Срочный ремонт электродвигателей
ЗАО "Дивиденд Электрик Технология"
СРОЧНЫЙ РЕМОНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В МОСКВЕ И ПОДМОСКОВЬЕ

Оптовая  и розничная торговля электроматериалами

 Отверки    плоскогубцы
Розетки    Выключатели
Лампы оптом    Продажа электродвигателей
Продажа прожекторов, светильников    провода


Прайс лист выполняемых работ

Бесколлекторные двигатели

Главное преимущество отсутствие вращающихся контактов и переключающихся контактов вообще а это главный источник потерь в электродвигателях на постоянных магнитах. Вообще-то насыщение магнитного поля тоже проблема, но на моделях применяют двигатели с качественными и мощными магнитами, а в дорогих двигателях магниты на основе редкоземельных металлов, обладающие повышенной намагниченностью и стойкостью так что насыщением магнитного поля в реальных условиях работы моторов можно пренебречь. Вместо вращающихся контактов переключение осуществляют полупроводниковые МОП транзисторы. Ещё не так давно подобные транзисторы были очень дороги и не обладали необходимыми характеристиками предельный ток был ограничен несколькими амперами, а внутреннее сопротивление составляло Омы. Поэтому применение бесколлекторных двигателей для мощностей десятки ватт и выше было невозможно (или массогабаритные показатели их были гораздо хуже). Но сейчас подходящие мощные полевые транзисторы стали относительно недороги (цены порядка 0.5-3$), их показатели значительно выросли допустимый рабочий ток (правда, при массивном радиаторе) достигает сотни ампер и выше, внутреннее сопротивление несколько миллиОм. Кстати, если применять такой транзистор без радиатора, ограничив выделяемую мощность на них значением 2,5-4 Вт, рабочий ток может быть в пределах 10-30 А, в зависимости от конкретного типа. Это позволяет сделать электронный коммутатор 3-х фаз питания двигателя с чрезвычайно малыми потерями. Поэтому бесколлекторные двигатели обладают очень высоким КПД 80-95%. Как иллюстрацию выигрыша можно привести сравнение мотора Speed-400 и позиционирующегося с ним в одном классе Astro Flight 020 Brushless. В обычных условиях работы Speed-400 на авиамодели, его КПД составляет 40-60% при потребляемой мощности 40-80Вт. 020 Brushless в тех же условиях работает с КПД 87-95%, кроме того, его максимальная мощность может достигать 200-250Вт при КПД около 80%.
Теперь учтите КПД винта и потери в редукторе (если он есть) получается, что при одном и том же питании, задавшись одним и тем же временем работы двигателя, можно получить примерно вдвое большую полезную выходную мощность для 020 Brushless (а значит и тягу). Либо величить почти вдвое полётное время.
Вторая хорошая сторона бесколлекторных двигателей потрясающий ресурс механической части в таких двигателях ось крепится на шарикоподшипниках, трущиеся и истираемые части отсутствуют ломаться практически нечему. Саморазмагничивание магнитов достаточно медленное порядка нескольких процентов за несколько лет, как и в любом моторе. Единственная возможность разбить мотор в падении, но это справедливо для любого двигателя. Можно сжечь контроллер как и любой регулятор оборотов. Но при наличии в контроллере защиты по току и аккуратной эксплуатации он тоже прослужит долго.
Бесплатная консультация специалиста
Loading…
Теперь можно остановиться на вопросе о цене за что же мы вынуждены платить столь много, покупая бесколлекторный двигатель?
Механическая часть не сложнее, чем обычный мотор может быть, изготовить наборный статор с обмоткой сложнее, чем наборный ротор, но зато полностью отсутствует коллектор и щётки в хороших моторах конструкция этого узла не такая уж и простая. В бесколлекторных двигателях для моделей ротор-магнит изготавливается на основе редкоземельных металлов (самарий-кобальтовые, или неодимовые), поэтому достаточно дорог. Но в целом механика не должна стоить дороже, чем качественный коллекторный двигатель с подобными магнитами. А вот контроллер регулятор оборотов обязателен! Без него просто невозможно заставить мотор работать. Я не собираюсь вдаваться сейчас в подробности схемы, но сегодня все регуляторы делаются на базе дешёвых микрочипов (однокристальных микроЭВМ), в нашем же случае разница заключается в выходных ключах их количество утраивается, поскольку приходится коммутировать 3 фазы. Относительно добавочной стоимости компонентов это максимум 10$ лишних (это зависит от типа и количества необходимых выходных транзисторов), а датчики Холла очень дешёвые. В то же время, такой контроллер обычно стоит на уровне Hi-End регуляторов для обычных моторов, не обеспечивая таких же сервисных функций. Всё это конечно на совести производителей, продавцов и т.п. Но не забывайте, что к обычному мотору тоже необходим регулятор оборотов. Так что сложите стоимость мотор + регулятор в обоих случаях получите примерно ту же разницу, что и при сравнении ДВС класса МДС-ThunderTiger с двигателями класса Rossi-Saito так что разница в ценах с этой точки зрения достаточно разумна. Тем более что разница в качестве получаемой мотоустановки более чем адекватна.
Бесколлекторные двигатели
Кратко об электронике.
Почему используют датчики Холла? Видимо, так оказалось проще всего и так сложилось. Но можно использовать датчик на основе оптопар и насадить на вал мотора диск с прорезями. В крайнем случае, можно даже использовать контакты, скользящие по диску с проводящими секторами. При этом контакты переключают лишь слаботочные цепи управления, а обмотки переключаются без потерь силовыми ключами. В таком случае примерная схема выглядит так берётся обычный регулятор, добавляется ещё 2 выходных каскада, а управляющий сигнал на эти 3 выходных каскада подаётся через описанный выше коммутатор. Но для «нормальной» схемы с датчиками Холла отличие от подобной простой схемы будет составлять лишь в добавлении 2-х усилителей-компараторов датчиков Холла и мультиплексора 1 на 3. В реальных контроллерах-регуляторах всё это зашито в логику работы микрочипа, который обрабатывает сигналы датчиков и приёмника и выдаёт необходимые сигналы на выходные ключи.
В последнее время можно встретить новые варианты комплектов бесколлекторных моторов бездатчиковые. Их принцип основан на том, что движущийся магнит наводит в обмотках статора ток. При отключении обмотки она используется как датчик, и наведённый сигнал измеряется и обрабатывается микрочипом. Этот алгоритм довольно сложный и для реализации желателен процессор обработки сигналов. Подробную информацию о таком варианте питания бесколлекторного мотора можно найти на сайте фирмы Texas Instruments. Там же есть пример реализации алгоритма для сигнального микрочипа этой фирмы.
Попутно замечу, что для торможения и реверса бесколлекторного электродвигателя вовсе необязательны дополнительный транзистор тормоза или мостовая схема реверса питания достаточно лишь сдвигать фазы в обратной последовательности, включая обмотки «на противоходе» а это ещё экономия транзисторов и улучшение параметров (мостовая схема из 4-х идентичных транзисторов обладает вдвое большим внутренним сопротивлением, чем один такой же в нереверсивной однотактной схеме).
Можно ли попробовать самому изготовить такой двигатель? Решайте сами. Если удастся достать маленький синхронный двигатель переменного тока, то вам останется только изготовить контроллер и установить датчики положения. Хотя обмотки, скорее всего, придётся перемотать. Можно попробовать использовать статор от ассинхронного двигателя и сделать ротор-магнит самому (если кто знаком с технологией обработки таких твёрдых материалов, как магниты, без потерь намагниченности или имеет доступ к промышленному оборудованию для изготовления магнитов). Обмотки статора обычно содержат меньшее число витков, чем обмотки ротора коллекторного двигателя.
Например, двигатели Aveox имеют 2-4 витка для 6-20 элементов в батарее (в зависимости от модификации), а «гоночные» и «импеллерные» версии даже один виток. Замечу, что роторы этих двигателей самарий-кобальтовые магниты. Так что в случае ферритовых магнитов число витков в обмотках нужно увеличить примерно вдвое. Контроллер способен изготовить всякий опытный радиолюбитель, знакомый с технологией программирования микрочипов.
