Deemon harjatud mootor alalisvool Sellel on staatoril kolmefaasiline mähis ja rootoril püsimagnet. Staatori mähis tekitab pöörleva magnetvälja, mille vastasmõjul hakkab magnetrootor liikuma. Pöörleva magnetvälja tekitamiseks antakse staatori mähisele kolmefaasiline pingesüsteem, millel võib olla erineva kujuga ja moodustub erinevaid viise. Harjadeta alalisvoolumootori toitepingete genereerimine (mähise lülitamine) toimub spetsiaalsete elektroonikaseadmetega - mootori kontrolleriga.

Telli harjadeta mootormeie kataloogis

Lihtsamal juhul ühendatakse mähised allikaga paarikaupa DC pinge ja kui rootor pöördub staatorimähise magnetvälja vektori suunas, ühendatakse pinge teise mähiste paariga. Staatori magnetvälja vektor võtab seejärel teise positsiooni ja rootor jätkab pöörlemist. Järgmiste mähiste ühendamise õige momendi määramiseks kasutatakse kõige sagedamini Halli andureid.

Võimalikud valikud ja erijuhud

Praegu saadaval olevad harjadeta mootorid võivad olla erineva kujundusega.

Täitmise teel staatori mähis Eristada saab mootoreid klassikalise terassüdamikule mähitud mähisega ja õõnsa silindrilise mähisega mootoreid ilma terassüdamikuta. Klassikalisel mähisel on oluliselt suurem induktiivsus kui õõnsal silindrilisel mähisel ja vastavalt suurem ajakonstant. Ühest küljest võimaldab õõnes silindriline mähis muuta voolu (ja sellest tulenevalt ka pöördemomendi) dünaamilisemalt, kui töötate mootori kontrollerist, mis kasutab tasandamiseks madalsageduslikku PWM-modulatsiooni; voolu lainetus, on vaja suurema võimsusega filtri drosselid (ja vastavalt suurem suurus). Lisaks on klassikalisel mähisel reeglina märgatavalt suurem magnetiline kinnitusmoment ja madalam efektiivsus kui õõnsal silindrilisel mähisel.

Teine erinevus, mille järgi need jagunevad erinevaid mudeleid mootorid - see on rootori ja staatori suhteline asend - on sisemise rootoriga mootoreid ja mootoreid väline rootor. Sisemise rootoriga mootoritel on üldiselt suurem kiirus ja väiksem rootori inerts kui välisrootori mudelitel. Tänu sellele on siserootormootoritel kõrgem dünaamika. Välisrootori mootoritel on sama mootori välisläbimõõdu puhul sageli veidi suurem pöördemoment.

Erinevused teist tüüpi mootoritest

Erinevused koguja DPT-st. Mähise asetamine rootorile võimaldas harjadest ja kommutaatorist loobuda ning seeläbi liikuvast osast lahti saada elektriline kontakt, mis vähendab oluliselt DPT töökindlust püsimagnetid. Samal põhjusel on harjadeta mootorite kiirus tavaliselt palju suurem kui püsimagnetitega alalisvoolumootoritel. Ühest küljest võimaldab see suurendada harjadeta mootori erivõimsust, teisalt pole nii suur kiirus tegelikult kõigi rakenduste jaoks vajalik.

Erinevused püsimagnetitega sünkroonmootoritest. Rootori püsimagnetitega sünkroonmootorid on disainilt väga sarnased harjadeta alalisvoolumootoritele, kuid neil on mitmeid erinevusi. Esiteks ühendab mõiste sünkroonmootor paljusid erinevat tüüpi mootorid, millest mõned on mõeldud otseseks tööks standardvõrgust vahelduvvoolu, teine ​​osa (näiteks sünkroonsed servomootorid) saab töötada ainult sagedusmuunduritest (mootori kontrollerid). Harjadeta mootorid, kuigi neil on staatoril kolmefaasiline mähis, ei võimalda otsest tööd võrgupingest ja vajavad tingimata sobivat kontrollerit. Pealegi sünkroonsed mootorid eeldada siinuspingega toiteallikat, samas kui harjadeta mootorid võimaldavad toiteallikat vahelduvpinge astmeline vorm (ploki vahetamine) ja soovitab isegi seda kasutada nominaalsetes töörežiimides.

Millal on vaja harjadeta mootorit?

Vastus sellele küsimusele on üsna lihtne - juhtudel, kui sellel on eelised teist tüüpi mootorite ees. Näiteks on peaaegu võimatu teha ilma harjadeta mootorita rakendustes, kus suured kiirused pöörlemine: üle 10 000 p/min. Harjadeta mootorite kasutamine on õigustatud ka juhtudel, kui on vajalik pikk mootori tööiga. Juhtudel, kui on vaja kasutada käigukastiga mootori koostu, on madala kiirusega harjadeta mootorite (suure pooluste arvuga) kasutamine selgelt põhjendatud. Suure kiirusega harjadeta mootorite kiirus on sel juhul maksimumist suurem lubatud kiirus käigukasti ja sel põhjusel ei saa nende täit võimsust kasutada. Rakenduste jaoks, mis nõuavad võimalikult lihtsat mootori juhtimist (ilma mootorikontrollerit kasutamata), on harjatud alalisvoolumootor loomulik valik.

Teisest küljest kõrgendatud temperatuuri tingimustes või suurenenud kiirgus avaldub nõrkus harjadeta mootorid – Halli andurid. Tavalistel Halli andurimudelitel on piiratud kiirgustakistus ja töötemperatuuri vahemik. Kui sellises rakenduses on siiski vajadus kasutada harjadeta mootorit, siis eritellimusel versioonid koos Halli andurite väljavahetamisega nendele teguritele vastupidavamate vastu muutuvad vältimatuks, mis tõstab mootori hinda ja tarneaega.

Viimasel ajal on need muutunud üha populaarsemaks harjadeta mootorid alalisvool. Neid kasutatakse aktiivselt instrumentide valmistamisel, tööstuslikus meditsiini- ja koduautomaatikas, samuti juhtimis- ja mõõteseadmetes. Seda tüüpi mootor töötab ilma harjadeta; kogu kommuteerimine toimub elektrooniliste seadmete abil.

Harjadeta mootorite eelised

Harjadeta mootoritel on mitmeid eeliseid, mis on määranud nende kasutusvaldkonnad. Neil on parem jõudlus. Nende pöördemoment on palju suurem võrreldes tavapärased mootorid. Harjadeta kujundused on kõrgemad dünaamilised omadused ja tõhusust.

Muude eeliste hulgas tuleb märkida vaikset tööd, pikendatud kasutusiga ja palju muud kõrgsagedus pöörlemine. Mootori suuruse ja pöördemomendi suhe on kõrgem kui teistel tüüpidel. See on eriti oluline piirkondades, kus suurus ja kaal on kriitilised tegurid.

Harjadeta mootori tööpõhimõte

Tööpõhimõte põhineb staatori ja rootori tekitatud magnetväljadel, mille pöörlemiskiirus on sama. Puudub nn libisemine, iseloomulik asünkroonsed mootorid. Harjadeta mootorite konfiguratsioon on ühefaasiline, kahefaasiline või kolmefaasiline. Sellest sõltub staatori mähiste arv. Enim levinud Kõik alad said kolmefaasilised mootorid.

Harjadeta mootori disain

Näiteks kaaluge kõige populaarsemat kolmefaasilist harjadeta mootorit. Sellel on kihilisest terasest staator, mille soontesse asetatakse mähis. Enamikul seda tüüpi mootoritel on kolm mähist, mis on ühendatud tähega.

Rootor on püsimagnet, mille poolused on vahemikus 2 kuni 8 paari. Samas Lõuna- ja Põhjapoolus vaheldumisi omavahel. Rootor on valmistatud spetsiaalsest magnetmaterjalist, mis tagab vajaliku magnetvälja tiheduse. Tavaliselt on need ferriitmagnetid, millest valmistatakse püsimagneteid.

Erinevalt tavalistest elektrimootoritest lülitatakse harjadeta alalisvoolumootoreid elektrooniliselt. See on tingitud vajadusest staatori mähistele pidevalt pinget anda. Samal ajal peate teadma, millises asendis rootor on. Selle asukoha määravad Halli andurid, mis annavad kõrge või madala signaali, olenevalt sellest, kumb poolus möödub ülitundlike elementide lähedusest.

DC generaator ilma harjadeta

Mootoreid kasutatakse paljudes tehnoloogiavaldkondades. Mootori rootori pöörlemiseks peab olema pöörlev magnetväli. Tavalistes alalisvoolumootorites toimub see pöörlemine mehaaniliselt, kasutades harjasid, mis libisevad mööda kommutaatorit. Sel juhul tekivad sädemed ning lisaks vajavad sellised mootorid harjade hõõrdumise ja kulumise tõttu pidevat hooldust.

Tänu tehnoloogia arengule on saanud võimalikuks elektroonselt tekitada pöörlev magnetväli, mis kehastus harjadeta alalisvoolumootoritesse (BLDC).

Seade ja tööpõhimõte

BDPT peamised elemendid on:

• rootor, millele on paigaldatud püsimagnetid;
• staator, millele mähised on paigaldatud;
• elektrooniline kontroller.

Disaini järgi võib sellist mootorit olla kahte tüüpi:

Koos sisemine paigutus rootor (sissekäija)

välisrootori paigutusega (välispool)

Esimesel juhul pöörleb rootor staatori sees ja teisel juhul pöörleb rootor ümber staatori.

Inrunner tüüpi mootor kasutatakse, kui see on vajalik suur kiirus pöörlemine. Sellel mootoril on lihtsam standardkonstruktsioon, mis võimaldab mootori paigaldamiseks kasutada fikseeritud staatorit.

Outrunner tüüpi mootor sobib suure pöördemomendi saamiseks madalad pöörded. Sel juhul paigaldatakse mootor fikseeritud telje abil.

Inrunner tüüpi mootor- suur kiirus, madal pöördemoment. Outrunner tüüpi mootor- väike kiirus, suur pöördemoment.

BLDC pooluste arv võib olla erinev. Pooluste arvu järgi saab hinnata mõningaid mootori omadusi. Näiteks mootoril, mille rootor on 2 poolust, on suurem pöörete arv ja väike pöördemoment. Suurema pooluste arvuga mootoritel on suurem pöördemoment, kuid vähem pöördeid. Rootori pooluste arvu muutmisega saate muuta mootori pöörlemiskiirust. Seega mootori konstruktsiooni muutes saab tootja valida nõutavad parameetrid mootor pöördemomendi ja kiiruse poolest.

BDPT juhtimine

Kiiruse regulaator, välimus

Sõitmiseks harjadeta mootor kasutatud spetsiaalne kontroller - mootori võlli pöörlemissageduse regulaator alalisvool. Selle ülesanne on genereerida ja varustada õige hetk vajaliku pinge nõutavale mähisele. 220 V võrgu toitega seadmete kontroller kasutab kõige sagedamini inverterahelat, milles 50 Hz sagedusega vool muundatakse esmalt alalisvooluks ja seejärel impulsslaiuse modulatsiooniga (PWM) signaalideks. Staatori mähiste toitepinge varustamiseks kasutatakse võimsaid elektroonilisi lüliteid bipolaarsetel transistoridel või muudel jõuelementidel.

Mootori võimsust ja kiirust reguleeritakse impulsside töötsükli muutmisega ja sellest tulenevalt ka mootori staatori mähistele antava pinge efektiivse väärtusega.

Kiiruse regulaatori skemaatiline diagramm. K1-K6 - klahvid D1-D3 - rootori asendi andurid (Halli andurid)

Oluline küsimus on õigeaegne ühendamine elektroonilised võtmed igale mähisele. Selle tagamiseks kontroller peab määrama rootori asukoha ja selle kiiruse. Sellise teabe saamiseks võib kasutada optilisi või magnetandureid (näiteks Halli andurid), samuti vastupidised magnetväljad.

Levinud kasutus Halli andurid, mis reageerida magnetvälja olemasolule. Andurid on paigutatud staatorile nii, et neid mõjutab rootori magnetväli. Mõnel juhul paigaldatakse andurid seadmetesse, mis võimaldavad andurite asukohta muuta ja vastavalt ajastust reguleerida.

Rootori kiiruse regulaatorid on seda läbiva voolu tugevuse suhtes väga tundlikud. Kui valite laetav aku suurema voolu väljundiga põleb regulaator läbi! Valige sobiv omaduste kombinatsioon!

Eelised ja miinused

Võrreldes tavaliste BLDC mootoritega on neil järgmised eelised:

• kõrge efektiivsusega;
• suur jõudlus;
• pöörlemiskiiruse muutmise võimalus;
• sädemeid tekitavaid harju pole;
• väikesed helid, nii heli- kui ka kõrgsagedusvahemikus;
• usaldusväärsus;
• võime taluda pöördemomendi ülekoormust;
• suurepärane mõõtmete ja võimsuse suhe.

Harjadeta mootor on väga tõhus. See võib ulatuda 93-95% -ni.

BD mehaanilise osa kõrge töökindlus on seletatav sellega, et sellel on kuullaagrid ja puuduvad harjad. Püsimagnetite demagnetiseerimine toimub üsna aeglaselt, eriti kui need on valmistatud haruldaste muldmetallide elementide abil. Voolukaitsekontrolleris kasutamisel on selle seadme kasutusiga üsna pikk. Tegelikult BLDC mootori kasutusiga saab määrata kuullaagrite kasutusea järgi.

BLDC puudusteks on juhtimissüsteemi keerukus ja kõrge hind.

Rakendus

BDTP kasutusvaldkonnad on järgmised:

• mudelite loomine;
• ravim;
• autotööstus;
• Nafta- ja gaasitööstus;
• Seadmed;
• sõjavarustust.

Kasutamine Lennukite mudelite andmebaas annab märkimisväärse eelise võimsuse ja suuruse osas. Tavalise Speed-400 tüüpi kommutaatormootori ja sama klassi Astro Flight 020 BDTP võrdlus näitab, et esimest tüüpi mootori kasutegur on 40-60%. Teise mootori efektiivsus võib samadel tingimustel ulatuda 95% -ni. Seega võimaldab andmebaasi kasutamine suurendada mudeli võimsusosa võimsust või selle lennuaega ligi 2 korda.

Madala müra ja töö ajal kuumutamise puudumise tõttu kasutatakse BLDC-sid laialdaselt meditsiinis, eriti hambaravis.

Autodes kasutatakse selliseid mootoreid aknatõstukid, elektrilised klaasipuhastid, esitulede pesurid ja elektrilised istmetõstuki juhtnupud.

Ei mingit kommutaatori ega harja sädemeid võimaldab kasutada andmebaase lukustusseadmete elementidena nafta- ja gaasitööstuses.

Näitena andmebaasi kasutamisest kodumasinad võite märkida pesumasin otsese trummiajamiga LG-lt. See ettevõte kasutab Outrunner tüüpi RDU-d. Mootori rootoril on 12 magnetit, staatoril 36 induktiivpooli, mis on keritud 1 mm läbimõõduga traadiga magneti juhtivast terasest südamikele. Mähised on ühendatud järjestikku, 12 tk faasi kohta. Iga faasi takistus on 12 oomi. Rootori asendiandurina kasutatakse Halli andurit. Mootori rootor on kinnitatud pesumasina vanni külge.

Igal pool see mootor kasutatakse arvutite kõvaketastes, mis muudab need kompaktseks, CD- ja DVD-draivides ning mikroelektroonikaseadmete jahutussüsteemides ja palju muud.

Koos väikese ja keskmise võimsusega BD-dega kasutatakse suuri BLDC mootoreid üha enam raskeveokites, mere- ja sõjatööstuses.

DB suur jõud välja töötatud USA mereväe jaoks. Näiteks on Powertec välja töötanud 220 kW BDHP, mille pöörete arv on 2000 p/min. Mootori pöördemoment ulatub 1080 Nm-ni.

Lisaks nendele valdkondadele kasutatakse DB-sid tööpinkide, presside, plastitöötlemisliinide projektides, samuti tuuleenergias ja tõusulaineenergia kasutamises.

Omadused

Mootori peamised omadused:

• hinnatud jõud;
• maksimaalne võimsus;
• maksimaalne vool;
• maksimaalne tööpinge;
• maksimaalne kiirus(või Kv koefitsient);
• mähise takistus;
• eelnurk;
• töörežiim;
• üldmõõtmed ja kaaluomadused mootor.

Mootori põhinäitaja on selle nimivõimsus, see tähendab mootori poolt pika tööperioodi jooksul toodetud võimsus.

Maksimaalne võimsus- see on võimsus, mida mootor suudab lühikese aja jooksul anda ilma rikki minemata. Näiteks ülalmainitud harjadeta mootoril Astro Flight 020 on see 250 W.

Maksimaalne vool. Astro Flight 020 puhul on see 25 A.

Maksimaalne tööpinge– pinge, mida mootori mähised taluvad. Astro Flight 020 puhul on tööpinge vahemik seatud vahemikku 6 kuni 12 V.

Mootori maksimaalne pöörete arv. Mõnikord on passis märgitud Kv koefitsient - mootori pöörete arv volti kohta. Astrolennul 020 Kv= 2567 r/V. Sel juhul maksimaalne arv rpm saab määrata, korrutades selle koefitsiendi maksimaalse tööpingega.

Tavaliselt mähise takistus mootorite puhul on kümnendik või tuhandik oomi. Astro Flight 020 jaoks R= 0,07 Ohm. See takistus mõjutab BLDC tõhusust.

Edasimineku nurk tähistab mähiste lülituspinge edasiliikumist. See on seotud mähise takistuse induktiivse olemusega.

Töörežiim võib olla pikaajaline või lühiajaline. Pikaajalises režiimis võib mootor töötada pikka aega. Samal ajal hajub selle tekitatud soojus täielikult ja see ei kuumene üle. Mootorid töötavad selles režiimis näiteks ventilaatorites, konveierites või eskalaatorites. Lühiajalist režiimi kasutatakse selliste seadmete jaoks nagu lift, elektriline pardel. Nendel juhtudel töötab mootor lühikest aega ja seejärel jahtub pikka aega.

Mootori andmelehel on näidatud selle mõõtmed ja kaal. Lisaks on näiteks lennukimudelitele mõeldud mootorite puhul toodud maandumismõõtmed ja võlli läbimõõt. Eelkõige on Astro Flight 020 mootorile antud järgmised omadused:

• pikkus on 1,75”;
• läbimõõt on 0,98”;
• võlli läbimõõt on 1/8”;
• kaal on 2,5 untsi.

Järeldused:

1. Modelleerimisel, erinevates tehnilistes toodetes, tööstuses ja kaitsetehnoloogias kasutatakse BLDC-sid, milles elektroonikalülituse abil genereeritakse pöörlev magnetväli.
2. Disaini järgi võib BLDC mootoritel olla sisemine (sissekäik) või välimine (outrunner) rootori paigutus.
3. Võrreldes teiste BLDC mootoritega on neil mitmeid eeliseid, millest peamised on harjade ja sädemete puudumine, kõrge kasutegur ja kõrge töökindlus.

See on vahelduvvoolu elektrimootori tüüp, milles kommutaatori-harja koost asendatakse kontaktivaba pooljuhtlülitiga, mida juhib rootori asendiandur. Mõnikord võite kohata järgmist lühendit: BLDC - harjadeta alalisvoolumootor. Lihtsuse mõttes nimetan seda harjadeta mootoriks või lihtsalt BC-ks.

Harjadeta mootorid on oma spetsiifilisuse tõttu üsna populaarsed: neid pole Kulumaterjalid tüüpi harjad, sees pole hõõrdumisest tekkinud süsiniku/metalli tolmu, pole sädemeid (ja see on tohutu plahvatus- ja tuleohutute ajamite/pumpade ala). Neid kasutatakse alates ventilaatoritest ja pumpadest kuni ülitäpse ajamiteni.
Peamine kasutusala modelleerimises ja amatöörehituses: raadio teel juhitavate mudelite mootorid.

Nende mootorite üldine tähendus on kolm faasi ja kolm mähist (või mitu mähist, mis on ühendatud kolme rühma), mida juhitakse iga faasi sinusoidi või ligikaudse sinusoidi kujul oleva signaaliga, kuid teatud nihkega. Joonisel on lihtne näide kolmefaasilise mootori tööst.

Sellest tulenevalt on BC-mootorite juhtimise üks spetsiifilisi aspekte spetsiaalse kontroller-draiveri kasutamine, mis võimaldab teil reguleerida mootori mähiste iga faasi voolu- ja pingeimpulsse, mis lõpuks annab stabiilne töö V lai valik stress. Need on nn ESC kontrollerid.

Kaugjuhtimisseadmete BC-mootorid on erineva suuruse ja kujundusega. Ühed võimsamad on 22 mm, 36 mm ja 40/42 mm seeriad. Disaini järgi on neil väline rootor ja sisemine rootor (Outrunner, Inrunner). Välise rootoriga mootoritel ei ole tegelikult staatilist korpust (ümbrist) ja need on kerged. Reeglina kasutatakse neid lennukimudelites, kvadrokopterites jne.
Välise staatoriga mootoreid on lihtsam tihendada. Sarnaseid kasutatakse RC mudelite puhul, mis puutuvad kokku välismõjudega nagu mustus, tolm, niiskus: kärud, koletised, roomikud, vee-RC mudelid.
Näiteks 3660 tüüpi mootorit saab hõlpsasti paigaldada kaugmudelautosse, näiteks vankrisse või koletisesse, ja sellega saab palju nalja.

Märgin ära ka staatori enda erineva paigutuse: 3660 mootoritel on 12 mähist ühendatud kolme rühma.
See võimaldab teil saavutada võllile suure pöördemomendi. See näeb välja umbes selline.


Rullid on ühendatud nii


Kui võtate mootori lahti ja eemaldate rootori, näete staatori pooli.
Siin on 3660-seeria sees


rohkem fotosid

Sarnaste suure pöördemomendiga mootorite amatöörkasutus - sisse omatehtud konstruktsioonid, kus väikese suurusega, võimas pöörlev mootor. Need võivad olla turbiini tüüpi ventilaatorid, amatöörtööpinkide spindlid jne.

Niisiis võeti puurimise ja graveerimise amatöörmasinasse paigaldamiseks harjadeta mootori komplekt koos ESC-kontrolleriga.
GoolRC 3660 3800KV harjadeta mootor koos ESC 60A metallülekande servoga 9,0 kg


Komplekti eeliseks oli 9 kg servoajam, mis on isetehtud toodete puhul väga mugav.

Üldnõuded Mootori valimisel võeti arvesse järgmist:
- Pöörete arv/volti vähemalt 2000, kuna oli plaanis kasutada madalpinge allikatega (7,4...12V).
- Võlli läbimõõt 5 mm. Kaalusin 3,175 mm võlliga variante (see on 24 läbimõõduga BC mootorite seeria, näiteks 2435), kuid siis peaksin ostma uue ER11 kasseti. Võimsamaidki valikuid on, näiteks 4275 või 4076 mootorid, 5 mm võlliga, aga need on vastavalt kallimad.

Omadused harjadeta mootor GoolRC 3660:
Mudel: GoolRC 3660
Võimsus: 1200W
Tööpinge: kuni 13V
Voolupiirang: 92A
Pöörete arv volti kohta (RPM/Volt): 3800KV
Maksimaalne kiirus: kuni 50 000
Korpuse läbimõõt: 36 mm
Korpuse pikkus: 60 mm
Varre pikkus: 17 mm
Võlli läbimõõt: 5 mm
Kruvi suurus: 6 tk * M3 (lühikesed, mina kasutasin M3 * 6)
Ühendused: 4 mm kullatud banaani isane
Kaitse: tolmu ja niiskuse eest

ESC kontrolleri omadused:
Mudel: GoolRC ESC 60A
Pidev vool: 60A
Tippvool: 320A
Kohaldatav laetavad patareid: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd
BEC: 5,8V/3A
Ühendused (sisend): T-pistiku isane
Ühendused (väljund): 4 mm kullatud banaanid
Mõõdud: 50 x 35 x 34 mm (ilma kaabli pikkuseta)
Kaitse: tolmu ja niiskuse eest

Servo omadused:
Tööpinge: 6,0V-7,2V
Pöördekiirus (6,0 V): 0,16 sek/60° koormuseta
Pöördekiirus (7,2V): 0,14sek/60° koormuseta
Püdemoment (6,0V): 9,0kg.cm
Püdemoment (7,2V): 10,0kg.cm
Mõõdud: 55 x 20 x 38 mm (P * L * K)

Komplekti parameetrid:
Pakendi suurus: 10,5 x 8 x 6 cm
Pakendi kaal: 390 g
GoolRC logoga kaubamärgiga pakend

Määra sisu:
1 * GoolRC 3660 3800KV mootor
1 * GoolRC 60A ESC
1 * GoolRC 9KG servo
1 * Teabeleht


GoolRC 3660 mootori võrdlusmõõtmed ja välimus koos esiletõstmistega

Nüüd paar sõna pakist endast.
Pakk saabus väikese postipaki kujul, mille sees oli kast


Tarnib alternatiivne postiteenus, mitte Vene Post, mis on kirjas konossemendil


Pakendis on kaubamärgiga GoolRC kast


Sees on harjadeta mootorite komplekt suurusega 3660 (36x60 mm), ESC kontroller selle jaoks ja servo koos komplektiga


Vaatame nüüd kogu komplekti üksikute komponentide kaupa. Alustame kõige tähtsamast – mootorist.

GoolRC BC mootor on alumiiniumsilinder, mõõtmetega 36 x 60 mm. Ühel pool on kolm jämedat traati silikoonpunutis “banaanidega”, teisel pool 5 mm vars. Rootor on mõlemal küljel paigaldatud veerelaagritele. Korpusel on mudelimärgistus


Teine foto. Välisjope on fikseeritud, st. Sisemootori tüüp.


Märgid kehal


Laager on näha tagantpoolt


Väidetavalt pritsme- ja niiskuskindel
Faaside ühendamiseks tuleb välja kolm jämedat lühikest juhet: u v w. Kui otsite ühendamiseks klemme, on need 4 mm banaanid


Juhtmed on termokahanevad erinevat värvi: kollane, oranž ja sinine


Mootori mõõdud: võlli läbimõõt ja pikkus on samad, mis märgitud: Võll 5x17 mm




Mootori korpuse mõõdud 36x60 mm




Võrdlus harjatud 775 mootoriga


Võrdlus 300 W kasutatud spindliga (ja hind umbes 100 dollarit). Tuletan meelde, et GoolRC 3660 tippvõimsus on 1200 W. Isegi kui kasutada kolmandiku võimsusest, on see ikkagi odavam ja rohkem kui see spindel


Võrdlus teiste mudelite mootoritega


Sest õige toimimine mootor vajab spetsiaalset ESC-kontrollerit (mis kuulub komplekti)

ESC-kontroller on signaalimuunduri ja võimsate lülititega mootoridraiveri plaat. Lihtsatel mudelitel kasutatakse korpuse asemel termokahanevat, võimsatel mudelitel kasutatakse radiaatori ja aktiivjahutusega korpust.


Fotol on GoolRC ESC 60A kontroller võrreldes selle "noorema" venna ESC 20A


Pange tähele: juhtmejupil on sisse/välja lüliti, mille saab seadme/mänguasja korpusesse sisse ehitada


kohal täiskomplektÜhendused: T-sisendi pistikud, 4 mm banaanipistikud, 3-kontaktiline juhtsignaali sisend


Võimsusbanaanid 4 mm - pistikupesad, on tähistatud sarnaselt värviga: kollane, oranž ja sinine. Ühendamisel saate seda ainult tahtlikult segada


Sisend T-pistikud. Samamoodi saate polaarsust muuta, kui olete väga tugev)))))


Korpusel on märgistus nime ja omadustega, mis on väga mugav


Jahutus on aktiivne, töötab ja reguleeritakse automaatselt.

Mõõtmete hindamiseks olen kinnitanud PCB joonlaua

Komplekti kuulub ka 9 kg kaaluv GoolRC servo.


Lisaks, nagu iga teise servo puhul, sisaldab komplekt kangide komplekti (topelt-, rist-, täht-, ratas) ja kinnitusriistvara (mulle meeldis, et seal on messingist vahetükid)


Servovõlli makrofoto


Proovin pildistamiseks kinnitada ristikujulist kangi


Tegelikult on huvitav kontrollida märgitud omadusi - see on metallist hammasrataste komplekt. Võtame servo lahti. Kere istub ringikujuliselt hermeetiku peal ja sees on palju määrdeainet. Hammasrattad on tõepoolest metallist.


Foto servo juhtpaneelist

Miks seda kõike alustati: selleks, et proovida BC mootorit puurimis-/graveerimismasinana. Siiski on märgitud tippvõimsus 1200 W.
Valisin ettevalmistamiseks puurpressi projekti trükkplaadid peal . Valgustuslaudade valmistamiseks on palju projekte. Tavaliselt on kõik need projektid väikese suurusega ja mõeldud väikese alalisvoolumootori paigaldamiseks.


Valisin neist ühe ja muutsin kinnitust 3660 mootorihoidjate osas ( originaal mootor oli väiksem ja erineva kinnitussuurusega)

Annan joonise istmed ja mootori mõõdud 3660


Originaal maksab rohkem nõrk mootor. Siin on kinnituse eskiis (6 auku M3x6 jaoks)


Ekraanipilt printerisse printimise programmist


Samal ajal printisin ka peale kinnitamiseks klambri


3660 mootor koos paigaldatud ER11 padruniga




Mootori BC ühendamiseks ja kontrollimiseks peate kokku panema järgmise vooluringi: toiteallikas, servotester või juhtplaat, ESC mootorikontroller, mootor.
Kasutan kõige lihtsamat servotesterit, annab ka soovitud signaali. Seda saab kasutada mootori pöörete sisselülitamiseks ja reguleerimiseks


Soovi korral saab ühendada mikrokontrolleri (Arduino vms). Toon internetist skeemi outrunneri ja 30A kontrolleri ühendusega. Visandite leidmine pole probleem.


Me ühendame kõik värviga.


Allikas näitab, et kontrolleri tühikäiguvool on väike (0,26A)


Nüüd puurmasin.
Kogume kõik kokku ja kinnitame raami külge




Kontrollimiseks panen kokku ilma korpuseta, siis prindin korpuse, kuhu saab paigaldada tavalüliti, servo testeri nupu


Sarnase 3660 BC mootori teine ​​rakendus on spindlina trükkplaatide puurimiseks ja freesimiseks.






Ma lõpetan arvustuse masina enda kohta veidi hiljem. Huvitav on vaadata PCB-graveerimist GoolRC 3660 abil

Järeldus

Mootor on kvaliteetne, võimas, rohke pöördemomendiga, sobiv amatööride jaoks.
Aeg näitab täpselt laagrite vastupidavust külgjõu mõjul freesimise/graveerimise ajal.
Kasutamisest on kindlasti kasu mudeli mootorid amatöörlikel eesmärkidel, samuti nende konstruktsioonide käsitsemise ja kokkupanemise lihtsus võrreldes CNC-spindlitega, mis on kallimad ja vajavad erivarustust (kiiruse reguleerimisega toiteallikad, draiverid, jahutus jne).

Tellimisel kasutasin kupongi MÜÜK15 5% allahindlusega kõikidelt poetoodetelt.

Täname tähelepanu eest!

Plaanin osta +61 Lisa lemmikutesse Mulle meeldis arvustus +92 +156

Majapidamis- ja meditsiiniseadmed, lennukite modelleerimine, gaasi- ja naftajuhtmete torude sulgemisajamid - see pole kaugeltki täielik nimekiri harjadeta alalisvoolumootorite (BD) kasutusvaldkonnad. Vaatame nende elektromehaaniliste ajamite konstruktsiooni ja tööpõhimõtet, et paremini mõista nende eeliseid ja puudusi.

Üldteave, seade, kasutusala

Üks BD-huvi põhjusi on suurenenud vajadus täpse positsioneerimisega kiirete mikromootorite järele. Selliste ajamite sisemine struktuur on näidatud joonisel 2.

Riis. 2. Harjadeta mootori disain

Nagu näete, koosneb konstruktsioon rootorist (armatuurist) ja staatorist, esimesel on püsimagnet (või mitu kindlas järjekorras paigutatud magnetit) ja teine ​​on varustatud magnetvälja tekitamiseks mähistega (B). .

Tähelepanuväärne on see, et need elektromagnetilised mehhanismid võivad olla kas sisemise armatuuriga (seda tüüpi konstruktsiooni on näha joonisel 2) või välised (vt joonis 3).

Riis. 3. Outrunner disain

Sellest tulenevalt on igal kujundusel konkreetne rakendusala. Sisemise armatuuriga seadmetel on suur kiirus pöörlemine, seetõttu kasutatakse neid jahutussüsteemides kui Elektrijaamad droonid jne. Välisrootori ajamid kasutatakse seal, kus on vaja täpset positsioneerimist ja pöördemomendi vastupidavust (robootika, meditsiiniseadmed, CNC-masinad jne).

Toimimispõhimõte

Erinevalt teistest draividest, nt. asünkroonne masin vahelduvvool, BD tööks on vajalik spetsiaalne kontroller, mis lülitab mähised sisse nii, et armatuuri ja staatori magnetväljade vektorid on üksteisega ortogonaalsed. See tähendab, et sisuliselt reguleerib juhtseade DB armatuurile mõjuvat pöördemomenti. Seda protsessi on selgelt näidatud joonisel 4.

Nagu näete, on armatuuri iga liigutuse jaoks vaja harjadeta mootori staatorimähises läbi viia teatud kommutatsioon. See tööpõhimõte ei võimalda pöörlemist sujuvalt juhtida, kuid võimaldab kiiresti hoogu juurde saada.

Erinevused harjadeta ja harjadeta mootorite vahel

Kollektori tüüpi ajam erineb BD as-st disainifunktsioonid(vt joonis 5.) ja tööpõhimõte.

Riis. 5. A – harjatud mootor, B – harjadeta

Mõelgem disaini erinevused. Jooniselt 5 on näha, et kommutaatori tüüpi mootori rootoril (1 joonisel 5) on erinevalt harjadeta mootorist mähised koos lihtne vooluring mähis ja püsimagnetid (tavaliselt kaks) on paigaldatud staatorile (2 joonisel 5). Lisaks on võllile paigaldatud kommutaator, mille külge on ühendatud harjad, mis annavad pinget armatuuri mähistele.

Räägime lühidalt kollektormasinate tööpõhimõttest. Kui ühele mähisele on rakendatud pinge, siis see ergastatakse ja tekib magnetväli. See suhtleb püsimagnetitega, mistõttu armatuur ja sellele asetatud kollektor pöörlevad. Selle tulemusena antakse teisele mähisele toide ja tsükkel kordub.

Selle konstruktsiooniga armatuuri pöörlemissagedus sõltub otseselt magnetvälja intensiivsusest, mis omakorda on otseselt võrdeline pingega. See tähendab, et kiiruse suurendamiseks või vähendamiseks piisab võimsustaseme suurendamisest või vähendamisest. Ja ümberpööramiseks on vaja polaarsust vahetada. See juhtimismeetod ei vaja spetsiaalset kontrollerit, kuna käigukontrolleri saab valmistada selle baasil muutuv takisti, ja tavaline lüliti töötab inverterina.

Harjadeta mootorite disainifunktsioone käsitlesime eelmises jaotises. Nagu mäletate, on nende ühendamiseks vaja spetsiaalset kontrollerit, ilma milleta nad lihtsalt ei tööta. Samal põhjusel ei saa neid mootoreid kasutada generaatoritena.

Samuti väärib märkimist, et mõnel draivil seda tüüpi rohkemate jaoks tõhus juhtimine Rootori asendit jälgitakse Halli andurite abil. See parandab oluliselt harjadeta mootorite omadusi, kuid suurendab niigi kalli disaini maksumust.

Kuidas käivitada harjadeta mootor?

Seda tüüpi draivide töötamiseks vajate spetsiaalset kontrollerit (vt joonis 6). Ilma selleta on käivitamine võimatu.

Riis. 6. Harjadeta mootorikontrollerid modelleerimiseks

Sellist seadet pole mõtet ise kokku panna, see on odavam ja usaldusväärsem, kui ostate valmis. Saate selle valida vastavalt järgmised omadused, PWM-kanali draiveritele iseloomulik:

• Maksimaalne lubatud voolutugevus, see omadus on antud seadme normaalseks tööks. Üsna sageli märgivad tootjad selle parameetri mudeli nimes (näiteks Phoenix-18). Mõnel juhul antakse tipprežiimi väärtus, mida kontroller suudab mitu sekundit säilitada.
• Maksimaalne nimipinge pidevaks tööks.
• Kontrolleri sisemiste ahelate takistus.
• Lubatud kiirus on näidatud p/min. Sellest väärtusest kõrgemal ei luba kontroller pöörlemist suurendada (piirang on rakendatud programmi tasemel). Pange tähele, et kiirus on alati antud kahepooluseliste ajamite puhul. Kui pooluste paare on rohkem, jagage väärtus nende arvuga. Näiteks näidatud arv on 60 000 p / min, seega 6 jaoks magnetiline mootor pöörlemiskiirus on 60000/3=20000 pm.
• Loodud impulsside sagedus, enamiku kontrollerite puhul on see parameeter vahemikus 7 kuni 8 kHz, rohkem kallid mudelid võimaldab teil parameetri ümber programmeerida, suurendades seda 16 või 32 kHz-ni.

Pange tähele, et esimesed kolm omadust määravad andmebaasi võimsuse.

Harjadeta mootori juhtimine

Nagu eespool mainitud, juhitakse ajami mähiste lülitamist elektrooniliselt. Ümberlülitamise aja määramiseks jälgib juht Halli andurite abil armatuuri asendit. Kui ajam pole selliste detektoritega varustatud, võetakse arvesse ühendamata staatorimähistes tekkivat tagumist EMF-i. Kontroller, mis on sisuliselt riistvara-tarkvara kompleks, jälgib neid muutusi ja määrab lülitusjärjestuse.

Kolmefaasiline harjadeta alalisvoolumootor

Enamik andmebaase on rakendatud kolmefaasilises disainis. Sellise ajami juhtimiseks on kontrolleril alalisvoolu-kolmefaasiline impulssmuundur (vt joonis 7).

Joonis 7. OBD pinge diagrammid

Selgitamaks, kuidas selline klapimootor töötab, tuleks koos joonisega 7 vaadata joonist 4, mis näitab kordamööda ajami töö kõiki etappe. Paneme need kirja:

1. Poolidele “A” antakse positiivne impulss, “B” aga negatiivne impulss, mille tulemusena armatuur liigub. Andurid salvestavad selle liikumise ja saadavad signaali järgmiseks ümberlülituseks.
2. Mähis “A” lülitatakse välja ja positiivne impulss läheb punkti “C” (“B” jääb muutumatuks), seejärel saadetakse signaal järgmisele impulsside komplektile.
3. "C" on positiivne, "A" on negatiivne.
4. "B" ja "A" teoste paar, mis saavad positiivseid ja negatiivseid impulsse.
5. Positiivne impulss rakendatakse uuesti "B" ja negatiivne impulss "C".
6. Mähised “A” lülitatakse sisse (+ on kaasas) ja “C” negatiivset impulssi korratakse. Seejärel tsükkel kordub.

Juhtimise näilises lihtsuses on palju raskusi. Järgmiste impulsside tekitamiseks on vaja mitte ainult jälgida armatuuri asendit, vaid ka reguleerida pöörlemiskiirust, reguleerides voolu mähistes. Lisaks peaksite valima kõige optimaalsemad parameetrid kiirendamiseks ja pidurdamiseks. Samuti tasub meeles pidada, et kontroller peab olema varustatud seadmega, mis võimaldab selle tööd juhtida. Välimus sellist multifunktsionaalset seadet on näha joonisel 8.

Riis. 8. Multifunktsionaalne harjadeta mootori juhtkontroller

Eelised ja miinused

Elektrilisel harjadeta mootoril on palju eeliseid, nimelt:

• Kasutusiga on oluliselt pikem kui tavalistel kollektori analoogidel.
• Kõrge efektiivsusega.
• Kiirvalimine maksimaalne kiirus pöörlemine.
• See on võimsam kui CD.
• Sädemete puudumine töö ajal võimaldab ajamit kasutada tuleohtlikes tingimustes.
• Täiendavat jahutust pole vaja.
• Lihtne kasutada.

Vaatame nüüd miinuseid. Märkimisväärne puudus, mis piirab andmebaaside kasutamist - nende suhteliselt kõrge hind (arvestades draiveri hinda). Ebamugavuste hulgas on võimetus kasutada andmebaasi ilma draiverita isegi lühiajaliseks aktiveerimiseks, näiteks selle funktsionaalsuse kontrollimiseks. Probleemsed remonditööd, eriti kui on vaja tagasi kerida.