Бесколлекторный мотор — различия между версиями
Admin (обсуждение | вклад) (→Конструкция) |
Admin (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 5: | Строка 5: | ||
* питаются трёхфазным переменным током, поэтому для их работы необходим специальный контроллер ([[регулятор скорости]]), преобразующий постоянный ток от [[Аккумулятор|аккумуляторных батарей]] в переменный. | * питаются трёхфазным переменным током, поэтому для их работы необходим специальный контроллер ([[регулятор скорости]]), преобразующий постоянный ток от [[Аккумулятор|аккумуляторных батарей]] в переменный. | ||
* ротор с магнитами вращается вокруг неподвижного статора с электромагнитной катушкой. | * ротор с магнитами вращается вокруг неподвижного статора с электромагнитной катушкой. | ||
| − | * 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) | + | |
| + | == Преимущества == | ||
| + | (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 [[подшипники|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. | ||
| + | * 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 == | ||
| + | * Относительно сложная система управления двигателем. | ||
| + | * Относительно высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих материалов в конструкции ротора (магниты, подшипники). | ||
== Конструкция == | == Конструкция == | ||
| Строка 12: | Строка 26: | ||
* [[outrunner]] - имеют неподвижные обмотки, внутри двигателя, вокруг которых вращается корпус с помещенными на его внутреннюю стенку постоянными магнитами. | * [[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. Моторы с большим количеством полюсов имеют меньшую скорость вращения, но зато | + | 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 «[[инраннер]]ами». 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, [[пропеллер]]ы 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 [[пропеллер]]ы 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 [[Инструменты для расчетов моделей|специальными инструментами для расчётов]]. | Вообще, [[пропеллер]]ы 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 [[пропеллер]]ы 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 [[Инструменты для расчетов моделей|специальными инструментами для расчётов]]. | ||
| + | |||
| + | Также бесколлекторные моторы, и соответственно [[Регулятор_скорости|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. | 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. | ||
| Строка 31: | Строка 49: | ||
* [[Балансировка мотора]] | * [[Балансировка мотора]] | ||
* [[Балансировка ВМГ]] | * [[Балансировка ВМГ]] | ||
| + | * Книга: Кацман М.М. Электрические машины | ||
== Ссылки == | == Ссылки == | ||
Версия 15:35, 7 марта 2015
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
Преимущества
(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.
- 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
- Относительно сложная система управления двигателем.
- Относительно высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих материалов в конструкции ротора (магниты, подшипники).
Конструкция
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
Мотор крутится не в ту сторону
Чтобы поменять направление вращения бесколлекторного мотора, достаточно поменять местами подключение любых двух из трёх проводов (которые идут к мотору).
Характеристики моторов по производителям
См. также
- Обозначения бесколлекторных моторов
- Коллекторный мотор
- Регулятор скорости
- Балансировка мотора
- Балансировка ВМГ
- Книга: Кацман М.М. Электрические машины
Ссылки
- Бесколлекторные двигатели
- Brushless DC electric motor (англ.) - статья в Wikipedia
- Бесколлекторный электродвигатель - статья в Википедии