Теперь можно сравнить массы мотоустановок в случаях обычного мотора и бесколлекторного. Массы самих моторов не должны сильно отличаться статор с обмотками может и тяжелее обычного, но ведь нет коллекторного узла (качественный узел не может быть маленьким и лёгким на таких токах). Теперь контроллер как я отмечал ранее, число выходных транзисторов утраивается (это в худшем случае, а если исключить транзисторы тормоза или мостовую схему для реверса, то практически одно и то же). Масса транзисторов в пластмассовых корпусах типа TO-220 около 2-2,5 грамм. Ещё добавляются 2 силовых провода к мотору это уже добавка серьезнее, но если регулятор разместить рядом с мотором (обычно так и делают), то это лишь немного увеличит общий вес. Ну, немного увеличится плата добавьте 1-2 грамма. Так что получается, что по сравнению с простым 20-амперным регулятором вес увеличится на 7-8 грамм (один коммутирующий транзистор на фазу). Для 40-амперного регулятора на 12-14 грамм (по 2 транзистора на фазу), а для 60-амперного на 17-20грамм (по 3 транзистора на фазу), по сравнению с аналогичными регуляторами коллекторных двигателей. Я здесь привёл раскладку для ХОРОШИХ транзисторов (2,2-3$), в случае применения их без радиаторов, а указанный ток рабочий, причём сколь угодно долго. Максимальный РАБОЧИЙ ток (т.е. работа допустима недолгое время, пока транзисторы не перегреются это режимы разгона, торможения) будет в 5-6 раз больше. О качестве применяемых транзисторов в коммерческих регуляторах разговор особый. Даже в солидных регуляторах ставят транзисторы не самые лучшие, а уж в дешёвых корейских и говорить нечего. Кстати, совет перепаяйте транзисторы в вашем регуляторе на достойные сразу почувствуете разницу.
Приводимые в каталогах характеристики регуляторов неоправданно завышены. Покупать приходится за большие деньги, а получаем … Ну да ладно, не будем о грустном. Вывод такой грамотно сделанный регулятор для бесколлекторного двигателя может быть даже легче отстойного дешёвого регулятора обычного мотора.
Так что массы мотоустановок с двигателями разного типа не должны сильно отличаться.
Ещё один миф, причём встречающийся и в западной литературе это то, что бесколлекторные двигатели не могут работать с большими импульсными нагрузками (т.е. с большими пиковыми токами через обмотки). Вроде бы, это ограничение вносит контроллер. Это опять на совести производителей контроллеров-регуляторов. Если они применили дешёвые транзисторы для коммутации фаз, то конечно, максимальный ток будет ограничен этими ключами. Это ограничение вымысел, ХОРОШИЕ транзисторы допускают такую перегрузку, при которой коллекторный узел может просто сгореть (или соединительные провода). Пиковый ток нормально сделанного регулятора может достигать килоампер, куда уж больше. А ещё в контроллер можно (как и в любой регулятор) ввести защиту от перегрузок по току. Oпыт со стандартными регуляторами (на ХОРОШИХ транзисторах) ни разу не приводил к пробою транзисторов горели провода, проводники на плате, разъёмы, удавалось подпортить коллектор (дешёвого движка типа ДПМ при заклинивании). Более того, можно уверенно говорить, что бесколлекторные двигатели ЛУЧШЕ работают с импульсными нагрузками, поскольку не содержат контактов.
В заключение, можно с уверенность констатировать тот факт, что бесколлекторные двигатели это то будущее, к которому скоро придут все любители электромоделей, но сейчас оно не совсем доступно из-за высокой цены. Тем же, кто «за ценой не постоит» можно смело рекомендовать приобрести подобный двигатель.
Магазин цифровой техники | Новинки магазина | Популярные товары | Bluetooth-адаптеры | Crystal Case | Flash-карты памяти | GPS-навигаторы | Hi-Tech гаджеты | MP3-FM Модуляторы |  |  |  | & | окно кассовое бронированное 3 класса по пулестойкости в Москве |  | WiFi оборудование | Авто видеорегистраторы | Авто инвертеры | Автомобильные держатели | Адаптер для 2 SIM-карт | Аккумуляторы для телефонов | Аккумуляторы оригинальные | Акустические системы | Алкотестеры | В автомобиль | Внешние аккумуляторы | Гарнитуры стерео | Дата-кабели USB | Дата-кабели мультимедийные | Зарядки автомобильные | Зарядки сетевые | Зарядки универсальные | Защитные пленки | Защитные стекла | Инструменты | Кабели HDMI | Кардридеры | Кнопки для сотовых | личный кабинет для военнослужащих по пдд | Корпусы для сотовых | Корпусы оригинальные | Кредлы | Моноподы и селфи-палки | Наушники |  | Столики для ноутбуков

Главная :: Срочная бесплатная консультация специалиста :: Карта сайта
 
СРОЧНЫЙ РЕМОНТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 
© 2006
 
Срочный ремонт электродвигателей