วิธีการขับมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านคืออะไรและทำงานอย่างไร หลักการทำงานของมอเตอร์สะสม

หลักการทำงาน มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน กระแสตรง(BKDP) เป็นที่ทราบกันมานานแล้ว และมอเตอร์ไร้แปรงถ่านก็เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับโซลูชันแบบเดิมๆ มาโดยตลอด อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ เครื่องจักรไฟฟ้าดังกล่าวพบการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอย่างกว้างขวางในศตวรรษที่ 21 เท่านั้น ปัจจัยชี้ขาดในการแนะนำอย่างแพร่หลายคือการลดต้นทุนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมไดรฟ์ BDKP ได้หลายเท่า

ปัญหามอเตอร์สะสม

ในระดับพื้นฐาน งานของมอเตอร์ไฟฟ้าใด ๆ คือการแปลง พลังงานไฟฟ้าเป็นเครื่องกล มีสองปรากฏการณ์ทางกายภาพหลักที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้า:

เครื่องยนต์ได้รับการออกแบบในลักษณะที่สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นบนแม่เหล็กแต่ละอันมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเสมอ ทำให้โรเตอร์หมุนได้ มอเตอร์กระแสตรงแบบดั้งเดิมประกอบด้วยสี่ส่วนหลัก:

• สเตเตอร์ (องค์ประกอบคงที่พร้อมวงแหวนแม่เหล็ก);
• สมอ (องค์ประกอบหมุนด้วยขดลวด);
• แปรงถ่าน
• นักสะสม

การออกแบบนี้ให้การหมุนของกระดองและตัวสับเปลี่ยนบนเพลาเดียวกันที่สัมพันธ์กับแปรงแบบตายตัว กระแสไหลจากแหล่งกำเนิดผ่านสปริงโหลด การติดต่อที่ดีแปรงไปยังเครื่องสับเปลี่ยนที่จ่ายกระแสไฟฟ้าระหว่างขดลวดกระดอง สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นในช่วงหลังมีปฏิสัมพันธ์กับแม่เหล็กสเตเตอร์ซึ่งทำให้สเตเตอร์หมุน

ข้อเสียเปรียบหลักของมอเตอร์แบบดั้งเดิมคือการสัมผัสทางกลบนแปรงไม่สามารถทำได้โดยไม่มีแรงเสียดทาน เมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น ปัญหาก็จะยิ่งเด่นชัดขึ้น ชุดสะสมจะเสื่อมสภาพตามกาลเวลา นอกจากนี้ ยังมีแนวโน้มที่จะเกิดประกายไฟ และสามารถทำให้เกิดไอออนในอากาศโดยรอบได้ ดังนั้นแม้จะมีความเรียบง่ายและต้นทุนการผลิตต่ำ มอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวมีข้อเสียที่ผ่านไม่ได้:

• การสึกหรอของแปรง;
• การรบกวนทางไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเกิดประกายไฟ
• ข้อจำกัดใน ความเร็วสูงสุด;
• ความยากลำบากในการระบายความร้อนด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าที่หมุนได้

การปรากฏตัวของเทคโนโลยีโปรเซสเซอร์และทรานซิสเตอร์กำลังทำให้นักออกแบบละทิ้งยูนิตสวิตช์ทางกลและเปลี่ยนบทบาทของโรเตอร์และสเตเตอร์ในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

หลักการทำงานของ BDKP

ที่ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านซึ่งแตกต่างจากรุ่นก่อน บทบาทของสวิตช์เชิงกลดำเนินการโดยตัวแปลงอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถใช้วงจร "ภายใน - ออก" ของ BDKP ได้ - ขดลวดจะอยู่ที่สเตเตอร์ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ตัวสะสม

กล่าวอีกนัยหนึ่งหลัก ความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง เครื่องยนต์คลาสสิคและ BDCT ในนั้นแทนที่จะเป็นแม่เหล็กอยู่กับที่และขดลวดหมุน อย่างหลังประกอบด้วยขดลวดอยู่กับที่และแม่เหล็กหมุน แม้ว่าการสลับตัวเองจะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน แต่การใช้งานจริงในไดรฟ์แบบไม่มีแปรงนั้นซับซ้อนกว่ามาก

ปัญหาหลักคือการควบคุมมอเตอร์แบบไม่มีแปรงที่แม่นยำซึ่งเกี่ยวข้องกับ ลำดับที่ถูกต้องและความถี่การสลับของขดลวดแต่ละส่วน ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้อย่างสร้างสรรค์ก็ต่อเมื่อสามารถกำหนดตำแหน่งปัจจุบันของโรเตอร์ได้อย่างต่อเนื่อง

ข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลทางอิเล็กทรอนิกส์ได้มาจากสองวิธี:

• การตรวจจับตำแหน่งที่แน่นอนของเพลา
• การวัดแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวดสเตเตอร์

ในการดำเนินการควบคุมในวิธีแรก มักใช้คู่ออปติคัลคู่หรือเซ็นเซอร์ Hall ที่ยึดกับสเตเตอร์ซึ่งตอบสนองต่อฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ ข้อได้เปรียบหลัก ระบบที่คล้ายกันการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของเพลาคือประสิทธิภาพแม้ในเวลาที่มาก ความเร็วต่ำและพักผ่อน

การควบคุมแบบไร้เซ็นเซอร์ในการประเมินแรงดันไฟฟ้าในคอยส์นั้นต้องมีการหมุนโรเตอร์อย่างน้อยที่สุด ดังนั้นในการออกแบบดังกล่าวจึงมีโหมดการสตาร์ทเครื่องยนต์ด้วยความเร็วซึ่งสามารถประมาณแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดได้และสถานะที่เหลือจะถูกทดสอบโดยการวิเคราะห์ผลกระทบของสนามแม่เหล็กต่อพัลส์ทดสอบปัจจุบันที่ผ่าน ขดลวด

แม้จะมีปัญหาเชิงโครงสร้างที่กล่าวมาทั้งหมด มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากประสิทธิภาพและคุณลักษณะที่นักสะสมไม่สามารถเข้าถึงได้ รายการสั้น ๆ ของข้อดีหลักของ BDKP เหนือคลาสสิกมีลักษณะดังนี้:

• ไม่มีการสูญเสียพลังงานกลเนื่องจากการเสียดสีของแปรง
• การทำงานที่ไม่มีเสียงเปรียบเทียบ
• ความเร่งและความเร่งของการหมุนที่ง่ายเนื่องจากความเฉื่อยต่ำของโรเตอร์
• ความแม่นยำในการควบคุมการหมุน
• ความเป็นไปได้ของการจัดระบบระบายความร้อนเนื่องจากการนำความร้อน
• ความสามารถในการทำงาน ความเร็วสูง;
• ความทนทานและความน่าเชื่อถือ

แอปพลิเคชั่นและโอกาสที่ทันสมัย

มีอุปกรณ์มากมายที่เวลาทำงานที่เพิ่มขึ้นเป็นสิ่งสำคัญ ในอุปกรณ์ดังกล่าว การใช้ BDCT นั้นสมเหตุสมผลเสมอ แม้ว่าจะมีค่อนข้างมากก็ตาม ค่าใช้จ่ายสูง. อาจเป็นน้ำและ ปั๊มเชื้อเพลิง, คูลลิ่งเทอร์ไบน์สำหรับเครื่องปรับอากาศและเครื่องยนต์ เป็นต้น มอเตอร์ไร้แปรงถ่านใช้กับไฟฟ้าได้หลายรุ่น ยานพาหนะ. ปัจจุบัน มอเตอร์ไร้แปรงถ่านได้รับความสนใจอย่างมากจากอุตสาหกรรมยานยนต์

BDCT เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไดรฟ์ขนาดเล็กที่ทำงานใน เงื่อนไขที่ยากลำบากหรือด้วยความแม่นยำสูง: เครื่องป้อนและสายพานลำเลียง, หุ่นยนต์อุตสาหกรรม, ระบบกำหนดตำแหน่ง มีบางพื้นที่ที่มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีอิทธิพลเหนือคู่แข่ง: ฮาร์ดไดรฟ์, ปั๊ม, พัดลมเงียบ, เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก, ไดรฟ์ CD / DVD น้ำหนักเบาและกำลังสูงทำให้ BDCT เป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตเครื่องมือช่างไร้สายที่ทันสมัย

อาจกล่าวได้ว่าขณะนี้มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านไดรฟ์ไฟฟ้า ราคาที่ลดลงอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลได้สร้างแนวโน้มต่อการใช้มอเตอร์แบบไม่มีแปรงอย่างแพร่หลายเพื่อทดแทนมอเตอร์แบบเดิม

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีกำลังที่ดีขึ้นต่อน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัม (ของตัวเอง) และความเร็วในการหมุนที่หลากหลาย ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าแห่งนี้ก็น่าประทับใจเช่นกัน เป็นสิ่งสำคัญที่สัญญาณรบกวนวิทยุจะไม่ถูกปล่อยออกมาจากการติดตั้ง วิธีนี้ทำให้คุณสามารถวางอุปกรณ์ที่ไวต่อสัญญาณรบกวนข้างๆ ได้ โดยไม่ต้องกลัวว่าระบบทั้งหมดจะทำงานได้อย่างถูกต้อง

คุณสามารถวางและใช้มอเตอร์ไร้แปรงถ่านได้แม้ในน้ำ ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบในทางลบ นอกจากนี้ การออกแบบยังให้ตำแหน่งในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ควรพิจารณาตำแหน่งของชุดควบคุมล่วงหน้า โปรดจำไว้ว่าด้วยการทำงานอย่างระมัดระวังของโรงไฟฟ้าเท่านั้น เครื่องจักรจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและราบรื่นในการผลิตของคุณเป็นเวลาหลายปี

โหมดการทำงานระยะยาวและระยะสั้นเป็นโหมดหลักสำหรับฐานข้อมูล ตัวอย่างเช่น สำหรับบันไดเลื่อนหรือสายพานลำเลียง รอบการทำงานที่ยาวนานนั้นเหมาะสม ซึ่งมอเตอร์จะทำงานแบบคงที่เป็นเวลานานหลายชั่วโมง สำหรับการใช้งานระยะยาว มีการถ่ายเทความร้อนภายนอกเพิ่มขึ้น: การปล่อยความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมต้องมากกว่าการปล่อยความร้อนภายในของโรงไฟฟ้า

ในโหมดการทำงานระยะสั้น เครื่องยนต์ไม่ควรมีเวลาให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูงสุดระหว่างการทำงาน กล่าวคือ ต้องปิดก่อนเวลานี้ ในช่วงพักระหว่างการเปิดเครื่องและการทำงานของเครื่องยนต์ จะต้องมีเวลาทำให้เย็นลง นี่คือการทำงานของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านในกลไกการยก เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า ไดร์เป่า ไดร์เป่าผม และอุปกรณ์ไฟฟ้าสมัยใหม่อื่นๆ

ความต้านทานของขดลวดมอเตอร์สัมพันธ์กับค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์โรงไฟฟ้า. ประสิทธิภาพสูงสุดสามารถทำได้ด้วยความต้านทานขดลวดต่ำสุด

ขีดสุด แรงดันใช้งาน- นี่คือแรงดันไฟฟ้าจำกัดที่สามารถนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์ของโรงไฟฟ้าได้ แรงดันใช้งานสูงสุดเกี่ยวข้องโดยตรงกับ ความเร็วสูงสุดมอเตอร์และค่าสูงสุดของกระแสไฟที่คดเคี้ยว ค่าสูงสุดของกระแสที่คดเคี้ยวถูกจำกัดโดยความเป็นไปได้ของการเกิดความร้อนสูงเกินไปของขดลวด ด้วยเหตุผลนี้เองที่เงื่อนไขทางเลือกแต่แนะนำสำหรับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าคืออุณหภูมิติดลบ สิ่งแวดล้อม. ช่วยให้คุณชดเชยความร้อนสูงเกินไปของโรงไฟฟ้าได้อย่างมากและเพิ่มระยะเวลาในการทำงาน

กำลังเครื่องยนต์สูงสุดคือกำลังสูงสุดที่ระบบสามารถทำได้ภายในไม่กี่วินาที เป็นมูลค่าการพิจารณาว่า งานยาวเปิดมอเตอร์ไฟฟ้า พลังสูงสุดจะนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปของระบบและความล้มเหลวในการทำงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

พิกัดกำลังคือพลังที่สามารถพัฒนาได้ จุดไฟในช่วงเวลาที่ได้รับอนุญาตตามระยะเวลาของการดำเนินการที่ประกาศโดยผู้ผลิต (หนึ่งรายการ)

มุมเลื่อนเฟสมีให้ในมอเตอร์เนื่องจากจำเป็นต้องชดเชยความล่าช้าในการเปลี่ยนเฟส

ทันทีที่ฉันเริ่มสร้างโมเดลเครื่องบิน ฉันเริ่มสนใจในทันทีว่าทำไมเครื่องยนต์ถึงมีสายไฟสามเส้น ทำไมมันถึงเล็กจังและในขณะเดียวกันก็ทรงพลังเหลือเกิน และทำไมมันถึงต้องการตัวควบคุมความเร็ว ... เวลาผ่านไปและฉันก็คิดออก ออกทั้งหมด จากนั้นเขาก็เริ่มสร้างมอเตอร์ไร้แปรงถ่านด้วยมือของเขาเอง

หลักการทำงาน มอเตอร์ไฟฟ้า:
งานใด ๆ ขึ้นอยู่กับ เครื่องไฟฟ้าปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น ถ้าวงที่มีกระแสวางอยู่ในสนามแม่เหล็ก ก็จะได้รับผลกระทบจาก กำลังแอมป์ซึ่งจะสร้างแรงบิด เฟรมจะเริ่มหมุนและหยุดในตำแหน่งที่ไม่มีโมเมนต์ที่สร้างขึ้นโดยแรงแอมแปร์

อุปกรณ์มอเตอร์ไฟฟ้า:
มอเตอร์ไฟฟ้าใด ๆ ประกอบด้วยชิ้นส่วนคงที่ - สเตเตอร์และส่วนที่เคลื่อนไหว โรเตอร์. เพื่อเริ่มการหมุน คุณต้องเปลี่ยนทิศทางของกระแสในทางกลับกัน ทำหน้าที่นี้ นักสะสม(แปรง).

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านคือมอเตอร์ กระแสตรงไม่มีตัวสะสมซึ่งทำหน้าที่ของตัวรวบรวมโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ถ้ามอเตอร์มีสามสายไม่ได้หมายความว่ามันขับเคลื่อนด้วยไฟกระแสสลับสามเฟส! มันขับเคลื่อนโดย "ส่วน" ของพัลส์ DC สั้น ๆ และฉันไม่ต้องการให้คุณตกใจ แต่เป็นมอเตอร์เดียวกันที่ ที่ใช้ในคูลเลอร์นั้นยังไม่มีแปรงแม้ว่าจะมีสายไฟ DC เพียงสองเส้นเท่านั้น)

อุปกรณ์มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน:
ผู้บุกเบิก(ออกเสียงว่า "ผู้บุกรุก") เครื่องยนต์มีขดลวดอยู่บนพื้นผิวด้านในของตัวเรือน และโรเตอร์แม่เหล็กหมุนอยู่ภายใน


รองชนะเลิศ(ออกเสียงว่า "แซงหน้า") เครื่องยนต์มีขดลวดคงที่ (ด้านใน) ซึ่งร่างกายหมุนด้วย a แม่เหล็กถาวร.

หลักการทำงาน:
เพื่อให้มอเตอร์แบบไม่มีแปรงเริ่มหมุน ต้องใช้แรงดันไฟฟ้ากับขดลวดของมอเตอร์แบบซิงโครนัส การซิงโครไนซ์สามารถจัดระเบียบได้โดยใช้เซ็นเซอร์ภายนอก (เซ็นเซอร์ออปติคัลหรือเซ็นเซอร์ Hall) และบนพื้นฐานของ EMF ด้านหลัง (ไร้เซ็นเซอร์) ซึ่งเกิดขึ้นในมอเตอร์ระหว่างการหมุน

การควบคุมแบบไม่ใช้เซนเซอร์:
มีมอเตอร์แบบไม่มีแปรงไม่มีเซ็นเซอร์ตำแหน่ง ในมอเตอร์ดังกล่าว การกำหนดตำแหน่งของโรเตอร์ทำได้โดยการวัด EMF ในเฟสอิสระ เราจำได้ว่าในแต่ละช่วงเวลา "+" เชื่อมต่อกับเฟสใดเฟสหนึ่ง (A) และไฟ "-" เชื่อมต่อกับอีกเฟสหนึ่ง (B) เฟสใดเฟสหนึ่งยังคงว่างอยู่ เมื่อหมุน มอเตอร์จะเหนี่ยวนำให้เกิด EMF (เช่น เป็นผลมาจากกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสเหนี่ยวนำจะก่อตัวในขดลวด) ในขดลวดอิสระ เมื่อมันหมุน แรงดันไฟฟ้าบนเฟสอิสระ (C) จะเปลี่ยนไป โดยการวัดแรงดันไฟบนเฟสอิสระ คุณสามารถกำหนดโมเมนต์ของการสลับไปยังตำแหน่งถัดไปของโรเตอร์ได้
ในการวัดแรงดันนี้จะใช้วิธี "จุดเสมือน" สิ่งสำคัญที่สุดคือ เมื่อทราบความต้านทานของขดลวดทั้งหมดและแรงดันเริ่มต้น คุณสามารถ "เปลี่ยนลวด" ไปที่ทางแยกของขดลวดทั้งหมดได้:
ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ไร้แปรง:
มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นเพียงเศษเหล็กเพราะ ในกรณีที่ไม่มีเรกูเลเตอร์ เราไม่สามารถใช้แรงดันไฟฟ้ากับมันได้ง่ายๆ เพื่อให้มันเริ่มหมุนตามปกติ ตัวควบคุมความเร็วเป็นระบบที่ค่อนข้างซับซ้อนของส่วนประกอบวิทยุเพราะ เธอต้อง:
1) กำหนดตำแหน่งเริ่มต้นของโรเตอร์เพื่อสตาร์ทมอเตอร์
2) ขับมอเตอร์ด้วยความเร็วต่ำ
3) เร่งความเร็วมอเตอร์ให้หมุนตามที่กำหนด (ชุด) ความเร็วในการหมุน
4) บำรุงรักษา ช่วงเวลาสูงสุดการหมุน

แผนผังของตัวควบคุมความเร็ว (วาล์ว):


มอเตอร์ไร้แปรงถ่านถูกประดิษฐ์ขึ้นในช่วงรุ่งอรุณของการเกิดกระแสไฟฟ้า แต่ไม่มีใครสามารถสร้างระบบควบคุมสำหรับพวกเขาได้ และด้วยการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น: ด้วยการถือกำเนิดของทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์อันทรงพลัง มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเริ่มถูกนำมาใช้ในชีวิตประจำวัน (การใช้ในอุตสาหกรรมครั้งแรกคือในยุค 60)

ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์แบบไม่มีแปรง:

ข้อดี:
-ความถี่ของการหมุนแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง
- ความสามารถในการใช้ในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดและก้าวร้าว
- ความจุแรงบิดสูง
- ประสิทธิภาพสูง (ประสิทธิภาพมากกว่า 90%)
-ระยะยาวบริการ, ความน่าเชื่อถือสูงและอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากไม่มีหน้าสัมผัสไฟฟ้าเลื่อน

ข้อบกพร่อง:
- ระบบการจัดการเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างซับซ้อน
- เครื่องยนต์มีราคาสูงเนื่องจากการใช้วัสดุราคาแพงในการออกแบบโรเตอร์ (แม่เหล็ก แบริ่ง เพลา)
เมื่อจัดการกับทฤษฎีแล้ว ไปปฏิบัติกัน: เราจะออกแบบและสร้างเอ็นจิ้นสำหรับ แบบจำลองแอโรบิกเอ็มเอ็กซ์-2

รายการวัสดุและอุปกรณ์:
1) ลวด (นำมาจากหม้อแปลงเก่า)
2) แม่เหล็ก (ซื้อออนไลน์)
3) สเตเตอร์ (แกะ)
4) เพลา
5) ตลับลูกปืน
6) ดูราลูมิน
7) ความร้อนหดตัว
8) เข้าถึงขยะเทคโนโลยีได้ไม่จำกัด
9) การเข้าถึงเครื่องมือ
10) แขนตรง :)

ความคืบหน้า:
1) จากจุดเริ่มต้นเราตัดสินใจ:

ทำไมเราถึงสร้างเครื่องยนต์?
ควรออกแบบเพื่ออะไร?
เราถูก จำกัด ที่ไหน?

ในกรณีของฉัน: ฉันกำลังสร้างเครื่องยนต์สำหรับเครื่องบิน ปล่อยให้มันเป็นการหมุนภายนอก มันควรจะได้รับการออกแบบสำหรับความจริงที่ว่ามันควรจะให้ 1,400 กรัมของแรงขับกับแบตเตอรี่สามกระป๋อง; ฉันมีน้ำหนักและขนาดจำกัด อย่างไรก็ตามคุณจะเริ่มต้นที่ไหน? คำตอบสำหรับคำถามนี้ง่าย: จากส่วนที่ยากที่สุดคือ ด้วยชิ้นส่วนที่หาได้ง่ายกว่าและทุกอย่างอื่นให้พอดี ฉันทำเช่นนั้น หลังจากพยายามทำสเตเตอร์แผ่นเหล็กอ่อนไม่สำเร็จหลายครั้ง ฉันก็เข้าใจได้ชัดเจนว่าควรหาอันหนึ่งดีกว่า ฉันพบมันในหัววิดีโอเก่าจากเครื่องบันทึกวิดีโอ

2) การพันของมอเตอร์แบบไม่มีแปรงถ่านแบบสามเฟสนั้นใช้ลวดทองแดงหุ้มฉนวน ซึ่งส่วนตัดขวางจะเป็นตัวกำหนดค่าของความแรงของกระแสไฟ และด้วยเหตุนี้กำลังของมอเตอร์ โปรดจำไว้ว่ายิ่งลวดหนาเท่าไร รอบเพิ่มเติมแต่แรงบิดอ่อนกว่า การเลือกส่วน:

1A - 0.05 มม.; 15A - 0.33 มม.; 40A - 0.7 มม.

3A - 0.11 มม.; 20A - 0.4 มม.; 50A - 0.8mm

10A - 0.25 มม. 30A - 0.55 มม.; 60A - 0.95 มม.


3) เราเริ่มม้วนลวดบนเสา ยิ่งหมุน (13) รอบฟันมากเท่าใด สนามแม่เหล็กก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งสนามแข็งแกร่ง แรงบิดยิ่งมากขึ้น และจำนวนรอบที่น้อยลง เพื่อรับ ความเร็วสูงจำเป็นต้องหมุนจำนวนรอบน้อยลง แต่ด้วยสิ่งนี้ แรงบิดก็ลดลงเช่นกัน เพื่อชดเชยช่วงเวลา มักจะมากกว่า ไฟฟ้าแรงสูง.
4) จากนั้นเลือกวิธีการเชื่อมต่อขดลวด: ดาวหรือสามเหลี่ยม การต่อแบบสตาร์ตให้แรงบิดมากกว่าแต่รอบน้อยกว่าการเชื่อมต่อแบบเดลต้าที่ 1.73 เท่า (จากนั้นจึงเลือกการเชื่อมต่อแบบเดลต้า)

5) เลือกแม่เหล็ก จำนวนเสาบนโรเตอร์ต้องเป็นคู่ (14) รูปร่างของแม่เหล็กที่ใช้มักจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขนาดของแม่เหล็กขึ้นอยู่กับรูปทรงของมอเตอร์และลักษณะของมอเตอร์ ยิ่งใช้แม่เหล็กแรงมากเท่าใด โมเมนต์ของแรงที่พัฒนาขึ้นโดยมอเตอร์บนเพลาก็จะยิ่งสูงขึ้น นอกจากนี้ ยิ่งจำนวนขั้วมากเท่าใด ช่วงเวลาก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แต่รอบหมุนน้อยลง แม่เหล็กบนโรเตอร์ได้รับการแก้ไขด้วยกาวร้อนละลายพิเศษ

แบบทดสอบ เครื่องยนต์นี้ฉันใช้เวลาไปกับการติดตั้งเครื่องช่วยหายใจที่ฉันสร้างขึ้น ซึ่งช่วยให้คุณวัดแรงฉุดลาก กำลังและความเร็วของเครื่องยนต์ได้

ในการดูความแตกต่างระหว่างการเชื่อมต่อแบบสตาร์และเดลต้า ฉันเชื่อมต่อขดลวดด้วยวิธีต่างๆ:

ผลที่ได้คือเครื่องยนต์ที่สอดคล้องกับลักษณะของเครื่องบินซึ่งมีมวล 1,400 กรัม

ลักษณะของเครื่องยนต์ที่ได้:
การบริโภคในปัจจุบัน: 34.1A
หมุนเวียน ไม่ได้ใช้งาน: 2.1A
ความต้านทานคดเคี้ยว: 0.02 โอห์ม
จำนวนเสา: 14
มูลค่าการซื้อขาย: 8400 รอบต่อนาที

วิดีโอรายงานการทดสอบเครื่องยนต์บนเครื่องบิน ... Soft Landing: D

การคำนวณประสิทธิภาพของเครื่องยนต์:


อย่างสูง ตัวบ่งชี้ที่ดี... แม้ว่าจะสามารถทำได้สูงกว่านี้ ...

สรุป:
1) มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูง
2) มอเตอร์ไร้แปรงถ่านมีขนาดกะทัดรัด
3) มอเตอร์ไร้แปรงถ่านสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่ระเบิดได้
4) การเชื่อมต่อแบบ Star ให้แรงบิดมากกว่า แต่รอบน้อยกว่า 1.73 เท่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบเดลต้า

ดังนั้น การสร้างมอเตอร์ไร้แปรงถ่านของคุณเองสำหรับเครื่องบินรุ่นแอโรบิกคือ ภารกิจเป็นไปได้

หากคุณมีคำถามหรือบางอย่างไม่ชัดเจน ถามคำถามในความคิดเห็นของบทความนี้ โชคดีนะทุกคน)

ประวัติเล็กน้อย:

ปัญหาหลักของเครื่องยนต์ทั้งหมดคือความร้อนสูงเกินไป โรเตอร์หมุนภายในสเตเตอร์บางประเภท ดังนั้นความร้อนจากความร้อนสูงเกินไปจึงไม่ไปไหน ผู้คนต่างมีความคิดที่ยอดเยี่ยม: ไม่ใช่การหมุนของโรเตอร์ แต่เป็นสเตเตอร์ซึ่งจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศในระหว่างการหมุน เมื่อเครื่องยนต์ดังกล่าวถูกสร้างขึ้น มันถูกใช้อย่างแพร่หลายในการบินและการต่อเรือ ดังนั้นจึงมีชื่อเล่นว่ามอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

ในไม่ช้า อะนาล็อกไฟฟ้าก็ถูกสร้างขึ้น มอเตอร์ไร้แปรงถ่าน. พวกเขาเรียกมันว่ามอเตอร์ไร้แปรงเพราะมันไม่มีตัวสะสม (แปรง)

มอเตอร์ไฟฟ้าไร้แปรงถ่าน (ภาษาอังกฤษแบบไม่มีแปรง) มาถึงเราเมื่อไม่นานนี้เอง อายุ 10-15 ปี. ต่างจากมอเตอร์สะสม เนื่องจากขับเคลื่อนด้วยสามเฟส 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 จะสามารถวัดความเร็วได้ (เท่ากับ 12 m / s) และคำนวณกำลังที่มีประโยชน์:
N มีประโยชน์ \u003d 7.54 * 12 \u003d 90.48 วัตต์
2) ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า หาได้จากสูตรดังนี้ 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 » งานร่างกาย » วิธีการขับมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านคืออะไรและทำงานอย่างไร หลักการทำงานของมอเตอร์สะสม