Bezsuku maiņstrāvas motors. Bezsuku motori "izglītības programma un dizains

Kura darbības princips ir balstīts uz frekvences regulēšanu un pašsinhronizāciju, sauc par dēmonu komutatora motors. Šajā dizainā vektors magnētiskais lauks stators tiek kontrolēts attiecībā pret rotora stāvokli. Bezsuku motors tika izstrādāts, lai uzlabotu standarta līdzstrāvas suku motoru veiktspēju.

Viņš organiski apvienoja visvairāk labākās īpašības Līdzstrāvas motori un bezkontakta elektromotori.

Galvenās atšķirības no parastajiem dzinējiem

Bieži tiek izmantots bezsuku motors radiovadāmi modeļi lidmašīna. To izcilā veiktspēja un izturība ir guvusi plašu popularitāti, jo trūkst beržu detaļu suku veidā, kas veic strāvas pārvadi.

Lai pilnīgāk atspoguļotu atšķirību, jums tas jāatceras standartā kolektora elektromotors rotors griežas ar tinumiem statora iekšpusē, kuru pamatā ir pastāvīgie magnēti. Tinumi tiek pārslēgti, izmantojot kolektoru, atkarībā no rotora stāvokļa. Elektromotorā maiņstrāva gluži pretēji, rotors ar magnētu griežas statora iekšpusē ar tinumiem. Apmēram tādam pašam dizainam ir dzinējs.

Atšķirībā no standarta dzinēji, bezsuku gadījumā stators darbojas kā kustīga daļa, kurā ir ievietoti pastāvīgie magnēti, un fiksētās daļas lomu spēlē rotors ar trīsfāzu tinumiem.

Kā darbojas bezsuku motors

Motora griešanās tiek veikta, mainot magnētiskā lauka virzienu rotora tinumos noteiktā secībā. Šajā gadījumā pastāvīgie magnēti mijiedarbojas ar rotora magnētiskajiem laukiem un iedarbina kustīgo statoru. Šīs kustības pamatā ir magnētu galvenā īpašība, kad līdzīgi stabi atgrūž, un atšķirīgi - tiek piesaistīti.

Magnētiskos laukus rotora tinumos un to maiņu kontrolē regulators. Tā ir diezgan sarežģīta ierīce, kas spēj pārslēgt lielas strāvas ar liels ātrums. Kontrolierim ir jābūt savā ķēdē bezsuku motors kas ievērojami palielina tā lietošanas izmaksas.

Bezsuku motoriem nav rotējošu kontaktu un kontaktu, kas spēj pārslēgties. Tā ir to galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar parastajiem elektromotoriem, jo ​​visi berzes zudumi tiek samazināti līdz minimumam.

Sadzīves un medicīnas ierīces, aeromodelēšana, gāzes un naftas vadu cauruļu slēgpiedziņas - tas ir tālu no pilns saraksts bezsuku līdzstrāvas motoru (BD) pielietojuma jomas. Apskatīsim šo elektromehānisko piedziņu ierīci un darbības principu, lai labāk izprastu to priekšrocības un trūkumus.

Vispārīga informācija, ierīce, darbības joma

Viens no iemesliem interesei par DB ir pieaugošā nepieciešamība pēc ātrgaitas mikromotoriem ar precīzu pozicionēšanu. Šādu disku iekšējā struktūra ir parādīta 2. attēlā.

Rīsi. 2. Bezsuku motora ierīce

Kā redzat, dizains ir rotors (armatūra) un stators, pirmajam ir pastāvīgais magnēts (vai vairāki magnēti, kas sakārtoti noteiktā secībā), bet otrais ir aprīkots ar spolēm (B), lai izveidotu magnētisko lauku.

Jāatzīmē, ka šie elektromagnētiskie mehānismi var būt vai nu ar iekšēju enkuru (šāda veida konstrukcija redzama 2. attēlā), vai ārējie (sk. 3. attēlu).

Rīsi. 3. Dizains ar ārējo enkuru (outrunner)

Attiecīgi katram no dizainparaugiem ir noteikta darbības joma. Ierīcēm ar iekšējo armatūru ir liels ātrums rotācija, tāpēc tos izmanto dzesēšanas sistēmās, kā elektrostacijas droni utt. Brauc ar ārējais rotors tiek izmantotas tur, kur nepieciešama precīza pozicionēšana un izturība pret griezes momenta pārslodzēm (robotika, medicīnas iekārtas, CNC iekārtas utt.).

Darbības princips

Atšķirībā no citiem diskdziņiem, piemēram, asinhronā mašīna maiņstrāva, DB darbībai nepieciešams īpašs regulators, kas ieslēdz tinumus tā, lai armatūras un statora magnētisko lauku vektori būtu viens otram ortogonāli. Tas ir, faktiski vadītāja ierīce regulē griezes momentu, kas iedarbojas uz DB armatūru. Šis process ir skaidri parādīts 4. attēlā.

Kā redzat, katrai armatūras kustībai ir jāveic noteikta komutācija motora statora tinumā bezsuku tips. Šis darbības princips neļauj vienmērīgi kontrolēt rotāciju, bet ļauj ātri iegūt impulsu.

Atšķirības starp suku un bezsuku motoriem

Kolektora tipa piedziņa atšķiras no DB as dizaina iezīmes(skat. 5. att.), un darbības principu.

Rīsi. 5. A - kolektora motors, B - bezsuku

Apsveriet dizaina atšķirības. 5. attēlā redzams, ka kolektora tipa motora rotoram (5. att. 1.) atšķirībā no bezsuku motora ir spoles, kurās vienkārša ķēde tinumi, un pastāvīgie magnēti (parasti divi) ir uzstādīti uz statora (2 5. att.). Turklāt uz vārpstas ir uzstādīts kolektors, kuram ir pievienotas birstes, kas piegādā spriegumu armatūras tinumiem.

Īsi aprakstiet darbības principu kolektoru mašīnas. Pieliekot spriegumu vienai no spolēm, tā tiek ierosināta un veidojas magnētiskais lauks. Tas mijiedarbojas ar pastāvīgajiem magnētiem, kas liek enkuram un uz tā novietotajam kolektoram griezties. Rezultātā strāva tiek piegādāta otram tinumam, un cikls atkārtojas.

Šādas konstrukcijas armatūras rotācijas biežums ir tieši atkarīgs no magnētiskā lauka intensitātes, kas, savukārt, ir tieši proporcionāls spriegumam. Tas ir, lai palielinātu vai samazinātu ātrumu, pietiek ar jaudas līmeņa palielināšanu vai samazināšanu. Un, lai mainītu, ir nepieciešams pārslēgt polaritāti. Šai vadības metodei nav nepieciešams īpašs kontrolieris, jo ceļojuma kontrolieri var izgatavot, pamatojoties uz mainīgu rezistoru, un parastais slēdzis darbosies kā invertors.

Iepriekšējā sadaļā mēs aplūkojām bezsuku motoru dizaina iezīmes. Kā jūs atceraties, to savienojumam ir nepieciešams īpašs kontrolieris, bez kura tie vienkārši nedarbosies. Tā paša iemesla dēļ šos motorus nevar izmantot kā ģeneratorus.

Jāņem vērā arī tas, ka dažos diskos šāda veida efektīvākai kontrolei rotora pozīcijas tiek uzraudzītas, izmantojot Hall sensorus. Tas ievērojami uzlabo bezsuku motoru īpašības, bet palielina jau tā dārgā dizaina izmaksas.

Kā iedarbināt bezsuku motoru?

Lai šāda veida piedziņas darbotos, ir nepieciešams īpašs kontrolieris (skat. 6. attēlu). Bez tā palaišana nav iespējama.

Rīsi. 6. Bezsuku motoru kontrolieri modelēšanai

Nav jēgas pats montēt šādu ierīci, lētāk un uzticamāk būs iegādāties gatavu. Jūs varat to paņemt līdz šādas īpašības, kas raksturīgs PWM kanālu draiveriem:

• Maksimālā pieļaujamā strāva, šis raksturlielums ir norādīts normālai ierīces darbībai. Diezgan bieži ražotāji norāda šo parametru modeļa nosaukumā (piemēram, Phoenix-18). Dažos gadījumos pīķa režīmam tiek dota vērtība, kuru kontrolieris var uzturēt vairākas sekundes.
• Maksimālais nominālais spriegums nepārtrauktai darbībai.
• Kontroliera iekšējo ķēžu pretestība.
• Pieļaujamais apgriezienu skaits, kas norādīts apgr./min. Virs šīs vērtības kontrolieris neļaus palielināt rotāciju (ierobežojums tiek ieviests programmatūras līmenī). Lūdzu, ņemiet vērā, ka ātrums vienmēr ir norādīts 2-polu piedziņām. Ja ir vairāk polu pāru, daliet vērtību ar to skaitu. Piemēram, ir norādīts skaitlis 60 000 apgr./min, tāpēc 6 magnētiskais motors rotācijas ātrums būs 60000/3=20000 pm.
• Ģenerēto impulsu frekvence lielākajai daļai kontrolieru šis parametrs ir diapazonā no 7 līdz 8 kHz, vairāk dārgi modeļiļauj pārprogrammēt parametru, palielinot to līdz 16 vai 32 kHz.

Ņemiet vērā, ka pirmie trīs raksturlielumi nosaka datu bāzes ietilpību.

Bezsuku motora vadība

Kā minēts iepriekš, piedziņas tinumu komutācija tiek kontrolēta elektroniski. Lai noteiktu, kad pārslēgties, vadītājs uzrauga armatūras stāvokli, izmantojot Hall sensorus. Ja diskdzinis nav aprīkots ar šādiem detektoriem, tiek ņemts vērā aizmugurējais EMF, kas rodas nesaistītajās statora spoles. Kontrolieris, kas faktiski ir aparatūras un programmatūras komplekss, uzrauga šīs izmaiņas un nosaka pārslēgšanās secību.

Trīsfāzu bezsuku līdzstrāvas motors

Lielākā daļa datu bāzu tiek veiktas trīsfāzu dizainā. Lai vadītu šādu disku, kontrolierim ir pārveidotājs pastāvīgs spriegums trīsfāzu impulsā (sk. 7. att.).

7. attēls. DB sprieguma diagrammas

Lai izskaidrotu, kā darbojas šāds bezsuku motors, jāapsver 4. attēls kopā ar 7. attēlu, kur pēc kārtas ir parādīti visi piedziņas darbības posmi. Pierakstīsim tos:

1. Spolēm "A" tiek pielikts pozitīvs impulss, savukārt "B" tiek pielikts negatīvs impulss, kā rezultātā armatūra kustēsies. Sensori reģistrēs tā kustību un sniegs signālu nākamajai komutācijai.
2. Spole "A" tiek izslēgta, un pozitīvs impulss nonāk "C" ("B" paliek nemainīgs), pēc tam tiek dots signāls nākamajam impulsu komplektam.
3. Uz "C" - pozitīvs, "A" - negatīvs.
4. Pāris "B" un "A" darbi, kas saņem pozitīvus un negatīvus impulsus.
5. Pozitīvs impulss tiek atkārtoti ievadīts "B", bet negatīvs impulss - "C".
6. Spoles "A" tiek ieslēgtas (+ tiek piegādāts), un negatīvs impulss tiek atkārtots uz "C". Tad cikls atkārtojas.

Šķietamajā vadības vienkāršībā ir daudz grūtību. Ir nepieciešams ne tikai izsekot armatūras stāvoklim, lai radītu nākamo impulsu sēriju, bet arī kontrolēt rotācijas ātrumu, regulējot strāvu spoles. Turklāt jums vajadzētu izvēlēties visvairāk optimālie parametri paātrinājumam un palēninājumam. Ir arī vērts atzīmēt, ka regulatoram jābūt aprīkotam ar bloku, kas ļauj kontrolēt tā darbību. Izskatsšādu daudzfunkcionālu ierīci var redzēt 8. attēlā.

Rīsi. 8. Daudzfunkciju bezsuku motora kontrolieris

Priekšrocības un trūkumi

Elektriskajam bezsuku motoram ir daudz priekšrocību, proti:

• Kalpošanas laiks ir daudz ilgāks nekā parastajiem kolektoru kolēģiem.
• Augsta efektivitāte.
• ātrais zvans maksimālais ātrums rotācija.
• Tas ir jaudīgāks par CD.
• Dzirksteļu neesamība darbības laikā ļauj piedziņu izmantot ugunsbīstamos apstākļos.
• Nav nepieciešama papildu dzesēšana.
• Vienkārša darbība.

Tagad apskatīsim mīnusus. Būtisks trūkums, kas ierobežo datu bāzes izmantošanu - to salīdzinoši augstās izmaksas (ņemot vērā vadītāja cenu). Starp neērtībām ir arī neiespējamība izmantot datubāzi bez draivera pat īslaicīgai aktivizēšanai, piemēram, lai pārbaudītu veiktspēju. Problēmu novēršana, īpaši, ja nepieciešama pārtīšana.

Motori tiek izmantoti daudzās tehnoloģiju jomās. Lai motora rotors grieztos, ir nepieciešams rotējošs magnētiskais lauks. Parastajos līdzstrāvas motoros šī rotācija tiek veikta mehāniski izmantojot otas, kas slīd gar kolektoru. Tas izraisa dzirksteļošanu, un turklāt berzes un suku nodiluma dēļ šādiem motoriem nepieciešama pastāvīga apkope.

Pateicoties tehnoloģiju attīstībai, kļuva iespējams radīt rotējošu magnētisko lauku elektroniski, kas tika iemiesota bezsuku līdzstrāvas motoros (BLDC).

Ierīce un darbības princips

BDPT galvenie elementi ir:

• rotors uz kuriem ir piestiprināti pastāvīgie magnēti;
• stators uz kuriem ir uzstādīti tinumi;
• elektroniskais kontrolieris.

Pēc konstrukcijas šāds dzinējs var būt divu veidu:

ar rotora (ievadītāja) iekšējo izvietojumu

ar ārējo rotoru izvietojumu (ārējais)

Pirmajā gadījumā rotors griežas statora iekšpusē, bet otrajā gadījumā rotors griežas ap statoru.

iebraucējs dzinējs izmanto, kad nepieciešams iegūt liels ātrums rotācija. Šim motoram ir vienkāršāka standarta konstrukcija, kas ļauj motora uzstādīšanai izmantot fiksētu statoru.

apsteidzošs dzinējs piemērots saņemšanai liels brīdis plkst zemi apgriezieni. Šajā gadījumā dzinējs ir uzstādīts, izmantojot fiksētu asi.

iebraucējs dzinējs augsts apgriezienu skaits, zems griezes moments. apsteidzošs dzinējs- mazs ātrums, liels griezes moments.

BLDT stabu skaits var būt atšķirīgs. Pēc polu skaita var spriest par dažām motora īpašībām. Piemēram, motoram ar rotoru ar 2 poliem ir lielāks apgriezienu skaits un mazs griezes moments. Motoriem ar palielinātu stabu skaitu ir lielāks brīdis, bet mazāk pagriezienu. Mainot rotora polu skaitu, jūs varat mainīt dzinēja apgriezienu skaitu. Tādējādi, mainot dzinēja konstrukciju, ražotājs var izvēlēties nepieciešamie parametri dzinēja griezes moments un apgriezieni minūtē.

BDPT direktorāts

Ātruma regulators, izskats

Izmanto, lai vadītu bezsuku motoru īpašs kontrolieris - motora vārpstas ātruma regulators līdzstrāva. Tās uzdevums ir ģenerēt un ievadīt īstais brīdis uz vajadzīgo vajadzīgā sprieguma tinumu. Ierīču kontrollerī, ko darbina no 220 V tīkla, visbiežāk tiek izmantota invertora ķēde, kurā strāva ar frekvenci 50 Hz vispirms tiek pārveidota par D.C., un pēc tam impulsa platuma modulētos (PWM) signālos. Lai pievadītu spriegumu statora tinumiem, tiek izmantoti jaudīgi elektroniskie slēdži uz bipolāriem tranzistoriem vai citiem jaudas elementiem.

Motora jaudas un apgriezienu skaita regulēšana tiek veikta, mainot impulsu darba ciklu un līdz ar to arī dzinēja statora tinumiem pievadītā sprieguma efektīvo vērtību.

Ātruma regulatora shematiskā diagramma. K1-K6 - taustiņi D1-D3 - rotora pozīcijas sensori (Hall sensori)

Svarīgs jautājums ir savlaicīga savienojuma izveide elektroniskās atslēgas katram tinumam. Lai to nodrošinātu regulatoram jānosaka rotora pozīcija un tā ātrums. Lai iegūtu šādu informāciju, var izmantot optiskos vai magnētiskos sensorus (piemēram, zāles sensori), kā arī reversos magnētiskos laukus.

Biežāka lietošana zāles sensori, kas reaģēt uz magnētiskā lauka klātbūtni. Sensori ir novietoti uz statora tā, lai tos ietekmētu rotora magnētiskais lauks. Dažos gadījumos sensori tiek uzstādīti ierīcēs, kas ļauj mainīt sensoru novietojumu un attiecīgi pielāgot laiku.

Rotora ātruma regulatori ir ļoti jutīgi pret caur to plūstošo strāvas daudzumu. Ja izvēlaties uzlādējams akumulators ar lielāku izejas strāvu regulators izdegs! Izvēlieties pareizo īpašību kombināciju!

Priekšrocības un trūkumi

Salīdzinot ar parastie dzinēji BDPT ir šādas priekšrocības:

• augsta efektivitāte;
• augsta veiktspēja;
• iespēja mainīt ātrumu;
• nav dzirkstošu otu;
• nelieli trokšņi, gan audio, gan augstfrekvences diapazonā;
• uzticamība;
• spēja izturēt griezes momenta pārslodzi;
• izcili izmēra un jaudas attiecība.

Bezsuku motors ir ļoti efektīvs. Tas var sasniegt 93-95%.

DB mehāniskās daļas augstā uzticamība ir izskaidrojama ar to, ka tajā tiek izmantoti lodīšu gultņi un nav birstes. Demagnetizācija pastāvīgie magnēti notiek diezgan lēni, īpaši, ja tie ir izgatavoti, izmantojot retzemju elementus. Lietojot strāvas aizsardzības kontrolierī, šī mezgla kalpošanas laiks ir diezgan augsts. Patiesībā BLDC kalpošanas laiku var noteikt pēc lodīšu gultņu kalpošanas laika.

BDP trūkumi ir vadības sistēmas sarežģītība un augstās izmaksas.

Pieteikums

BDTP darbības jomas ir šādas:

• modeļu veidošana;
• medicīna;
• automobiļu rūpniecība;
• Naftas un gāzes rūpniecība;
• Ierīces;
• militārais aprīkojums.

Lietošana DB lidmašīnu modeļiem dod ievērojamas priekšrocības jaudas un izmēru ziņā. Salīdzinot parasto Speed-400 suku motoru un tās pašas klases Astro Flight 020 BDTP, redzams, ka pirmā tipa motora efektivitāte ir 40-60%. Otrā efektivitāte dzinējs tādos pašos apstākļos var sasniegt 95%. Tādējādi DB izmantošana ļauj gandrīz dubultot modeļa jaudas daļas jaudu vai tā lidojuma laiku.

Zemā trokšņa un apkures trūkuma dēļ darbības laikā BLDC plaši izmanto medicīnā, īpaši zobārstniecībā.

Automašīnās šādus dzinējus izmanto stikla pacēlāji, elektriskie stikla tīrītāji, lukturu mazgātāji un sēdekļu pacelšanas elektriskās vadības ierīces.

Nav komutatoru un birstes dzirkstelesļauj izmantot datubāzi kā bloķēšanas ierīču elementus naftas un gāzes rūpniecībā.

Kā piemēru datu bāzes izmantošanai mājsaimniecības ierīces jūs varat atzīmēt veļas mašīna ar LG tiešo bungu piedziņu. Šis uzņēmums izmanto Outrunner tipa BDTP. Uz motora rotora ir 12 magnēti, bet uz statora - 36 induktori, kas ir uztīti ar stiepli ar 1 mm diametru uz magnētiski vadošām tērauda serdeņiem. Spoles ir savienotas virknē ar 12 spolēm katrā fāzē. Katras fāzes pretestība ir 12 omi. Hall sensors tiek izmantots kā rotora pozīcijas sensors. Motora rotors ir pievienots veļas mazgājamās mašīnas vannai.

Visur šis dzinējs tiek izmantots datoru cietajos diskos, kas padara tos kompaktus, CD un DVD diskdziņos un mikroelektronisko ierīču dzesēšanas sistēmās un ne tikai.

Līdzās mazjaudas un vidējas jaudas DU, lieli BLDC arvien vairāk tiek izmantoti lieljaudas, jūras un militārajā rūpniecībā.

DB liela jauda paredzēts ASV flotei. Piemēram, Powertec ir izstrādājis 220 kW 2000 apgr./min CBTP. Dzinēja griezes moments sasniedz 1080 Nm.

