มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสไร้แปรงถ่าน มอเตอร์ไร้แปรงถ่านทำงานอย่างไร มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามเฟส

มอเตอร์ถูกใช้ในหลาย ๆ ด้านของเทคโนโลยี เพื่อให้โรเตอร์ของมอเตอร์หมุนได้ จำเป็นต้องมีสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ ในเครื่องยนต์ทั่วไป กระแสตรงการหมุนนี้ดำเนินการด้วยกลไกโดยใช้แปรงเลื่อนบนตัวสับเปลี่ยน ทำให้เกิดประกายไฟ และนอกจากนี้ เนื่องจากการเสียดสีและการสึกหรอของแปรง มอเตอร์ดังกล่าวจึงต้องมีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีทำให้สามารถสร้างสนามแม่เหล็กหมุนได้ ทางอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งรวมอยู่ในมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน (BLDC)

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

องค์ประกอบหลักของ BDPT คือ:

• โรเตอร์ที่ยึดแม่เหล็กถาวร
• สเตเตอร์ที่ติดตั้งขดลวด
• ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์.

โดยการออกแบบเครื่องยนต์ดังกล่าวสามารถเป็นสองประเภท:

กับ ที่ตั้งภายในโรเตอร์ (อินรันเนอร์)

พร้อมการจัดวางโรเตอร์ภายนอก (outrunner)

ในกรณีแรก โรเตอร์จะหมุนภายในสเตเตอร์ และในกรณีที่สอง โรเตอร์จะหมุนรอบสเตเตอร์

เครื่องยนต์อินรันเนอร์ใช้เมื่อคุณต้องการรับ ความเร็วสูงการหมุน มอเตอร์นี้มีการออกแบบมาตรฐานที่ง่ายกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถใช้สเตเตอร์แบบตายตัวเพื่อยึดมอเตอร์ได้

เครื่องยนต์ outrunnerเหมาะสำหรับรับช่วงเวลาสำคัญเมื่อ รอบต่ำ. ในกรณีนี้ เครื่องยนต์จะติดตั้งโดยใช้เพลาแบบตายตัว

เครื่องยนต์อินรันเนอร์รอบต่อนาทีสูงแรงบิดต่ำ เครื่องยนต์ outrunner- ความเร็วต่ำแรงบิดสูง

จำนวนขั้วใน BLDT อาจแตกต่างกัน ด้วยจำนวนขั้ว เราสามารถตัดสินคุณลักษณะบางอย่างของมอเตอร์ได้ ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ที่มีโรเตอร์ที่มี 2 ขั้ว จะมีจำนวนรอบที่สูงกว่าและมีแรงบิดเพียงเล็กน้อย มอเตอร์ที่มีเสามากกว่าจะมีแรงบิดมากกว่าแต่ RPM น้อยกว่า โดยการเปลี่ยนจำนวนเสาของโรเตอร์ คุณสามารถเปลี่ยนจำนวนรอบของเครื่องยนต์ได้ ดังนั้นโดยการเปลี่ยนการออกแบบของเครื่องยนต์ ผู้ผลิตสามารถเลือกพารามิเตอร์ที่จำเป็นของเครื่องยนต์ในแง่ของแรงบิดและความเร็ว

กรรมการ กพท

ตัวควบคุมความเร็ว ลักษณะที่ปรากฏ

ใช้สำหรับควบคุมมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน ตัวควบคุมพิเศษ - ตัวควบคุมความเร็วของเพลามอเตอร์กระแสตรง. หน้าที่ของมันคือการสร้างและจ่ายในเวลาที่เหมาะสมไปยังขดลวดที่ถูกต้องของแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ตัวควบคุมสำหรับอุปกรณ์ที่จ่ายไฟ 220 V ส่วนใหญ่มักใช้วงจรอินเวอร์เตอร์ ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ 50 Hz จะถูกแปลงเป็นกระแสตรงก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นสัญญาณมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) ในการจ่ายแรงดันไฟให้กับขดลวดสเตเตอร์ จะใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อันทรงพลังบนทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์หรือส่วนประกอบพลังงานอื่นๆ

การปรับกำลังและความเร็วของเครื่องยนต์ทำได้โดยการเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ และด้วยเหตุนี้ ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องยนต์

แผนผังของตัวควบคุมความเร็ว K1-K6 - ปุ่ม D1-D3 - เซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ (เซ็นเซอร์ฮอลล์)

ประเด็นสำคัญคือการเชื่อมต่อกุญแจอิเล็กทรอนิกส์กับขดลวดแต่ละอันในเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งนี้ ผู้ควบคุมต้องกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์และความเร็ว. เพื่อให้ได้ข้อมูลดังกล่าว สามารถใช้เซ็นเซอร์ออปติคัลหรือแม่เหล็ก (เช่น เซ็นเซอร์ฮอลล์) เช่นเดียวกับสนามแม่เหล็กย้อนกลับ

การใช้งานทั่วไปมากขึ้น เซ็นเซอร์ฮอลล์, ที่ ตอบสนองต่อการมีอยู่ของสนามแม่เหล็ก. เซ็นเซอร์วางอยู่บนสเตเตอร์ในลักษณะที่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ ในบางกรณี มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ในอุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนตำแหน่งของเซ็นเซอร์และปรับเวลาตามความเหมาะสม

ตัวควบคุมความเร็วของโรเตอร์นั้นไวต่อปริมาณกระแสที่ไหลผ่านมาก หากคุณเลือกแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่มีกระแสไฟสูง ตัวควบคุมจะไหม้! เลือกส่วนผสมที่ลงตัวของคุณสมบัติ!

ข้อดีข้อเสีย

เมื่อเทียบกับ เครื่องยนต์ธรรมดา BDPT มีข้อดีดังต่อไปนี้:

• ประสิทธิภาพสูง;
• ประสิทธิภาพสูง;
• ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนความเร็ว;
• ไม่มีแปรงเป็นประกาย;
• เสียงเล็กๆทั้งในช่วงเสียงและความถี่สูง
• ความน่าเชื่อถือ;
• ความสามารถในการทนต่อแรงบิดเกินพิกัด;
• ยอดเยี่ยม อัตราส่วนขนาดต่อกำลัง.

เบส มอเตอร์สับเปลี่ยนมีประสิทธิภาพสูง สามารถเข้าถึง 93-95%

ความน่าเชื่อถือสูงของชิ้นส่วนกลไกของ DB อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ามันใช้ตลับลูกปืนและไม่มีแปรง การล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรนั้นค่อนข้างช้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากทำโดยใช้ธาตุหายาก เมื่อใช้ในตัวควบคุมการป้องกันกระแสไฟ อายุการใช้งานของโหนดนี้ค่อนข้างสูง จริงๆ แล้ว อายุการใช้งานของ BLDC สามารถกำหนดได้โดยอายุการใช้งานของตลับลูกปืน.

ข้อเสียของ BDPT คือความซับซ้อนของระบบควบคุมและ ราคาสูง.

แอปพลิเคชัน

ขอบเขตของ BDTP มีดังนี้:

• การสร้างแบบจำลอง;
• ยา;
• ยานยนต์;
• อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ;
• เครื่องใช้ไฟฟ้า;
• อุปกรณ์ทางทหาร.

การใช้งาน DB สำหรับเครื่องบินรุ่นให้ประโยชน์อย่างมากในแง่ของกำลังและขนาด การเปรียบเทียบมอเตอร์แปรงถ่าน Speed-400 แบบธรรมดาและ BDTP ของ Astro Flight 020 คลาสเดียวกัน แสดงให้เห็นว่ามอเตอร์ประเภทแรกมีประสิทธิภาพ 40-60% ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่สองภายใต้เงื่อนไขเดียวกันสามารถเข้าถึงได้ถึง 95% ดังนั้น การใช้ DB ทำให้สามารถเพิ่มกำลังของส่วนกำลังของโมเดลหรือเวลาบินได้เกือบสองเท่า

เนื่องจากเสียงรบกวนต่ำและขาดความร้อนระหว่างการทำงาน BLDCs จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์ โดยเฉพาะในด้านทันตกรรม

ในรถยนต์ เครื่องยนต์ดังกล่าวถูกใช้ใน ลิฟท์แก้ว ที่ปัดน้ำฝนไฟฟ้า ที่ล้างไฟหน้า และระบบควบคุมการยกเบาะนั่งไฟฟ้า.

ไม่มีสับเปลี่ยนและประกายไฟแปรงอนุญาตให้ใช้ฐานข้อมูลเป็นองค์ประกอบของอุปกรณ์ล็อค ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ.

ตัวอย่างการใช้ฐานข้อมูลในเครื่องใช้ในครัวเรือน สังเกตได้ เครื่องซักผ้าด้วยไดรฟ์ดรัมไดรฟ์โดยตรงของ LG บริษัทนี้ใช้ BDTP ประเภท Outrunner มีแม่เหล็ก 12 ตัวบนโรเตอร์ของมอเตอร์ และตัวเหนี่ยวนำ 36 ตัวบนสเตเตอร์ ซึ่งพันด้วยลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. บนแกนเหล็กที่นำไฟฟ้าด้วยแม่เหล็ก ขดลวดเชื่อมต่อแบบอนุกรมมี 12 ขดลวดต่อเฟส ความต้านทานของแต่ละเฟสคือ 12 โอห์ม เซ็นเซอร์ Hall ใช้เป็นเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ มอเตอร์โรเตอร์ติดอยู่กับถังซักของเครื่องซักผ้า

ทุกที่ เครื่องยนต์นี้ใช้ในฮาร์ดไดรฟ์สำหรับคอมพิวเตอร์ซึ่งทำให้มีขนาดกะทัดรัดในไดรฟ์ซีดีและดีวีดีและระบบระบายความร้อนสำหรับอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์และอื่น ๆ

นอกจาก DUs พลังงานต่ำและปานกลางแล้ว BLDC ขนาดใหญ่ยังถูกใช้งานในอุตสาหกรรมหนัก ทางทะเล และการทหารมากขึ้นอีกด้วย

DB พลังสูงออกแบบมาสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯ ตัวอย่างเช่น Powertec ได้พัฒนา CBTP 220kW 2000rpm แรงบิดของเครื่องยนต์สูงถึง 1080 นิวตันเมตร

นอกเหนือจากพื้นที่เหล่านี้แล้ว DB ยังใช้ในการออกแบบเครื่องมือกล เครื่องอัด สายการผลิตพลาสติก ตลอดจนพลังงานลมและการใช้พลังงานคลื่นยักษ์

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะสำคัญของเครื่องยนต์:

• จัดอันดับอำนาจ;
• พลังสูงสุด;
• กระแสสูงสุด;
• ขีดสุด แรงดันใช้งาน ;
• ความเร็วสูงสุด(หรือปัจจัย Kv);
• ความต้านทานคดเคี้ยว;
• มุมนำ;
• โหมดการทำงาน;
• ลักษณะน้ำหนักโดยรวมเครื่องยนต์.

ตัวบ่งชี้หลักของเครื่องยนต์คือกำลังรับการจัดอันดับซึ่งก็คือกำลังที่เกิดจากเครื่องยนต์เป็นเวลานานในการทำงาน

พลังสูงสุด- นี่คือพลังที่เครื่องยนต์สามารถให้ได้ในช่วงเวลาสั้นๆ โดยไม่ล้ม ตัวอย่างเช่น สำหรับมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน Astro Flight 020 ที่กล่าวถึงข้างต้น จะมีกำลัง 250 วัตต์

กระแสสูงสุด. สำหรับ Astro Flight 020 คือ 25 A

แรงดันใช้งานสูงสุด- แรงดันไฟที่ขดลวดมอเตอร์รับได้ Astro Flight 020 ถูกตั้งค่าให้ทำงานที่ 6V ถึง 12V

ความเร็วสูงสุดของเครื่องยนต์. บางครั้งหนังสือเดินทางระบุค่าสัมประสิทธิ์ Kv - จำนวนรอบเครื่องยนต์ต่อโวลต์ สำหรับ Astro Flight 020 Kv= 2567 รอบต่อนาที ในกรณีนี้ จำนวนสูงสุดของรอบสามารถกำหนดได้โดยการคูณปัจจัยนี้ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานสูงสุด

โดยปกติ ความต้านทานคดเคี้ยวสำหรับเครื่องยนต์คือหนึ่งในสิบหรือหนึ่งในพันของโอห์ม สำหรับ Astro Flight 020 R= 0.07 โอห์ม ความต้านทานนี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพของ BPDT

มุมนำแสดงถึงความก้าวหน้าของแรงดันสวิตชิ่งบนขดลวด มีความเกี่ยวข้องกับลักษณะอุปนัยของความต้านทานของขดลวด

โหมดการทำงานอาจเป็นระยะยาวหรือระยะสั้น ในการทำงานระยะยาว เครื่องยนต์สามารถทำงานได้ เวลานาน. ในเวลาเดียวกัน ความร้อนที่เกิดจากมันจะกระจายไปอย่างสมบูรณ์และไม่ร้อนมากเกินไป ในโหมดนี้ มอเตอร์จะทำงาน เช่น ในพัดลม สายพานลำเลียง หรือบันไดเลื่อน โหมดชั่วขณะใช้สำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ลิฟต์ เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า ในกรณีเหล่านี้ เครื่องยนต์จะทำงานในช่วงเวลาสั้นๆ จากนั้น เป็นเวลานานเย็นลง

ในหนังสือเดินทางสำหรับเครื่องยนต์จะมีการระบุขนาดและน้ำหนัก นอกจากนี้ ตัวอย่างเช่น สำหรับเครื่องยนต์สำหรับรุ่นเครื่องบิน จะมีการระบุขนาดการลงจอดและเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้อมูลจำเพาะต่อไปนี้มีให้สำหรับเครื่องยนต์ Astro Flight 020:

• ความยาว 1.75”;
• เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.98”;
• เส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาคือ 1/8”;
• น้ำหนัก 2.5 ออนซ์

สรุป:

1. ในการสร้างแบบจำลองในต่างๆ ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคในอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ มีการใช้ BLDT ซึ่งสนามแม่เหล็กหมุนได้ถูกสร้างขึ้นโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์
2. ตามการออกแบบของพวกเขา BLDC สามารถมีการจัดโรเตอร์ภายใน (ขาเข้า) และภายนอก (นอก)
3. เมื่อเทียบกับมอเตอร์อื่นๆ มอเตอร์ BLDC มีข้อดีหลายประการ โดยหลักๆ แล้วคือการไม่มีแปรงและประกายไฟ ประสิทธิภาพสูงและความน่าเชื่อถือสูง

นี่คือมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดหนึ่ง ซึ่งชุดแปรงสะสมจะถูกแทนที่ด้วยสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์แบบไม่สัมผัสที่ควบคุมโดยเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ บางครั้งคุณสามารถหาคำย่อได้: BLDC เป็นมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน เพื่อความเรียบง่าย ฉันจะเรียกมันว่ามอเตอร์ไร้แปรงถ่านหรือเรียกง่ายๆ ว่า BC

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านค่อนข้างเป็นที่นิยมเนื่องจากมีลักษณะเฉพาะ: ไม่ วัสดุสิ้นเปลืองประเภทของแปรงไม่มีถ่านหิน / ฝุ่นโลหะจากแรงเสียดทานไม่มีประกายไฟ (และนี่คือทิศทางการระเบิดและไดรฟ์ / ปั๊มที่ปลอดภัยจากอัคคีภัย) ใช้ตั้งแต่พัดลมและปั๊มไปจนถึงไดรฟ์ที่มีความแม่นยำสูง
การใช้งานหลักในการสร้างแบบจำลองและการก่อสร้างสำหรับมือสมัครเล่น: เครื่องยนต์สำหรับรุ่นควบคุมด้วยคลื่นวิทยุ

ความหมายทั่วไปของมอเตอร์เหล่านี้คือสามเฟสและสามขดลวด (หรือหลายขดลวดเชื่อมต่อกันเป็นสามกลุ่ม) ซึ่งควบคุมโดยสัญญาณในรูปแบบของไซนัสหรือไซนัสโดยประมาณสำหรับแต่ละเฟส แต่มีการเปลี่ยนแปลงบ้าง รูปภาพแสดงภาพประกอบการทำงานของมอเตอร์สามเฟสที่ง่ายที่สุด

ดังนั้น หนึ่งในช่วงเวลาเฉพาะของการควบคุมมอเตอร์ BC คือการใช้ตัวควบคุม-ไดรเวอร์พิเศษ ซึ่งช่วยให้คุณปรับพัลส์กระแสและแรงดันสำหรับแต่ละเฟสบนขดลวดของมอเตอร์ได้ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะให้การทำงานที่เสถียรในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่เรียกว่าตัวควบคุม ESC

มอเตอร์ BC สำหรับอุปกรณ์ r / a มีหลายขนาดและหลายแบบ บางรุ่นที่ทรงพลังที่สุดคือรุ่น 22 มม. 36 มม. และ 40/42 มม. โดยการออกแบบจะมาพร้อมกับโรเตอร์ภายนอกและโรเตอร์ภายใน (Outrunner, Inrunner) อันที่จริงแล้วมอเตอร์ที่มีโรเตอร์ภายนอกไม่มีตัวเรือนแบบคงที่ (เสื้อเชิ้ต) และมีน้ำหนักเบา ตามกฎแล้วจะใช้ในโมเดลเครื่องบิน quadrocopters เป็นต้น
มอเตอร์ที่มีสเตเตอร์ภายนอกนั้นง่ายต่อการปิดผนึก สิ่งที่คล้ายคลึงกันนี้ใช้สำหรับโมเดล r / a ที่สัมผัสกับอิทธิพลภายนอกเช่นสิ่งสกปรก, ฝุ่น, ความชื้น: รถบักกี้, สัตว์ประหลาด, โปรแกรมรวบรวมข้อมูล, โมเดล r / a น้ำ)
ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ประเภท 3660 สามารถติดตั้งได้ง่ายในรถบักกี้หรือรถมอนสเตอร์มือสอง และสนุกไปกับมัน

ฉันยังสังเกตเลย์เอาต์ที่แตกต่างกันของสเตเตอร์: มอเตอร์ 3660 มี 12 คอยล์ที่เชื่อมต่อในสามกลุ่ม
นี้ช่วยให้คุณได้รับช่วงเวลาสูงบนเพลา ดูเหมือนว่านี้


คอยล์เชื่อมต่อแบบนี้


หากคุณถอดแยกชิ้นส่วนมอเตอร์และถอดโรเตอร์ คุณจะเห็นขดลวดสเตเตอร์
นี่คือสิ่งที่อยู่ภายใน 3660 ซีรีส์


อีกรูป

มือสมัครเล่นใช้มอเตอร์แรงบิดสูงที่คล้ายกัน - in การออกแบบชั่วคราวที่ต้องการเครื่องยนต์หมุนรอบอันทรงพลังขนาดเล็ก พัดลมเหล่านี้อาจเป็นพัดลมประเภทเทอร์ไบน์ สปินเดิลของเครื่องจักรสำหรับมือสมัครเล่น ฯลฯ

ดังนั้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการติดตั้งในเครื่องสมัครเล่นสำหรับการเจาะและแกะสลัก จึงได้นำชุดมอเตอร์ไร้แปรงถ่านไปพร้อมกับตัวควบคุม ESC
GoolRC 3660 3800KV มอเตอร์แบบไม่มีแปรง พร้อม ESC 60A Metal Gear Servo 9.0kg Set


ข้อดีในชุดคือเซอร์โวขนาด 9 กก. ซึ่งสะดวกมากสำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด

ข้อกำหนดทั่วไปในการเลือกมอเตอร์มีดังนี้:
- จำนวนรอบ / โวลต์อย่างน้อย 2,000 เนื่องจากมีการวางแผนที่จะใช้กับแหล่งจ่ายแรงดันต่ำ (7.4 ... 12V)
- เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา 5 มม. ฉันกำลังพิจารณาตัวเลือกที่มีเพลา 3.175 มม. (นี่คือชุดเครื่องยนต์ 24 เส้นผ่านศูนย์กลาง BC เช่น 2435) แต่แล้วฉันจะต้องซื้อคาร์ทริดจ์ ER11 ใหม่ มีตัวเลือกที่ทรงพลังยิ่งกว่า เช่น มอเตอร์ 4275 หรือ 4076 ที่มีเพลาขนาด 5 มม. แต่ราคาแพงกว่าตามลำดับ

คุณสมบัติของ GoolRC 3660 มอเตอร์แบบไม่มีแปรง:
รุ่น: GoolRC 3660
กำลังไฟ: 1200W
แรงดันใช้งาน: สูงสุด 13V
จำกัดกระแส: 92A
รอบต่อโวลต์ (RPM/โวลต์): 3800KV
รอบการหมุนสูงสุด: สูงถึง 50000
เส้นผ่านศูนย์กลางตัวเรือน: 36mm
ความยาวเคส: 60mm
ความยาวเพลา: 17mm
เส้นผ่าศูนย์กลางเพลา: 5mm
ขนาดสกรูตั้ง: 6 ชิ้น * M3 (สั้น ผมใช้ M3 * 6)
ตัวเชื่อมต่อ: กล้วยเคลือบทอง 4 มม. ตัวผู้
การป้องกัน: ป้องกันฝุ่นและความชื้น

คุณสมบัติตัวควบคุม ESC:
รุ่น: GoolRC ESC 60A
กระแสไฟต่อเนื่อง: 60A
กระแสไฟสูงสุด: 320A
ใช้ได้ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd
บีอีซี: 5.8V/3A
ตัวเชื่อมต่อ (อินพุต): T ปลั๊กตัวผู้
ขั้วต่อ (ออก): กล้วยเคลือบทอง 4 มม. ตัวเมีย
ขนาด: 50 x 35 x 34 มม. (ไม่รวมความยาวสาย)
การป้องกัน: ป้องกันฝุ่นและความชื้น

คุณสมบัติของเซอร์โว:
แรงดันใช้งาน: 6.0V-7.2V
ความเร็วในการหมุน (6.0V): 0.16 วินาที/60 ° ไม่มีโหลด
ความเร็วในการหมุน (7.2V): 0.14 วินาที/60 ° ไม่มีโหลด
แรงบิดถือ (6.0V): 9.0kg.cm
แรงบิดถือ (7.2V): 10.0kg.cm
ขนาด: 55 x 20 x 38 มม. (ยาว * กว้าง * สูง)

พารามิเตอร์ชุด:
ขนาดบรรจุ: 10.5 x 8 x 6 cm
น้ำหนักบรรจุ: 390 gr
บรรจุภัณฑ์ที่มีตราสินค้าพร้อมโลโก้ GoolRC

องค์ประกอบของชุด:
1 * GoolRC 3660 3800KV มอเตอร์
1 * GoolRC 60A ESC
1 * GoolRC 9KG เซอร์โว
1 * เอกสารข้อมูล


ขนาดสำหรับอ้างอิงและรูปลักษณ์ของเครื่องยนต์ GoolRC 3660 พร้อมไฮไลท์

ตอนนี้มีคำไม่กี่คำเกี่ยวกับแพ็คเกจ
พัสดุมาในรูปแบบซองไปรษณีย์ขนาดเล็กที่มีกล่องอยู่ข้างใน


จัดส่งโดยบริการไปรษณีย์ทางเลือกอื่น ไม่ใช่ Russian Post ตามที่ระบุไว้ในใบตราส่ง


กล่องตรา GoolRC ในแพ็คเกจ


ข้างในเป็นชุดมอเตอร์ไร้แปรงถ่านขนาด 3660 (36x60 มม.) ตัวควบคุม ESC สำหรับมัน และเครื่องเซอร์โวพร้อมชุด


ตอนนี้ให้พิจารณาทั้งชุดของส่วนประกอบแต่ละส่วน เริ่มจากสิ่งที่สำคัญที่สุด - กับเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ GoolRC BC เป็นกระบอกสูบอะลูมิเนียม ขนาด 36 x 60 มม. ในอีกด้านหนึ่ง มีสายหนาสามเส้นในสายซิลิโคนถักเปียที่มี "กล้วย" ในทางกลับกัน แกนขนาด 5 มม. โรเตอร์ติดตั้งอยู่บนตลับลูกปืนกลิ้งทั้งสองด้าน มีเครื่องหมายรุ่นบนเคส


อีกรูป. แจ็คเก็ตตัวนอกได้รับการแก้ไขเช่น ประเภทมอเตอร์อินรันเนอร์


เครื่องหมายกรณี


คุณสามารถเห็นแบริ่งจากด้านหลัง


อ้างว่าทนต่อการกระเซ็นและความชื้น
สายสั้นหนาสามเส้นออกมาเพื่อเชื่อมต่อเฟส: u v w. หากคุณกำลังมองหาขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อ - นี่คือกล้วย 4 มม


สายไฟหดตัวด้วยความร้อน สีที่ต่างกัน: เหลือง ส้ม น้ำเงิน


ขนาดมอเตอร์: เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของเพลาจะเหมือนกับที่ประกาศไว้: เพลา 5x17 mm




ขนาดตัวเรือนเครื่องยนต์ 36x60 mm




เปรียบเทียบกับเครื่อง 775 ปัดเงา


เปรียบเทียบกับสปินเดิล 300W b/c (และราคาประมาณ 100 ดอลลาร์) ฉันเตือนคุณว่า GoolRC 3660 มีกำลังสูงสุด 1200W ต่อให้ใช้พลังงานหนึ่งในสามก็ยังถูกและแพงกว่าแกนหมุนนี้อีก


เปรียบเทียบกับเครื่องยนต์รุ่นอื่นๆ


เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างถูกต้อง คุณจะต้องมีตัวควบคุม ESC พิเศษ (ซึ่งรวมอยู่ด้วย)

ตัวควบคุม ESC เป็นบอร์ดไดรเวอร์มอเตอร์ที่มีตัวแปลงสัญญาณและสวิตช์อันทรงพลัง บน โมเดลง่ายๆใช้การหดตัวด้วยความร้อนแทนเคสสำหรับเคสที่ทรงพลัง - เคสที่มีหม้อน้ำและระบบทำความเย็นแบบแอคทีฟ


ในภาพตัวควบคุม GoolRC ESC 60A ถูกเปรียบเทียบกับ "น้อง" ESC 20A


โปรดทราบ: มีสวิตช์ปิด-ปิดบนชิ้นส่วนของลวดที่สามารถติดตั้งเข้ากับตัวเครื่อง/ของเล่นได้


ปัจจุบัน ครบชุดตัวเชื่อมต่อ: ขั้วต่อ T อินพุต, แจ็คกล้วย 4 มม., อินพุตสัญญาณควบคุม 3 พิน


กล้วยกำลัง 4 มม. - รังมีเครื่องหมายสีใกล้เคียงกัน: สีเหลืองสีส้มและสีน้ำเงิน เมื่อเชื่อมต่อคุณสามารถสับสนได้โดยเจตนาเท่านั้น


อินพุต T-ตัวเชื่อมต่อ ในทำนองเดียวกันคุณสามารถกลับขั้วได้หากคุณแข็งแกร่งมาก)))))


มีการทำเครื่องหมายพร้อมชื่อและลักษณะบนเคสซึ่งสะดวกมาก


ระบบทำความเย็นทำงาน ทำงาน และควบคุมโดยอัตโนมัติ

เพื่อประเมินขนาดไม้บรรทัด PCB ที่แนบมา

ชุดนี้ยังรวมถึงเซอร์โว GoolRC ขนาด 9 กก.


เช่นเดียวกับเซอร์โวอื่น ๆ ชุดนี้มาพร้อมกับชุดคันโยก (คู่, กากบาท, สตาร์, ล้อ) และฮาร์ดแวร์สำหรับติดตั้ง (ฉันชอบที่มีสเปเซอร์ทองเหลือง)


ภาพถ่ายมาโครของเพลาเซอร์โว


กำลังพยายามแก้ไขคันโยกไม้กางเขนสำหรับการถ่ายภาพ


อันที่จริงแล้ว มันน่าสนใจที่จะตรวจสอบคุณสมบัติที่ประกาศไว้ - นี่คือชุดเฟืองโลหะด้านใน มาถอดเซอร์โวกัน ตัวเรือนตั้งอยู่บนวัสดุเคลือบหลุมร่องฟันในวงกลมและภายในมีการหล่อลื่นมากมาย เกียร์เป็นโลหะจริงๆ


ภาพบอร์ดควบคุมเซอร์โว

เหตุใดจึงเริ่มต้นขึ้น: เพื่อลองใช้เครื่องยนต์ BC เป็นสว่าน/ช่างแกะสลัก เช่นเดียวกัน กำลังสูงสุดคือ 1200W
ฉันเลือกโครงการเครื่องเจาะเพื่อเตรียมแผงวงจรพิมพ์สำหรับ. มีโครงการมากมายสำหรับทำเครื่องให้แสงสว่างแบบตั้งโต๊ะ ตามกฎแล้ว โครงการทั้งหมดเหล่านี้มีขนาดเล็กและออกแบบให้ติดตั้งได้ เครื่องยนต์เล็กกระแสตรง.


ฉันเลือกหนึ่งในนั้นและดัดแปลงแท่นยึดในส่วนของตัวยึดเครื่องยนต์ 3660 (เครื่องยนต์ดั้งเดิมมีขนาดเล็กกว่าและมีขนาดแท่นยึดต่างกัน)

ฉันเอาภาพวาด ที่นั่งและขนาดของเครื่องยนต์3660


ของแท้คุ้มกว่า เครื่องยนต์อ่อน. นี่คือภาพร่างของแท่นยึด (6 รูสำหรับ M3x6)


สกรีนช็อตจากโปรแกรมเครื่องพิมพ์


ในเวลาเดียวกัน ฉันยังพิมพ์แคลมป์สำหรับติดด้านบน


มอเตอร์ 3660 พร้อมปลอกรัดชนิด ER11




ในการเชื่อมต่อและทดสอบมอเตอร์ BC คุณจะต้องประกอบวงจรต่อไปนี้: แหล่งจ่ายไฟ เครื่องทดสอบเซอร์โวหรือแผงควบคุม ตัวควบคุมมอเตอร์ ESC มอเตอร์
ฉันใช้เครื่องทดสอบเซอร์โวที่ง่ายที่สุด และยังให้สัญญาณที่ถูกต้องอีกด้วย สามารถใช้เพื่อเปิดและปรับความเร็วรอบเครื่องยนต์


หากต้องการ คุณสามารถเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino เป็นต้น) ฉันให้ไดอะแกรมจากอินเทอร์เน็ตพร้อมการเชื่อมต่อของ outrunner และตัวควบคุม 30A ภาพสเก็ตช์ไม่ใช่ปัญหาในการค้นหา


เราเชื่อมต่อทุกอย่างด้วยสี


แหล่งที่มาแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟว่างของคอนโทรลเลอร์มีขนาดเล็ก (0.26A)


ตอนนี้เครื่องเจาะ
เรารวบรวมทุกอย่างและติดเข้ากับชั้นวาง




ตรวจผมประกอบแบบไม่มีเคส แล้วพิมพ์เคสที่สามารถติดตั้งสวิตซ์มาตรฐาน ลูกบิดเทสเซอร์โว


การใช้งานอื่นสำหรับมอเตอร์ 3660 BK ที่คล้ายกันก็คือแกนหมุนสำหรับเครื่องเจาะและกัด PCB






เกี่ยวกับตัวเครื่องครับ ไว้จะมารีวิวให้ทีหลังนะครับ น่าสนใจที่จะทดสอบการแกะสลัก PCB ด้วย GoolRC 3660

บทสรุป

เครื่องยนต์มีคุณภาพสูง ทรงพลัง พร้อมระยะขอบที่เหมาะสำหรับมือสมัครเล่น
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความทนทานของตลับลูกปืนที่มีแรงด้านข้างระหว่างการกัด/การแกะสลักจะแสดงเวลา
ใช้แล้วได้ประโยชน์แน่นอน เครื่องยนต์รุ่นสำหรับมือสมัครเล่นเช่นเดียวกับความง่ายในการใช้งานและการประกอบโครงสร้างเมื่อเทียบกับแกนหมุน CNC ซึ่งมีราคาแพงกว่าและต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ (อุปกรณ์จ่ายไฟที่มีการควบคุมความเร็ว, ไดรเวอร์, การระบายความร้อน ฯลฯ )

ใช้คูปองเมื่อสั่งซื้อ SALE15พร้อมส่วนลด 5% ทุกรายการในร้าน

ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ!

ฉันวางแผนที่จะซื้อ +61 เพิ่มในรายการโปรด ชอบรีวิว +92 +156

เครื่องใช้ในครัวเรือนและทางการแพทย์ การสร้างแบบจำลองทางอากาศ ไดรฟ์ปิดท่อสำหรับท่อส่งก๊าซและน้ำมัน - อยู่ไกลจากนี้ รายการทั้งหมดขอบเขตการใช้งานมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BD) เรามาดูอุปกรณ์และหลักการทำงานของไดรฟ์ไฟฟ้าเครื่องกลเหล่านี้เพื่อให้เข้าใจข้อดีและข้อเสียของไดรฟ์เหล่านี้มากขึ้น

ข้อมูลทั่วไป อุปกรณ์ ขอบเขต

เหตุผลหนึ่งที่ให้ความสนใจ DB คือความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับไมโครมอเตอร์ความเร็วสูงพร้อมการวางตำแหน่งที่แม่นยำ โครงสร้างภายในของไดรฟ์ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 2

ข้าว. 2. อุปกรณ์ของมอเตอร์แบบไม่มีแปรง

อย่างที่คุณเห็น การออกแบบคือโรเตอร์ (กระดอง) และสเตเตอร์ อันแรกมีแม่เหล็กถาวร (หรือแม่เหล็กหลายอันเรียงตามลำดับ) และอันที่สองติดตั้งคอยล์ (B) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก

เป็นที่น่าสังเกตว่ากลไกแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งกับสมอภายใน (การก่อสร้างประเภทนี้สามารถดูได้ในรูปที่ 2) หรือภายนอก (ดูรูปที่ 3)

ข้าว. 3. ออกแบบด้วยพุกภายนอก (outrunner)

ดังนั้น การออกแบบแต่ละแบบจึงมีขอบเขตเฉพาะ อุปกรณ์ที่มีกระดองภายในมี ความเร็วสูงการหมุนจึงใช้ในระบบทำความเย็นเช่น โรงไฟฟ้าโดรน เป็นต้น ไดรฟ์โรเตอร์ภายนอกใช้ในตำแหน่งที่ต้องการความแม่นยำและความทนทานต่อแรงบิด (หุ่นยนต์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ เครื่อง CNC ฯลฯ)

หลักการทำงาน

ต่างจากไดรฟ์อื่นๆ เช่น เครื่องอะซิงโครนัสกระแสสลับสำหรับการทำงานของ DB จำเป็นต้องมีตัวควบคุมพิเศษซึ่งเปิดขดลวดในลักษณะที่เวกเตอร์ของสนามแม่เหล็กของกระดองและสเตเตอร์ตั้งฉากกัน อันที่จริงแล้ว อุปกรณ์ไดรเวอร์จะควบคุมแรงบิดที่กระทำต่อเกราะ DB กระบวนการนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในรูปที่ 4

อย่างที่คุณเห็น สำหรับการเคลื่อนที่ของกระดองแต่ละครั้ง จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนค่าบางอย่างในขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์แบบไม่มีแปรง หลักการทำงานนี้ไม่อนุญาตให้ควบคุมการหมุนอย่างราบรื่น แต่ทำให้สามารถรับโมเมนตัมได้อย่างรวดเร็ว

ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์แบบมีแปรงและแบบไม่มีแปรง

ไดรฟ์ประเภทตัวรวบรวมแตกต่างจาก DB as คุณสมบัติการออกแบบ(ดูรูปที่ 5.) และหลักการทำงาน

ข้าว. 5. A - มอเตอร์สะสม, B - ไร้แปรง

พิจารณา ความแตกต่างในการออกแบบ. รูปที่ 5 แสดงว่าโรเตอร์ (1 ในรูปที่ 5) ของมอเตอร์ประเภทตัวสะสมซึ่งแตกต่างจากมอเตอร์แบบไม่มีแปรงซึ่งมีขดลวดซึ่ง วงจรง่ายๆขดลวดและแม่เหล็กถาวร (โดยปกติคือสอง) ติดตั้งอยู่บนสเตเตอร์ (2 ในรูปที่ 5) นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตัวสะสมบนเพลาซึ่งมีการเชื่อมต่อแปรงซึ่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับขดลวดกระดอง

อธิบายหลักการทำงานโดยย่อ เครื่องสะสม. เมื่อแรงดันถูกนำไปใช้กับขดลวดตัวใดตัวหนึ่ง มันจะตื่นเต้นและเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น มันโต้ตอบกับ แม่เหล็กถาวรซึ่งทำให้สมอและตัวสะสมที่วางอยู่บนนั้นหมุน เป็นผลให้มีการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดอีกอันหนึ่งและวงจรจะเกิดซ้ำ

ความถี่ของการหมุนของเกราะของการออกแบบนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มของสนามแม่เหล็กโดยตรง ซึ่งในทางกลับกัน จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้า นั่นคือการเพิ่มหรือลดความเร็วก็เพียงพอที่จะเพิ่มหรือลดระดับพลังงาน และการย้อนกลับจำเป็นต้องเปลี่ยนขั้ว วิธีการควบคุมนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมพิเศษ เนื่องจากตัวควบคุมการเดินทางสามารถสร้างโดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ และสวิตช์ทั่วไปจะทำงานเป็นอินเวอร์เตอร์

เราได้พิจารณาคุณสมบัติการออกแบบของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านในส่วนที่แล้ว อย่างที่คุณจำได้ การเชื่อมต่อของพวกเขาต้องการตัวควบคุมพิเศษ โดยที่พวกเขาจะไม่ทำงาน ด้วยเหตุผลเดียวกัน มอเตอร์เหล่านี้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ได้

ควรสังเกตด้วยว่าในไดรฟ์บางตัว ประเภทนี้เพื่อการควบคุมที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ตำแหน่งโรเตอร์จะถูกตรวจสอบโดยใช้เซ็นเซอร์ Hall สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของมอเตอร์แบบไม่มีแปรงอย่างมีนัยสำคัญ แต่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนของการออกแบบที่มีราคาแพงอยู่แล้ว

จะสตาร์ทมอเตอร์แบบไม่มีแปรงได้อย่างไร?

เพื่อให้ไดรฟ์ประเภทนี้ทำงานได้ จำเป็นต้องมีคอนโทรลเลอร์พิเศษ (ดูรูปที่ 6) หากไม่มีมัน การเปิดตัวก็เป็นไปไม่ได้

ข้าว. 6. ตัวควบคุมมอเตอร์ไร้แปรงถ่านสำหรับการสร้างแบบจำลอง

การประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวไม่สมเหตุสมผลเลยการซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูปจะถูกกว่าและเชื่อถือได้มากกว่า มารับเองได้ทาง ลักษณะดังต่อไปนี้, ลักษณะของไดรเวอร์ช่องสัญญาณ PWM:

• กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาต คุณลักษณะนี้มีให้สำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ บ่อยครั้งที่ผู้ผลิตระบุพารามิเตอร์นี้ในชื่อรุ่น (เช่น Phoenix-18) ในบางกรณี ค่าที่กำหนดสำหรับโหมดพีค ซึ่งคอนโทรลเลอร์สามารถคงไว้เป็นเวลาหลายวินาที
• แรงดันไฟระบุสูงสุดสำหรับการทำงานต่อเนื่อง
• ความต้านทานของวงจรภายในของคอนโทรลเลอร์
• จำนวนรอบที่อนุญาต ระบุเป็นรอบต่อนาที เหนือค่านี้ คอนโทรลเลอร์จะไม่อนุญาตให้เพิ่มการหมุน (ข้อจำกัดถูกนำไปใช้ในระดับซอฟต์แวร์) โปรดทราบว่าความเร็วจะได้รับเสมอสำหรับไดรฟ์ 2 ขั้ว หากมีคู่ขั้วมากกว่า ให้หารค่าด้วยจำนวนของมัน ตัวอย่างเช่น มีการระบุหมายเลข 60000 รอบต่อนาที ดังนั้นสำหรับ 6 มอเตอร์แม่เหล็กความเร็วในการหมุนจะเท่ากับ 60000/3=20000 prm
• ความถี่ของพัลส์ที่สร้างขึ้นสำหรับคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ พารามิเตอร์นี้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 7 ถึง 8 kHz ขึ้นไป โมเดลราคาแพงอนุญาตให้คุณตั้งโปรแกรมพารามิเตอร์ใหม่โดยเพิ่มเป็น 16 หรือ 32 kHz

โปรดทราบว่าคุณลักษณะสามประการแรกจะกำหนดความจุของฐานข้อมูล

การควบคุมมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การสับเปลี่ยนของขดลวดของไดรฟ์ถูกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อกำหนดว่าเมื่อใดควรเปลี่ยน คนขับจะตรวจสอบตำแหน่งของเกราะโดยใช้เซ็นเซอร์ Hall หากไดรฟ์ไม่ได้ติดตั้งเครื่องตรวจจับดังกล่าว แรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับซึ่งเกิดขึ้นในขดลวดสเตเตอร์ที่ไม่เชื่อมต่อ ตัวควบคุมซึ่งอันที่จริงเป็นความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้และกำหนดลำดับการสลับ

มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านสามเฟส

ฐานข้อมูลส่วนใหญ่ดำเนินการในรูปแบบสามเฟส ในการควบคุมไดรฟ์ดังกล่าว คอนโทรลเลอร์จะมีตัวแปลง แรงดันคงที่เป็นพัลส์สามเฟส (ดูรูปที่ 7)

รูปที่ 7 ไดอะแกรมแรงดันไฟฟ้า DB

เพื่ออธิบายวิธีการทำงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน เราควรพิจารณารูปที่ 4 ร่วมกับรูปที่ 7 ซึ่งจะแสดงขั้นตอนการทำงานของไดรฟ์ทั้งหมด มาเขียนมันลงไป:

1. แรงกระตุ้นบวกถูกนำไปใช้กับคอยล์ "A" ในขณะที่แรงกระตุ้นเชิงลบถูกนำไปใช้กับ "B" ดังนั้นอาร์เมเจอร์จะเคลื่อนที่ เซ็นเซอร์จะบันทึกการเคลื่อนไหวและส่งสัญญาณสำหรับการเปลี่ยนครั้งต่อไป
2. คอยล์ "A" ถูกปิด และพัลส์บวกไปที่ "C" ("B" ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง) จากนั้นส่งสัญญาณไปยังพัลส์ชุดถัดไป
3. บน "C" - บวก "A" - ลบ
4. คู่ของ "B" และ "A" ทำงานซึ่งได้รับแรงกระตุ้นบวกและลบ
5. พัลส์บวกถูกนำไปใช้กับ "B" อีกครั้ง และพัลส์ลบกับ "C"
6. คอยล์ "A" เปิดอยู่ (มีให้ +) และพัลส์ลบซ้ำบน "C" จากนั้นวงจรจะทำซ้ำ

ในความเรียบง่ายที่ชัดเจนของการจัดการมีปัญหามากมาย ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องติดตามตำแหน่งของสมอเท่านั้นเพื่อผลิต ชุดต่อไปพัลส์และควบคุมความเร็วในการหมุนโดยการปรับกระแสในขดลวด นอกจากนี้ คุณควรเลือกพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเร่งความเร็วและการชะลอตัว นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าคอนโทรลเลอร์จะต้องติดตั้งบล็อกที่ให้คุณควบคุมการทำงานของมันได้ รูปร่างอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นดังกล่าวสามารถเห็นได้ในรูปที่ 8

ข้าว. 8. ตัวควบคุมมอเตอร์แบบไม่มีแปรงมัลติฟังก์ชั่น

ข้อดีข้อเสีย

ไฟฟ้า มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีข้อดีหลายประการ กล่าวคือ

• อายุการใช้งานยาวนานกว่าของสะสมทั่วไปมาก
• ประสิทธิภาพสูง.
• สายความเร็ว ความเร็วสูงสุดการหมุน
• มันมีพลังมากกว่าซีดี
• การไม่มีประกายไฟระหว่างการทำงานช่วยให้สามารถใช้ไดรฟ์ในสภาวะที่เป็นอันตรายจากไฟไหม้ได้
• ไม่จำเป็นต้องระบายความร้อนเพิ่มเติม
• ใช้งานง่าย

ทีนี้มาดูข้อเสียกัน ข้อเสียที่สำคัญซึ่งจำกัดการใช้ฐานข้อมูล - ค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง (โดยคำนึงถึงราคาของคนขับ) ท่ามกลางความไม่สะดวกคือความเป็นไปไม่ได้ในการใช้ฐานข้อมูลโดยไม่มีไดรเวอร์ แม้แต่การเปิดใช้งานในระยะสั้น เช่น เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพ การซ่อมแซมปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากจำเป็นต้องกรอกลับ

เผยแพร่เมื่อ 19.03.2013

ในบทความนี้ ฉันจะเริ่มสิ่งพิมพ์เกี่ยวกับมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน ภาษาที่เข้าถึงได้อธิบาย ข้อมูลทั่วไป, อุปกรณ์, อัลกอริธึมการควบคุมสำหรับมอเตอร์แบบไม่มีแปรง จะได้รับการพิจารณา ประเภทต่างๆเครื่องยนต์ตัวอย่างการเลือกพารามิเตอร์ควบคุมจะได้รับ ฉันจะอธิบายอุปกรณ์และอัลกอริทึมของตัวควบคุมวิธีการเลือกสวิตช์ไฟและพารามิเตอร์หลักของตัวควบคุม ข้อสรุปเชิงตรรกะของสิ่งพิมพ์จะเป็นโครงร่างการควบคุม

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเป็นที่แพร่หลายเนื่องจากการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากลักษณะของสวิตช์ทรานซิสเตอร์กำลังราคาไม่แพง การปรากฏตัวของแม่เหล็กนีโอไดเมียมอันทรงพลังก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน

อย่างไรก็ตามมอเตอร์แบบไม่มีแปรงไม่ถือเป็นสิ่งแปลกใหม่ แนวคิดของมอเตอร์แบบไม่มีแปรงปรากฏขึ้นในช่วงรุ่งอรุณของกระแสไฟฟ้า แต่เนื่องจากเทคโนโลยีไม่พร้อม จึงต้องรอจนถึงปี พ.ศ. 2505 เมื่อมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านเชิงพาณิชย์ตัวแรกปรากฏขึ้น เหล่านั้น. เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษแล้วที่ไดรฟ์ไฟฟ้าประเภทนี้มีการใช้งานแบบอนุกรมมากมาย!

คำศัพท์บางคำ

มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านเรียกอีกอย่างว่ามอเตอร์วาล์วในวรรณคดีต่างประเทศ BLDCM (BrushLes Direct Current Motor) หรือ PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor)

โครงสร้างมอเตอร์แบบไม่มีแปรงประกอบด้วยโรเตอร์ที่มีแม่เหล็กถาวรและสเตเตอร์ที่มีขดลวด ฉันดึงความสนใจของคุณไปที่ความจริงที่ว่าในมอเตอร์สะสมในทางกลับกันขดลวดอยู่บนโรเตอร์ ดังนั้นเพิ่มเติมในข้อความ โรเตอร์คือแม่เหล็ก สเตเตอร์คือขดลวด

ใช้สำหรับควบคุมเครื่องยนต์ ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์. ในวรรณคดีต่างประเทศ Speed ​​Controller หรือ ESC (ระบบควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์)

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านคืออะไร?

โดยปกติแล้ว ผู้คนที่เผชิญกับสิ่งใหม่ๆ มักจะมองหาความคล้ายคลึงกัน บางครั้งคุณต้องได้ยินวลี "ก็เหมือนกับเครื่องซิงโครไนซ์" หรือแย่กว่านั้นคือ "ดูเหมือน stepper" เนื่องจากมอเตอร์แบบไม่มีแปรงถ่านส่วนใหญ่เป็นแบบ 3 เฟส จึงทำให้เกิดความสับสนมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่ความเข้าใจผิดว่าตัวควบคุมกำลัง "ป้อน" มอเตอร์ด้วยกระแสไฟ AC 3 เฟส ทั้งหมดข้างต้นเป็นความจริงเพียงบางส่วนเท่านั้น ความจริงก็คือมอเตอร์ทั้งหมดยกเว้นแบบอะซิงโครนัสสามารถเรียกได้ว่าซิงโครนัสได้ มอเตอร์กระแสตรงทั้งหมดเป็นแบบซิงโครนัสกับการซิงโครไนซ์ตัวเอง แต่หลักการทำงานแตกต่างจาก มอเตอร์ซิงโครนัส AC ซึ่งไม่มีการซิงโครไนซ์ตัวเอง ในฐานะที่เป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไม่มีแปรง มันอาจใช้งานได้เช่นกัน แต่นี่คือสิ่งที่: อิฐสามารถบินได้ ... อย่างไรก็ตามไม่ไกลเพราะไม่ได้มีไว้สำหรับสิ่งนี้ เนื่องจาก สเต็ปเปอร์มอเตอร์มอเตอร์รีลัคแตนซ์ไร้แปรงถ่านเหมาะกว่า

ลองหาว่ามอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน (Brushles Direct Current Motor) คืออะไร ในวลีนี้เอง คำตอบถูกซ่อนไว้ - นี่คือมอเตอร์กระแสตรงที่ไม่มีตัวสะสม ฟังก์ชั่นของตัวสะสมดำเนินการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ข้อดีข้อเสีย

ตัวสะสมซึ่งค่อนข้างซับซ้อน หนัก และเป็นประกายถูกถอดออกจากการออกแบบเครื่องยนต์ การออกแบบเครื่องยนต์นั้นง่ายขึ้นอย่างมาก เครื่องยนต์มีน้ำหนักเบาและกะทัดรัดมากขึ้น การสูญเสียการสลับลดลงอย่างมากเมื่อเปลี่ยนสับเปลี่ยนและหน้าสัมผัสแปรง กุญแจอิเล็กทรอนิกส์. ส่งผลให้เราได้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและกำลังสูงสุดต่อกิโลกรัม น้ำหนักของตัวเอง, ด้วยช่วงการเปลี่ยนความเร็วรอบที่กว้างที่สุด. ในทางปฏิบัติ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านร้อนน้อยกว่าพี่น้องนักสะสม พวกเขาแบกภาระแรงบิดขนาดใหญ่ การใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมอันทรงพลังทำให้มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น การออกแบบมอเตอร์ไร้แปรงถ่านช่วยให้สามารถทำงานได้ในน้ำและสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (แน่นอนว่า เฉพาะมอเตอร์เท่านั้น ตัวควบคุมจะมีราคาแพงมากเมื่อเปียกน้ำ) มอเตอร์ไร้แปรงถ่านแทบไม่มีการรบกวนจากคลื่นวิทยุ

ข้อเสียอย่างเดียวถือว่าแพงซับซ้อน หน่วยอิเล็กทรอนิกส์การควบคุม (ปุ่มหรือ ESC) อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการควบคุมความเร็วของเครื่องยนต์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ หากคุณไม่ต้องการควบคุมความเร็วของมอเตอร์แบบไม่มีแปรง คุณก็ยังไม่สามารถทำได้หากไม่มีชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นเพียงเศษเหล็ก ไม่มีทางที่จะใช้แรงดันไฟฟ้ากับมันและบรรลุการหมุนตามปกติเหมือนเครื่องยนต์อื่น ๆ

จะเกิดอะไรขึ้นในตัวควบคุมมอเตอร์แบบไม่มีแปรง

เพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ควบคุมที่ควบคุมมอเตอร์แบบไม่มีแปรง ให้ย้อนกลับไปเล็กน้อยและทำความเข้าใจก่อนว่ามอเตอร์แบบไม่มีแปรงทำงานอย่างไร จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน เราจำได้ว่าสนามแม่เหล็กกระทำการอย่างไรบนเฟรมที่มีกระแสไหลผ่าน กรอบที่มีกระแสหมุนในสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามมันไม่ได้หมุนตลอดเวลา แต่หมุนไปยังตำแหน่งที่แน่นอน เพื่อให้เกิดการหมุนอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องเปลี่ยนทิศทางของกระแสในลูปขึ้นอยู่กับตำแหน่งของลูป ในกรณีของเรา เฟรมที่มีกระแสคือขดลวดของมอเตอร์ และตัวสับเปลี่ยนกำลังเปลี่ยน - อุปกรณ์ที่มีแปรงและหน้าสัมผัส อุปกรณ์ของเอ็นจิ้นที่ง่ายที่สุดดูรูป

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมมอเตอร์แบบไม่มีแปรงทำเช่นเดียวกัน - ในเวลาที่เหมาะสม จะเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าโดยตรงกับขดลวดสเตเตอร์ที่จำเป็น

ตัวเข้ารหัส มอเตอร์ที่ไม่มีตัวเข้ารหัส

จากที่กล่าวมา สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดของมอเตอร์โดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโรเตอร์ ดังนั้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะต้องสามารถกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์มอเตอร์ได้ . ด้วยเหตุนี้จึงใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่ง พวกเขาสามารถเป็น หลากหลายชนิด, ออปติคัล, แม่เหล็ก ฯลฯ ในปัจจุบัน เซ็นเซอร์แบบแยกตามเอฟเฟกต์ฮอลล์ (เช่น SS41) เป็นเรื่องธรรมดามาก มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน 3 เฟสใช้เซ็นเซอร์ 3 ตัว ด้วยเซ็นเซอร์ดังกล่าว หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จึงรู้อยู่เสมอว่าโรเตอร์อยู่ในตำแหน่งใด และขดลวดใดที่จะใช้แรงดันไฟฟ้าในเวลาใดก็ตาม ต่อมาจะพิจารณาอัลกอริธึมการควบคุมสำหรับมอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามเฟส

มีมอเตอร์แบบไม่มีแปรงที่ไม่มีเซ็นเซอร์ ในมอเตอร์ดังกล่าว ตำแหน่งของโรเตอร์ถูกกำหนดโดยการวัดแรงดันบนขดลวดที่ไม่ได้ใช้ในช่วงเวลาที่กำหนด วิธีการเหล่านี้จะกล่าวถึงในภายหลัง คุณควรให้ความสนใจกับจุดสำคัญ: วิธีนี้เกี่ยวข้องเฉพาะเมื่อเครื่องยนต์หมุนเท่านั้น เมื่อมอเตอร์ไม่หมุนหรือหมุนช้ามาก วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผล

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่มีเซ็นเซอร์ใช้ในกรณีใดบ้าง และในกรณีใดบ้างที่ไม่มีเซ็นเซอร์ ความแตกต่างของพวกเขาคืออะไร?

มอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัสเป็นที่ต้องการจากมุมมองทางเทคนิค อัลกอริธึมการควบคุมสำหรับเอ็นจิ้นดังกล่าวง่ายกว่ามาก อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียอยู่ด้วย: จำเป็นต้องให้พลังงานแก่เซ็นเซอร์และวางสายไฟจากเซ็นเซอร์ในเครื่องยนต์ไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม ในกรณีที่เซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลวเครื่องยนต์จะหยุดทำงานและการเปลี่ยนเซ็นเซอร์ตามกฎแล้วจำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนของเครื่องยนต์

ในกรณีที่ไม่สามารถวางเซ็นเซอร์ในโครงสร้างมอเตอร์ได้ จะใช้มอเตอร์ที่ไม่มีเซ็นเซอร์ โครงสร้างมอเตอร์ดังกล่าวแทบไม่แตกต่างจากมอเตอร์ที่มีเซ็นเซอร์ แต่หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ต้องสามารถควบคุมเครื่องยนต์ได้โดยไม่ต้องใช้เซ็นเซอร์ ในกรณีนี้ ชุดควบคุมจะต้องสอดคล้องกับลักษณะของเครื่องยนต์รุ่นใดรุ่นหนึ่ง

หากเครื่องยนต์ต้องสตาร์ทด้วยภาระที่มากบนเพลามอเตอร์ (การขนส่งด้วยไฟฟ้า กลไกการยก ฯลฯ) จะใช้มอเตอร์ที่มีเซ็นเซอร์
หากเครื่องยนต์สตาร์ทโดยไม่มีภาระบนเพลา (ใช้การระบายอากาศ ใบพัด คลัตช์แบบแรงเหวี่ยง ฯลฯ) สามารถใช้เครื่องยนต์ที่ไม่มีเซ็นเซอร์ได้ ข้อควรจำ: มอเตอร์ที่ไม่มีตัวเข้ารหัสต้องสตาร์ทโดยไม่มีโหลดบนเพลา หากไม่เป็นไปตามเงื่อนไขนี้ ควรใช้มอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัส นอกจากนี้ในขณะที่สตาร์ทเครื่องยนต์โดยไม่มีเซ็นเซอร์อาจเกิดการสั่นของแกนเครื่องยนต์ในทิศทางต่างๆ หากสิ่งนี้สำคัญต่อระบบของคุณ ให้ใช้มอเตอร์ที่มีเซ็นเซอร์

สามเฟส

ซื้อมอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามเฟส แพร่หลายที่สุด. แต่อาจเป็นระยะหนึ่ง สอง สามหรือมากกว่าก็ได้ ยิ่งเฟสมากเท่าไหร่การหมุนของสนามแม่เหล็กก็จะยิ่งราบรื่นขึ้น แต่ระบบควบคุมมอเตอร์ยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น ระบบ 3 เฟสเหมาะสมที่สุดในแง่ของอัตราส่วนประสิทธิภาพ/ความซับซ้อน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ระบบดังกล่าวแพร่หลายอย่างมาก นอกจากนี้จะพิจารณาเฉพาะวงจรสามเฟสเท่านั้นซึ่งเป็นวงจรทั่วไป อันที่จริง เฟสคือขดลวดของมอเตอร์ ดังนั้นถ้าคุณพูดว่า "สามกริ่ง" ฉันคิดว่านี่จะถูกต้องเช่นกัน ขดลวดสามเส้นเชื่อมต่อกันตามรูปแบบ "ดาว" หรือ "สามเหลี่ยม" มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามเฟสมีสายไฟสามเส้น - ขดลวด ดูรูป

มอเตอร์ที่มีตัวเข้ารหัสมีสายไฟเพิ่มอีก 5 เส้น (2 สำหรับกำลังของตัวเข้ารหัสตำแหน่ง และสัญญาณตัวเข้ารหัส 3 ตัว)

ในระบบสามเฟส แรงดันไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับสองในสามขดลวดในเวลาใดก็ตาม ดังนั้นจึงมี 6 ตัวเลือกสำหรับการใช้แรงดัน DC กับขดลวดของมอเตอร์ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

ประวัติเล็กน้อย:

ปัญหาหลักของเครื่องยนต์ทั้งหมดคือความร้อนสูงเกินไป โรเตอร์หมุนภายในสเตเตอร์บางประเภท ดังนั้นความร้อนจากความร้อนสูงเกินไปจึงไม่ไปไหน ผู้คนต่างมีความคิดที่ยอดเยี่ยม: ไม่ใช่การหมุนของโรเตอร์ แต่เป็นสเตเตอร์ซึ่งจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศในระหว่างการหมุน เมื่อสร้างเครื่องยนต์ดังกล่าว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและการต่อเรือ ดังนั้นจึงมีชื่อเล่นว่ามอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

ในไม่ช้าก็มีการสร้างแอนะล็อกไฟฟ้าขึ้น มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน. พวกเขาเรียกมันว่ามอเตอร์ไร้แปรงเพราะมันไม่มีตัวสะสม (แปรง)

มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

มอเตอร์ไฟฟ้าไร้แปรงถ่าน (ภาษาอังกฤษแบบไม่มีแปรง) มาถึงเราเมื่อไม่นานนี้เอง อายุ 10-15 ปี. ไม่เหมือน มอเตอร์สะสมขับเคลื่อนด้วยสามเฟส กระแสสลับ. มอเตอร์ไร้แปรงถ่านทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วง RPM ที่กว้างขึ้นและมีมากกว่า ประสิทธิภาพสูง . ในขณะเดียวกัน การออกแบบของเครื่องยนต์ค่อนข้างเรียบง่าย ไม่มีชุดแปรงที่ขัดกับโรเตอร์อย่างต่อเนื่องและทำให้เกิดประกายไฟ เราสามารถพูดได้ว่ามอเตอร์ไร้แปรงถ่านแทบไม่สึกหรอ ค่าใช้จ่ายของมอเตอร์แบบไม่มีแปรงจะสูงกว่ามอเตอร์แบบมีแปรงเล็กน้อย เนื่องจากมอเตอร์แบบไม่มีแปรงถ่านทั้งหมดมีตลับลูกปืนและโดยทั่วไปแล้วจะมีคุณภาพสูงกว่า

การทดสอบได้แสดงให้เห็น:
คันพร้อมสกรู 8x6 = 754 กรัม,
รอบต่อนาที = 11550 รอบต่อนาที,
การใช้พลังงาน = 9 วัตต์(ไม่มีสกรู) , 101 วัตต์(พร้อมสกรู)

พลังและประสิทธิภาพ

สามารถคำนวณกำลังได้ดังนี้
1) กำลังในกลศาสตร์คำนวณโดยสูตรต่อไปนี้: N=F*vโดยที่ F คือแรงและ v คือความเร็ว แต่เนื่องจากสกรูอยู่ในสถานะคงที่ จึงไม่มีการเคลื่อนไหวใดๆ ยกเว้นการหมุน หากติดตั้งมอเตอร์นี้ในโมเดลเครื่องบิน ก็เป็นไปได้ที่จะวัดความเร็ว (เท่ากับ 12 m / s) และคำนวณกำลังที่มีประโยชน์:
N มีประโยชน์ \u003d 7.54 * 12 \u003d 90.48 วัตต์
2) ประสิทธิภาพ มอเตอร์ไฟฟ้าหาได้ตามสูตรดังนี้ ประสิทธิภาพ = N มีประโยชน์ / N ที่ใช้ไป * 100%, ที่ไหน ค่าใช้จ่าย N = 101 วัตต์
ประสิทธิภาพ= 90.48/101 *100%= 90%
โดยเฉลี่ยแล้ว ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีจริงและผันผวนประมาณ 90% (ประสิทธิภาพสูงสุดที่มอเตอร์ประเภทนี้ทำได้คือ 99.68% )

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องยนต์:

แรงดันไฟฟ้า: 11.1 โวลต์
มูลค่าการซื้อขาย: 11550 รอบต่อนาที
กระแสไฟสูงสุด: 15A
พลัง: 200 วัตต์
แรงขับ: 754 กรัม (สกรู 8x6)

บทสรุป:

ราคาของทุกสิ่งขึ้นอยู่กับขนาดของการผลิต ผู้ผลิต มอเตอร์ไร้แปรงถ่านทวีคูณเหมือนเห็ดหลังฝนตก ดังนั้น ฉันอยากจะเชื่อว่าในอนาคตอันใกล้นี้ ราคาของคอนโทรลเลอร์และมอเตอร์ไร้แปรงถ่านจะลดลง เนื่องจากอุปกรณ์ควบคุมวิทยุตกลงมา ... ความเป็นไปได้ของไมโครอิเล็กทรอนิกส์กำลังขยายตัวทุกวัน ขนาดและน้ำหนักของตัวควบคุมค่อยๆ ลดลง . สามารถสันนิษฐานได้ว่าในอนาคตอันใกล้นี้ตัวควบคุมจะถูกสร้างขึ้นโดยตรงในเครื่องยนต์! บางทีเราอาจจะมีชีวิตอยู่เพื่อดูวันนี้...

บ้าน » เครื่องกำเนิดไฟฟ้า » มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสไร้แปรงถ่าน มอเตอร์ไร้แปรงถ่านทำงานอย่างไร มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามเฟส