Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое бесколлекторный двигатель для автомоделей

Что такое бесколлекторный двигатель для автомоделей

Время работы интернет-магазина: Пн-Вс 10:00-20:00

  • Авиамодели
    • Phantom DJI
    • Вертолеты
    • Мультикоптеры
    • Самолеты
      • FPV
      • Бензиновые
      • Копии
      • Летающее крыло
      • Пилотажные
      • Планеры
      • Самолеты игрушки
      • Тренировочные
    • Свободнолетающие
  • Автомодели
    • Mini Z
    • Багги
    • Дрифтовые
    • Коллекционные
    • Краулеры
    • Монстры
    • Мотоциклы
    • Трагги
    • Шорт корс
    • Шоссейные
  • Гоночные коптеры
    • Готовые к полёту
    • Рамы
    • Моторы
    • Электроника
      • Контроллеры
      • ESC регуляторы
      • PDB питание
      • Приёмники
    • Аккумуляторы
    • FPV оборудование
      • Камеры
      • Передатчики приёмники
      • Очки мониторы
      • Антенны
      • Прочее
    • Аксессуары
      • Запчасти
      • Пропеллеры
  • Игрушечное оружие
  • Игрушки
    • Автомодели
    • Военная техника
    • Железные дороги
    • Животные
    • Мягкие игрушки
    • Роботы
    • Танки
  • Судомодели
    • Игрушки
    • Катера
    • Парусные яхты
    • Подводные лодки
  • Электроника
    • Аккумуляторы
    • Выключатели, стабилизаторы
    • Зарядные устройства
    • Измерения
    • Индикаторы питания
    • Коннекторы, провода
    • Оборудование FPV
    • Радиоуправление
    • Регуляторы хода
    • Свет
    • Сервоприводы
    • Симуляторы
    • Системы стабилизации
  • Двигатели
    • Бесколлекторные
    • Внутреннего сгорания (ДВС)
    • Коллекторные
    • Системы охлаждения
    • Топливо
  • Аксессуары
    • GOPRO
    • Osmo
    • Инструмент
    • Кейсы, сумки
    • Материалы
    • Пропеллеры, винты
    • Свечи
    • Стартовое оборудование
    • Химия
  • Запчасти и Тюнинг
    • GOPRO
    • Для вертолетов
      • Align
      • Art-Tech
      • Blade
      • E-Flite
      • E-sky
      • FlySky
      • Great Wall Toys
      • Hubsan
      • Nine Eagles
      • Skyartec
      • Tarot
      • Thunder Tiger
      • UDIRC
      • Walkera
      • WL Toys
    • Для двигателей
    • Для дрифта
    • Для машин
      • Axial
      • Fei Lun
      • Feiyue
      • Himoto
      • HSP
      • LC Racing
      • LOSI/TLR
      • Maverick
      • Nanda
      • RCTurn
      • Subotech
      • Team Magic
      • Thunder Tiger
      • Traxxas
      • WL Toys
      • XLH
    • Для мотоциклов
      • Thunder Tiger
    • Для мультикоптеров
      • Blade
      • BYSTROV
      • DJI
      • E-Flite
      • Eachine
      • Firefly
      • Helicute
      • Hobby King
      • Hubsan
      • Nine Eagles
      • Parrot
      • ReadyToSky
      • RKH
      • Sanlianhuan
      • Sky Hero
      • Sonic Modell
      • T-Motor
      • Tarot
      • UDIRC
      • Walkera
      • Wingsland
      • WL Toys
      • XinXun
      • XIRO
      • XK
      • XLH
      • Yuneec
    • Для самолетов
      • Art-Tech
      • Dynam
      • FMS
      • Hobby King
      • Hubsan
      • IGVA
      • Nine Eagles
      • Precision Aerobatics
      • Skyartec
      • Sonic Modell
      • Tech One
      • Thunder Tiger
      • VolantexRC
      • Колеса (авиа)
      • Прочее
    • Для судомоделей
      • Himoto
      • Joysway
      • PRO Boat
      • TFL
      • VolantexRC
    • Для танков
    • Колеса диски резина
    • Корпуса для автомоделей
    • РАСПРОДАЖА
  • Авиамодели
    • Phantom DJI
    • Вертолеты
    • Мультикоптеры
    • Самолеты
      • FPV
      • Бензиновые
      • Копии
      • Летающее крыло
      • Пилотажные
      • Планеры
      • Самолеты игрушки
      • Тренировочные
    • Свободнолетающие
  • Автомодели
    • Mini Z
    • Багги
    • Дрифтовые
    • Коллекционные
    • Краулеры
    • Монстры
    • Мотоциклы
    • Трагги
    • Шорт корс
    • Шоссейные
  • Гоночные коптеры
    • Готовые к полёту
    • Рамы
    • Моторы
    • Электроника
      • Контроллеры
      • ESC регуляторы
      • PDB питание
      • Приёмники
    • Аккумуляторы
    • FPV оборудование
      • Камеры
      • Передатчики приёмники
      • Очки мониторы
      • Антенны
      • Прочее
    • Аксессуары
      • Запчасти
      • Пропеллеры
  • Игрушечное оружие
  • Игрушки
    • Автомодели
    • Военная техника
    • Железные дороги
    • Животные
    • Мягкие игрушки
    • Роботы
    • Танки
  • Судомодели
    • Игрушки
    • Катера
    • Парусные яхты
    • Подводные лодки
  • Электроника
    • Аккумуляторы
    • Выключатели, стабилизаторы
    • Зарядные устройства
    • Измерения
    • Индикаторы питания
    • Коннекторы, провода
    • Оборудование FPV
    • Радиоуправление
    • Регуляторы хода
    • Свет
    • Сервоприводы
    • Симуляторы
    • Системы стабилизации
  • Двигатели
    • Бесколлекторные
    • Внутреннего сгорания (ДВС)
    • Коллекторные
    • Системы охлаждения
    • Топливо
  • Аксессуары
    • GOPRO
    • Osmo
    • Инструмент
    • Кейсы, сумки
    • Материалы
    • Пропеллеры, винты
    • Свечи
    • Стартовое оборудование
    • Химия
  • Запчасти и Тюнинг
    • GOPRO
    • Для вертолетов
      • Align
      • Art-Tech
      • Blade
      • E-Flite
      • E-sky
      • FlySky
      • Great Wall Toys
      • Hubsan
      • Nine Eagles
      • Skyartec
      • Tarot
      • Thunder Tiger
      • UDIRC
      • Walkera
      • WL Toys
    • Для двигателей
    • Для дрифта
    • Для машин
      • Axial
      • Fei Lun
      • Feiyue
      • Himoto
      • HSP
      • LC Racing
      • LOSI/TLR
      • Maverick
      • Nanda
      • RCTurn
      • Subotech
      • Team Magic
      • Thunder Tiger
      • Traxxas
      • WL Toys
      • XLH
    • Для мотоциклов
      • Thunder Tiger
    • Для мультикоптеров
      • Blade
      • BYSTROV
      • DJI
      • E-Flite
      • Eachine
      • Firefly
      • Helicute
      • Hobby King
      • Hubsan
      • Nine Eagles
      • Parrot
      • ReadyToSky
      • RKH
      • Sanlianhuan
      • Sky Hero
      • Sonic Modell
      • T-Motor
      • Tarot
      • UDIRC
      • Walkera
      • Wingsland
      • WL Toys
      • XinXun
      • XIRO
      • XK
      • XLH
      • Yuneec
    • Для самолетов
      • Art-Tech
      • Dynam
      • FMS
      • Hobby King
      • Hubsan
      • IGVA
      • Nine Eagles
      • Precision Aerobatics
      • Skyartec
      • Sonic Modell
      • Tech One
      • Thunder Tiger
      • VolantexRC
      • Колеса (авиа)
      • Прочее
    • Для судомоделей
      • Himoto
      • Joysway
      • PRO Boat
      • TFL
      • VolantexRC
    • Для танков
    • Колеса диски резина
    • Корпуса для автомоделей
    • РАСПРОДАЖА
  • Мотор T-Motor MCK 2207 1800KV 5-6S для мультикоптеров

Добро пожаловать в интернет-магазин радиоуправляемых моделей Xtreme!

Радиоуправляемые модели в Краснодаре

Радиоуправляемые модели — это желанный подарок не только для детей всех возрастов, но и для взрослых любителей моделизма. В нашем магазине вы можете встретить огромное количество радиоуправляемых моделей автомобилей и комплектующих к ним.

Купить радиоуправляемые модели

Интерактивные игрушки всегда были интереснее своих простых аналогов. И сегодня радиоуправляемые модели машин пользуются огромным спросом. Взрослые и дети с удовольствием выступают в роли опытных пилотов, управляя своей миниатюрной мечтой. Кроме того, ассортимент моделей настолько велик, что иногда вызывает затруднения с выбором. Есть игрушки маленькие и большие, простые и сложные, с электроаккумулятором или двигателем внутреннего сгорания, выбор – только за потенциальным пилотом.

Как же выбрать лучшую игрушку на радиоуправлении?

Несмотря на свое «несерьезное» предназначение, по-настоящему качественные игрушки являются достаточно сложными техническими устройствами. Для их производства применяются современные высокотехнологичные материалы и серьезные научные разработки. Это отражается на стоимости игрушечного товара — чем совершеннее и функциональнее модель, тем дороже она будет стоить. Изготовлением моделей на радиоуправлении сегодня занимаются многие зарубежные компании, хорошо известные в кругах любителей. Выбирая игрушку, не стоит экономить на качестве – достойное изделие будет долго радовать владельца, отличаясь безопасной и надежной эксплуатацией.

Продажа автомобилей сегодня ведется различными торговыми точками – реальными и виртуальными. Дальновидные покупатели обращают внимание на Интернет-магазины, где можно значительно выгоднее купить радиоуправляемые модели Краснодар это или другой город. Экономия на торговых помещениях и обслуживающем персонале позволяет Интернет-магазину поддерживать цены на качественные игрушки и аксессуары на доступном уровне.

Выбирая виртуальную торговую точку, стоит обратить внимание на ассортимент, сопроводительную информацию по товарам, контактные данные для обратной связи, возможность проконсультироваться с грамотными продавцами, быстро оформить заказ и доставку. Отдельные магазины помимо самих моделей предлагают различные комплектующие к ним, а также готовы предложить сборку, обслуживание, ремонт и модернизацию управляемых игрушек. На это стоит обратить внимание, выбирая, где купить радиоуправляемые модели.

Управляемую игрушечную технику можно условно разделить на группы по разным признакам:

1. По степени сложности и готовности к испытаниям. В продаже имеется техника в полной сборке. Она готова к немедленному использованию и требует лишь зарядки аккумулятора или заправки горючим. Это достаточно простые в управлении модели, которые прекрасно подойдут новичкам. Для опытных любителей предлагаются модели в виде набора, требующего сборки и настройки. Такие машины позволяют почувствовать себя не только пилотом, но и конструктором.

2. По принципу работы двигателя.
Два основных вида двигателей, которыми может оснащаться радиоуправляемая техника, – это двигатель внутреннего сгорания или электрический аккумулятор. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Например, радиоуправляемые игрушки с двс отличаются мощностью, скоростью и проходимостью, однако горючее требует осторожности в использовании и регулярной заправки топливного бака. Модели используют в качестве топлива метанол или бензин. Кроме того, двс довольно шумный, а его работа связана с выбросом продуктов сгорания. Электрический аккумулятор требует регулярной и часто продолжительной зарядки, мощность таких машин несколько ниже, однако при этом работают они не так шумно и абсолютно безопасны даже в помещении.

3. По техническим параметрам и характеристикам.
Это наиболее обширная категория, куда входят все основные характеристики и функции игрушек – габариты и масштаб (от 1:32 до 1:8), особенности управления. Для новичков имеются модели с небольшими возможностями – попрактиковавшись в управлении на простых машинах, можно переходить к более сложным видам. Естественно, что дополнительные функции и возможности, а также увеличение габаритных размеров – признаки более высокой стоимости игрушек.

Комплектация радиоуправляемых машин

Не уступают летающей технике в популярности и машины. Они также могут комплектоваться двигателем внутреннего сгорания или электродвигателем, отличаются разнообразием масштабов. Самые большие автомодели (с бензиновым двс) выполняются в масштабе 1:5 от реального размера машины. Это гиганты, способные развивать скорость более 100 км/ч и показывать чудеса проходимости на открытых пространствах. Для использования в помещениях чаще выбирают миниатюрные машины в масштабе 1:32 или 1:24. Машины также различаются по типу шасси (колесной базы) на:

  • — ралли и ралли-кросс;
  • — туринг и туринг-дрифт (шоссейные);
  • — багги (устойчивые на поворотах);
  • — внедорожники;
  • — монстры;
  • — краулеры (вездеходы с повышенной проходимостью).

При выборе машины самое главное — определиться с типом двигателя, шасси и масштабом. Эти характеристики являются основными для моделей автомобилей и позволят всей душой полюбить радиоуправляемые игрушки и детям, и взрослым.

бесколлекторный двигатель

Двигатели используются во многих областях техники. Для того чтобы происходило вращение ротора двигателя необходимо наличие вращающегося магнитного поля. В обычных двигателях постоянного тока это вращение осуществляется механическим способом с помощью щеток, скользящих по коллектору. При этом возникает искрение, а, кроме того, из-за трения и износа щеток для таких двигателей необходимо постоянное техническое обслуживание.

Благодаря развитию техники стало возможным генерировать вращающееся магнитное поле электронным способом, что было воплощено в бесколлекторных двигателях постоянного тока (БДПТ).

Устройство и принцип действия

Основными элементами БДПТ являются:

  • ротор, на котором укреплены постоянные магниты;
  • статор, на котором установлены обмотки;
  • электронный контроллер.

По конструкции такой двигатель может быть двух типов:

с внутренним расположением ротора (inrunner)

с внешним расположением ротора (outrunner)

В первом случае ротор вращается внутри статора, а во втором – ротор крутится вокруг статора.

Двигатель типа inrunner используется в том случае, когда необходимо получить большие обороты вращения. Этот двигатель имеет более простую стандартную конструкцию, которая позволяет использовать неподвижный статор для крепления двигателя.

Двигатель типа outrunner подходит для получения большого момента при низких оборотах. В этом случае крепление двигателя производится с использованием неподвижной оси.

Двигатель типа inrunner — большие обороты, низкий крутящий момент. Двигатель типа outrunner — маленькие обороты, высокий крутящий момент.

Число полюсов в БДПТ может быть разным. По числу полюсов можно судить о некоторых характеристиках двигателя. Например, двигатель с ротором, имеющим 2 полюса, имеет большее число оборотов и малый момент. Двигатели с увеличенным количеством полюсов имеют больший момент, но меньшее число оборотов. Изменением числа полюсов ротора можно менять число оборотов двигателя. Таким образом, изменяя конструкцию двигателя, производитель может подобрать необходимые параметры двигателя по моменту и числу оборотов.

Управление БДПТ

Регулятор оборотов, внешний вид

Для управления бесколлекторным двигателем используется специальный контролер — регулятор скорости вращения вала двигателя постоянного тока. Его задачей является генерация и подача в нужный момент на нужную обмотку необходимого напряжения. В контроллере для приборов с питанием от сети 220 В чаще всего используется инверторная схема, в которой происходит преобразование тока с частотой 50 Гц сначала в постоянный ток, а затем в сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Для подачи питающего напряжения на обмотки статора используются мощные электронные ключи на биполярных транзисторах или других силовых элементах.

Регулировка мощности и числа оборотов двигателя осуществляется изменением скважности импульсов, а, следовательно, и действующим значением напряжения, подаваемого на обмотки статора двигателя.

Принципиальная схема регулятора оборотов. К1-К6 — ключи D1-D3 — датчики положения ротора (датчики Холла)

Важным вопросом является своевременное подключение электронных ключей к каждой обмотке. Для обеспечения этого контроллер должен определять положение ротора и его скорость. Для получения такой информации могут быть использованы оптические или магнитные датчики (например, датчики Холла), а также обратные магнитные поля.

Более распространено использование датчиков Холла, которые реагируют на наличие магнитного поля. Датчики размещаются на статоре таким образом, чтобы на них действовало магнитное поле ротора. В некоторых случаях датчики устанавливают в устройствах, которые позволяют изменять положение датчиков и, соответственно, регулировать угол опережения (timing).

Регуляторы оборотов вращения ротора очень чувствительны к силе тока, проходящего через него. Если вы подберете аккумуляторную батарейку с большей выдаваемой силой тока, то регулятор сгорит! Правильно подбирайте сочетания характеристик!

Достоинства и недостатки

По сравнению с обычными двигателями БДПТ имеют следующие достоинства:

  • большой кпд;
  • высокое быстродействие;
  • возможность изменения частоты вращения;
  • отсутствие искрящих щеток;
  • малые шумы, как в звуковом, так и высокочастотном диапазонах;
  • надежность;
  • способность противостоять перегрузкам по моменту;
  • отличное соотношение габаритов и мощности.

Бесколлекторный двигатель отличается большим кпд. Он может достигать 93-95%.

Высокая надежность механической части БД объясняется тем, что в нем используются шарикоподшипники и отсутствуют щетки. Размагничивание постоянных магнитов происходит довольно медленно, особенно, если они выполнены с использованием редкоземельных элементов. При использовании в контроллере защиты по току срок службы этого узла довольно высок. Фактически срок службы БДПТ может определяться сроком службы шарикоподшипников.

Недостатками БДПТ является сложность системы управления и высокая стоимость.

Применение

Области применения БДТП следующие:

  • создание моделей;
  • медицина;
  • автомобилестроение;
  • нефтегазовая промышленность;
  • бытовые приборы;
  • военная техника.

Использование БД для авиамоделей дает значительное преимущество по мощности и габаритам. Сравнение обычного коллекторного двигателя типа Speed-400 и БДТП того же класса Astro Flight 020 показывает, что двигатель первого типа имеет кпд 40-60%. Кпд второго двигателя в тех же условиях может достигать 95%. Таким образом, использование БД позволяет увеличить почти в 2 раза мощность силовой части модели или время ее полета.

Благодаря малому шуму и отсутствию нагревания при работе БДПТ широко используются в медицине, особенно в стоматологии.

В автомобилях такие двигатели используются в подъемниках стекол, электростеклоочистителях, омывателях фар и электрорегуляторах подъема кресел.

Отсутствие коллектора и искрения щеток позволяет использовать БД в качестве элементов запорных устройств в нефтегазовой промышленности.

В качестве примера использования БД в бытовой технике можно отметить стиральную машину с прямым приводом барабана компании LG. Эта компания использует БДТП типа Outrunner. На роторе двигателя имеется 12 магнитов, а на статоре – 36 катушек индуктивности, которые намотаны проводом диаметром в 1 мм на сердечники из магнитопроводящей стали. Катушки соединены последовательно по 12 штук в фазе. Сопротивление каждой фазы равно 12 Ом. В качестве датчика положения ротора используется датчик Холла. Ротор двигателя крепится к баку стиральной машины.

Повсеместно данный двигатель используется в жестких дисках для компьютеров, что делает их компактными, в CD и DVD приводах и системах охлаждения для микро-электронотехнических устройств и не только.

Наряду с БД малой и средней мощности в промышленности с тяжелыми условиями работы, судовой и военной промышленностях все больше используются большие БДПТ.

БД большой мощности разработаны для американских ВМС. Например, компания Powertec разработала БДТП мощностью 220 кВт со скоростью в 2000 об/мин. Момент двигателя достигает 1080 Нм.

Кроме указанных областей, БД применяются в проектах станков, прессов, линий для обработки пластмасс, а также в ветроэнергетике и использовании энергии приливных волн.

Характеристики

Основные характеристики двигателя:

  • номинальная мощность;
  • максимальная мощность;
  • максимальный ток;
  • максимальное рабочее напряжение;
  • максимальные обороты (или коэффициент Kv);
  • сопротивление обмоток;
  • угол опережения;
  • режим работы;
  • габаритно-массовые характеристики двигателя.

Основным показателем двигателя является его номинальная мощность, то есть мощность, вырабатываемая двигателем в течение длительного времени его работы.

Максимальная мощность – это мощность, которую может отдать двигатель в течение кратковременного отрезка времени, не разрушаясь. Например, для упомянутого выше бесколлекторного двигателя Astro Flight 020 она равна 250 Вт.

Максимальный ток. Для Astro Flight 020 он равен 25 А.

Максимальное рабочее напряжение – напряжение, которое могут выдержать обмотки двигателя. Для Astro Flight 020 задан диапазон рабочих напряжений от 6 до 12 В.

Максимальное число оборотов двигателя. Иногда в паспорте указывается коэффициент Kv – число оборотов двигателя на один вольт. Для Astro Flight 020 Kv= 2567 об/В. В этом случае максимальное число оборотов можно определить умножением этого коэффициента на максимальное рабочее напряжение.

Обычно сопротивление обмоток для двигателей составляет десятые или тысячные доли Ома. Для Astro Flight 020 R= 0,07 Ом. Это сопротивление влияет на кпд БДПТ.

Угол опережения представляет собой опережение переключения напряжений на обмотках. Оно связано с индуктивным характером сопротивления обмоток.

Режим работы может быть длительным или кратковременным. При долговременном режиме двигатель может работать длительное время. При этом выделяемое им тепло полностью рассеивается и он не перегревается. В таком режиме работают двигатели, например, в вентиляторах, конвейерах или эскалаторах. Кратковременный режим используется для таких устройств, как например, лифт, электробритва. В этих случаях двигатель работает короткое время, а затем долгое время остывает.

В паспорте на двигатель приводятся его размеры и масса. Кроме того, например, для двигателей, предназначенных для авиамоделей, приводятся посадочные размеры и диаметр вала. В частности, для двигателя Astro Flight 020 приведены следующие характеристики:

  • длина равна 1,75”;
  • диаметр равен 0,98”;
  • диаметр вала равен 1/8”;
  • вес равен 2,5 унции.

Что такое бесколлекторный двигатель постоянного тока и его принцип работы

Бытовая и медицинская техника, авиамоделирование, трубозапорные приводы газо- и нефтепроводов – это далеко не полный перечень областей применения бесколлекторных двигателей (БД) постоянного тока. Давайте рассмотрим устройство и принцип действия этих электромеханических приводов, чтобы лучше понять их достоинства и недостатки.

Общие сведения, устройство, сфера применения

Одна из причин проявления интереса к БД — это возросшая потребность в высокооборотных микродвигателях, обладающих точным позиционированием. Внутренне устройство таких приводов продемонстрировано на рисунке 2.

Рис. 2. Устройство бесколлекторного двигателя

Как видите, конструкция представляет собой ротор (якорь) и статор, на первом имеется постоянный магнит (или несколько магнитов, расположенных в определенном порядке), а второй оборудован катушками (В) для создания магнитного поля.

Примечательно, что эти электромагнитные механизмы могут быть как с внутренним якорем (именно такой тип конструкции можно увидеть на рисунке 2), так и внешним (см. рис. 3).

Рис. 3. Конструкция с внешним якорем (outrunner)

Соответственно, каждая из конструкций имеет определенную сферу применения. Устройства с внутренним якорем обладают высокой скоростью вращения, поэтому используются в системах охлаждения, в качестве силовых установок дронов и т.д. Приводы с внешним ротором используются там, где требуется точное позиционирование и устойчивость к перегрузкам по моменту (робототехника, медицинское оборудование, станки ЧПУ и т.д.).

Бесколлекторный двигатель в компьютерном дисководе

Принцип работы

В отличие от других приводов, например, асинхронной машины переменного тока, для работы БД необходим специальный контроллер, который включает обмотки таким образом, чтобы векторы магнитных полей якоря и статора были ортогональны друг к другу. То есть, по сути, устройство-драйвер регулирует вращающий момент, действующий на якорь БД. Наглядно этот процесс продемонстрирован на рисунке 4.

Фазы работы бесколлекторного привода

Как видим, для каждого перемещения якоря необходимо выполнять определенную коммутацию в обмотке статора двигателя бесколлекторного типа. Такой принцип работы не позволяет плавно управлять вращением, но дает возможность быстро набрать обороты.

Отличия коллекторного и бесколлекторного двигателя

Привод коллекторного типа отличается от БД как конструктивными особенностями (см. рис 5.), так и принципом работы.

Рис. 5. А – коллекторный двигатель, В – бесколлекторный

Рассмотрим конструктивные отличия. Из рисунка 5 видно, что ротор (1 на рис. 5) двигателя коллекторного типа, в отличие от бесколлекторного, имеет катушки, у которых простая схема намотки, а постоянные магниты (как правило, два) установлены на статоре (2 на рис. 5). Помимо этого на валу установлен коллектор, к которому подключаются щетки, подающие напряжение на обмотки якоря.

Кратко расскажем о принципе работы коллекторных машин. Когда на одну из катушек подается напряжение, происходит ее возбуждение, и образуется магнитное поле. Оно вступает во взаимодействие с постоянными магнитами, это заставляет проворачиваться якорь и размещенный на нем коллектор. В результате питание подается на другую обмотку и цикл повторяется.

Частота вращения якоря такой конструкции напрямую зависит от интенсивности магнитного поля, которое, в свою очередь, прямо пропорционально напряжению. То есть, чтобы увеличить или уменьшить обороты, достаточно повысить или снизить уровень питания. А для реверса необходимо переключить полярность. Такой способ управления не требует специального контролера, поскольку регулятор хода можно сделать на базе переменного резистора, а обычный переключатель будет работать как инвертор.

Конструктивные особенности двигателей бесколлекторного типа мы рассматривали в предыдущем разделе. Как вы помните, их подключение требует наличия специального контролера, без которого они просто не будут работать. По этой же причине эти двигатели не могут использоваться как генератор.

Стоит также отметить, что в некоторых приводах данного типа для более эффективного управления отслеживаются положения ротора при помощи датчиков Холла. Это существенно улучшает характеристики бесколлекторных двигателей, но приводит к удорожанию и так недешевой конструкции.

Как запустить бесколлекторный двигатель?

Чтобы заставить работать приводы данного типа, потребуется специальный контроллер (см. рис. 6). Без него запуск невозможен.

Рис. 6. Контроллеры бесколлекторных двигателей для моделизма

Собирать самому такое устройство нет смысла, дешевле и надежней будет приобрести готовый. Подобрать его можно по следующим характеристикам, свойственным драйверам шим каналов:

  • Максимально допустимая сила тока, эта характеристика приводится для штатного режима работы устройства. Довольно часто производители указывают такой параметр в названии модели (например, Phoenix-18). В некоторых случаях приводится значение для пикового режима, который контролер может поддерживать несколько секунд.
  • Максимальная величина штатного напряжения для продолжительной работы.
  • Сопротивление внутренних цепей контроллера.
  • Допустимое число оборотов, указывается в rpm. Сверх этого значения контроллер не позволит увеличить вращение (ограничение реализовано на программном уровне). Следует обратить внимание, что частота вращения всегда приводится для двухполюсных приводов. Если пар полюсов больше, следует разделить значение на их количество. Например, указано число 60000 rpm, следовательно, для 6-и магнитного двигателя частота вращения составит 60000/3=20000 prm.
  • Частота генерируемых импульсов, у большинства контролеров этот параметр лежит в пределах от 7 до 8 кГц, более дорогие модели позволяют перепрограммировать параметр, увеличив его до 16 или 32 кГц.

Обратим внимание, что первые три характеристики определяют мощность БД.

Управление бесколлекторным двигателем

Как уже указывалось выше, управление коммутацией обмоток привода осуществляется электроникой. Чтобы определить, когда производить переключения, драйвер отслеживает положение якоря при помощи датчиков Холла. Если привод не снабжен такими детекторами, то в расчет берется обратная ЭДС, которая возникает в неподключенных катушках статора. Контроллер, который, по сути, является аппаратно-программным комплексом, отслеживает эти изменения и задает порядок коммутации.

Трёхфазный бесколлекторный электродвигатель постоянного тока

Большинство БД выполняются в трехфазном исполнении. Для управления таким приводом в контролере имеется преобразователь постоянного напряжения в трехфазное импульсное (см. рис.7).

Рисунок 7. Диаграммы напряжений БД

Чтобы объяснить, как работает такой вентильный двигатель, следует вместе с рисунком 7 рассматривать рисунок 4, где поочередно изображены все этапы работы привода. Распишем их:

  1. На катушки «А» подается положительный импульс, в то время как на «В» — отрицательный, в результате якорь сдвинется. Датчиками зафиксируется его движение и подастся сигнал для следующей коммутации.
  2. Катушки «А» отключается, и положительный импульс идет на «С» («В» остается без изменения), далее подается сигнал на следующий набор импульсов.
  3. На «С» — положительный, «А» — отрицательный.
  4. Работает пара «В» и «А», на которые поступают положительный и отрицательный импульсы.
  5. Положительный импульс повторно подается на «В», и отрицательный на «С».
  6. Включаются катушки «А» (подается +) и повторяется отрицательный импульс на «С». Далее цикл повторяется.

В кажущейся простоте управления есть масса сложностей. Нужно не только отслеживать положение якоря, чтобы произвести следующую серию импульсов, а и управлять частотой вращения, регулируя ток в катушках. Помимо этого следует выбрать наиболее оптимальные параметры для разгона и торможения. Стоит также не забывать, что контроллер должен быть оснащен блоком, позволяющим управлять его работой. Внешний вид такого многофункционального устройства можно увидеть на рисунке 8.

Рис. 8. Многофункциональный контроллер управления бесколлекторным двигателем

Преимущества и недостатки

Электрический бесколлекторный двигатель имеет много достоинств, а именно:

  • Срок службы значительно дольше, чем у обычных коллекторных аналогов.
  • Высокий КПД.
  • Быстрый набор максимальной скорости вращения.
  • Он более мощный, чем КД.
  • Отсутствие искр при работе позволяет использовать привод в пожароопасных условиях.
  • Не требуется дополнительное охлаждение.
  • Простая эксплуатация.

Теперь рассмотрим минусы. Существенный недостаток, который ограничивает использование БД – их относительно высокая стоимость (с учетом цены драйвера). К числу неудобств следует отнести невозможность использования БД без драйвера, даже для краткосрочного включения, например, чтобы проверить работоспособность. Проблемный ремонт, особенно если требуется перемотка.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Ваз 2114 греется двигатель на холостых причины
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector