Објавено на 19.03.2013 година

Со оваа статија започнувам серија публикации за мотори без четки DC. На достапен јазикЌе опишам општи информации, уред, контролни алгоритми за мотор без четкички. Ќе се разгледаат различни типови на мотори и ќе се дадат примери за избор на параметри на регулаторот. Ќе го опишам уредот и алгоритмот за работа на регулаторот, методот за избор на прекинувачи за напојување и главните параметри на регулаторот. Логичниот заклучок на публикациите ќе биде дијаграмот на регулаторот.

Моторите без четки станаа широко распространети поради развојот на електрониката, вклучително и појавата на евтини прекинувачи за напојување транзистори. Појавата на моќни неодимиумски магнети исто така одигра важна улога.

Сепак, моторот без четки не треба да се смета за нов производ. Идејата за мотор без четки датира од почетокот на електричната енергија. Но, поради недостапноста на технологијата, го чекаше своето време до 1962 година, кога се појави првиот комерцијален DC мотор без четкички. Оние. Повеќе од половина век има различни сериски имплементации на овој тип на електричен погон!

Некоја терминологија

Моторите со еднонасочна струја без четки се нарекуваат и мотори со вентили, во странска литература BLDCM (BrushLes Direct Current Motor) или PMSM (Синхрон мотор со постојан магнет).

Структурно, моторот без четкички се состои од ротор со постојани магнетии статор со намотки. Ви го обрнувам вниманието на фактот дека во мотор со комутатор, напротив, намотките се на роторот. Затоа, понатаму во текстот роторот е магнет, статорот е намотки.

За контрола на моторот се користи електронски гувернер. Во странската литература Speed ​​​​Controller или ESC (Електронска контрола на брзината).

Што е мотор без четки?

Обично луѓето, кога се соочуваат со нешто ново, бараат аналогии. Понекогаш ги слушате фразите „добро, тоа е како синхронизирана машина“, или уште полошо, „изгледа како степер“. Бидејќи мнозинството мотори без четкичкитрифазен, ова е уште позбунувачки, што доведува до заблуда дека регулаторот го „храни“ моторот со наизменична 3-фазна струја. Сето горенаведено е само делумно точно. Факт е дека сите мотори освен асинхрони може да се наречат синхрони. Сите DC мотори се самосинхронизирани мотори, но нивниот принцип на работа е различен од синхрони мотори AC, кои немаат самосинхронизација. Веројатно може да работи и како степер мотор без четкички. Но, тука е работата: може да лета и тула... иако не е далеку, бидејќи не е наменета за тоа. Како чекор моторПопогоден е мотор со прекинувач.

Ајде да се обидеме да откриеме што е DC мотор без четки (Brushles Direct Current Motor). Самата фраза веќе го содржи одговорот - тоа е DC мотор без комутатор. Функциите на колекторот ги врши електрониката.

Предности и недостатоци

Прилично сложена, тешка и искри единица која бара одржување е отстранета од структурата на моторот - колекторот. Дизајнот на моторот е значително поедноставен. Моторот е полесен и покомпактен. Загубите при префрлување се значително намалени како што се заменуваат контактите на комутаторот и четката електронски клучеви. Како резултат на тоа, добиваме електричен мотор со најдобра изведбаИндикатор за ефикасност и моќност по килограм мртва тежина, со најмногу широк опсегпромени во брзината на ротација. Во пракса, моторите без четка работат поладно од нивните четкани колеги. Носете големо оптоварување со вртежен момент. Употребата на моќни неодимиумски магнети ги направи моторите без четки уште покомпактни. Дизајнот на моторот без четки овозможува да се користи во вода и агресивни средини (се разбира, ќе биде многу скапо да се навлажни само моторот и регулаторот). Моторите без четки практично не создаваат радио пречки.

Единствениот недостаток се смета за сложен и скап електронска единицаконтроли (регулатор или ESC). Меѓутоа, ако сакате да ја контролирате брзината на моторот, не можете без електроника. Ако не треба да ја контролирате брзината на моторот без четки, сè уште не можете без електронска контролна единица. Мотор без четкички без електроника е само парче хардвер. Не постои начин да се примени напон на него и да се постигне нормална ротација како другите мотори.

Што се случува во гувернер на мотор без четки?

За да разбереме што се случува во електрониката на регулаторот што го контролира моторот без четкички, да се вратиме малку назад и прво да разбереме како работи четканиот мотор. Од училишниот курс по физика се сеќаваме како магнетното поле дејствува на рамка со струја. Рамката што носи струја се ротира во магнетно поле. Во исто време, не се ротира постојано, туку се ротира во одредена положба. За да се појави континуирана ротација, треба да ја смените насоката на струјата во рамката во зависност од положбата на рамката. Во нашиот случај, рамката што носи струја е намотката на моторот, а префрлувањето го врши комутаторот, уред со четки и контакти. Структурата на наједноставниот мотор е прикажана на сликата.

Електрониката што го контролира моторот без четки го прави истото - внатре вистинските моментиго поврзува DC напонот со потребните намотки на статорот.

Сензори за позиција, мотори без сензори

Од горенаведеното, важно е да се разбере дека напонот мора да се напојува на намотките на моторот во зависност од положбата на роторот. Затоа, електрониката мора да може да ја одреди позицијата на роторот на моторот . За ова се користат сензори за позиција. Тие може да бидат разни видови, оптички, магнетни итн. Во моментов, дискретните сензори базирани на ефектот Хол (на пример SS41) се многу чести. Трифазниот мотор без четкички користи 3 сензори. Благодарение на таквите сензори, електронската контролна единица секогаш знае во каква положба е роторот и на кои намотки да примени напон во секое време. Контролниот алгоритам за трифазен мотор без четкички ќе се дискутира подоцна.

Има мотори без четки кои немаат сензори. Кај таквите мотори, положбата на роторот се одредува со мерење на напонот на неискористениот во моментотвреме на ликвидација. Овие методи, исто така, ќе бидат разгледани подоцна. Треба да обрнете внимание на важна точка: овој метод е релевантен само кога моторот се ротира. Кога моторот не се ротира или ротира многу бавно, овој метод не функционира.

Во кои случаи се користат мотори без четкички со сензори, а во кои случаи се користат без сензори? Која е нивната разлика?

Повеќе се претпочитаат мотори со сензори за позиција техничка точкавизија. Алгоритмот за контрола на таквите мотори е многу поедноставен. Сепак, има и недостатоци: неопходно е да се обезбеди напојување на сензорите и да се постават жици од сензорите во моторот до контролната електроника; Ако еден од сензорите не успее, моторот престанува да работи, а заменувањето на сензорите обично бара расклопување на моторот.

Во случаи кога е структурно невозможно да се постават сензори во куќиштето на моторот, се користат мотори без сензори. Структурно, таквите мотори практично не се разликуваат од моторите со сензори. Но, електронската единица мора да може да го контролира моторот без сензори. Во овој случај, контролната единица мора да одговара на карактеристиките на специфичниот модел на моторот.

Ако моторот мора да започне со значително оптоварување на вратилото на моторот (електрични возила, механизми за подигнување итн.), се користат мотори со сензори.
Ако моторот стартува без оптоварување на вратилото (се користи вентилација, пропелер, центрифугална спојка итн.), може да се користат мотори без сензори. Запомнете: моторот без сензори за положба мора да стартува без оптоварување на вратилото. Ако овој услов не е исполнет, мора да се користи мотор со сензори. Дополнително, кога моторот стартува без сензори, можни се ротациони вибрации на оската на моторот во различни насоки. Ако ова е критично за вашиот систем, користете мотор со сензори.

Три фази

Купени трифазни мотори без четкички најголема дистрибуција. Но, тие можат да бидат една, две, три или повеќе фази. Колку повеќе фази, толку е помазна ротацијата на магнетното поле, но и покомплексен е системот за контрола на моторот. 3-фазниот систем е најоптимален во однос на односот на ефикасност/сложеност, поради што стана толку широко распространет. Понатаму, само трифазното коло ќе се смета како најзастапено. Всушност, фазите се намотките на моторот. Затоа, ако кажете „три-намотки“, мислам дека и тоа би било точно. Трите намотки се поврзани во конфигурација на ѕвезда или триаголник. Трифазен мотор без четкички има три жици - кабли за намотување, видете ја сликата.

Моторите со сензори имаат дополнителни 5 жици (2 напојување за сензорите за положба и 3 сигнали од сензорите).

Во трифазен систем, напонот се применува на две од трите намотки во кое било дадено време. Значи, постојат 6 опции за сервирање DC напонна намотките на моторот како што е прикажано на сликата подолу.

Современите радио-контролирани возила, без разлика дали се модели на воздухопловство, автомобили или поморски модели, се опремени со моќни, сигурни електрични мотори со високи перформанси, што може да има различен типдизајни. Најчест е системот без четки: тој главно се користи во модели на автомобили и авиони, бидејќи за нив е важен бројот на вртежи и ограничување на брзинатаиграат клучна улога.

BC мотор: клучни карактеристики

Главните предности на моторот со овој дизајн:

Вклучено модели на автомобилидизајниран за трки на патека, најчесто инсталиран мотор без четкичкиза лебдење: држи високо оптоварувањеи може да работи со висока моќност, што е потребно кога се вклучува внесувањето големи брзини. Моторот без четки може дополнително да биде опремен со менувач. Неговата моќност зависи од бројот на вртења и поддржаната струја; За модели на авиони и тркачки автомобили, се користат уреди со високи перформанси и резерви на енергија.

Каде да купите мотори без четки за модели по најдобра цена?

Овде можете да најдете голем асортиман на мотори без четки кои се компатибилни со возила со радио контрола на автомобили и авиони. Доколку ви треба мотор BC од модели 1/10, тогаш можете да го купите кај нас по атрактивна цена. Сите наши производи се сертифицирани и истакнати висок квалитет, сигурност и издржливост на склопувањето. Моторите што ги нудиме имаат издржливи куќишта, направени од нив најдобрите материјалии во согласност со сите суптилности на дизајнот. Ако ви треба сигурен мотор без четки... разумна цена, тогаш ова е местото каде што можете да го најдете она што ви треба. Вашиот модел веднаш ќе привлече внимание и ќе стане вистинска причина за гордост, и тоа техничките можностиќе ги воодушеви сите гледачи!

Моторите во машините со повеќе ротори се од два вида: четкани и без четкички. Нивната главна разлика е во тоа што четканиот мотор има намотки на роторот (ротирачки дел), додека моторот без четка има намотки на статорот. Без да навлегуваме во детали, ќе кажеме дека моторот без четкички е подобар од четканиот мотор бидејќи најдобро ги задоволува барањата поставени пред него. Затоа, оваа статија ќе се фокусира на овој тип на мотор. Дознајте повеќе за разликата помеѓу без четкички и комутаторски моториможе да се прочита во.

И покрај фактот дека моторите BC почнаа да се користат релативно неодамна, самата идеја за нивниот дизајн се појави многу одамна. Сепак, појавата на транзисториските прекинувачи и моќните неодимиумски магнети ја овозможија нивната комерцијална употреба.

Дизајн на мотори BC

Дизајнот на мотор без четкички се состои од ротор на кој се прикачени магнети и статор на кој се наоѓаат намотките. Врз основа на релативната положба на овие компоненти, BC моторите се поделени на вкрстен и надвозник.

Во мулти-роторските системи, дизајнот Outrunner често се користи бидејќи овозможува најголем вртежен момент.

Добрите и лошите страни на моторите BC

Добрите страни:

• Поедноставен дизајн на моторот поради исклучувањето на комутаторот.
• Поголема ефикасност.
• Добро ладење
• BC моторите можат да работат во вода! Сепак, не заборавајте дека поради водата механички деловиМоторот може да развие 'рѓа и да се расипе по некое време. За да се избегнат вакви ситуации, се препорачува да се третираат моторите со водоотпорен лубрикант.
• Најмали радио пречки

Конс:

Единствениот недостаток е неможноста да се користат овие мотори без ESC (регулатори за брзина на ротација). Ова донекаде го комплицира дизајнот и ги прави BC моторите поскапи од моторите со комутатори. Меѓутоа, ако комплексноста на дизајнот е приоритет, тогаш има мотори BC со вградени контролери за брзина.

Како да изберете мотори за хеликоптер?

При изборот на мотори без четки, прво треба да обрнете внимание на следниве карактеристики:

• Максимална струја - оваа карактеристика покажува што максимална струјаможе да издржи намотување на моторот за краток временски период. Ако ова време се надмине, дефектот на моторот е неизбежен. Овој параметар, исто така, влијае на изборот на ESC.
• Максимален напон - исто како и максималната струја, покажува колку напон може да се примени на ликвидацијата за краток временски период.
• KV е бројот на вртежи на моторот по волт. Бидејќи овој индикатор директно зависи од оптоварувањето на вратилото на моторот, тој е индициран за случај кога нема оптоварување.
• Отпор - зависи од отпорот Ефикасност на моторот. Затоа, колку помал отпор, толку подобро.

Здраво на сите. Денес би сакал да ви кажам за најевтиниот квадкоптер на BC мотори со камера. Ќе зборуваме за досега непознатиот модел Bayangtoys X16. Најблискиот конкурент по цена за моторите BC е JJRC X1. Прегледот ќе го опфати самиот лет на квад, видео од камерата на Foxeer Legend 1 и резултатите од падот, во еден од нив е изгубена камерата GitUp Git2.

Спецификации

BC мотори 2212 / 920KV
Дијагонала помеѓу мотори 35,5cm
8" пропелери
Батерија 3S 2200mah
Време на полнење околу 3 часа
Време на лет до 16 минути
Контролен опсег до 350 метри
Фреквенција 2,4 GHz
Опрема за 6*АА
Камера 2MP

Bayangtoys X16 дојде кај мене заедно со други пакети, посредникот го наполни во една голема кутија, а јас заборавив да го означам полето за избор „Зачувај пакување“. Затоа, не можам да кажам ништо за пакувањето од самата продавница.


Во полето пишува дека ова е ажурирана верзија.


Ајде да преминеме на конфигурацијата. Инструкции за Англиски јазик, квалитетот е добар. Напишано е на едноставен јазик и сè е интуитивно со помош на слики. Специјално ја снимив оваа страница за да го видите првиот проблем: има превртувања на кутијата, но не и во упатствата.


Почнуваме да ја вадиме содржината на кутијата.


Наједноставниот полнач за 3S батерија на 15V и 0,8A со полнење преку конектор за балансирање.


Бев многу задоволен од присуството на човечка батерија 3S на 2200mah. Судејќи според датумот на батеријата, тој е направен неодамна. Тежината е 167 g. Конекторот за поврзување не е најзгодно. Повеќето претпочитаат лемење на XT60 или Т-приклучок.






Напојување за полначДоаѓа со европски приклучок. Произведува 15V 0,8А




Вклучена камера од 2 MP. Прицврстување на бравата. Ќе го ставам на квадрикоптер и ќе го летам, но не ја гледам смислата да напишам видео од него. Друга поента е што одделно чини околу 13 долари. Попрво би избрал модел без него доколку постои таква позиција. Тогаш по цена би бил лидер меѓу најевтините квадкоптери со BC мотори.




За снимање мултимедија, ставаме картичка од 4 GB и читач на картички.


Потоа најдов пакет во кутијата со многу работи. Ајде да гледаме заедно.


Четири нозе, комплетни копии на Syma X8.


За расклопување користеле Филипс шрафцигер и завртки за самопреслушување за прицврстување на ногалките. Има и клуч за затегнување на навртките и шестоаголник за отстранување на моторите.


Две навртки се сребрени, а две се црни. Видов како човек изгуби орев. За да не купите дополнителен сет, можете да го исечете на два дела. Црно со обратен конец.


8-инчните пропелери оставија пријатен впечаток со нивната големина. Ги има вкупно 8.


Опремата работи на 6*АА. Батериите ми лежат наоколу во поштата некаде, па морав да ставам обични батерии. Капакот на преградата едноставно се прилепува, нема фиксација на завртката.




Сега да го разгледаме подетално хардверот. На горниот крај има две црни копчиња. Левиот е одговорен за трошоците за префрлување. Постои низок и висок режим. Тоа би сакал да го забележам од себе низок режиммногу тажно, затоа треба да летате високо. Но, десното копче не носи никакво функционално оптоварување. Отпрвин помислив дека тие едноставно заборавиле да ја наведат неговата намена во упатствата, бидејќи на кутијата беа наведени превртувања! Но, за жал и ах. Колку и да го притиснав, колку и да го држев резултатот беше нула.




Над прекинувачот за вклучување/исклучување има јамка за прицврстување на врвка околу вратот. Во близина на стапчињата има копчиња со кои го средуваме квадкоптерот ако оди некаде на страна. Кога опремата е вклучена, црвената ЛЕД над јамката светнува.


Се движиме кон долниот дел на предавателот. Има лажни копчиња лево од екранот и блок копчиња десно. Централниот е одговорен за враќање на местото на полетување. Во овој модел нема GPS, па сè е изградено на компас. Кога X16 ќе ви се приближи, ќе мора да ја преземете контролата. Копчето надолу започнува да снима видео, а горното копче е одговорно за фотографирање. Десниот го вклучува режимот Без глава: без оглед на локацијата на предната и задната страна, квадкоптерот се контролира во однос на нас.


Ајде да преминеме на самиот херој на прегледот. Четири белосо карактеристични црвени линии на зраците. Црвените мотори изгледаат одлично и големината е вистинската (здраво JJRC X1). Дијагоналното растојание од центарот на моторите е 35,5 cm.


На врвот има имитација на GPS. Демонтажата покажа дека е лажна. Тежи 5 g. Прицврстен е со еден шраф и изгледа слабо. Ми се чини дека по првиот удар ќе падне. На телото има црн натпис Тајфун.


На стомакот има 2,5 конектор за поврзување на камерата и простор за монтирање. Патем, камерата од Syma X8 се вклопува без проблем.


Но има една точка на долната страна која ми е сосема неразбирлива. Моторите се покриени со пластични чаши. Користејќи го примерот на другите модели, сфатив дека тие ги покриваат брзините, но тука има мотори BC. Малку е веројатно дека се за мотори за ладење. Што мислите вие?




Нозете се прицврстени на две завртки за самопреслушување. Растојанието од стомакот до подот е 10,4 см. Тоа е, можете да земете и инсталирате гимбал и нормална камера.


Капакот на моторот на батеријата е прицврстен со бравата. Батеријата останува добро внатре и не се ниша. Но, она што навистина ми се допадна беше присуството на пластични столпчиња внатре што ја држат батеријата на страните. Ако ги исечете внимателно, можете да ја вметнете батеријата поголем капацитет.






Целосно склопениот X16 изгледа вака.

Расклопување

Знаејќи дека многу луѓе сакаат да гледаат во внатрешноста, можам да го расклопам овој модел без никакви проблеми. Како што кажав, GPS антената е само имитација. Не можам сам да го идентификувам моделот на моторот поради недостаток на какви било натписи, но на rcгрупите тие сметаат 2212 / 920KV. Колата за контрола на моторот се наоѓаат посебно на секој зрак, што е добро. Можете сами да го проверите нивото на лемење.

Несреќа и изгубена камера

Веднаш беше одлучено да се остави вклучената камера настрана и да се обидам да ја прикачам мојата омилена акциона камера GitUp Git2 користејќи импровизирани средства. За да го направите ова, инсталирав држач на стомакот со двострана лента, бравата во неа, а потоа го прицврстив правоаголниот држач „рамка“ на него со завртка. Ја вметнав камерата во рамката. Овој дизајн не ми вдахна доверба, мислев дека прицврстувањето со лентата најверојатно ќе падне. Но, навистина сакав да снимам видео со стабилизацијата на оваа камера. Патем, повеќе или помалку нормална суспензија. Па што мислиш? За време на летот, квадрикоптерот бил однесен од страничен ветер со брзина од околу 9 m/s. Пред ова го возев со оригинална камера, па веднаш исклучувам исклучувања. Морав да изгребам околу 150 метри низ теренот, за среќа тревата беше долга околу 10 сантиметри, кога ја најдов, мојата радост немаше граници и тогаш веднаш се вознемирив: камерата излета од „рамката“, но монтажата. беше на место. Рефлекторот се откачи, имаше пукнатина на телото, пропелерот беше свиткан... Талкав по теренот половина час без резултат: камерата се изгуби. Ќе ги мелат со комбајн или ќе ги најдат при сортирање на компири.






Отидов дома вознемирен. Решив да не ги оставам луѓето без видео од летот во авионот и ја зедов камерата Foxer Legend 1 - сè во него е интуитивно и можете да ја превртите сликата во програмата. Овој пат го прицврстив фотоапаратот со армирана лента и сина електрична лента на врвот за сигурност.


За време на летот, сè беше во ред додека не почнав да разговарам со мојот пријател и безбедно се вклопив во гранките на едно дрво. Очигледно не беше мој ден) Реј - целосно полнење, висината на падот е некаде на вториот или третиот кат.




Сината електрична лента е наше сè) Ново куќиште чини околу 9 долари. Нема проблеми ниту со другите резервни делови, реквизитите се околу 3 долари.

Не сум љубител на создавање одделни видеа, па летот, фотографирање со камера, дебокс и преглед се во едно видео.

Заклучок

За да го сумира овој модел, можам да го сумира следново.
Тежина 526 g, батерија 167 g, со вклучена камера, сè тежи 725 g. Видов видео како му закачија шише со литар вода. Се разбира, ми се слоши, но летав. Можете лесно да инсталирате обичен гимбал и акциона камера. Намерно чекав неколку дена по несреќата, а потоа почнав да пишувам рецензија за да зборувам за моите впечатоци на помалку пристрасен начин. Кога ја поврзувате батеријата, веднаш се огласува звучен сигнал, иако самиот пациент е исклучен. Односно, храната е веќе испорачана на бродот. Затоа, веднаш исклучете ја батеријата по слетувањето. Отклучувањето и блокирањето на моторите е исклучително едноставно: поместете ги стапчињата надолу до различни агли. Летајте само на вториот трошок, бидејќи првиот е сосема досаден. Времето на летот со оригиналната камера без снимање и фотографии беше 16 минути! Во видео прегледот има моменти со исклучување на моторите. Квадкоптерот има тенденција да се превртува, но кога ќе се вклучат моторите, тој брзо се враќа почетна позиција. Вклучено батеријата доаѓа 3S на 2200mah и тоа е многу кул. Се полни за околу 3 часа. Одделот за квадкоптер овозможува повторен развој и инсталирање на батерија со поголем капацитет. Ова не е тркачки модел, погоден за аматерисними видео. Тракцијата е едноставно одлична, нормална стабилизација. Не летав подалеку од 200 метри, бидејќи визуелно е тешко да се набљудува веќе на таква далечина. Поставуваме fpv и летаме понатаму, ветуваат до 350 метри. Друг плус е ESC одделно за секој мотор. Веќе има доволно резервни делови. Постои несовпаѓање помеѓу кутијата и упатствата во врска со преклопите: нема. Нема да го препорачам овој квадкоптер за почетници, бидејќи не доаѓа со заштита на пропелер. По несреќите продолжува да лета. Сè уште не сум нарачал нови резервни делови бидејќи не знам што сакам од нив. Ако не беше JJRC X1, тогаш ова ќе беше најевтиниот квад на моторите BC. Но, погледнете ги неговите 8-инчни пропелери, моторите 3S и батеријата, а сега и X1. Изборот кон X16 е очигледен.

Најверојатно ќе има грешки во прегледот, па слободно исправете го во коментар. Оставете ги вашите прашања, предлози и појаснувања таму. И за да биде поинтересно за сите да ги читаат следните рецензии, можете да напишете што ве интересира од оваа страница во регионот од 50-100 долари, ако имам можност да го земам, тогаш зошто да не? И да, за што служат овие зачетоци под моторите?

Ви благодариме на сите за вашето внимание.

Производот беше обезбеден за пишување преглед од продавницата. Прегледот беше објавен во согласност со клаузулата 18 од Правилата на страницата.

Планирам да купам +11 Додај во омилени Ми се допадна рецензијата +37 +45