Выбор двигателя и привода

Выбор двигателя и привода. Подбор типа электродвигателя

Эта страница создана с целью помочь в выборе двигателя посетителям, имеющим отдаленное представление о видах и типах электромоторов, об их применении. Надеемся, что наши рекомендации помогут сориентироваться в типах представленных на сайте электродвигателей и выбрать подходящий из предлагаемых.

Выбрать тип электродвигателя можно, ответив на несколько общих вопросов.

Требуется ли точное позиционирование?

Если да, то следует выбрать шаговый двигатель или сервопривод.

Требуется ли очень высокая точность?

• Если крайне высокая точность или разрешающая способность необходимы, следует выбрать серводвигатель.
• Если точности 0,09 град. будет достаточно, выбирайте привод на базе шагового двигателя.

Требуется ли плавное движение, особенно на маленьких скоростях?

• Да: стоит рассмотреть возможность использования сервопривода
• Нет: можно выбрать шаговый двигатель.

Критична ли цена устройства?

• Ответ «да, цена очень важна»: в пользу выбора шагового двигателя.
• Если нет: можно пожертвовать ценой в пользу выдающихся достоинств сервопривода.

Нет, точное позиционирование не требуется или не очень важно, или есть возможность работать с датчиками (концевыми выключателями).

Нужно ли регулировать скорость?

Какое напряжение питания предпочтительно?

• Сеть переменного тока 220В — выбирайте асинхронный двигатель.
• От источника постоянного тока:

Есть ли требования к ресурсу устройства, его долговечности?

• Если достаточен ресурс 4000 — 6000 часов, проще и дешевле выбрать коллекторный двигатель с редуктором.
• Если требуется ресурс более 20000 часов — предпочтительнее выбрать бесколлекторный двигатель.

И еще несколько рекомендаций и примеров по выбору двигателя:

• Предполагается использовать электродвигатель для простого вращения, например для витрины, рекламных конструкций, вентиляторов, для перемешивания — выбор мотор-редуктора с коллекторным двигателем.
• То же самое, но есть требования к надежности и ресурсу:
  • Предпочтительно питание от сети 220В — стоит выбрать асинхронный мотор-редуктор.
  • Питание от источника постоянного тока — используйте бесколлекторный двигатель.
• Если нужен привод для реализации работы двигателя по заданной программе: переместить в определенную позицию, выполнить реверс, приостановить работу на заданное время, продолжить работу с измененной скоростью. Такие алгоритмы используются, например, в намоточном оборудовании, в протяжке лент, проволоки, фольги и подобных устройствах, в сварочных автоматах, в этикетировщиках, механизмах подачи и распределения — без сомнения, в этих случаях предпочтительнее выбрать шаговый двигатель.
• Привод нужен для работы станка с ЧПУ или координатного стола — также предпочтительнее использовать шаговый привод.
• Если Ваше устройство очень ответственно, предъявляет повышенные требования к точности, плавности и требует сложных алгоритмов работы — используйте сервопривод.

Асинхронный двигатель с редуктором

Асинхронные двигатели с редуктором используются, как правило, в устройствах, не требующих особой точности перемещеня (т.е. позиционирования) и удобны, когда требуется простое вращение с постоянной скоростью. Питание двигателя 220В 50Гц, поэтому они не требуют дополнительного источника питания и могут работать от сети 220В. В большинстве случаев при использовании асинхронного двигателя не требуются дополнительные дорогие системы управления.

Управление асинхронным двигателем. Вращение вала двигателя начинается сразу при подаче питания. Величина скорости определяется передаточным числом редуктора. Чуть более усложненный вариант — регулирование скорости с помощью частотного преобразователя, т.е. скорость вращения можно изменять.

Примеры применения асинхронного мотор-редуктора — вентиляторы в помещении, вращающиеся витрины и рекламные конструкции, в случае, если удобно подключать их к сети 220В, устройства для перемешивания, конвейеры.

Из достоинств асинхронных мотор-редукторов можно отметить высокую надежность, длительный срок службы и простоту использования. Из недостатков можно отметить высокую стоимость частотных преобразователей, которые необходимы для регулирования скорости. Выбрать асинхронный двигатель

Мотор-редуктор постоянного тока (коллекторные двигатели)

Мотор-редукторы постоянного тока, как и асинхронные, используются в устройствах, не требующих точности, но предъявляющих требования к цене. Мотор-редукторы постоянного тока чрезвычайно просты в применении и не требуют специальных устройств управления. Эти двигатели подключаются к источнику питания 3В, 12В или 24В. Можно использовать и меньшее напряжение питания.

Управление коллекторным мотор-редуктором. Вращение двигателя начинается сразу при подаче питания. Максимальная скорость определяется скоростью самого электромотора и редуктора. «Подгонка» скорости осуществляется изменением напряжения питания (в меньшую сторону). Изменение направления вращения обеспечивается сменой полярности питания.

Примеры применения коллекторных двигателей с редуктором — вращение демонстрационных витрин, привод шпинделя в станках, перемешивающие устройства, если удобно использовать питание 12В или 24В (иногда 3В).

Основное достоинство коллекторного двигателя с редуктором — его простота и низкая стоимость. Недостаток — меньший срок службы: трущиеся и контактирующие детали коллектора (щетки) двигателя довольно быстро выходят из строя. Выбрать коллекторный мотор-редуктор

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель называется шаговым, т.к. может выполнять поворот вала на определенный угол. Шаговые двигатели используются в случаях, когда требуется точное перемещение и позиционирование — можно задать величину углового перемещения с точностью до десятых (а иногда и сотых долей градуса). Кроме того, шаговые двигатели удобно применять, когда требуется реализовать сложный алгоритм движения. Шаговый двигатель обязательно требует блок управления (драйвер). Питание зависит от используемого драйвера.

Управление шаговым приводом. В самом общем виде управление шаговым двигателем сводится к задаче отработать определенное число шагов в нужном направлении и с нужной скоростью. Если говорить о неподготовленных пользователях, под управлением обычно понимают не сам шаговый двигатель, а шаговый привод вместе с системой управления. В этом случае на блок управления ШД подаются сигналы «сделать шаг» и «задать направление». Сигналы представляют собой импульсы 5В. Такие импульсы можно получить от компьютера, например от LPT-порта, от специального контроллера управления шаговыми приводами или задавать сигналы самостоятельно от источника питания или генератора 5В.

Управление от компьютера распространено для управления станками с ЧПУ — для такой задачи существует специальное программное обеспечение. Управление от контроллера удобно, когда нужно реализовать какой-то определенный алгоритм движения, например в протяжных механизмах, этикетировщиках, автоматах.

Применение шаговых двигателей. Одно из самых распространенных применений шаговых двигателей — станки с ЧПУ и координатные столики — работа шаговых приводов осуществляется от ПК — современное программное обеспечение позволяет осуществлять работу шаговых приводов в соответсвии с чертежем. Шаговые двигатели распространены в роботах, конвейерах, системах подачи. Выбор шагового двигателя оправдан в этикетировочных машинах, устройствах протяжки проволоки или фольги и др. подобных устройствах. Кроме того, шаговые двигатели используются в аналитических приборах и эмуляторах стрелочных приборов.

Преимущества шаговых двигателей заключаются в возможности их применения в довольно сложных и ответственных устройствах, возможность точно задавать положение вала и угол перемещения. Скорость двигателя полностью контролируется от 0 до максимально возможной. Шаговые двигатели имеют большой ресурс и срок службы. К недостаткам можно отнести стоимость системы управления, некоторую дискретность перемещения, высокую (до 80 град) температуру поверхности двигателя, а также значительную потерю момента на высоких скоростях. Выбрать шаговый двигатель

Бесколлекторный двигатель (он же — вентильный двигатель)

Бесколлекторный двигатель можно сравнить с «вывернутым наизнанку» коллекторным двигателем постоянного тока — ротор-магнит вращается внутри статора с обмотками. Если проще — в бесколлекторном двигателе нет трущихся переключающихся контактов, как в коллекторном двигателе. Двигатель несколько сложнее в управлении, выше его цена. Но и надежность и срок службы такого двигателя существенно выше.

Управление бесколлекторным двигателем. Для работы бесколлекторного двигателя обязательно требуется специальный блок управления. Как и в случае с шаговым двигателем, для бесколлекторного двигателя подразумевается управление приводом. Управление скоростью осуществляется аналоговым сигналом от 0В (мин. скорость) до 5В (максимальная скорость). Направление вращение — сигналом 0/5В, подаваемым на блок.

Применение бесколлекторных двигателей. Эти двигатели используются при производстве моделей (часто в радиоуправляемых авиамоделях), в небольших поворотных устройствах, механизмах позиционирования, рекламных конструкциях, дозирующих механихмах, в строительстве, при изготовлении смесей (краски, лаки, клей и т.п.). Двигатели устанавливаются в выставочных стендах, поворотных рекламных столиках и площадках, вентиляторах для помещений, дозаторах жидкости, затворных механизмах, сварочных аппаратах, устройства для смешивания.

Преимущества бесколлекторных двигателей, во-первых, в их ресурсе — они намного долговечнее и надежнее аналогичных коллекторных моторов. Во-вторых, к достоинствам можно отнести их высокий КПД. В-третьих, по сравнению с шаговыми двигателями, бесколлекторные работают несколько тише. Также нужно отметить более высокую скорость бесколлекторного двигателя примерно в 10 раз выше, чем у шагового. Из недостатков — необходимость использовать специальный блок управления. Выбрать бесколлекторный двигатель

Серводвигатели и сервоприводы

Сервопривод — это, как правило, интеллектуальное устройство, включающее сервомотор и блок управления. Серводвигатели отличаются очень высокой надежностью. При работе в паре с блоком управления, сервопривод может использоваться для решения очень сложных и ответственных задач. Точность сервопривода зависит от установленного в нем датчика обратной связи и выбирается в соответствии с решаемой задачей. Сервопривод позволяет осуществлять очень плавное движение даже на низких, близких к 0, скоростях.

Управление серводвигателем осуществляется при помощи специального блока, который получает сигналы от датчика обратной связи, встроенного в сервомотор. Блок управления обычно имеет множество опций для работы от ПК, встроенные интерфейсы позволяют использовать его в промышленности. Многочисленные настройки и нюансы работы обычно загружаются в привод через ПК. Далее возможна автономная работа и управление без компьютера.

Сервоприводы применяются там, где требуется надежность и безотказность, например в сложных медицинских аппаратах и оборонной промышленности. Сервомоторы могут использоваться в устройствах, обслуживание которых может быть затруднено. Выбор серводвигателя обоснован в случае, когда необходима долговечность. Точность позиционирования и плавность перемещения делают возможным применение привода в высокоточных приборах, станках и прочих механизмах.

Преимуществ при выборе сервомотора масса: плавность и точность перемещений доступны даже на низких скоростях, разрешающая способность может выбираться пользователем в зависимости от решаемой задачи. Надежность и безотказность, а следовательно, возможность использовать его в ответственных, не терпящих отказа устройствах. Бесшумность и плавность работы делают сервоприводы иногда единственным возможным вариантом при выборе двигателя. Достоинства сервопривода таковы, что применять их можно было бы всегда, когда только возможно, если бы не два недостатка: цена комплекта (сервомотор + блок управления) и сложность настройки, которая иногда делает применение сервопривода необоснованным. Выбрать серводвигатель

Подпишитесь на наши новости

Получайте первыми актуальную информацию от ООО «Электропривод»

Типы двигателей стиральных машин автомат

1. Асинхронный
2. Преимущества
3. Недостатки
4. Частые неисправности
5. Коллекторный двигатель стиральной машины
6. Достоинства
7. Недостатки
8. Распространенные неисправности
9. Инверторный двигатель стиральной машины
10. Преимущества
11. Недостатки
12. Неисправности
13. Рекламные хитрости производителей
14. Энергоэффективность
15. Бесшумность
16. Скорость отжима
17. Долговечность
18. Отсутствие трущихся частей

При покупке крупной бытовой техники любой пользователь тщательно выбирает характеристики и функции, ищет информацию по производителям и моделям стремясь приобрести лучшее из представленного на рынке опираясь на выделенный бюджет. Мы уже писали общую инструкцию по выбору стиральной машины, а сейчас рассмотрим подробней какому двигателю отдать предпочтение, преимущества, недостатки и наиболее частые поломки каждого вида.

Мотор стиральной машины превращает электрическую энергию в механическую и заставляет вращаться барабан при стирке — это основной элемент, «сердце» устройства. С момента изобретения первых двигателей и по сей день для передачи крутящего момента от мотора к барабану использовались ременные приводы. Но технологии постоянно развиваются и сейчас особой популярностью на рынке пользуются модели машинок с прямым приводом.

На данный момент можно встретить три типа двигателей: асинхронный, коллекторный и инверторный.

Асинхронный

Асинхронный двигатель стиральной машины состоит из:

• Статора – неподвижная часть являющаяся основой конструкции и выполняющая функцию магнитопровода.
• Ротора – подвижная часть, вращающаяся при взаимодействии с магнитным полем статора и передающая вращение барабану.

Название «асинхронный» дано из-за неспособности синхронизироваться со скоростью магнитного поля и двигаться след за ним, немного отставая.

Двухфазные двигатели асинхронного типа прекратили использовать в машинках в начале 2000-х и заменили на компактные трехфазные.

Преимущества

Простая конструкция мотора и доступные по стоимости комплектующие приводят к высокой ремонтопригодности и легкости в обслуживании – достаточно своевременно смазывать подвижные части и периодически менять подшипники.

Неоспоримыми плюсами стали бюджетная стоимость мотора невысокий уровень шума издаваемого при работе.

Недостатки

Не смотря на старания конструкторов, размеры агрегата большие, что не позволяет применять его в компактных и узких стиральных машинах.

Существенным минусом конструкции стало небольшое КПД и сложное управление электросхемами.

Из-за перечисленных недостатков подобные моторы не используются в мощных машинках. Встретить их можно в бюджетных моделях с небольшим количеством загрузки и минимальным набором функций.

Частые неисправности

Основные неисправности двигателя связаны с износом деталей, нарушением их формы и перекоса. Возможны ослабления соединительных площадок и крепежей.

Изношенные подшипники и ремни вызывают повышение шума двигателя и требуют регулярной замены.

Наиболее распространенная проблема — ослабление вращающего момента, что вызывает раскачивание бака и не совершает полный оборот.

Коллекторный двигатель стиральной машины

Общая доля коллекторных двигателей в стиральных машинах автомат порядка 80% — самые востребованные и могут функционировать от переменного и постоянного тока.

Мотор коллекторного типа состоит из:

• статора;
• ротора;
• тахогенератора;
• корпуса из алюминия;
• щеток.

Ротор — барабан из меди с разделением изолирующими перегородками на секции. Выводы для контакта секций с электроцепями размещены на противоположных краях окружности и соприкасаются со щетками, обеспечивающими взаимодействие двигателя и ротора. При последовательном соединении статора и ротора в секцию подается питание и в катушке появляется магнитное поле вращающее вал двигателя. Щетки передвигаются от секции к секции, магнитное поле создается снова и двигает мотор – процесс продолжается без перерыва, пока есть напряжение.

Тахогенератор – это генератор скорости вращения, преобразующий механическое вращение вала в электроимпульсы и определяющий частоту вращения.

Достоинства

Из преимуществ коллекторного мотора стиральной машины: высокая скорость вращения, большой пусковой момент и отсутствие привязки к частоте колебаний в сети.

Мотор плавно изменяет частоту оборотов в зависимости от напряжения. В отличие от вышеописанного асинхронного типа электро-схема управления проще.

Небольшие размеры и средний ценовой диапазон сделали коллекторные приводы столь популярными и часто используемыми в производстве машинок.

Недостатки

Относительно невысокий срок службы обусловлен необходимостью в регулярной замене щеток и ремней. Ремни для передачи вращения от ротора барабану растягиваются и рвутся, а щетки стираются.

Двигатель работает шумно — обусловлено наличием трущихся элементов (ремни, щетки).

КПД оставляет желать лучшего т.к. часть энергии уходит на преодоление силы трения возникающей при передаче вращения от ремня к баку машинки.

Распространенные неисправности

Как мы уже говорили, щетки двигателя стиральной машины автомат довольно быстро истираются и становятся небольшого размера, что препятствует полноценной работе агрегата. Однако они стоят не больших денег и их замена процесс не сложный – можно сделать своими руками.

Вышедшие из строя подшипники дают о себе знать характерным стуком при работе двигателя и повышенной вибрацией корпуса – необходимо заменять.

Уязвимым узлом является и коллектор подверженный трению щеток, в результате чего повышается температура, возникает искрение и происходит прогорание контактов.

Наиболее неприятная поломка – обрыв в обмотке статора или ротора. Лучше всего поменять их на новые т.к. стоимость перемотки порой превышает цену самого элемента.

Инверторный двигатель стиральной машины

Более 10 лет назад южнокорейской компанией LG был изобретен инверторный двигатель с прямым приводом. В основе конструкции известные элементы:

• Статор – состоит из 36 катушек намотанных вокруг стальных сердечников и соединенных «звездой».
• Ротор – выполнен в форме чаши из стали с вклеенными по периметру 12 магнитами.

Главная особенность инверторного двигателя в стиральной машине заключена в непосредственном креплении привода к валу барабану, минуя соединительные элементы. Ротор прикрепляется при помощи пластиковой втулки со шлицами, которая не позволяет намагничивать вал.

В конструкцию так же входят:

• Датчик Холла (тахогенератор) вмонтирован в корпус и считает обороты двигателя стиральной машины.
• Термопредохранитель защищающий агрегат от перегрева.

Преимущества

По заверениям производителя пользователи техники с инверторными моторами получают следующие преимущества:

• Долгая бесперебойная работа из-за отсутствия быстро изнашиваемых элементов.
• Низкий уровень шума и вибрации, за счет отсутствия трущихся деталей, что делает незаменимыми инверторные двигатели для встраиваемых стиральных машин.
• Высокий КПД — обусловлен отсутствием сопротивления при передаче крутящего момента от ротора к барабану, а это означает экономию электроэнергии до 20%,
• Небольшие размеры.

Недостатки

Главный и самый существенный минус инверторных стиральных машин — высокая стоимость обусловленная большими затратами и трудоемкостью при производстве. Их цена минимум на 30% выше по сравнению с аналогичными по параметрам и функциям машинками с коллекторным двигателем.

У инверторных моторов сложная система управления.

Суммируя вышесказанное можно с уверенностью сказать, что при поломке ремонт агрегата обойдется в значительную сумму.

Неисправности

Инверторные двигатели позиционируются как долговечная техника, выполненная из высококачественных комплектующих, но поломки случаются.

Наиболее частая причина неисправности мотора — выход из строя датчика Холла. В кодах ошибок стиральных машин LG данная неисправность сигнализируется на табло символами SE. В этом случае машинка может начать издавать дребезжащие звуки или остановиться. Единственный способ устранить поломку – заменить деталь на рабочую.

Довольно редко выходит из строя сам инвертор, но тут потребуется помощь специалиста обладающего соответствующими навыками и специализированным оборудованием.

Рекламные хитрости производителей

В инструкциях к стиральным машинам производители указывают все параметры и характеристики и пользователь изучая их, осознает насколько новинки выигрывают по многим параметрам, таким как энергоэффективность и долговечность. Компании ни в коем случае не обманывают покупателей, но порой не договаривают небольшие нюансы, значительно снижающие ценность новых технологий. Это делается в рекламных целях для увеличения продаж.

Энергоэффективность

Как гласит реклама, инверторные машинки помогают сэкономить до 20% электроэнергии по сравнению с коллекторными моделями. Да это действительно так и экономия происходит из-за более точной регулировки нагрузки на мотор – при небольшой загрузке белья не производится полная раскрутка барабана и электроэнергия экономится.

Но самое главное, что в машинках наибольшее количество электричества потребляет не мотор, а ТЭНы, производящие нагрев воды. Поэтому реальная экономия составляет 2-5%, а при полной загрузке сводится к нулю.

Бесшумность

Коллекторные моторы сильно шумят, а инверторные работают максимально тихо и не издают звуков. Отчасти это верно, моторы со щетками более шумные, но и у инверторов слышно характерное попискивание и свист.

Однако помимо мотора звуки в стиральной машине издает насос выкачивающий воду и крутящийся барабан.

Скорость отжима

Новинки действительно могут отжимать белье на самой высокой скорости достигающей 2000 оборотов минуту. Это очень существенный плюс инверторной стиральной машинки для покупателей, мечтающих о быстрой стирке и практически сухом белье. Но мало кто знает, что при такой скорости отжима вещи быстро приходят в негодность и порой вместо хорошо отжатой вещи люди достают ее клочки. А деликатные или шерстяные вещи априори не предполагают сильного отжима, поэтому подумайте, насколько необходимы такие обороты.

Долговечность

Создатели инверторного двигателя позиционируют свое творение как самое долговечное из существующих на современном рынке.

А теперь задайте себе вопрос – как долго вы хотите эксплуатировать стиральную технику. Обычно пользователи рассчитывают на 15 лет максимум, но даже за это время технологии значительно шагнут вперед и появятся новые, усовершенствованные и более технологичные модели. Срок службы в 10-15 лет установлен для коллекторного привода.

Большинство покупателей переживают за истирающиеся щетки, но и их срок службы составляет до 15 лет при ежедневной нагрузке в два часа. Даже если они сотрутся, стоимость их замены составляет незначительную сумму.

Изучив общую статистику ремонта стиральных машин можно заметить, что ТЭНы, блоки управления или подшипники выходят из строя чаще, чем изнашиваются щетки.

Еще один момент, влияющий на долговечность – совмещенное расположение вала барабана и двигателя. Действительно у подобного расположения масса плюсов и отсутствие различных дополнительных нагрузок, и увеличенный ресурс механики, но есть и минус – один, но значительный.

При выходе их строя сальника близкое расположение к электрической части воды может привести к перегоранию обмотки.

Отсутствие трущихся частей

Это заявление можно назвать откровенной неправдой. Щеток в инверторном моторе нет, но подшипники имеются и у них такой же срок службы и степень изнашиваемости как и в обычных моторах.

Производители дают гарантии на инверторные двигатели до 10 лет, а вот на остальные части стиральной машинки гарантии ограничиваются 3-7 годами. Так же на технику влияют такие факторы, как например перепады напряжения, сводящие все новомодные технологии к банальным поломкам не входящим в гарантийное обслуживание. А стоимость ремонта инверторов очень высока. Поэтому рекомендуется правильно подключать и устанавливать стиральную машинку, а так же бережно ее эксплуатировать, соблюдая основные правила и техника будет радовать вас долгие годы.

Будем рады оценке «Понравилось» или «Не понравилось» и комментарию, о том, что именно не понравилось в статье. Если оценили материал отрицательно и прокомментировали, мы постараемся его улучшить — нам важно знать Ваше мнение!

Типы двигателей в радиоуправляемых машинах

Про деление двигателей на ДВС (бензиновые) и электрические знают все, но вот два вида электродвигателей для многих становятся новостью. При этом отличаются они друг от друга достаточно серьёзно, поэтому в преимуществах и недостатках каждого варианта стоит разобраться. А мы с этим поможем.

Коллекторный двигатель

На роторе такого мотора установлены специальные контакты (коллектор), которые во время работы соприкасаются с графитовыми щётками. Ток через щётки и коллектор поступает на ротор, создаётся электромагнитное поле, оно взаимодействует с полем постоянных магнитов статора, ротор вращается, машинка едет.

Плюсы такого двигателя:

• Очень простая конструкция и, соответственно, низкая цена;
• Компактный размер (поэтому на модели масштаба 1:18 и меньше обычно ставят как раз коллекторные двигатели);
• Отличная ремонтопригодность.

Недостатки:

• КПД всего 60% — это заметно меньше, чем у бесколлекторных моделей;
• Низкие обороты и, соответственно, более низкая максимальная скорость;
• Мотор сравнительно быстро перегревается;
• Ремонт простой, но требуется чаще, чем в случае с бесколлекторным мотором;
• Чувствителен к загрязнению;
• Нужна обкатка.

На последнем пункте стоит остановиться подробнее. Дело в том, что изначально – в состоянии «с завода» — графитовые щётки едва касаются коллектора. Ток большой, площадь соприкосновения маленькая, поэтому щётки быстро перегреваются и могут деформироваться.

Чтобы такой проблемы не было перед тем, как гонять модель по трассе делают обкатку:

1. Полностью заряжаем аккумулятор;
2. Плавно, без резких разгонов и торможений, выкатываем заряд на ровной поверхности. До полной разрядки;
3. Заряжаем аккумулятор (если просто меняете батарею, обязательно сделайте паузу минут 20 – дайте мотору остыть);
4. Повторяем пункт 2.

Такое аккуратное катание позволяет щёткам чуть-чуть стереться и без стрессовых нагрузок принять форму коллектора. Контакт становится лучше, нагрузка на движущиеся части меньше, машинка служит дольше.

Бесколлекторный двигатель

Классический электродвигатель: постоянные магниты на роторе и обмотка на статоре. Движущихся частей в конструкции нет, обкатка не нужна, КПД доходит до 95% — по характеристикам такие моторы заметно лучше, чем коллекторный тип двигателя, но радиоуправляемая машина с бесколлекторным мотором будет стоить дороже.

Плюсы двигателя:

• Не боится грязи, пыли и влаги;
• Максимальная скорость выше;
• Дольше служит;
• Выше КПД.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Если поломка всё-таки произошла, ремонт будет сложным и дорогим.

Какой двигатель выбрать?

В конечном итоге, всё очень просто: берёте машинку на радиоуправлении эконом-класса? Ищите с коллекторным двигателем. Готовы заплатить за надёжность и скорость? Нужен бесколлекторный мотор. Ну и важный момент: в некоторых классах просто нет выбора. Например, внедорожники почти поголовно работают на бесколлекторных моторах (или на ДВС, конечно), а самые маленькие модели преимущественно на коллекторном двигателе.

RCSearch

Коллекторный мотор

Коллекторные двигатели (brushed) — самые простые в изготовлении, и эксплуатации. Для того чтобы заставить такой мотор работать, его достаточно просто подключить к батарее. Управлять оборотами двигателя можно изменяя подводимое к мотору напряжение, а направление вращения двигателя меняется, если изменить полярность тока. Таким образом, регуляторы или контроллеры для управления коллекторными двигателями тоже просты и недороги.

Содержание

• 1 Характеристики
• 2 Конструкция
• 3 FAQ
  • 3.1 Как обкатать коллекторный мотор
• 4 См. также

Характеристики [ править ]

Коллекторные двигатели делятся по размерам на множество «классов». Очень часто в правилах соревнований оговаривается именно эта характеристика двигателей. «Класс» двигателя определяется его длиной. Если мы говорим о двигателе 400-го класса, то речь идет о моторе с длиной корпуса 40 мм. Такая классификация пошла электродвигателей серии «Speed» фирмы Graupner. Линейка моторов «Speed» по «классам» выглядит так: 280, 300, 400, 480, 500, 600, 650, 700, 720, 820, 900. Самыми распространенными из них являются моторы 400-го класса. Конечно, электромоторы для моделей выпускает множество фирм, но если речь идет о характеристиках, то сравнивают именно с моторами «Speed» фирмы Graupner. Различия в размерах дает представление о мощности электромотора. Чем больше размер — тем выше мощность.

Следующая характеристика, на которую нужно обращать внимание при выборе двигателя, это номинальное напряжение на которое он рассчитан. Например, в классе двигателей «Speed 400» имеются моторы с рабочим напряжением 4,8 вольта, 6 вольт, и 7,2 вольта. Эти цифры указывают, с каким количеством аккумуляторов (банок) в батарее предназначен работать этот двигатель. Напряжение на одном NiCd (никель-кадмиевом) или NiMH (никель-металгидридном) аккумуляторе составляет 1,2 вольта. Не трудно подсчитать, что мотор с рабочим напряжением 4,8 вольт предназначен для работы от 4-х баночной аккумуляторной батареи. Однако, эти цифры не более чем ориентировочные, моторы способны прекрасно работать и при повышенных напряжениях. Обычно, для увеличения мощности, моделисты используют в батарее на 1-2 банки больше, чем рекомендовано. Таким образом, без увеличения размера и веса двигателя, в режиме «перекала», из него удается выжать дополнительную мощность, которая в моделизме «лишней» никогда не бывает.

Чаще всего, недорогие электродвигатели не имеют подшипников, вместо них стоят бронзовые втулки. Если главным фактором в выборе мотора является цена — то это вполне приемлемое решение. В том случае, если на первый план выходит КПД, имеет смысл выбрать двигатель с шарикоподшипниками. Такие моторы маркируются буквами BB — (Ball Bearing).

Еще один резерв мощности — в усилении магнитного потока от собственных постоянных магнитов двигателя. Для усиления этого потока, вокруг корпуса двигателя делается дополнительный магнитовод в виде широкого металлического кольца. Такие двигатели маркируются как «Turbo» или «Race». Особо стоит отметить двигатели 480-го класса. Это двигатели имеют размеры сопоставимые с размерами моторов 400-го класса, но при этом имеют значительно повышенную мощность. Это своего рода форсированные 400-е моторы. Их ставят там, где мощность является критическим фактором при ограниченных размерах. Щёточный узел у этих моторов сделан открытым, что улучшает охлаждение, и делает возможной замену щеток.

В процессе работы коллекторных двигателей происходит постепенный износ графитовых щеток и металла коллектора, по которым щетки скользят. Периодически щетки нужно менять, а двигатель прочищать от графитовой и металлической пыли. При продолжительной интенсивной работе следует также протачивать коллектор, для компенсации его неравномерного износа. После замены щеток и ухода за коллектором, двигатель желательно обкатать при пониженной нагрузке для того чтобы щетки правильно «притерлись» к коллектору. Это же касается и новых моторов. Одним из методов обкатки является непродолжительная работа двигателя в ёмкости с дистилированной водой.

Коллекторные двигатели производства других фирм являются либо аналогами серии «Speed», либо «тюнинговые» варианты двигателей специально предназначенные для тех или иных видов моделей (для автомоделей или для вертолетов). Как правило, улучшение характеристик моторов достигается за счет применения мощных редкоземельных магнитов, обязательным использованием подшипников, прецизионным изготовлением коллекторного узла. Но даже с применением всех перечисленных технологических уловок, коллекторные двигатели уступают по всем параметрам бесколлекторным моторам.

Конструкция [ править ]

Микроэлектродвигатели имеют магнитопровод якоря, выполненный в виде трехзубцового пакета из штампованных листов электротехнической стали.

На рисунке обозначено: 1 — щит; 2 — якорь; 3 — корпус; 4 — коллектор; 5 — постоянные магниты; 6 — скоба; 7 — прокладка.

Петлевая обмотка якоря, имеющая три укороченные секции, намотана непосредственно на зубцы пакета и соединяется в звезду или треугольник. Начало в крышке машины, и трехламельный цилиндрический коллектор, напрессованный каждой секции присоединено к коллекторной пластине. Питание двигателя осуществляется через щеточный узел, смонтированный на валу якоря.

FAQ [ править ]

Как обкатать коллекторный мотор [ править ]

Коллекторный мотор нуждается в «обкатке» как и модельные двигатели внутреннего сгорания, только вместо гильзы и поршня, в коллекторном моторе притирки требуют графитовые щётки.

Щетки нового мотора имеют малую площадь соприкосновения с коллектором, из-за этого ток, проходящий через щетки, сильно разогревает их, что может вызвать повреждение, откол или «прикипание» щеток к коллектору. Для того что бы это избежать, необходимо «обкатать» коллекторник следующим образом (применительно к автомодели):

• «Вывесите» или переверните модель так, чтобы колеса не касались поверхности;

• Включите модель и запустите двигатель на малых оборотах. Для этого: любым удобным способом зафиксируйте «курок» пульта управления на 15-20% хода влево или вправо относительно «нейтрали»;

• Дайте поработать коллекторнику в течении 30-40 секунд;

• После остановки, продуйте двигатель, чтобы убрать остатки отработанного материала щеток;

• Запустите двигатель еще на 2-3 минуты, согласно пункту 2;

• Повторно продуйте двигатель.