Главное меню

Главное меню

Кузовные работы

Я ХОЧУ эту «модель» .

Обои рабочего стола

Всероссийские соревнования на призы УрФО 2008

Реклама на сайте

Реклама на сайте

Реклама на сайте

Реклама на сайте

Реклама на сайте

Обслуживание бесколлекторных моторов

Обслуживание бесколлекторных моторов

Автор статьи: Shane Archer.
Автор перевода: Владислав Ярополов.

Несмотря на то, что бесколлекторные моторы расхваливаются, как не требующие обслуживания, мы часто упускаем из виду тот факт, что это говорится в основном по сравнению с их коллекторными собратьями, а не утверждение само по себе. Так же как и любая деталь вашей автомодели, бесколлекторный мотор требует нежной заботы для продолжения работы с максимальной эффективностью. Конечно, у него нет коллектора для проточки или щеток для замены, но он может накапливать грязь так же, как и любой другой мотор, его подшипники могут изнашиваться, а мокрые или поврежденные провода могут приводить к проблемам эксплуатации или даже к повреждению мотора. Возможность установить бесколлекторный мотор и забыть про него, является большим удобством, но если вы посвятите немного вашего времени для обслуживания вашего бесколлекторного мотора, вы будете вознаграждены мотором, который будет отлично работать на протяжении очень долгого времени.

• Шестигранные отвертки
• Жидкое масло для подшипников
• Очиститель для электромоторов в аэрозольной упаковке
• Кисть
• Тряпка
• Приспособление для извлечения подшипников (необязательно)

Начните с очистки

Когда после заездов вы устраиваетесь для обслуживания вашей автомодели, есть несколько простых задач, которые вы должны всегда выполнить со своим бесколлекторным мотором. Во-первых, в первую очередь вы должны убедиться, что мотор чистый, так как грязь может повредить бесколлекторный мотор так же, как коллекторный мотор. Используйте кисть или тряпку для очистки поверхности мотора, осмотрите мотор на предмет очевидных повреждений.

Проверьте его состояние

Так как бесколлекторные моторы не имеют значительного сопротивления при прокручивании, обычно очень легко обнаружить, если что-нибудь вызывает заедание в моторе. Вытащив мотор из автомодели и очистив его, поверните якорь для проверки на любые помехи во вращении якоря. Если вы чувствуете, что вращение не такое свободное, как это должно быть, вам необходимо разобрать и очистить мотор.

Проверьте состояние проводки

Ваш бесколлекторный мотор имеет несколько проводов, выходящих из него, и каждый из них очень важен. Надеемся, что ваша проводка достаточно хорошо защищена от движущихся частей и других внешних воздействий, но даже если это так, неприятности могут случаться и провода могут быть порваны или протерты. Удостоверьтесь, что жилы в проводах не вылезли наружу, и что нет опасности контакта между проводами. Если изоляция на проводах порвана или жилы вылезли наружу, используйте изоляционную ленту для изоляции проводов.

Смазка
Главная точка контакта между мотором и внешней средой — это частично открытые подшипники, и вам нужно, чтобы они вращались настолько свободно, насколько это возможно. После очистки мотора, удостоверьтесь, что вы капнули в подшипники несколько капель масла для подшипников. Смазка поможет им свободно вращаться и отбрасывать наружу мусор.

Время от времени, или если вы заметите проблему, вам необходимо разбирать ваш бесколлекторный мотор для осмотра и очистки. Не беспокойтесь, этот процесс очень прост, намного проще, чем разборка коллекторного мотора.

1. Демонтаж
Снимите мотор с автомодели, и отпаяйте провода или отсоедините проводку, если это возможно. Когда вы сделали это, очистите область вокруг посадочного места мотора и везде, где еще может собраться мусор.

2. Разборка
Большинство бесколлекторных моторов разбираются легко и быстро с помощью шестигранных отверток, с передней или задней стороны корпуса, или с обоих сторон. Разберите ваш мотор на части и положите их перед собой.

3. Очистка
Как и в любом коллекторном моторе, грунт и грязь могут откладываться на внутренней поверхности корпуса мотора, поэтому очистите вращающиеся части и сам корпус мотора. Облейте аэрозольным очистителем для электромоторов корпус мотора и дайте ему высохнуть перед сборкой. Также протрите якорь мотора.

4. Смазка
Так как вы только что очистили корпус мотора и вместе с ним подшипники, вам необходимо повторно смазать их. Капните несколько капель жидкого масла для подшипников в каждый подшипник. Если после очистки и смазки подшипников, они по-прежнему кажутся засоренными или застревают, вам необходимо заменить их на новые, прежде чем использовать мотор.

5. Замена подшипников
Если вам необходимо заменить подшипники, проконсультируйтесь с руководством по эксплуатации или с производителем мотора, чтобы не ошибиться с размером подшипников. Попытайтесь найти подшипники с металлической защитой, так как они более эффективно защищают от повреждения и попадания грязи, чем подшипники с резиновой или тефлоновой защитой. Если у вас есть таковое, используйте приспособление для извлечения подшипников для того, чтобы вытащить подшипники из корпуса мотора, а затем вставьте новые подшипники обратно на место. Капните внутрь новых подшипников пару капель масла для подшипников.

6. Сборка и установка
Вы все сделали! Соберите ваш мотор и затем установите его в вашу автомодель.

Теперь, все выглядит совсем неплохо, не так ли? По сравнению с коллекторными моторами, обслуживание бесколлекторных моторов настолько легко, насколько это только возможно. Потратив несколько минут, вы получаете моторную установку, которая продолжает быть эффективной и безотказной, и обещает работать еще долгое время. Не существует такого понятия, как не требующий обслуживания мотор, но бесколлекторные двигатели крайне близки к этому.

Бесколлекторные двигатели

Бесколлекторный электродвигатель (вентильный электродвигатель) — это синхронный двигатель, основанный на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, суть которого заключается в управлении вектором магнитного поля статора в зависимости от положения ротора. Данный тип двигателей был создан с целью улучшения свойств коллекторных электродвигателей постоянного тока.
Бесколлекторный двигатель объединяет в себе лучшие качества бесконтактных двигателей и двигателей постоянного тока.

FL42BLS

Крутящий момент 0.62

Скорость 4000 об/мин

FL57BLS

Крутящий момент 0.55

Скорость 4000 об/мин

FL86BLS

Крутящий момент 3.5

Скорость 3000 об/мин

FL57BLS-JB

Крутящий момент 3.5

Скорость 26.6 — 1333 об/мин

FL86BLS-JB

Крутящий момент до 50 кг×см

Скорость 20 — 1000 об/мин

Устройство, принцип работы бесколлекторного двигателя

Бесколлекторные двигатели (BLDC — brushless DC motors) или, как их еще называют, вентильные двигатели или шпиндельные двигатели, обладают высокой динамикой и точностью позиционирования, большой перегрузочной способностью двигателя к моменту, а также высоким КПД двигателя – более 90%. Благодаря отсутствию трущихся частей в бесколлекторном двигателе возможно его применения во взрывоопасной и агрессивной среде.

Бесколлекторные двигатели состоят из статора традиционной обмотки, в зависимости от способа укладки витков он бывает BLDC – для двигателей имеющих обратную электродвижущую силу и PMSM – для двигателей питающихся синусоидальным током, ротора в котором используются магниты постоянного тока и датчика положения ротора.

Датчик положения ротора, встроенный в корпус двигателя, вырабатывает сигналы управления моментами времени и последовательностью коммутации токов в обмотках статора. Все поставляемые нами бесколлекторные электродвигатели имеют по три встроенных датчика Хола (Honeywell), расположенных под углом 120 градусов друг к другу.

Все бесколлекторные двигатели мы поставляем вместе с блоками управления, производимыми на том же заводе, что и сами двигатели (Fulling Motor, Китай), что гарантирует идеальную «совместимость» блоков управления и двигателей. Некоторые наши клиенты (как правило, использующие бесколлекторные двигатели в массовой серийной продукции с большими объемами выпуска) предпочитают разрабатывать устройства управления бесколлекторным двигателем самостоятельно. При этом они имеют возможность наиболее полно учесть нюансы рабочих режимов двигателей, и максимально снизить цену (себестоимость) блока управления бесколлекторным двигателем.

Бесколлекторные двигатели не имеют недостатков, присущих асинхронным двигателям (потребление реактивной мощности, потери в роторе) и синхронным двигателям (пульсация частоты вращения, выпадение из синхронизма).

Как и у коллекторных двигателей момент бесколлекторных двигателей прямо пропорционален току, а скорость зависит от напряжения питания и нагружающего момента.
Но бесколлекторные двигатели имеют преимущество по сравнению с коллекторными — это отсутствие трущихся и истираемых частей, переключающихся контактов и т.п. и, как следствие, высокий ресурс.

Основные достоинства бесколлекторных (вентильных) двигателей:

• высокое быстродействие и динамика, точность позиционирования
• линейность нагрузочных характеристик
• широкий диапазон изменения частоты вращения
• большая перегрузочная способность по моменту
• высокий срок службы (ресурс электродвигателя ограничен, по большому счету, только сроком службы подшипников)
• высокая надёжность и повышенный ресурс работы за счёт отсутствия скользящих электрических контактов
• низкий перегрев электродвигателя, при работе в режимах с возможными перегрузками
• существенно более низкий уровень электромагнитных шумов по сравнению с коллекторными моторами

Области применения бесколлекторных двигателей

С силу своих достоинств бесколлекторные двигатели получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. Незаменимыми оказываются они в медицинской технике — низкий уровень электромагнитных излучений, низкий уровень шума и высокий ресурс определили лидирующую роль бесколлекторного привода во многих узлах медицинской аппаратуры. Также бесколлекторные электродвигатели традиционно используются для работы в опасных средах. Отсутствие трущихся частей, способных вызвать искру, позволяет применять бесколлекторные двигатели в нефтегазовой промышленности, например, в качестве трубозапорных приводов для нефте- и газопроводов.

Тел: +7 (812) 716-28-88
Факс: +7 (812) 622-05-40

В чем разница между щеточными и бесщеточными двигателями?

Все чаще на просторах интернет-магазинов можно найти инструменты с двумя типами двигателей. Инструменты и садовая техника WORX также не отстают от современных трендов при производстве техники, так что на нашем сайте вы тоже можете найти специальную характеристику двигателя — щеточный или бесщеточный. Так что же это за характеристика, на что она влияет и в чем принципиальные отличия инструментов с тем или иным двигателем? Давайте разбираться.

Устройство и принцип действия щеточного двигателя

Щеточный двигатель по-другому еще называется коллекторным. Состоит двигатель из нескольких важных частей.

Ротор — по-другому, якорь. Как раз он вращается внутри и преобразует электрическую энергию в механическую. Якорь обмотан медной проволокой (обмоткой) с разных сторон ротора. За счет прохождения тока через проволоку создается магнитное поле, которое в свою очередь и создает вращение элемента.

На обмотке в бесщеточном двигателе установлен коммутатор, который используется для переключения с одной обмотки на другую, что позволяет менять направление вращения ротора. Этот коммутатор и есть коллектор, от которого взял свое название двигатель.

Чтобы напряжение передалось на обмотки, а ток прошел через коллектор в двигатель устанавливаются специальные щетки. Щетки обычно состоят из графита; они всегда контактируют с коммутатором и обеспечивают подачу энергии к катушкам с обмоткой. Есть две щетки, и каждая из них подключается к противоположному полюсу батареи. Это гарантирует, что при вращении ротора ток, протекающий к катушкам, постоянно меняет направление. Это приводит к необходимому изменению магнитного поля, которое позволяет ротору продолжать вращаться.

Все вышеописанные элементы установлены в статор. Статор — неподвижных элемент двигателя, в котором могут быть либо еще одна катушка с проволокой, либо постоянный магнит. За счет того или другого элемента и создается магнитное поле обратной полярности ротору, из-за чего тот вращается.

Коллекторные двигатели могут работать от переменного напряжения, так как при смене полярности ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление, в результате чего вращательный момент не меняет своего направления.

Плюсы и минусы щеточного двигателя

Так мы с вами вкратце разобрались с устройством щеточного двигателя. Теперь в чем же его плюсы и минусы?

Плюсы

Минусы

Устройство и принцип действия бесщеточного двигателя

Теперь давайте разберем принцип работы бесщеточного двигателя. Как понятно из названия, его принципиальное отличие в отсутствии щеток. Но как же он тогда работает? Как нужная энергия поступает в двигатель?

В устройстве бесщеточного двигателя также присутствует ротор и статор — основные элементы любого мотора. Но при этом отсутствует коллектор, соответственно и двигатель по-другому называется бесколлекторным. Если у щеточного двигателя работа происходит за счет электро-механической смены полярности, то в бесщеточном двигателе все работает благодаря электромагнитной индукции. Также отличается местоположение обмотки — здесь она располагается на статоре, в отличие от предыдущего вида двигателя.

Вместо щеток и коллектора в бесщеточном двигателе установлены датчики Холла и контроллер, который контролирует подачу напряжения на катушки для создания индуктивности, а также положение ротора и скорость его вращения.

Когда плата подает на обмотку ток, создается тоже противоположное магнитное поле, и магниты на роторе начинают вращаться.

Еще одной особенностью бесщеточных двигателей нужно назвать их типы. Двигатели бывают двух типов — синхронный и асинхронный. В синхронном двигателе частота вращений ротора равна частоте вращений магнитного поля — то есть один оборот ротор совершает после одного полного прохождения тока через катушку. А в асинхронном двигателе обратная ситуация — частота вращений ротора меньше, чем частота вращения магнитного поля. То есть ток проходит через катушку быстрее.

Плюсы и минусы бесщеточного двигателя

Если с устройством бесщеточного двигателя мы разобрались, то теперь давайте рассмотрим положительные и отрицательные стороны инструментов с бесщеточными моторами.

Плюсы:

Минусы:

Но не бывает все настолько радужно. Даже у инструментов с бесщеточными двигателями есть и свои недостатки. Так сказать, ложка дегтя в бочке меда.

1. К минусам, в первую очередь стоит отнести стоимость инструментов. Техника с бесщеточным мотором в цене дороже, чем упрощенные модели со щеточным двигателем.
2. Вторым недостатком бесколлекторных инструментов может быть сложное и дорогое техническое обслуживание. Бесщеточный двигатель — технологичное устройство, для работы с которым нужны знания в микроэлектронике. К счастью, в сотрудники наших сервисных центров знают и умеют обслуживать бесколлекторные двигатели.

Итоги сравнения щеточного и бесщеточного двигателей

Если сравнивать инструменты с разными видами двигателей, то можно смело сказать, что техника с бесщеточным двигателем надежнее и мощнее. Но нужно учитывать тот факт, что ориентирована такая техника больше на профессиональные работы. В быту же и инструменты со щеточным двигателем отлично справятся со своими задачами. Потому перед покупкой инструмента заранее определите цели, для которых вы будете использовать инструменты.

В ассортименте компании WORX есть инструменты и со щеточными и с бесщеточными двигателями. Чтобы определить какой именно тип двигателя установлен в инструменте, обратите внимание на иллюстрацию в карточке товара — в бесщеточных моделях есть специальная пометка «BRUSHLESS MOTOR».

Что такое бесколлекторный двигатель?

Типы моторов?

Двигатели/моторы в мультироторных аппаратах бывают двух типов:

1. Коллекторные/Brushed (др. названия: DC)/Сoreless.
2. Бесколлекторные/Brushless.

Их главное отличие в том, что у коллекторного двигателя обмотки находятся на роторе (вращающейся части), а у бесколлекторного — на статоре. Не вдаваясь в подробности скажем, что бесколлекторный двигатель предпочтительнее коллекторного поскольку наиболее удовлетворяет требованиям, ставящимся перед ним. Поэтому в этой статье речь пойдёт именно о таком типе моторов. Подробно о разнице между бесколлекторными и коллекторными двигателями можно прочесть в этой статье.

Несмотря на то, что применяться БК-моторы начали сравнительно недавно, сама идея их устройства появилась достаточно давно. Однако именно появление транзисторных ключей и мощных неодимовых магнитов сделало возможным их коммерческое использование.

Устройство БК — моторов

Конструкция бесколлекторного двигателя состоит из ротора на котором закреплены магниты и статора на котором располагаются обмотки. Как раз по взаиморасположению этих компонентов БК-двигатели делятся на inrunner и outrunner.

В мультироторных системах чаще применяется схема Outrunner, поскольку она позволяет получать наибольший крутящий момент.

Плюсы и минусы БК — двигателей

Плюсы:

• Упрощённая конструкция мотора за счёт исключения из неё коллектора.
• Более высокий КПД.
• Хорошее охлаждение.
• БК-двигатели могут работать в воде! Однако не стоит забывать, что из-за воды на механических частях двигателя может образоваться ржавчина и он сломается через какое-то время. Для избежания подобных ситуаций рекомендуется обрабатывать двигатели водоотталкивающей смазкой.
• Наименьшие радиопомехи.

Минусы:

Из минусов можно отметить только невозможность применения данных двигателей без ESC (регуляторы скорости вращения). Это несколько усложняет конструкцию и делает БК-двигатели дороже коллекторных. Однако если сложность конструкции является приоритетным параметром, то существуют БК-двигатели с встроенными регуляторами скорости.

Как выбрать двигатели для коптера?

При выборе бесколлекторных двигателей в первую очередь следует обратить внимание на следующие характеристики:

• Максимальный ток — эта характеристика показывает какой максимальный ток может выдержать обмотка двигателя за небольшой промежуток времени. Если превысить это время, то неизбежен выход двигателя из строя. Так же этот параметр влияет на выбор ESC.
• Максимальное напряжение — так же как и максимальный ток, показывает какое напряжение можно подать на обмотку в течение короткого промежутка времени.
• KV — количество оборотов двигателя на один вольт. Поскольку этот показатель напрямую зависит от нагрузки на вал мотора, то его указывают для случая, когда нагрузки нет.
• Сопротивление — от сопротивления зависит КПД двигателя. Поэтому чем сопротивление меньше — тем лучше.