Izņemot noteiktas jomas, DB tiek izmantoti darbgaldu, prešu, plastmasas apstrādes līniju projektēšanā, kā arī vēja enerģijā un paisuma viļņu enerģijas izmantošanā.

Raksturlielumi

Galvenās motora īpašības:

• nominālā jauda;
• maksimālā jauda;
• maksimālā strāva;
• maksimums darba spriegums ;
• maksimālais ātrums(vai Kv koeficients);
• tinumu pretestība;
• svina leņķis;
• darba režīms;
• kopējās svara īpašības dzinējs.

Galvenais dzinēja rādītājs ir tā nominālā jauda, ​​tas ir, jauda, ​​ko dzinējs ģenerē ilgu laiku.

Maksimālā jauda- tā ir jauda, ​​ko dzinējs var dot īsu laika periodu, nesabrūkot. Piemēram, iepriekš minētajam bezsuku motoram Astro Flight 020 tas ir 250 vati.

Maksimālā strāva. Astro Flight 020 tas ir 25 A.

Maksimālais darba spriegums- spriegums, ko var izturēt motora tinumi. Astro Flight 020 ir iestatīts darbam no 6 V līdz 12 V.

Maksimālais dzinēja apgriezienu skaits. Dažreiz pasē ir norādīts Kv koeficients - motora apgriezienu skaits uz voltu. Astro lidojumam 020 Kv= 2567 apgr./min. Šajā gadījumā maksimālais skaits apgr./min var noteikt, reizinot šo koeficientu ar maksimālo darba spriegumu.

Parasti tinumu pretestība dzinējiem ir desmitdaļas vai tūkstošdaļas omu. Astro Flight 020 R= 0,07 omi. Šī pretestība ietekmē BPDT efektivitāti.

svina leņķis apzīmē pārslēgšanas spriegumu virzību uz tinumiem. Tas ir saistīts ar tinumu pretestības induktīvo raksturu.

Darbības režīms var būt ilgtermiņa vai īslaicīgs. Ilgstoši darbojoties, dzinējs var darboties ilgu laiku. Tajā pašā laikā tā radītais siltums tiek pilnībā izkliedēts un tas nepārkarst. Šajā režīmā motori darbojas, piemēram, ventilatoros, konveijeros vai eskalatoros. Momentārais režīms tiek izmantots tādām ierīcēm kā lifts, elektriskais skuveklis. Šajos gadījumos dzinējs darbojas īsu laiku un pēc tam ilgu laiku atdziest.

Dzinēja pasē ir norādīti tā izmēri un svars. Turklāt, piemēram, dzinējiem, kas paredzēti gaisa kuģu modeļiem, ir norādīti nosēšanās izmēri un vārpstas diametrs. Jo īpaši Astro Flight 020 dzinējam ir sniegtas šādas specifikācijas:

• garums ir 1,75”;
• diametrs ir 0,98”;
• vārpstas diametrs ir 1/8”;
• svars ir 2,5 unces.

Secinājumi:

1. Modelēšanā, dažādās tehniskajiem produktiem, rūpniecībā un aizsardzības tehnoloģijās tiek izmantoti BLDT, kuros rotējošo magnētisko lauku ģenerē elektroniskā shēma.
2. Atbilstoši to konstrukcijai BLDC var būt ar iekšējo (inrunner) un ārējo (outrunner) rotoru izvietojumu.
3. Salīdzinot ar citiem motoriem, BLDC motoriem ir vairākas priekšrocības, no kurām galvenās ir suku un dzirksteļu trūkums, augsta efektivitāte un augsta uzticamība.

Mazliet vēstures:

Visu dzinēju galvenā problēma ir pārkaršana. Rotors griezās kaut kāda statora iekšienē, un tāpēc siltums no pārkaršanas nekur nepazuda. Cilvēkiem radās ģeniāla ideja: griezt nevis rotoru, bet statoru, kas rotācijas laikā tiktu atdzesēts ar gaisu. Kad šāds dzinējs tika izveidots, tas tika plaši izmantots aviācijā un kuģu būvē, un tāpēc tas tika saukts par Brushless Motor.

Drīz tika izveidots elektriskais analogs bezsuku motors. Viņi to sauca par bezsuku motoru, jo tam nebija kolektoru (suku).

Bezsuku motors.

Brushless (brushless angļu) elektromotori nonāca pie mums salīdzinoši nesen, nesen 10-15 gadus vecs. Atšķirībā no kolektoru motoriem tos darbina trīsfāzu maiņstrāva. Bezsuku motori darbojas efektīvi plašākā apgriezienu diapazonā, un tiem ir vairāk augsta efektivitāte . Tajā pašā laikā dzinēja konstrukcija ir salīdzinoši vienkārša, tam nav birstes komplekta, kas pastāvīgi berzē pret rotoru un rada dzirksteles. Var teikt, ka bezsuku motori praktiski nenolietojas. Bezsuku motoru izmaksas ir nedaudz augstākas nekā suku motoriem. Tas ir tāpēc, ka visiem bezsuku motoriem ir gultņi, un tie parasti ir augstākas kvalitātes.

Testi ir parādījuši:
Stienis ar skrūvi 8x6 = 754 grami,
RPM = 11550 apgr./min,
Enerģijas patēriņš = 9 vati(bez skrūves) , 101 vats(ar skrūvi),

Jauda un efektivitāte

Jaudu var aprēķināt šādi:
1) Jaudu mehānikā aprēķina pēc šādas formulas: N=F*v, kur F ir spēks un v ir ātrums. Bet, tā kā skrūve ir statiskā stāvoklī, nav nekādas kustības, izņemot rotāciju. Ja šis motors ir uzstādīts uz lidmašīnas modeļa, tad būtu iespējams izmērīt ātrumu (tas ir vienāds ar 12 m / s) un aprēķināt lietderīgo jaudu:
N noderīga = 7,54 * 12 \u003d 90,48 vati
2) efektivitāte elektriskais motors tiek atrasts pēc šādas formulas: Efektivitāte = N noderīgs / N iztērēts * 100%, Kur N izmaksas = 101 vats
Efektivitāte = 90,48/101 * 100% = 90%
Vidēji bezsuku motoru efektivitāte ir reāla un svārstās ap 90% (augstākā efektivitāte, kas sasniegta ar šāda veida motoriem ir 99.68% )

Dzinēja specifikācijas:

Spriegums: 11,1 volts
Apgrozījums: 11550 apgr./min
Maksimālā strāva: 15A
Jauda: 200 vati
Grūdiens: 754 grami (skrūve 8x6)

Secinājums:

Jebkuras lietas cena ir atkarīga no tās ražošanas apjoma. Ražotāji bezsuku motori vairojas kā sēnes pēc lietus. Tāpēc es gribu ticēt, ka tuvākajā nākotnē cenu kontrolieri un brushless dzinēji nokritīs kā uzkrita uz radiovadības iekārtu... Mikroelektronikas iespējas ar katru dienu paplašinās, kontrolieru izmēri un svars pamazām samazinās. Var pieņemt, ka tuvākajā laikā kontrolieri tiks iebūvēti tieši dzinējos! Varbūt nodzīvosim līdz šai dienai...

Noteikti katram iesācējam, kurš savu dzīvi pirmo reizi savienoja ar radiovadāmiem elektriskajiem modeļiem, pēc rūpīgas pildījuma izpētes rodas jautājums. Kas ir kolekcionārs un? Kuru no tiem labāk likt uz sava radiovadāmā elektriskā modeļa?

Matētajiem motoriem, ko tik bieži izmanto radiovadāmo elektrisko modeļu barošanai, ir tikai divi izejoši barošanas vadi. Viens no tiem ir "+", otrs ir "-". Savukārt tie ir savienoti ar ātruma regulatoru. Pēc kolektora motora izjaukšanas tur vienmēr atradīsiet 2 izliektus magnētus, vārpstu kopā ar enkuru, uz kuras ir uztīts vara vītne (stieple), kur vienā vārpstas pusē ir zobrats, bet otrā pusē ir ir kolektors, kas samontēts no plāksnēm, kas ietver tīru varu.

Kolektora motora darbības princips

Elektriskā strāva (līdzstrāva vai līdzstrāva), plūstot uz armatūras tinumiem (atkarībā no to skaita katram pēc kārtas), rada tajos elektromagnētisko lauku, kura vienā pusē ir dienvidu pols, bet otrā – ziemeļpols.

Daudzi cilvēki to zina, ja paņemat divus magnētus un piestiprināt tos tāda paša nosaukuma stabi viens otram, tad par velti nesanāks un ja pieķersies ar pretējiem nosaukumiem, tad pielips tā, ka ne vienmēr var atdalīt.

Tātad šis elektromagnētiskais lauks, kas rodas jebkurā no armatūras tinumiem, mijiedarbojoties ar katru statora magnētu polu, virza (rotācijas) pašu armatūru. Tālāk strāva iet caur kolektoru un sukām uz nākamo tinumu, un tā secīgi, pārejot no viena armatūras tinuma uz otru, motora vārpsta griežas kopā ar armatūru, bet tikai tik ilgi, kamēr tai tiek pievadīts spriegums.

Standarta kolektora motorā armatūrai ir trīs stabi (trīs tinumi) - tas tiek darīts, lai dzinējs “nepieķertos” vienā pozīcijā.

Kolektoru motoru mīnusi

Pats par sevi kolektoru motori labi pastrādā ar savu darbu, bet tas ir tikai līdz brīdim, kad rodas nepieciešamība no tiem izvadīt pēc iespējas lielāku ātrumu. Tas viss attiecas uz iepriekš minētajām sukām. Tā kā tie vienmēr ir ciešā kontaktā ar kolektoru, kā rezultātā liels ātrums to saskares vietā rodas berze, kas nākotnē izraisīs abu ātru nodilumu un pēc tam novedīs pie efektīvās elektriskās jaudas zuduma. dzinējs. Tas ir būtiskākais šādu motoru trūkums, kas anulē visas tā pozitīvās īpašības.

Bezsuku motora darbības princips

Šeit ir otrādi, šāda tipa motoriem nav gan birstes, gan kolektora. Tajos esošie magnēti atrodas stingri ap vārpstu un darbojas kā rotors. Ap to ir novietoti tinumi, kuriem jau ir vairāki magnētiskie stabi. Uz bezsuku motoru rotora ir uzstādīts tā sauktais sensors (sensors), kas kontrolēs tā pozīciju un pārsūtīs šo informāciju procesoram, kas darbojas kopā ar rotācijas ātruma regulatoru (datu apmaiņa par rotora stāvokli notiek vairāk nekā 100 reizes sekundē). Rezultātā mēs iegūstam vienmērīgāku paša motora darbību ar maksimālu efektivitāti.

Bezsuku motori var būt ar sensoru (sensoru) un bez tā. Sensora neesamība nedaudz samazina motora efektivitāti, tāpēc to trūkums, visticamāk, nesatrauks iesācēju, bet, no otras puses, cenu zīme jūs patīkami pārsteigs. Tos ir viegli atšķirt vienu no otra. Motoriem ar sensoru papildus 3 resniem barošanas vadiem ir arī papildus tievu cilpa, kas iet uz ātruma regulatoru. Nav vērts dzenāties pēc motoriem ar sensoru gan iesācējam, gan amatierim, jo ​​tikai profesionāļi novērtēs viņu potenciālu, bet pārējie vienkārši pārmaksās, turklāt ievērojami.

Bezsuku motoru priekšrocības

Gandrīz bez nodiluma daļām. Kāpēc “gandrīz”, jo rotora vārpsta ir uzmontēta uz gultņiem, kuri savukārt mēdz nolietoties, bet to resurss ir ārkārtīgi liels, un to savstarpējā aizvietojamība ir ļoti vienkārša. Šie motori ir ļoti uzticami un efektīvi. Ir uzstādīts rotora stāvokļa sensors. Kolektoru motoros suku darbību vienmēr pavada dzirksteļošana, kas pēc tam rada traucējumus radioiekārtu darbībā. Tātad bez kolekcionāriem, kā jūs jau sapratāt, šīs problēmas ir izslēgtas. Nav berzes, nav pārkaršanas, kas arī ir būtiska priekšrocība. Salīdzinot ar kolektoru motori neprasa papildu pakalpojums darbības laikā.

Bezsuku motoru mīnusi

Šiem motoriem ir tikai viens mīnuss, tā ir cena. Bet, ja paskatās uz to no otras puses un ņem vērā to, ka darbība nekavējoties atbrīvo īpašnieku no tādām nepatikšanām kā atsperu, enkuru, suku, kolektoru nomaiņa, tad jūs varat viegli dot priekšroku pēdējam.