De îndată ce am început să fie implicat în modelarea aeronavei, am început imediat să mă întreb de ce cele trei fire ale motorului, de ce este atât de mic și totuși atât de puternic, de ce are nevoie de un controler de viteză. Timpul a trecut, și m-am gândit totul. Apoi și-a stabilit sarcina de a face un motor fără perii cu propriile sale mâini.
Principiul de funcționare al motorului electric:
Baza lucrării oricărei mașini electrice este fenomenul de inducție electromagnetică. Prin urmare, dacă o cutie cu curent este plasată într-un câmp magnetic, atunci forța lui Ampere acționează asupra ei. care va crea un cuplu. Cadrul va începe să se rotească și să se oprească în absența momentului creat de forța lui Ampere.
Dispozitivul motorului electric:
Orice motor electric constă dintr-o parte fixă - un stator și o parte mobilă - un rotor. Pentru a începe rotația, trebuie să schimbați direcția curentului la rândul său. Această funcție este efectuată de colector (perii).
Motorul fără perii este un motor DC fără colector, în care funcția electronică a colectorului. (În cazul în care motorul are trei fire, aceasta nu înseamnă că el lucrează la trei faze de curent alternativ! Și funcționează pe „porțiuni de“ impulsuri scurte DC, și nu doresc să te șoc, dar aceleași motoare care sunt utilizate în răcitoare, de asemenea, fără perii, deși ei și au numai două cabluri de alimentare DC)
Dispozitiv fără perii:
Inrunner (pronunțat ca "inrunner"). Motorul are înfășurări amplasate pe suprafața interioară a corpului și un rotor rotativ în interiorul rotorului.
Outrunner (pronunțat ca "outrunner"). Motorul are înfășurări fixe (în interior) în jurul cărora corpul se rotește cu magneți permanenți plasați pe peretele său interior.
Principiul de funcționare:
Pentru ca motorul fără perii să înceapă rotirea, tensiunea pe înfășurările motorului trebuie alimentată în mod sincron. Sincronizarea poate fi organizată cu ajutorul senzorilor externi (senzori optici sau hala) și bazată pe un senzor anti-EMF, care apare în motor atunci când se rotește.
Control fără senzori:
Există motoare cu perii fără senzori de poziție. În astfel de motoare, poziția rotorului este determinată prin măsurarea emf-ului în faza liberă. Ne amintim că la un moment dat una dintre fazele (A) conectat la „+“ la celălalt (B) „-“ Putere, una dintre faze rămâne liber. Rotirea motorului induce CEM (adică, ca o consecință a legii inducției electromagnetice, curentul de inducție generat în bobina) în înfășurarea liber. Ca rotație, tensiunea pe faza liberă (C) se modifică. Prin măsurarea tensiunii în faza liberă, este posibil să se determine momentul trecerii la următoarea poziție a rotorului.
Pentru a măsura această tensiune, se folosește metoda "punct virtual". Linia de jos este că, cunoscând rezistența tuturor înfășurărilor și tensiunii inițiale, puteți să "schimbați firul" practic la joncțiunea tuturor bobinelor:
Controlul vitezei motor fără perii:
Motorul fără perii fără electronice este pur și simplu o bucată de fier, deoarece în absența unui regulator, nu putem conecta doar tensiunea la el, astfel încât să pornească pur și simplu o rotație normală. Regulatorul de viteză este un sistem destul de complex de componente radio, deoarece trebuie să:
1) Determinați poziția inițială a rotorului pentru pornirea motorului
2) Acționați motorul la viteze reduse
3) Accelerați motorul la viteza de rotație nominală (setată)
4) Mențineți cuplul maxim
Diagrama schematică a regulatorului de turație (poartă):
Motoarele fără perii au fost inventate la începutul apariției electricității, dar nimeni nu putea să-și facă un sistem de control pentru ele. A fost doar cu dezvoltarea electronicii: cu apariția de tranzistori semiconductoare de mare putere și microcontrolere, motoare fără perii au devenit aplicate în viața de zi cu zi (prima utilizare comercială în anii '60).
Avantajele și dezavantajele motoarelor fără perii:
avantaje:
-Viteza de rotație variază într-o gamă largă
-Posibilitatea utilizării într-un mediu exploziv și agresiv
-Capacitate de suprasarcină mai mare prin cuplu
-Performanță energetică ridicată (eficiență peste 90%)
-Durată de viață îndelungată, fiabilitate ridicată și durată de viață crescută datorită absenței contactelor electrice glisante
dezavantaje:
-Sistem relativ complex de gestionare a motorului
-Costul ridicat al motorului datorită utilizării materialelor scumpe în proiectarea rotorului (magneți, lagăre, arbori)
După ce ne-am ocupat de teorie, să mergem mai departe să practicăm: proiectăm și construim un motor pentru modelul de zbor MX-2.
Lista de materiale și echipamente:
1) Sârmă (preluată din transformatoare vechi)
2) Magneți (cumpărate pe Internet)
3) Stator (miel)
4) Arbore
5) Lagare
6) Duralumin
7) Scade
8) Accesul la gunoi tehnic nelimitat
9) Accesul la instrumente
10) Mâinile drepte :)
Curs de lucru:
1) De la bun început decidem:
De ce facem un motor?
Pentru ce ar trebui proiectat?
La ce ne limităm?
1A - 0,05mm; 15A - 0,33mm; 40A - 0,7mm
3A - 0,11mm; 20A - 0,4mm; 50A - 0,8mm
10A - 0,25mm; 30A - 0,55mm; 60A - 0,95mm
3) Începeți să înfășurați firele de pe poli. Cele mai multe spire (13) sunt înfășurate pe dinte, cu atât este mai mare câmpul magnetic. Cu cât este mai puternic câmpul, cu atât este mai mare cuplul și numărul mai mic de rotații. Pentru a obține viteză mare, trebuie să suflați un număr mai mic de ture. Dar cu el, cuplul scade. Pentru a compensa cuplul, se aplică o tensiune mai mare motorului.
4) Apoi, alegeți metoda de conectare a înfășurării: stea sau triunghi. Conexiunea stelei dă un cuplu mai mare, dar mai puțin turații decât conexiunea printr-un triunghi de 1,73-ori. (a fost selectat un triunghi)
5) Selectați magneții. Numărul de poli de pe rotor trebuie să fie egal (14). Forma magneților utilizați este de obicei dreptunghiulară. Dimensiunea magneților depinde de geometria motorului și de caracteristicile motorului. Cu cât magneții sunt mai puternici, cu atât este mai mare cuplul dezvoltat de motor pe arbore. De asemenea, cu cât este mai mare numărul de poli, cu atât mai mare este momentul, dar mai puțin viteza. Magneții de pe rotor sunt fixați cu un adeziv special topit.
Testele acestui motor am efectuat pe instalarea creată de mine vitomotornoy, care vă permite să măsurați forța de tracțiune, puterea și turația motorului.
Pentru a vedea diferențele dintre conexiunile "stea" și "triunghi", am conectat în diferite înfășurări:
Ca urmare, sa constatat că motorul se potrivește cu caracteristicile aeronavei, a căror masă este de 1400 grame.
Caracteristicile motorului primit:
Consum curent: 34.1A
Curent fără sarcină: 2.1A
Rezistența la înfășurare: 0,02 Ohm
Număr de poli: 14
Revoluții: 8400 rpm
Calculul eficienței motorului:
Un indicator foarte bun. Deși a fost posibil să se atingă și mai mult.
concluzii:
1) Motoarele fără perii au o eficiență și o eficiență ridicată
2) Motoarele fără perii sunt compacte
3) Motoarele fără perii pot fi utilizate în medii explozive
4) Racordul stea dă un cuplu mai mare, dar viteza mai mică este de 1,73 ori mai mare decât conexiunea printr-un triunghi.
Astfel, pentru a vă face un motor fără perii pentru modelul aerobatic al avionului este o sarcină fezabilă
Dacă aveți întrebări sau nu înțelegeți ceva, adresați-mi întrebări în comentariile acestui articol. Mult noroc tuturor!
Adăugați la Favorite 116
Descărcați recenzii. Vă rog așteptați.
Încercați să analizați curenții în înfășurări și să înțelegeți că este același curent.
Și cel mai apropiat dintre el este un motor sincron de curent alternativ.
Motoarele Bezkolektornye sunt împărțite în două tipuri de perie și fără perii.
Consultați sfatul meu pentru tine, predați teoria și nu încercați să străluciți cu cunoștințe despre nivelul de pregătire profesională. Aici, în afară de elevii școlii, oameni destul de educați se petrec.
"Motoarele Bezkolektornye sunt împărțite în două tipuri de pensule și perii."
O altă capodoperă a zilei! Este vremea exterioară?
A amenința problema de umplere: ce este un colector? Desigur, într-o mașină electrică, și nu în altă parte.
Nehamite nu este umilitor pentru tine.
Prezența periilor nu înseamnă prezența unui colector, există și un contact
inel. Motoarele folosite în model sunt un exemplu explicit al unui motor fără perii
în motoarele unde se folosește bobina de excitație, tensiunea este alimentată prin perii și inele.
A pune în pericol problema de umplere: ce este colectorul și inelele? Desigur, într-o mașină electrică, și nu în altă parte.
așa că nu ați răspuns la întrebarea principală "Ce este un colector într-o mașină electrică"
Te-am adus undeva în stepa greșită, îți pare rău dacă m-am ofensat. În acest caz, vorbim despre un design specific al motorului, care este indicat în contextul articolului și în care nu există perii, inele sau înfășurări de excitare.
PS și nu încercați să mă confundeți. Deși am studiat mai mult de un sfert de secol în urmă, unele cunoștințe au rămas în capul meu, spre deosebire de absolvenții de astăzi ai universității, care chiar au uitat numele profesorului sau nu au știut.
Trimiteți-le prietenilor: