1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Бесколлекторные двигатели для моделей что это

Бесколлекторные двигатели для моделей что это

авиамоделизм — мир увлеченных

Бесколлекторные двигатели
(что? как? почему?)

Текст: Arthur Koral
Перевод: Андрей Пащенко

Бесколлекторные двигатели произвели революцию во многих областях – начиная с гибридных автомобилей и заканчивая радиоуправляемыми вертолетами. Бесколлекторные двигатели имеют КПД (коэффициент полезного действия) около 93% и развивают небывалую мощность. В этом выпуске мы попытаемся вникнуть в физические аспекты бесколлекторных двигателей и понять, как работает бесколлекторный двигатель. Возможно, многих из вас удивлял принцип работы электронного контролера скорости (ЭКС). А что такое тайминг? Как контролируется скорость? Что означает Kv? Мы попытаемся дать ответ на эти и другие вопросы.

Электрические моторы – Все о магнитах

Электрические моторы работают благодаря магнитному полю. В электромоторах используются два типа магнитов, называемых постоянными и электромагнитами, которые притягиваются и отталкиваются друг друга. Постоянный магнит, как следует из его названия, образует магнитное поле постоянно. Электромагнит создает магнитное поле только при подаче электрического тока на его обмотки. У каждого магнита есть два полюса: южный (положительный) и северный (отрицательный). Противоположные полюса притягиваются друг к другу, одноименные – отталкиваются.

Магниты в моторе расположены таким образом, что бы благодаря притяжению и отталкиванию одного магнита от другого приводился во вращение вал двигателя. Для поддержания вращения магнитное поле, по крайней мере, одной группы магнитов, должно вращаться вместе с мотором. Вращение магнитного поля – это основа. Существует два способа создания вращающегося магнитного пола в электрических моторах: электронно (бесколлекторные двигатели) или механически (коллекторные двигатели). В коллекторных двигателях магнитное поле изменяется механически с помощью якоря и щеток, скользящих по коллектору. При этом происходит циклическое изменение тока, протекающего через электромагнитные кольца, с обратного на прямой и наоборот, благодаря чему направление магнитного поля изменяется каждый раз при смене направления тока.

Коллекторные моторы имеют преимущество, в виде возможности контроля скорости вращения с помощью простейшего переменного резистора. Недостатками коллекторных моторов являются относительно низкий КПД и необходимость регулярного обслуживания из-за трения и износа щеток.

В бесколллекторных двигателях изменение магнитного поля происходит с помощью электронного контролера скорости (ЭКС; ESC). Постоянный магнит, закрепленный на вращающемся роторе (in-runner), или на вращающемся колоколе (out-runner), притягивается каждую фазу, что приводит к его вращению вместе с его магнитным полем.

Для того, что бы вращающееся магнитное поле было в фазе с корректным магнитом на роторе, электронный контролер скорости должен определить положение и скорость вращения ротора. Наиболее распространены два метода получения этих данных. Один метод основан на использовании оптических или магнитных датчиков (датчики Холла), подобно тем, которые используются в контролерах оборотов нитродвигателей (гувернерах). В другом методе (без сенсоров) для определения положения ротора и скорости его вращения проводят регистрацию обратных электромагнитных полей (back electromagnetic field pulses — EMF) генерируемых во время каждой из трех фаз. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки. Мы рассмотрим второй метод более подробно, так как он получил наибольшее распространение в бесколлекторных двигателях, устанавливаемых на моделях вертолетов.

Обратные электромагнитные поля – Разницы между моторами и генераторами не существует

Перед объяснением принципа работы бесколлекторных моторов без датчиков, нам необходимо обсудить обратные электромагнитные поля. Во время вращения ротора якоря с обмотками проходят рядом с магнитами, что приводит к появлению электрического тока в обмотках, подобно работе электрогенератора. В действительности, электромоторы это генераторы только наоборот. В обмотках без напряжения, вращающихся рядом с постоянными магнитами, генерируется электрический ток. Электронный контролер скорости регистрирует подаваемое на обмотку напряжение и возникающие обратные электромагнитные импульсы в процессе вращения.

Контролеры скорости без датчиков работают на основе расчета времени в каждой фазе между импульсом напряжения питания и импульса обратного электромагнитного поля. «Нулевой отсчет» — это точка начала отсчета и определяется, как отсутствие напряжения (0 В) на обмотке. Это средняя точка между подачей импульса напряжения питания и импульсом обратного электромагнитного поля. В этой точке, электронный контролер скорости точно знает положение каждого магнита и использует эту информацию для определения фазы и куда подать следующий импульс напряжения питания.

Контроль скорости – по частоте или напряжению; вот в чем вопрос

Если необходимо увеличить скорость движения магнитов, то нужно просто увеличить силу магнитного поля. Увеличивая продолжительность каждого импульса (широтно-импульсная модуляция) магнитное поле становится сильнее, увеличивая вращательный момент, создаваемый между магнитами ротора и обмотками статора. Ротор начинает быстрее вращаться из-за увеличения вращательного момента и увеличения частоты генерируемой электронным контролером скорости, которая увеличивается для поддержания более быстрого вращения. Электронный контролер скорости с начало контролирует напряжение питания, а частота регулируется как следствие.

Kv и максимальная скорость – что тормозит

Причиной, по которой частота вращения ограничена, является обратное электромагнитное поле. При работе мотора, частота вращения ротора замедляется из-за силы необходимой для генерации обратного электромагнитного поля. Чем больше скорость вращения (до 100% от возможностей электронного контролера скорости), тем сильнее обратное электромагнитное поле, и при максимальной скорости сила вращения уравновешена обратным электромагнитным полем. Kv определяется как отношение частоты вращения (об/мин) на напряжение (В). Причина, по которой Kv являются функцией от напряжения является то, что максимальный крутящий момент, а следовательно и скорость, фиксируются при работе без нагрузки при определенном напряжении питания.

Обратное электромагнитное поле и Kv

Наверное, вы помните, что в одной из предыдущих публикаций мы разбирали авторотацию. Во время авторотации сила набегающего потока воздуха заставляет лопасти вращаться. Вращающиеся лопасти обеспечивают стабильность и замедление скорости падения. Вы можете рассматривать напряжение питания, как набегающий поток воздуха при авторотации. Напряжение заставляет мотор вращаться и при взаимодействии постоянных магнитов ротора с электромагнитами возникает обратное электромагнитное поле. Точно так же, как частота вращения лопастей ограничена тормозящим влиянием создаваемой силы тяги, так частота вращения двигателя лимитирована обратным электромагнитным полем.

Собирая по кусочкам

Надеемся, что эта информация только, подтвердит правильность ваших знаний о бесколлекторных двигателях или вы узнали что-то новое. Работа бесколлекторных двигателей основана на вращающемся магнитном поле управляемом электронным контролером скорости. Это вращающееся электромагнитное поле притягивает или отталкивает постоянные магниты, закрепленные на роторе. Мотор приводится во вращение электрическим током, однако при вращении мотор генерирует электрический ток или обратное электромагнитное поле. Максимальная скорость вращения ротора, измеряемая в Kv, лимитирована напряжением и создаваемым обратным электромагнитным полем. И единственное, что можно испортить – это магнит.

Конверсия модели с коллекторной в бесколлекторную.

Конверсия модели с коллекторной в бесколлекторную.

Многие задают себе вопрос перед покупкой: “А стоит ли переплачивать дополнительные деньги за покупку бесколлекторной системы?“. Я скажу вам не раздумывая — “Да, стоит!”. Коллекторные и бесколлекторные моторы в корне отличаются по принципу работы. Есть множество статей описывающих принцип действия как коллектора, так и бк. Основные отличия которое вы увидите сразу, это более высокая скорость бесколлекторного мотора против коллекторного, и более высокий КПД. Т.е модель оснащенная современной БК системой позволит вам ездить намного быстрее и дольше. Если у вас уже есть модель с коллекторным мотором, а вы хотите бк – не проблема. В данной статье я опишу процесс переделки на примере Himoto Katana с коллекторной на бесколлекторную систему.

Читать еще:  3000cc двигатель что это

Для установки БК системы вместо штатной коллекторной вам понадобится:

Приемник (т.к в моделях Himoto 1:10 используется 2в1 приемник и регулятор)

При выборе БК системы вы столкнетесь с несколькими параметрами. Первый и самый главный, это Kv мотора (обороты на вольт). Kv показывает сколько оборотов выдает мотор при подводе к нему напряжения в 1B. Т.е если у вас мотор 3000KV, при подключении аккумулятора 7.4В мотор выдаст около 22.000 оборотов. Я не буду навязывать свое мнение какой мотор вам выбрать, я лишь порекомендую использование моторов 3300kv (12 витков) или 3900kv (10 витков) для монстров или трагги. В чем отличие? Мотор с большим kv (меньшим количеством витков) даст больше оборотов, вы получите большую скорость. Мотор с меньшим kv (больше витков) даст больше тяги, но меньше скорости. Если вам хочется разогнать модель до 100км/ч, то вы можете использовать моторы и с большим kv. При этом нагрузка на мотор и узлы модели будут значительно выше. Понадобится дополнительное охлаждение мотора и т.д. Помните об этом.

Еще один нюанс в бк моторах – это наличие сенсора, или его отсутствие. Сенсор обеспечивает более плавную работу двигателя. При этом цена на такие моторы выше. Так же понадобится специальный регулятор скорости, поддерживающий сенсорные моторы.

При выборе регулятора скорости нужно обратить внимание на его рабочее напряжение. Если мотор в пике потребляет 40 ампер, то регулятор лучше брать с запасом, минимум 60 ампер. Для получения полной отдачи бесколлекторной системы желательно приобрести новый LiPo аккумулятор и зарядное устройство.

Перейдем от теории к практике. Для конверсии я использовал Himoto Katana с коллекторным мотором, двигатель Tyrnigy 3300kV, регулятор скорости turnigy TrackStar 60A, приемник Himoto. Так же был установлен более мощный сервопривод.

Осталось упорядочить красиво провода и в бой!

Пропеллеры для квадрокоптера — как выбрать правильно

При выборе, проектировании и сборке квадрокоптера очень важно правильно просчитать то, какие детали вам будут необходимы для достижения определенных характеристик. Зачастую бывает непонятно, как выбрать двигатель для квадрокоптера, а также подобрать подходящие ему пропеллеры. Что необходимо учесть приобретая двигатели и набор пропеллеров, которые найдут свое место на квадрокоптере, расскажем в этой статье.

Двигатели для квадрокоптеров могут иметь совершенно разные размеры, цвета и внешний вид. Но есть одна деталь, которая объединяет все моторы для беспилотников — это цилиндрическая форма, обусловленная спецификой корпуса квадрокоптера. Кроме того, большинство современных двигателей, которые призваны вращать пропеллеры коптеров, являются бесколлекторными (бесщеточными) — в их конструкции есть магниты и обмотки, но щетки, передающие ток от контактов двигателей к обмоткам, отсутствуют. В данном случае напряжение на обмотки подается с определенной частотой — в отличие от обычных моторов для постоянного тока. К слову, такому мотору по силам более быстрое вращение пропеллера, а энергетические потери сведены к минимуму вследствие отсутствия щеток.

Бесколлекторные двигатели имеют три основные характеристики, которые обуславливают выбор той или иной модели. В первую очередь, это потребляемый ток, который измеряется в амперах (А). Объем потребляемого тока напрямую зависит от мощности мотора — более высокая мощность означает большее потребление при одинаковом напряжении питания. Подъемная сила мотора зависит от силы тока, на которую также влияет нагрузка, создаваемая пропеллерами.

Вторая характеристика — это так называемый KV-rating. Этот показатель характеризует, сколько оборотов будет совершать электромотор при определенном напряжении. Суть KV-rating можно сравнить с мощностью автомобиля, измеряемой в лошадиных силах, равно как и объяснить принцип данного показателя. Для примера возьмем аналогию со спортивным автомобилем. Мощный мотор такой машины способен обеспечить быстрый разгон и высокую максимальную скорость. Но что произойдет, если попробовать сдвинуть несколько тонн груза на таком автомобиле? Ничего особенного — груз не сдвинется с места, а вся мощность мотора уйдет в пробуксовку. С другой стороны, трактор, обладающий малой мощностью, но высоким крутящим моментом и большими колесами, легко справится с такой задачей. Если вернуться в мир квадрокоптеров, то моторы с высоким KV идеально подойдут для быстрого вращения маленьких пропеллеров, в то время, как моторы с низким KV будут легко вращать большие пропеллеры на больших дронах с высокой грузоподъемностью.

Если говорить о конкретных значениях показателя KV, то для легких гоночных дронов он составляет в среднем 2000-2500, а у коптеров, способных поднимать нелегкие грузы, KV обычно варьируется в пределах 200-900.

Наконец, третьим немаловажным параметром электродвигателей является подъемная сила. Удобной величиной для измерения подъемной силы является килограмм. Так, к примеру, при использовании четырех моторов с подъемной силой в один килограмм общая подъемная сила коптера составит четыре килограмма — именно такой вес способны поднять в воздух такие моторы, включая свой собственный. При этом, не забывайте о необходимом для маневрирования и других задач резерве мощности.

Однако, сам по себе мотор не способен создавать пресловутую подъемную силу. Для этого необходим набор пропеллеров, к подбору которого можно переходить после того, как вы выбрали моторы для коптера. Один из основных параметров, на которые стоит обратить внимание — это длина лопасти, которая также зависит от задач, которые вы ставите перед аппаратом. Пропеллер для гоночных моделей обладает длиной в 5-6 дюймов, а для пропеллеров тяжелых дронов характерна длина в 15-17 дюймов. Использование больших винтов для скоростных аппаратов неоправданно вследствие высоких нагрузок на мотор и прочие детали при его раскручивании до высоких оборотов.

Угол наклона лопастей пропеллеров влияет на их сопротивляемость воздуху. Пропеллер с большим углом наклона способен поднять коптер на большее расстояние за один оборот, но создает более высокую нагрузку на мотор. Кроме того, не забывайте о направлении вращения винтов — по часовой стрелке или против.

Таким образом, к подбору моторов и винтов для коптера необходимо исходить из цели его использования и необходимой подъемной силы.

Топ лучших бесколлекторных двигателей

Топ лучших бесколлекторных моторов

Обычно бесколлекторный двигатель представляет собой синхронный электродвигатель, через который проходит постоянный ток и контролируется через контроллер. У бесколлекторного двигателя коллекторно-щеточный узел заменен бесконтактным полупроводниковым коммутатором, управляемым датчиком положения ротора

Покупка двигателя может быть непростой задачей, так как на рынке есть огромный выбор двигателей.

Какой двигатель предлагает лучшие характеристики по разумным ценам?
Мы составили список бесколлекторных (бесщеточных) двигателей, которые определенно помогут вам выбрать подходящий вариант для ваших задач.

Бесколлекторный двигатель Crazepony EMAX RS2205 2300KV

Первый в списке мотор Crazepony. Этот бренд предлагает лучшие услуги для клиентов по доступным ценам. Он считается одним из лучшим, потому что это один из самых продаваемых бесколлекторных двигателей.

По сравнению с другими в списке, это недавно разработанный высококачественный бесщеточный двигатель, который обеспечивает высокую производительность.

Этот двигатель состоит из винтов CW и CCW, адаптеров, системы всасывания воздуха и механизма быстрого охлаждения. Что уменьшает нагрев на 30% и позволяет ему дольше работать.

Направление вращения двигателя отмечено направляющей стрелкой, чтобы вы легко определили двигатели CW и CCW (направление вращения). Эти гоночные двигатели идеально подойдут для радиоуправляемого вертолета, квадрокоптера, FPV, мультикоптера, дрона.

Характеристики бесколлекторного двигателя Crazepony EMAX RS2205 2300KV

  • Провод AWG — 20 AWG
  • Диаметр статора 22мм
  • Высота статора 5мм
  • Диаметр вала 3мм
  • Конфигурация 12N14P
  • Диаметр мотора 27,9 мм
  • Высота мотора 31,7 мм
  • Резьба вала адаптера M5
  • Входное напряжение 12,6-16,8 В
Читать еще:  Чем опасно торможение двигателем

Плюсы:

  • Время работы.
  • Высокая эффективность.
  • Лучшая скорость разгона.
  • Механизм быстрого охлаждения.

Минусы:

  • Более высокая стоимость.

HOBBYSKY 2300KV 2204 Бесщеточный двигатель

Следующий в списке от HOBBYSKY. Этот бренд известен разработкой аппаратных устройств, таких как коптеры, роботы и многое другое. Они продают продукты на международном уровне и стремятся предоставлять все лучшее для своих клиентов.

Это один из лучших бесщеточных моторов, доступных на рынке, потому что у него очень конкурентная цена и он имеет одни из лучших летных характеристик.

Эти двигатели специально разработаны для квадрокоптеров.

Спецификации:

  • 440G максимальной тяги
  • Аккумулятор 2 / 3S
  • 12N14P рамки
  • Пропеллеры 5-6 дюймов
  • Длина 32,2 мм
  • 9 мм в диаметре
  • 3 мм вала

Плюсы:

  • Стоимость.
  • Хорошие летные характеристики.
  • Большая продолжительность полета.

Минусы:

  • Возможны минимальные вибрации.

Бесщеточный мотор GoolRC

Номер 3 в списке бесщеточный мотор GoolRC. С небольшими затратами вы получаете отличные функции, такие как всасывание воздуха, система охлаждения и высокоскоростные подшипники. Защитный слой бесщеточных двигателей выполнен из термостойкой магнитной стали.

В целом, этот двигатель обеспечивает очень эффективные результаты при установке на квадрокоптеры и вертолеты. Он также имеет сильную защиту от перегрузки и высокий крутящий момент. С другой стороны, недостатком этого продукта является то, что он производит некоторый шум из-за помех электромагнитного сигнала.

95% его функций могут работать без радиаторов, поддерживая следующие технические характеристики:

  • 4 полюса, 5200 кВ
  • Размеры 36 * 50 мм
  • Мощность 900 Вт
  • Максимальное напряжение Бесколлекторный двигатель DLFPV 4-х частей DL2205 2300KV

Когда дело доходит до бесщеточных двигателей, DLFPV предлагает одни из лучших бесщеточных двигателей на рынке. Они специализируется на разработке гоночных самолетов FPV RC, квадрокоптеров, камер, мониторов, передатчиков и приемников.

Эти бесщеточные моторы специально разработаны для тех, кто любит создавать интересные проекты. Обеспечивая 100% качество благодаря материалам, используемым при изготовлении бесщеточных двигателей.

Этот комплект оснащен подшипником NMB, системой всасывания воздуха, быстрым охлаждением, держателем винта и крышкой двигателя.

Бесщеточный электродвигатель DLFPV — это продукт среднего класса, имеющий отличные характеристики, включая систему всасывания воздуха и механизм охлаждения. Цена ниже по сравнению с конкурентами. Но единственным недостатком этого продукта является то, что он производит шум и может быть несовместим с другими аппаратными устройствами.

Спецификаций бесщеточных двигателей DLFPV:

  • Конфигурация 12N4P
  • Вес 28 грамм
  • Максимальная мощность 270 Вт
  • Внутреннее сопротивление 65 мОм
  • Максимальный ток 24А
  • Максимальный ток эффективности> 80 %

Плюсы:

  • Высокая эффективность.
  • Большая продолжительность полета.

Минусы:

  • Более слабая конструкция.
  • Шум.

Бесколлекторный двигатель Hobbymate FPV

Номер 5 в списке от Hobbymate. Название продукта — двигатель hobbymate FPV Quadcopter и идеально подходит для беспилотных летательных аппаратов небольшого размера. Хотя он не является экономичным для многих пользователей, он вошел в список лучших из-за его высокой производительности и надежности.

По сравнению с другими двигателями вы можете легко реализовать его на устройствах без каких-либо помех. И чтобы двигатель работал, вам нужно подать питание 5 В на контроллер полета, используя понижающий регулятор напряжения.

В целом это неплохой двигатель с хорошей системой всасывания воздуха, строгим контролем качества и медной обмоткой. ESC поддерживает сверхскоростное управление с двунаправленным вращением. Двигатель дает стабильные характеристики при различных напряжениях и тепловых условиях.

Модернизированная модель имеет защиту, которая основана на защите от низкого напряжения и перегреве. Производительность этого бесщеточного мотора впечатляет, и он эффективно работает при входной (2 / 4S) или 15 / 25A импульсной мощности.

  • Максимальная тяга 440G
  • Количество ячеек 2-3S
  • Вес 25г
  • 12N14P рамки
  • 3 мм вал
  • Пропеллеры 5-6 дюймов
  • Диаметр 9 мм

Особенности мотора QuobbyCopter HobbyMate:

  • 2-4S Липо вход
  • 15 ампер тока
  • 25 ампер взрыв
  • 70 мм моторных проводов
  • Длина сигнального провода 120мм
  • N-канальный МОП-транзистор

Плюсы:

  • Высокое время работы.
  • Высокая эффективность.

Минусы:

  • Высокая стоимость.

Заключение

Crazepony Motor является нашим главным нашим выбором, потому что он имеет тонкую конструкцию из прочных материалов с высокой надежностью.

Этот бесколлекторный двигатель оснащен системой быстрого охлаждения для увеличения срока службы и высокой производительности.

Несмотря на то, что он стоит немного дороже, его легкий вес и портативная конструкция позволяют вашему квадрокоптеру, самолету или вертолету снизить вес за счет двигателей. Один недостаток этих двигателей, что их сложно найти в наших магазинах.

RCSearch

Бесколлекторный мотор

Бесколлекторные моторы (электродвигатели) (анг. brushless motor) пришли в моделизм сравнительно недавно.

Отличия бесколлекторных моторов от коллекторных моторов:

  • питаются трёхфазным переменным током, поэтому для их работы необходим специальный контроллер (регулятор скорости), преобразующий постоянный ток от аккумуляторных батарей в переменный.
  • ротор с магнитами вращается вокруг неподвижного статора с электромагнитной катушкой.

Содержание

  • 1 Преимущества
  • 2 Недостатки
  • 3 Обозначения бесколлекторных моторов
  • 4 Конструкция
  • 5 FAQ
    • 5.1 Мотор крутится не в ту сторону
    • 5.2 Могут ли моторы CW/CCW вращаться в другую сторону
    • 5.3 Бесколлекторный мотор плохо стартует
    • 5.4 Чем и как смазывать подшипники
    • 5.5 Моторы загрязнились
    • 5.6 Как измерять температуру мотора
    • 5.7 Где найти стопорные шайбы (кольца) для валов
    • 5.8 Многожильный или одножильный провод намотки
  • 6 Полезно знать
  • 7 Моторы по производителям
  • 8 См. также
  • 9 Ссылки

Преимущества [ править ]

(перед коллекторными моторами)

  • Бесколлекторные двигатели эффективно работают в более широком диапазоне оборотов и имеют более высокий КПД. Конструкция двигателя при этом проще, в ней нет щеточного узла (который работает постоянно в режиме трения, создает искры и в итоге потерю энергии)
  • Бесколлекторные моторы практически не изнашиваются, поэтому отсутствует необходимость в техническом обслуживании (кроме случаев выхода из строя подшипников).
  • Большинство бесколлекторных моторов не боятся влаги (могут работать полностью погружёнными под воду) при условии изоляции фазовых проводов, катушки электромагнита намотаны изолированным проводом по умолчанию. Но следует иметь в виду, что при длительной работе в воде неизбежно вымывается смазка из подшипников и они могут закиснуть, заржаветь.
  • Возможность использования в воспламеняемой, взрывоопасной и агрессивной среде (из-за отсутствия искр).
  • Большая перегрузочная способность по моменту.
  • Высокие энергетические показатели (КПД более 90 %)
  • Генерация более низкого уровня акустического и электрического шума по сравнению с универсальными коллекторными двигателями постоянного тока.
  • Хорошее соотношение массогабаритных характеристик и мощности

Недостатки [ править ]

  • Относительно сложная система управления двигателем.
  • Относительно высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих материалов в конструкции ротора (магниты, подшипники).
  • Из-за открытого дизайна, двигатели очень чувствительны к магнитящейся пыли. Даже небольшого количества достаточно, чтобы облепить магниты ротора, засорить магнитный промежуток и заклинить мотор.

Обозначения бесколлекторных моторов [ править ]

Часто обозначение бесколлекторного мотора тесно связано с его геометрическими и электрическими параметрами.

Рассмотрим обозначение на примере мотора: Tower Pro 2408-21T

  • первые две цифры (24) — обозначают диаметр статора (иногда ротора) в мм
  • вторые две цифры (08) — обозначают длину каждого магнита в моторе в мм
  • далее может следовать одна или две цифры (21) — это количество витков на каждом зубе статора
  • еще бывает в конце буква T (или символ Δ) — обозначающий намотку типа «дельта» («треугольник») ИЛИ буква Y (или символ *) — говорящий о намотке типа «звезда».

При большем диаметре ротора (статора) получается больший крутящий момент, при прочих равных условиях. Длина магнитов, также как и диаметр ротора, влияет на крутящий момент мотора.

С витками работает соотношение: «меньше витки — больше обороты». Если необходимо поставить небольшой винт и получить высокие обороты, то необходимо выбирать мотор с небольшим количеством витков. Если задача крутить большой винт на небольших оборотах (Slow Flyer) — следует выбирать мотор с большим количеством витков.

Конструкция [ править ]

По конструкции бесколлекторные моторы делятся на две группы: inrunner и outrunner.

  • inrunner — имеют расположенные по внутренней поверхности корпуса обмотки, и вращающийся внутри обмоток магнитный ротор.
  • outrunner — имеют неподвижные обмотки, внутри двигателя, вокруг которых вращается корпус с помещенными на его внутреннюю стенку постоянными магнитами.

Количество полюсов магнитов, используемых в бесколлекторных двигателях, может быть разным. По количеству полюсов можно судить о крутящем моменте и оборотах и двигателя.

  • Моторы с двухполюсными роторами имеют наибольшую скорость вращения при наименьшем крутящем моменте. Эти моторы по конструкции могут быть только «инраннерами». Такие двигатели часто продаются уже с закреплёнными на них планетарными редукторами, так как их обороты слишком велики для прямого вращения пропеллера. Иногда такие моторы используют и без редуктора — например, ставят на гоночные авиамодели.
  • Моторы с большим количеством полюсов имеют меньшую скорость вращения, но зато больший крутящий момент. Такие моторы позволяют использовать пропеллеры большого диаметра, без необходимости применять редукторы.

Вообще, пропеллеры большого диаметра и небольшого шага, при относительно низкой частоте вращения обеспечивают большую тягу, но сообщают модели небольшую скорость, в то время как маленькие по диаметру пропеллеры с большим шагом на высоких оборотах обеспечивают высокую скорость, при сравнительно небольшой тяге. Таким образом, многополюсные моторы идеально подходят для моделей, которым нужна высокая тяговооруженность, а двухполюсные без редуктора — для скоростных моделей. Для более точного подбора двигателя и пропеллера к определенной модели, можно воспользоваться специальными инструментами для расчётов.

Также бесколлекторные моторы, и соответственно регуляторы хода для них, можно разделить на 2 типа: с датчиками положения ротора и без них. Моторы без датчиков проще в изготовлении, поэтому большинство моторов и контроллеров в настоящее время именно такие (кроме специальных автомодельных).

Производителей бесколлекторных моторов и регуляторов к ним очень много. Конструктивно и по размерам бесколлекторные двигатели тоже сильно различаются. Более того, самостоятельное изготовление бесколлекторных двигателей на основе деталей от CD-приводов и других промышленных бесколлекторных моторов стало весьма распространенным явлением в последнее время. Возможно, именно по этой причине у бесколлекторных двигателей сегодня нет даже такой приблизительной общей классификации как у коллекторных собратьев.

FAQ [ править ]

Мотор крутится не в ту сторону [ править ]

Чтобы поменять направление вращения бесколлекторного мотора, достаточно поменять местами подключение любых двух из трёх проводов (которые идут к мотору).

Могут ли моторы CW/CCW вращаться в другую сторону [ править ]

На моторах для мультикоптеров часто есть обозначение направления вращения CW/CCW. Они могут вполне вращаться и в обратную, не предназначенную для них сторону, если поменять местами 2 провода подключения (если в моторе нет встроенного регулятора). Мотор не сломается и его ресурс не уменьшится.

Следует иметь в виду, что обозначения CW/CCW ставятся в соответствии с крепежом пропеллера: направлением резьбы для затяжки пропеллера. То есть если мотор будет крутиться в обратном для него направлении, то возможно самооткручивание гайки и отстрел пропеллера. В таком случае следует применять самозатягивающиеся (нейлоновые) крепления.

Бесколлекторный мотор плохо стартует [ править ]

Мотор плохо стартует, то есть начинает вращаться, а потом останавливается.

  • Большинство причин кроется в больших скачках тока и, как следствие, провалах питающего напряжения. В первую очередь проверьте провода до аккумулятора. Пробную проверку лучше производить на той длине проводов, которые даны изготовителем, или короче.
  • Попробуйте снять нагрузку с мотора и проверить его на холостом ходу. Если так всё в порядке, а при установке пропеллера возникают проблемы, только дергается в одном направлении, попробуйте поставить мягкий старт или увеличить время акселерации. Также здесь поможет установка плавного выключения мотора.
  • Контроллеры, у которых есть ограничение тока, всегда имеют индикацию этого режима — это поможет установить, произошло срабатывание токовой защиты или нет.

Чем и как смазывать подшипники [ править ]

  • Смазывать надо «быстроходными» маслами, т. е. жидкими. Нижний минимум по вязкости — трансмиссионное масло для мотоциклетных коробок. А лучше купить обычную «веретёнку». Купите один пузырёк, и закроете вопрос на несколько лет.
  • Если подшипник разбирать, то внутрь зубочисткой «шрус 4» и пару капель синтетической трансмиссионки. Аккуратно собрать, протереть и прокрутить — всё само перемешается.
  • Если подшипник не разбирать, то один из лучших методов смазки — это создать вакуум с помощью шприца. Внутрь шприца налить синтетику для трансмиссии, поместить туда подшипники, и поршень — на разряжение.
  • Как это делалось в недалёкую бытность, на большинстве автобаз, ремонтных мастерских и т.д. (способ наших дедов): маленькая ёмкость, смазка, подшипник, и на огонь. Когда сильно нагрелось, снимаем и остужаем. Воздух при нагреве выходит, а при остывании засасывает смазку пока она тёплая и не очень вязкая. Конечно, раньше не было силиконов и других крутых смазок, но наши предки таким образом даже густые смазки в подшипники загоняли.
  • При потенциальной опасности попадания воды на/в моторы (полёты вблизи или над водоёмами) полезно заменить все подшипники в моторах на нержавеющие. Иначе от малейшего контакта с (особенно — морской) водой (и даже без контакта) подшипники может заклинить. Ещё более радикальное средство – подшипники с шариками из двуокиси циркония, но стоят дорого.

Моторы загрязнились [ править ]

Для чистки моторов от грязи (например, после падения) понадобится разборка, маленькая кисточка с жёстким ворсом (зубочистка) и сжатый воздух. Необходимо избежать попадания жидкостей в подшипники, не только воды или спирта, но и органических растворителей типа WD-40 или бензина, иначе подшипникам быстро выйдут из строя: кроме ржавчины и вымывания смазки могут быть микрогидроудары и кавитация при вращении шариков по влажной обойме.

Как измерять температуру мотора [ править ]

Считается, что температура мотора не должна превышать 80°С. Температуру следует измерять в процессе работы мотора, т.к. он обдувается проходящими массами воздуха от пропеллера, если он полностью не закрыт. Примерно 30° температуры мотор обычно сразу добирает в течении 10 секунд после остановки при работе на максимальной мощности. Проверено инфракрасным датчиком температуры.

Где найти стопорные шайбы (кольца) для валов [ править ]

  • В местных магазинах с названиями «крепёж», «метизы», в том числе на строительных рынках. Ключевые слова для продавцов:
  • Искать в интернет-магазинах можно по ключевым словам «стопорные шайбы», «стопорные кольца», «упорные шайбы», «упорные кольца», «ГОСТ 11648», «ГОСТ 13942», «DIN 6799»
  • Искать в зарубежных интернет-магазинах можно по ключевым словам E-Clips, DIN 6799
  • Сделать самому из обычной шайбы подходящего размера, сделав в ней разрез.
  • В старой технике (например, советском кассетнике).

Многожильный или одножильный провод намотки [ править ]

При прочих равных многожильный провод обеспечивает лучшее заполнение окна, в то время как одножильный гораздо лучше держит перегрузки за счёт лучшего охлаждения.

  • Если говорить о снятии каких-либо рекордных ТТХ, то лучше многожильный провод намотки, например, как у T-Motor.
  • Если просто летать каждый день, то лучше одножильный, так как он живучее к перегреву и крашам.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector