Бесколлекторный электродвигатель — что это такое

Бесколлекторный электродвигатель — что это такое?

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Что такое бесколлекторный электродвигатель, понять, на первый взгляд, очень сложно. Этот двигатель отличает довольно большая цена, а также необычный способ работы. В традиционном двигателе обыкновенный ротор с обмоткой вращается внутри статора, на котором расположены постоянные магниты. При этом обмотки коммутируются специальным коллектором — в зависимости от постоянного положения ротора. Настоящий бесколлекторный электродвигатель представляет собою механизм, в котором ротор-коллектор, напротив, вращается по оси вокруг статора.

3-фазный двигатель переменного тока выглядит именно таким образом. При этом необходимо питать двигатель только постоянным током, а обороты двигателя непременно должны меняться параллельно тому, как поступает ток в механизм. Обмотки мотора нужно переключать в прямой зависимости от того, как меняется его положение. Датчики Холла в этом механизме выполняют функцию датчиков положения магнита — ротора. Именно они выступают в роли подающих сигнал и переключают положение обмотки.

Крепление данных датчиков выполнено следующим образом: благодаря удобному креплению датчики можно поворачивать вокруг оси самого двигателя, чтобы настроить наиболее удобную фазу переключения. Таким образом, бесколлекторный электродвигатель представляет собою устройство, состоящее из 3-фазного двигателя и 2-фазного мотора.

Виды устройств

Бесколлекторные двигатели бывают постоянного и переменного тока. Бесколлекторный двигатель постоянного тока очень похож на механизм с переменным током, при этом его устройство дает распределение иначе. Магнитный ротор вращается в специальном статоре с магнитными обмотками. В том случае, если двигатель создан без датчиков Холла, сам двигатель представляет собою механизм с фиксаторами в виде обмотки статора. Трехфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока — это механизм, в котором контроль тока выполняется при помощи механизма аналогового компаратора.

Традиционно управление бесколлекторным двигателем осуществляется при помощи специального электронного блока управления. В этом блоке расположены все электронные схемы, подающие сигналы в двигатель. Схема управления бесколлекторным двигателем — очень сложный механизм. Для двигателей с маленькой мощностью используется микросхема, состоящая из 6 транзисторов, подающих электрический ток, в двигателях с большой мощностью используются сложные микросхемы.

Обыкновенный регулятор скорости бесколлекторного двигателя — это устройство, которое подключается для управления механизмом. Бесколлекторные двигатели широко используются для авиамоделей, и чтобы управлять ими, необходимо подключить регулятор скорости. Регулятор представляет собою электронное устройство, дающее возможность контролировать скорость работы любого изделия.

Отличительные особенности бесколлекторных двигателей — это их высокая мощность, большая скорость работы устройств, все чаще в связи с высокой производительностью. Такие типы двигателей применяют на производстве при внедрении новых технологий. Двигатель без коллектора отличается большой мощностью, высокой надежностью, низкой степенью износа. На производстве и в промышленности этот тип мотора незаменим. Радиоуправляемые самолеты и машинки также оснащены небольшими бесколлекторными двигателями.

Очень удобно применять такие типы двигателей в радиоуправляемых моделях вертолета. Их небольшой вес и отсутствие лишних приспособлений дает возможность разместить двигатель даже в самом тесном пространстве.

RCSearch

Бесколлекторный мотор

Бесколлекторные моторы (электродвигатели) (анг. brushless motor) пришли в моделизм сравнительно недавно.

Отличия бесколлекторных моторов от коллекторных моторов:

• питаются трёхфазным переменным током, поэтому для их работы необходим специальный контроллер (регулятор скорости), преобразующий постоянный ток от аккумуляторных батарей в переменный.
• ротор с магнитами вращается вокруг неподвижного статора с электромагнитной катушкой.

Содержание

• 1 Преимущества
• 2 Недостатки
• 3 Обозначения бесколлекторных моторов
• 4 Конструкция
• 5 FAQ
  • 5.1 Мотор крутится не в ту сторону
  • 5.2 Могут ли моторы CW/CCW вращаться в другую сторону
  • 5.3 Бесколлекторный мотор плохо стартует
  • 5.4 Чем и как смазывать подшипники
  • 5.5 Моторы загрязнились
  • 5.6 Как измерять температуру мотора
  • 5.7 Где найти стопорные шайбы (кольца) для валов
  • 5.8 Многожильный или одножильный провод намотки
• 6 Полезно знать
• 7 Моторы по производителям
• 8 См. также
• 9 Ссылки

Преимущества [ править ]

(перед коллекторными моторами)

• Бесколлекторные двигатели эффективно работают в более широком диапазоне оборотов и имеют более высокий КПД. Конструкция двигателя при этом проще, в ней нет щеточного узла (который работает постоянно в режиме трения, создает искры и в итоге потерю энергии)
• Бесколлекторные моторы практически не изнашиваются, поэтому отсутствует необходимость в техническом обслуживании (кроме случаев выхода из строя подшипников).
• Большинство бесколлекторных моторов не боятся влаги (могут работать полностью погружёнными под воду) при условии изоляции фазовых проводов, катушки электромагнита намотаны изолированным проводом по умолчанию. Но следует иметь в виду, что при длительной работе в воде неизбежно вымывается смазка из подшипников и они могут закиснуть, заржаветь.
• Возможность использования в воспламеняемой, взрывоопасной и агрессивной среде (из-за отсутствия искр).
• Большая перегрузочная способность по моменту.
• Высокие энергетические показатели (КПД более 90 %)
• Генерация более низкого уровня акустического и электрического шума по сравнению с универсальными коллекторными двигателями постоянного тока.
• Хорошее соотношение массогабаритных характеристик и мощности

Недостатки [ править ]

• Относительно сложная система управления двигателем.
• Относительно высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих материалов в конструкции ротора (магниты, подшипники).
• Из-за открытого дизайна, двигатели очень чувствительны к магнитящейся пыли. Даже небольшого количества достаточно, чтобы облепить магниты ротора, засорить магнитный промежуток и заклинить мотор.

Обозначения бесколлекторных моторов [ править ]

Часто обозначение бесколлекторного мотора тесно связано с его геометрическими и электрическими параметрами.

Рассмотрим обозначение на примере мотора: Tower Pro 2408-21T

• первые две цифры (24) — обозначают диаметр статора (иногда ротора) в мм
• вторые две цифры (08) — обозначают длину каждого магнита в моторе в мм
• далее может следовать одна или две цифры (21) — это количество витков на каждом зубе статора
• еще бывает в конце буква T (или символ Δ) — обозначающий намотку типа «дельта» («треугольник») ИЛИ буква Y (или символ *) — говорящий о намотке типа «звезда».

При большем диаметре ротора (статора) получается больший крутящий момент, при прочих равных условиях. Длина магнитов, также как и диаметр ротора, влияет на крутящий момент мотора.

С витками работает соотношение: «меньше витки — больше обороты». Если необходимо поставить небольшой винт и получить высокие обороты, то необходимо выбирать мотор с небольшим количеством витков. Если задача крутить большой винт на небольших оборотах (Slow Flyer) — следует выбирать мотор с большим количеством витков.

Конструкция [ править ]

По конструкции бесколлекторные моторы делятся на две группы: inrunner и outrunner.

• inrunner — имеют расположенные по внутренней поверхности корпуса обмотки, и вращающийся внутри обмоток магнитный ротор.
• outrunner — имеют неподвижные обмотки, внутри двигателя, вокруг которых вращается корпус с помещенными на его внутреннюю стенку постоянными магнитами.

Количество полюсов магнитов, используемых в бесколлекторных двигателях, может быть разным. По количеству полюсов можно судить о крутящем моменте и оборотах и двигателя.

• Моторы с двухполюсными роторами имеют наибольшую скорость вращения при наименьшем крутящем моменте. Эти моторы по конструкции могут быть только «инраннерами». Такие двигатели часто продаются уже с закреплёнными на них планетарными редукторами, так как их обороты слишком велики для прямого вращения пропеллера. Иногда такие моторы используют и без редуктора — например, ставят на гоночные авиамодели.
• Моторы с большим количеством полюсов имеют меньшую скорость вращения, но зато больший крутящий момент. Такие моторы позволяют использовать пропеллеры большого диаметра, без необходимости применять редукторы.

Вообще, пропеллеры большого диаметра и небольшого шага, при относительно низкой частоте вращения обеспечивают большую тягу, но сообщают модели небольшую скорость, в то время как маленькие по диаметру пропеллеры с большим шагом на высоких оборотах обеспечивают высокую скорость, при сравнительно небольшой тяге. Таким образом, многополюсные моторы идеально подходят для моделей, которым нужна высокая тяговооруженность, а двухполюсные без редуктора — для скоростных моделей. Для более точного подбора двигателя и пропеллера к определенной модели, можно воспользоваться специальными инструментами для расчётов.

Также бесколлекторные моторы, и соответственно регуляторы хода для них, можно разделить на 2 типа: с датчиками положения ротора и без них. Моторы без датчиков проще в изготовлении, поэтому большинство моторов и контроллеров в настоящее время именно такие (кроме специальных автомодельных).

Производителей бесколлекторных моторов и регуляторов к ним очень много. Конструктивно и по размерам бесколлекторные двигатели тоже сильно различаются. Более того, самостоятельное изготовление бесколлекторных двигателей на основе деталей от CD-приводов и других промышленных бесколлекторных моторов стало весьма распространенным явлением в последнее время. Возможно, именно по этой причине у бесколлекторных двигателей сегодня нет даже такой приблизительной общей классификации как у коллекторных собратьев.

FAQ [ править ]

Мотор крутится не в ту сторону [ править ]

Чтобы поменять направление вращения бесколлекторного мотора, достаточно поменять местами подключение любых двух из трёх проводов (которые идут к мотору).

Могут ли моторы CW/CCW вращаться в другую сторону [ править ]

На моторах для мультикоптеров часто есть обозначение направления вращения CW/CCW. Они могут вполне вращаться и в обратную, не предназначенную для них сторону, если поменять местами 2 провода подключения (если в моторе нет встроенного регулятора). Мотор не сломается и его ресурс не уменьшится.

Следует иметь в виду, что обозначения CW/CCW ставятся в соответствии с крепежом пропеллера: направлением резьбы для затяжки пропеллера. То есть если мотор будет крутиться в обратном для него направлении, то возможно самооткручивание гайки и отстрел пропеллера. В таком случае следует применять самозатягивающиеся (нейлоновые) крепления.

Бесколлекторный мотор плохо стартует [ править ]

Мотор плохо стартует, то есть начинает вращаться, а потом останавливается.

• Большинство причин кроется в больших скачках тока и, как следствие, провалах питающего напряжения. В первую очередь проверьте провода до аккумулятора. Пробную проверку лучше производить на той длине проводов, которые даны изготовителем, или короче.
• Попробуйте снять нагрузку с мотора и проверить его на холостом ходу. Если так всё в порядке, а при установке пропеллера возникают проблемы, только дергается в одном направлении, попробуйте поставить мягкий старт или увеличить время акселерации. Также здесь поможет установка плавного выключения мотора.
• Контроллеры, у которых есть ограничение тока, всегда имеют индикацию этого режима — это поможет установить, произошло срабатывание токовой защиты или нет.

Чем и как смазывать подшипники [ править ]

• Смазывать надо «быстроходными» маслами, т. е. жидкими. Нижний минимум по вязкости — трансмиссионное масло для мотоциклетных коробок. А лучше купить обычную «веретёнку». Купите один пузырёк, и закроете вопрос на несколько лет.
• Если подшипник разбирать, то внутрь зубочисткой «шрус 4» и пару капель синтетической трансмиссионки. Аккуратно собрать, протереть и прокрутить — всё само перемешается.
• Если подшипник не разбирать, то один из лучших методов смазки — это создать вакуум с помощью шприца. Внутрь шприца налить синтетику для трансмиссии, поместить туда подшипники, и поршень — на разряжение.
• Как это делалось в недалёкую бытность, на большинстве автобаз, ремонтных мастерских и т.д. (способ наших дедов): маленькая ёмкость, смазка, подшипник, и на огонь. Когда сильно нагрелось, снимаем и остужаем. Воздух при нагреве выходит, а при остывании засасывает смазку пока она тёплая и не очень вязкая. Конечно, раньше не было силиконов и других крутых смазок, но наши предки таким образом даже густые смазки в подшипники загоняли.
• При потенциальной опасности попадания воды на/в моторы (полёты вблизи или над водоёмами) полезно заменить все подшипники в моторах на нержавеющие. Иначе от малейшего контакта с (особенно — морской) водой (и даже без контакта) подшипники может заклинить. Ещё более радикальное средство – подшипники с шариками из двуокиси циркония, но стоят дорого.

Моторы загрязнились [ править ]

Для чистки моторов от грязи (например, после падения) понадобится разборка, маленькая кисточка с жёстким ворсом (зубочистка) и сжатый воздух. Необходимо избежать попадания жидкостей в подшипники, не только воды или спирта, но и органических растворителей типа WD-40 или бензина, иначе подшипникам быстро выйдут из строя: кроме ржавчины и вымывания смазки могут быть микрогидроудары и кавитация при вращении шариков по влажной обойме.

Как измерять температуру мотора [ править ]

Считается, что температура мотора не должна превышать 80°С. Температуру следует измерять в процессе работы мотора, т.к. он обдувается проходящими массами воздуха от пропеллера, если он полностью не закрыт. Примерно 30° температуры мотор обычно сразу добирает в течении 10 секунд после остановки при работе на максимальной мощности. Проверено инфракрасным датчиком температуры.

Где найти стопорные шайбы (кольца) для валов [ править ]

• В местных магазинах с названиями «крепёж», «метизы», в том числе на строительных рынках. Ключевые слова для продавцов:
• Искать в интернет-магазинах можно по ключевым словам «стопорные шайбы», «стопорные кольца», «упорные шайбы», «упорные кольца», «ГОСТ 11648», «ГОСТ 13942», «DIN 6799»
• Искать в зарубежных интернет-магазинах можно по ключевым словам E-Clips, DIN 6799
• Сделать самому из обычной шайбы подходящего размера, сделав в ней разрез.
• В старой технике (например, советском кассетнике).

Многожильный или одножильный провод намотки [ править ]

При прочих равных многожильный провод обеспечивает лучшее заполнение окна, в то время как одножильный гораздо лучше держит перегрузки за счёт лучшего охлаждения.

• Если говорить о снятии каких-либо рекордных ТТХ, то лучше многожильный провод намотки, например, как у T-Motor.
• Если просто летать каждый день, то лучше одножильный, так как он живучее к перегреву и крашам.

Бесколлекторный двигатель Dunkermotoren BG42x15 (24 VDC)

Характеристики

Габариты

• Ширина (см): 6.5
• Высота (см): 4.2
• Глубина (см): 4.2

Технические характеристики могут быть изменены производителем без уведомления

Комплектация

• 1 шт.Инструкция по эксплуатации:
• 1 шт.Гарантийный талон:

Комплектация может быть изменена производителем без уведомления

Описание товара

Бесколлекторный двигатель Dunkermotoren BG42x15 (24 VDC) — это высоко-динамичный 3-х фазный двигатель, с 8-ми полюсными магнитами и датчиком для обнаружения положения ротора. Предназначен для вращения только в одном направлении.
Двигатель постоянного тока Dunkermotoren BG42x15 (24 VDC) оснащен дополнительной силовой электроникой, которая необходима для запуска двигателя.
Кроме этого надежность конструкции и компактный размер делают этот микропривод наиболее подходящим для самых разных областей эксплуатации.

• Высокодинамичный трехфазный двигатель EC с 8-полюсным неодимовым магнитом.
• Версия с датчиками HALL для определения положения ротора.
• Для запуска этого двигателя требуется дополнительная силовая электроника.
• Высокая плотность мощности и компактная конструкция делают этот двигатель.
• Хорошее соотношение цена / производительность.
• Стандарт со свинцовой версией.
• По запросу этот двигатель может быть изготовлен с различными обмотками (варианты напряжения).

Достаточно ли подробно описан товар?

Связанные файлы:

• Бесколлекторные двигатели Dunkermotoren BG42x15, BG42x30 (англ / нем) 176.6 КБ

Иноформация о доставке

Мы доставим Ваш товар до двери при работающем лифте. При отсутствии лифта подъем оплачивается отдельно. Доставка за пределы КАД 40 руб/1 км.

Оплата наличными производится после получения товара, осмотра внешнего вида и работы прибора.

Описание гарантии

Общая гарантия

Гарантия предоставляется производителем оборудования в течении указанного срока. На протяжении всего срока действия гарантии производитель обязан заменить вышедшую из строя деталь. Если купленное Вами оборудование выходит из строя в первые 14 дней после приобретения, то вопросы по ремонту или замене оборудования решаются продавцом.

Что важно знать:

Для предоставления гарантии в гарантийном талоне должна стоять печать и срок продажи оборудования. Если оборудование оказалось неисправным, то возврат производится через сервисный центр, который фиксирует что оборудование имеет заводской брак а не вышло из строя при неправильном обращении.

• Работаем по всей России
• Офисы в Москве и Санкт-Петербурге
• Грамотно подобранный ассортимент
• Приятные цены
• Доставка и установка всей продукции

Отзывы

Они купили у нас и не пожалели

• Сергей Александрович
  

Указанная стоимость товаров
и условия их приобретения действительны по состоянию
на текущую дату.

Офис в Санкт-Петербурге:
Тележная ул., 37
Как добраться

• О компании
• Доставка и оплата
• Монтаж
• Портфолио
• Контакты
• 44-ФЗ, 223-ФЗ

Операторы колл-центра работают
Пн‒Пт 10:00‒18:00

Вы не довольны работой оператора? Сообщите нам, пожалуйста,
и мы будем работать еще лучше

Новая категория для сравнения

Вы собираетесь добавить товар из категрии , хотя в списке сравнения находятся товары категории None

Как отремонтировать бесколлекторный мотор Velineon PRO Хобби – интернет-журнал о моделизме

Все знают о том, что бесколлекторные двигатели более мощные и производительные, если сравнивать их с коллекторными. Однако не все знают, что эти моторы и более требовательны к обслуживанию и эксплуатации.

Что делать, если вдруг вы заметили, что ваш подопечный перестал работать или стал вести себя странно?

Выбрасывать и покупать новый? — Не торопитесь, возможно, удастся обойтись “малой кровью” и минимальными финансовыми вложениями. Как? — Отремонтировать его своими руками!

Бесколлекторные RC двигатели, такие как Velineon® 3500, обеспечивают превосходную производительность и эффективность по сравнению с их коллекторными аналогами. Они также могут быть перебраны и отремонтированы, что позволит их эксплуатировать в течение многих лет без ущерба для производительности. Подшипники — вот типичное слабое звено в конструкции бесколлекторных двигателей. Неисправные подшипники обычно приводят к перегреву и снижению производительности, уменьшают время работы узла. Это также может привести к тому, что двигатель будет работать рывками (можно легко узнать, вручную повернув выходной вал). В этой статье будет показано, как восстановить работоспособность двигателя Velineon 3500, заменив подшипники и другие детали, подверженные естественному износу.

Данный экземпляр принесли в нашу сервисную мастерскую с симптомами перегрева и нестабильной работы. Поверхностная ржавчина видна на спуре, при попытке вращения вала вручную чувствуется сопротивление и рывки. Как правило, все это — признак неисправного подшипника.

Начнем с разборки двигателя. Используйте 2 мм биту для винтов, крепящих мотораму и 1.5 мм биту для демонтажа пиньона.

Отщелкните пластиковую заглушку. Используйте 1.5 мм биту для четырех винтов, крепящих торцевую деталь.

Осторожно извлеките ее. Необходимости снимать подшипник нет, так как ремкомплект включает в себя новую деталь целиком. Не потеряйте тонкие шайбы, которые могут находиться на валу двигателя. Они будут установлены повторно.

Ротор удерживается на месте сильным магнитным полем. Надавите на вал двигателя, используя твердую поверхность (например, стол). Это позволит извлечь ротор. Держите его плотно и достаньте из корпуса. Будьте осторожны при снятии ротора! Действие электромагнитных сил может привести к тому, что ротор попытается вернуться на свое место и ваши пальцы могут пострадать.

Демонтировав ротор, самое время извлечь передний подшипник из корпуса двигателя. Здесь могут возникнуть некоторые трудности. Постарайтесь использовать похожую по размеру оправку, чтобы извлечь подшипник целиком.

Детальный осмотр подшипников позволяет подтвердить проблему. Они сильно заржавели, что негативно сказывается на двигателе — он работает с повышенной нагрузкой, что вызывает перегрев узла в целом. Именно поэтому очень важно после каждого катания, когда происходит контакт подшипников с влагой, использовать WD-40, чтобы вытеснить из них влагу и предотвратить образование ржавчины. Это избавит вас от проблем в будущем. К счастью, даже если произошло то, что произошло, этот двигатель можно отремонтировать, восстановив полностью его производительность.

Ремкомплект для Velineon 3500 содержит все детали, необходимые для восстановления двигателя. Используйте специальный очиститель для электронных контактов электродвигателя или продуйте сжатым воздухом корпус двигателя. Обязательно надевайте защитные очки во время данной процедуры. Замените два подшипника и установите новую латунную втулку на задней части вала двигателя. Повторно используйте тонкие шайбы на валу двигателя. Они должны быть максимально близко к центру.

Аккуратно вставьте ротор в корпус двигателя, берегите пальцы. Установите на место торцевую деталь, закрепите ее винтами из ремнабора. Наконец, очистите поверхность корпуса двигателя и установите пластиковую заглушку. Теперь ваш мотор полностью восстановлен и готов к действию!

Двигатель, показанный в этой статье, не получил должного внимания и технического обслуживания, необходимого после запуска и эксплуатации в воде. Обязательно ознакомьтесь с советами по уходу за моделью в условиях повышенной влажности, приведенными в руководстве вашего автомобиля, для обеспечения надлежащего ухода. Помните, что при должном обслуживании ваш Velineon будет работать долго и обеспечит модель запасом мощности и динамичности, а вас — потрясающими эмоциями от любимого хобби!