلکتور مونتاژ شده از صفحاتی است که شامل مس خالص است.

اصل عملکرد موتور کلکتور

جریان الکتریکی (DC یا جریان مستقیم) که به سمت سیم‌پیچ‌های آرمیچر جریان می‌یابد (بسته به تعداد آنها برای هر یک به نوبه خود) یک میدان الکترومغناطیسی در آنها ایجاد می‌کند که دارای یک قطب جنوب در یک طرف و یک قطب شمال از طرف دیگر است.

بسیاری از مردم می دانند که اگر هر دو آهنربا را بردارید و آنها را وصل کنید قطب هایی به همین نامبه همدیگر، پس بیهوده گرد هم نمی آیند، و اگر با نام های متضاد وصل شوند، می چسبند تا همیشه امکان جداسازی آنها وجود نداشته باشد.

بنابراین، این میدان الکترومغناطیسی که در هر یک از سیم‌پیچ‌های آرمیچر رخ می‌دهد، در تعامل با هر یک از قطب‌های آهن‌رباهای استاتور، خود آرمیچر را به حرکت در می‌آورد (چرخش). علاوه بر این، جریان از کلکتور عبور می‌کند و به سیم‌پیچ بعدی می‌رسد، و به‌طور متوالی، با عبور از یک سیم‌پیچ آرمیچر به سیم‌پیچ دیگر، شفت موتور همراه با آرمیچر می‌چرخد، اما فقط تا زمانی که ولتاژ به آن اعمال شود.

در یک موتور کلکتور استاندارد، آرمیچر دارای سه قطب (سه سیم پیچ) است - این کار به گونه ای انجام می شود که موتور در یک موقعیت "چسبیده" نشود.

معایب موتورهای کلکتور

موتورهای کلکتور به خودی خود کار خود را به خوبی انجام می دهند، اما این تنها تا زمانی است که دریافت بالاترین سرعت ممکن از آنها در خروجی ضروری می شود. همه چیز مربوط به همان برس هایی است که در بالا ذکر شد. از آنجا که آنها همیشه در تماس نزدیک با جمع کننده هستند، در نتیجه سرعت بالااصطکاک در نقطه تماس آنها رخ می دهد که در آینده باعث سایش سریع هر دو و متعاقباً منجر به از دست دادن توان الکتریکی مؤثر می شود. موتور این مهمترین نقطه ضعف چنین موتورهایی است که تمام ویژگی های مثبت آن را باطل می کند.

اصل کار یک موتور براشلس

در اینجا برعکس است، موتورهای نوع هم برس و هم کلکتور ندارند. آهنرباهای موجود در آنها دقیقاً در اطراف شفت قرار دارند و به عنوان روتور عمل می کنند. سیم پیچ هایی که قبلا چندین قطب مغناطیسی دارند در اطراف آن قرار می گیرند. روی روتور موتورهای براشلس یک سنسور به اصطلاح (سنسور) نصب شده است که موقعیت آن را کنترل می کند و این اطلاعات را به پردازنده ای که در ارتباط با کنترل کننده سرعت چرخش کار می کند (تبادل اطلاعات در موقعیت روتور بیش از 100 بار در ثانیه). در نتیجه، ما عملکرد نرم تری از خود موتور با حداکثر کارایی داریم.

موتورهای براشلس می توانند با سنسور (سنسور) و بدون آن باشند. نبود سنسور کمی بازده موتور را کاهش می دهد، بنابراین بعید است که نبود آنها باعث ناراحتی یک مبتدی شود، اما از طرف دیگر، برچسب قیمت شما را شگفت زده خواهد کرد. تشخیص آنها از یکدیگر آسان است. برای موتورهای دارای سنسور، علاوه بر 3 سیم برق ضخیم، یک حلقه اضافی نازک نیز وجود دارد که به کنترل کننده سرعت می رود. ارزش تعقیب موتورها با سنسور را برای مبتدیان و آماتورها ندارد، زیرا فقط افراد حرفه ای از پتانسیل آنها قدردانی می کنند و بقیه به سادگی بیش از حد و به میزان قابل توجهی پرداخت می کنند.

مزایای موتورهای براشلس

تقریبا هیچ قطعه سایش. چرا "تقریبا"، زیرا شفت روتور روی یاتاقان ها نصب شده است که به نوبه خود تمایل به فرسودگی دارند، اما منابع آنها بسیار زیاد است و قابلیت تعویض آنها بسیار ساده است. این موتورها بسیار قابل اعتماد و کارآمد هستند. یک سنسور موقعیت روتور نصب شده است. در موتورهای کلکتور، عملکرد برس ها همیشه با جرقه همراه است که متعاقباً باعث تداخل در عملکرد تجهیزات رادیویی می شود. بنابراین، برای کلکسیونر، همانطور که قبلاً فهمیدید، این مشکلات مستثنی هستند. بدون اصطکاک، بدون گرم شدن بیش از حد، که همچنین یک مزیت قابل توجه است. در مقایسه با موتورهای کلکتورنیاز ندارند خدمات اضافیدر طول عملیات

معایب موتورهای براشلس

این موتورها فقط یک منفی دارند، این قیمت است. اما اگر از طرف دیگر به آن نگاه کنید و این واقعیت را در نظر بگیرید که عملیات بلافاصله مالک را از مشکلاتی مانند تعویض فنرها ، لنگرها ، برس ها ، کلکتورها رها می کند ، می توانید به راحتی به دومی ترجیح دهید.