Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что значит коллекторный двигатель


В чем разница между коллекторными и бесколлекторными моторами?

Вступление

Наверняка у каждого новичка, который впервые связал свою жизнь с электромоделями на радиоуправлении, после тщательного изучения начинки, появляется вопрос. Что такое коллекторный (Brushed) и бесколлекторный (Brushless) двигатель? Какой из них лучше поставить на свою радиоуправляемую электромодель?

Коллекторные моторы, которые так часто используются для приведения в движение электромоделей на радиоуправлении, имеют всего два исходящих питающих провода. Один из них «+» другой « — ». В свою очередь они подключаются к регулятору скорости вращения. Разобрав коллекторный мотор, вы всегда там найдете 2 магнита изогнутой формы, вал совместно с якорем, на который намотана медная нить (проволока), где по одну сторону вала стоит шестерня, а по другую сторону располагается коллектор, собранный из пластин, в составе которых чистая медь.

Принцип работы коллекторного мотора

Электрический ток (DC или direct current), поступая на обмотки якоря (в зависимости от их количества на каждую по очереди) создает в них электромагнитное поле, которое с одной стороны имеет южный полюс, а с другой стороны северный.

Многие знают, что, если взять два любых магнита и приставить их одноименными полюсами друг другу, то они не за что не сойдутся, а если приставить разноименными, то они прилипнут так, что не всегда возможно их разъединить.

Так вот, это электромагнитное поле, которое возникает в любой из обмоток якоря, взаимодействуя с каждым из полюсов магнитов статора, приводит в действие (вращение) сам якорь. Далее ток, через коллектор и щетки переходит к следующей обмотке и так последовательно, переходя от одной обмотки якоря к другой, вал электродвигателя совместно с якорем вращается, но лишь до тех пор, пока к нему подается напряжение.

В стандартном коллекторном моторе якорь имеет три полюса (три обмотки) – это сделано для того чтобы движок не «залипал» в одном положении.

Минусы коллекторных моторов

Сами по себе коллекторные моторы неплохо справляются со своей работой, но это лишь до того момента пока не возникает необходимость получить от них на выходе максимально высокие обороты. Все дело в тех самых щетках, о которых упоминалось выше. Так как они всегда находятся в плотном контакте с коллектором, то в результате высоких оборотов в месте их соприкосновения возникает трение, которое в дальнейшем вызовет скорый износ обоих и в последствии приведёт к потере эффективной мощности эл. двигателя. Это самый весомый минус таких моторов, который сводит на нет все его положительные качества.

Принцип работы бесколлекторного мотора

Здесь все наоборот, у моторов бесколлекторного типа отсутствуют как щетки так и коллектор. Магниты в них располагаются строго вокруг вала и выполняют функцию ротора. Обмотки, которые имеют уже несколько магнитных полюсов, размещаются вокруг него. На роторе бесколлектоных моторов устанавливается так называемый сенсор (датчик) который будет контролировать его положение и передавать эту информацию процессору который работает в купе с регулятором скорости вращения (обмен данными о положении ротора происходит более 100 раз в секунду). На выходе мы получаем более плавную работу самого мотора с максимальной отдачей.

Бесколлекторные моторы могут быть с датчиком (сенсором) и без него. Отсутствие датчика незначительно снижает эффективность работы мотора, поэтому их отсутствие вряд ли расстроит новичка, но зато, приятно удивит ценник. Отличить друг от друга их просто. У моторов с датчиком, помимо 3-х толстых проводов питания есть еще дополнительный шлейф из тонких, которые идут к регулятору скорости. Не стоит гнаться за моторами с датчиком как новичку так и любителю, т.к их потенциал оценит только профи, а остальные просто переплатят, причем значительно.

Плюсы бесколлекторных моторов

Почти нет изнашиваемых деталей. Почему «почти», потому что вал ротора устанавливается на подшипники, которые в свою очередь имеют свойство изнашиваться, но ресурс у них крайне велик, да и взаимозаменяемость их очень проста. Такие моторы очень надежны и эффективны. Устанавливается датчик контроля положения ротора. На коллекторных моторах работа щеток всегда сопровождается искрением, что впоследствии вызывает помехи в работе радиоаппаратуры. Так вот у бесколлектоных, как вы уже поняли, эти проблемы исключены. Нет трения, нет перегрева, что так же является существенным преимуществом. По сравнению с коллекторными моторами не требуют дополнительного обслуживания в процессе эксплуатации.

Минусы бесколлекторных моторов

У таких моторов минус только один, это цена. Но если посмотреть на это с другой стороны, и учесть тот факт что эксплуатация бесколлекторных моторов освобождает владельца сразу от таких заморочек как замена пружин, якоря, щеток, коллекторов, то вы с легкостью отдадите предпочтение в пользу последних.

Бесщеточные моторы - как они работают и что означают цифры - Руководства

Бесщеточный мотор

Двигатели вашего дрона - это то, к чему подключены ваши пропеллеры, которые заставляют их вращаться и генерировать тягу, позволяющую вашему дрону летать. В случае самолетов с неподвижным крылом двигатели генерируют прямую тягу, чтобы продвинуть ваш план вперед по воздуху. В случае с мультироторами, двигатели создают тягу вверх, которая удерживает ваш дрон, например, летающий квадрокоптер.

Не вдаваясь в слишком много технических подробностей, это руководство охватит все, что вам нужно знать, чтобы знать все, что вам нужно знать при использовании бесщеточных двигателей.

Проще говоря, бесщеточный двигатель содержит группу электромагнитов (катушек), которые соединены вместе в определенные пары. Контроллер двигателя (обычно известный как электронный регулятор скорости или ESC) - это устройство, которое управляет двигателем путем активации и деактивации определенных секций электромагнитов в двигателе в очень определенные моменты времени, чтобы вызвать вращение ротора двигателя из-за магнитной силы. ,Эти электромагниты соединены в три основные секции, поэтому у всех бесщеточных двигателей есть 3 провода.

Бесщеточные моторные компоненты

Бесщеточный мотор состоит из двух основных частей:

  • Ротор - деталь, которая вращается и имеет магниты, установленные по радиальному шаблону
  • Статор
  • - деталь, которая не вращается и имеет электромагниты

Двигатели с опусканием и с опережением
Существуют две категории бесщеточных двигателей, однако с мультироторами и большинством самолетов с неподвижным крылом вы столкнетесь только с двигателями с наружным управлением, как показано выше.Разница между ними заключается в том, что у внешних бегунов имеется ротор на внешней части двигателя, а у внутренних мотоциклов вращающаяся часть находится внутри, а внешний кожух остается неподвижным. Двигатели с внутренним управлением часто используются с автомобилями с дистанционным управлением, поскольку они могут вращаться намного быстрее, чем двигатели с внешним управлением. Однако внешние двигатели способны создавать больший крутящий момент, что позволяет им приводить в движение большие винты, используемые на самолетах и ​​мультимоторах.

Что означают цифры?

Когда вы будете искать некоторые бесщеточные двигатели, вы заметите, что часто существует тенденция именования двигателей с серией из 4 чисел, и может возникнуть вопрос, что означают эти числа.Это достаточно просто; большинство двигателей имеют несколько букв, за которыми следуют 4 числа. буквы не имеют значения (обычно это название модели или серии, например, двигатели серии MT или серия Q для квадрокоптера), тогда как цифры показывают основные измерения двигателя.

Обычно первые два числа указывают диаметр всей банки двигателя ИЛИ диаметр только статора (внутренней части двигателя). Пожалуйста, смотрите изображение ниже для уточнения.

Аналогично, вторая пара чисел может указывать либо высоту всего двигателя, либо только высоту статора.В этом случае для моторов MT2204, которые используют беспилотные технологии, эти цифры указывают диаметр и высоту статора, и поэтому мы имеем диаметр статора 22 мм и высоту статора 4 мм.

Размер двигателя может дать вам представление о том, какой размер дрона вы будете использовать с двигателем. Типичные гоночные мини-квадроциклы FPV будут использовать двигатели 1806 или 2204, в то время как более крупные квадрокоптеры, предназначенные для переноса камеры GoPro, обычно имеют размер 2212.

кВ Рейтинг

Кв рейтинг мотора.Когда на двигатель подается напряжение, оно вращается. По мере увеличения напряжения увеличивается скорость вращения; логичной. Эта скорость вращения определяется количественно с использованием оборотов в минуту, то есть оборотов в минуту, и этот показатель Kv дает вам число оборотов, которые двигатель будет вращать на полной скорости при заданном напряжении. Это значение также предполагает, что коптер выгружен. Рейтинг Kv дает вам обороты двигателя следующим образом:

Примечание : Идеальное число оборотов двигателя для вас зависит от того, какой тип коптера вы ищете.Например, если вы ищете высокопроизводительный акробатический вертолет, то вам нужен двигатель с высокими оборотами, что, конечно, означает высокий рейтинг Kv. Это интуитивно понятно, потому что эти акробатические вертолеты, как правило, отличаются меньшим разнообразием, то есть меньшим двигателем, что приводит к меньшим пропеллерам. Когда у вас есть эти винты меньшего размера, двигатели должны производить больше оборотов в минуту, чтобы создать необходимую тягу. Однако это означает, что эти двигатели потребляют больше энергии, чем другие, и поэтому менее эффективны.

С другой стороны, если вы хотите, чтобы ваш коптер использовал наименьшее количество энергии, насколько это возможно, и поэтому работал дольше и был более стабильным, тогда двигатели с более низкими оборотами являются идеальными. Примером того, когда эти типы двигателей будут полезны, является фотографирование с воздуха. Опять же, это отчасти связано с тем, что тип коптеров, используемых для этих задач, больше для того, чтобы нести необходимое оборудование, то есть большие винты, которые будут создавать больше тяги при вращении.Поэтому они требуют меньше оборотов в минуту.

Конфигурация магнита

Номер конфигурации показывает, сколько электромагнитов имеется на статоре, а также количество постоянных магнитов на роторе. Число перед буквой N показывает количество электромагнитов в статоре. Число перед буквой P показывает, сколько постоянных магнитов в роторе. Большинство бесщеточных моторов сторонних производителей соответствуют конфигурации 12N14P. Есть несколько специализированных многороторных двигателей низкого напряжения, которые имеют большее количество электромагнитов и постоянных магнитов, которые позволяют двигателю создавать больший крутящий момент более эффективно, однако из-за дополнительного количества магнитов эти двигатели являются более дорогими.


Пропеллер квадрокоптера среднего размера. Его технические характеристики составляют 10 4,5 дюйма и он подключен к двигателю 1000 кВ. Это вид сверху. *

Некоторая другая терминология

При изучении и изучении, какие двигатели купить, есть несколько терминов, которые полезно знать и распознавать. Этот текст знакомит вас с некоторыми из них с краткими пояснениями.

Эффективность

Следующая важная особенность для всех, кто рассматривает двигатели, - это эффективность.Интуитивно понятно, почему требуется высокий КПД для любого двигателя, поскольку он может работать дольше, а более высокий КПД приводит к меньшему тепловыделению. Если это так, двигатели могут толкаться сильнее в любой момент или в течение длительного периода времени.

Самое основное и общее уравнение для расчета эффективности следующее:

Мощность в рассчитывается по формуле V × I, где V - напряжение, а I - ток. Интуитивно понятно, что мощность двигателя - это мощность, подаваемая в него, за вычетом энергии, которая обязательно теряется, т.е.е. отключение питания = отключение питания - потеря питания. Есть два основных способа, которыми двигатель может потерять эффективность; потеря меди и потеря железа.

Потеря меди . Потеря меди - это потеря энергии из-за тепла. Чтобы рассчитать это значение, нам нужно включить электрическое сопротивление двигателя, которое называется сопротивлением обмотки и обозначается через Rw. Эта величина измеряется в Омах, и как только мы получим это значение, мы можем легко рассчитать потери в меди с помощью

Это измеряется в ваттах.

Железная потеря . Потеря железа немного менее интуитивна, но тем не менее важна. Эта величина объясняет потерю мощности из-за флуктуирующих магнитных полей в двигателе. Чтобы вычислить этот термин, нам нужно знать величину тока, необходимого для работы двигателя, когда он разгружен, обозначенный I0. С этим термином мы рассчитываем потери в железе следующим образом

Заключение. Объединяя эти две потери вместе, мы получаем общую потерянную мощность, и теперь мы можем рассчитать КПД двигателя.Это дано

Выбор правильного двигателя

Возвращаясь к примечанию, приведенному ранее в тексте, выбор правильного двигателя для вас зависит от того, что вы хотите от своего коптера. Вы должны уравновесить эффективность против произведенной тяги в зависимости от использования. Для акробатических коптеров вам может понадобиться много оборотов в минуту, но эффективность может быть не на первом месте. Если вы ищете более длинные рейсы, в которых ваш вертолет может сохранять стабильность, вы можете предпочесть эффективность, а не тягу.Для получения дополнительной информации об этом, пожалуйста, смотрите этот пост ниже.

[образ] Это небольшое руководство поможет вам выбрать правильный двигатель для вашего квадрокоптера или другого мультиротора. Чтобы помочь вам с этим решением, было бы желательно иметь в своем распоряжении несколько тестовых статистических данных, которые можно найти в таблицах контрольных данных. К счастью, авторитетные производители выполнили эти необходимые тесты, поэтому вам не нужно, и они предоставят вам необходимую информацию. Пример одной такой таблицы данных тяги для MT1806 приведен ниже: [образ] Если вы…
,

Что означает полупроводник по отношению к электронике?

Твердотельные электронные устройства являются частью нашей повседневной жизни. Транзистор , изобретенный в 1947 году компанией Bell Labs, был первым твердотельным устройством, которое было введено в коммерческое использование в 1960-х годах. Твердотельные электронные устройства заменили вакуумных ламп практически на всех электронных устройствах. Вакуумные трубки по-прежнему используются в передатчиках радиостанций, которые вы слушаете, во многих гитарных усилителях и некотором аудиофильном оборудовании.Вакуумные трубки противоположны «твердотельным», потому что трубки выгорают, разрушаются и т. Д.

Одним из первых твердотельных устройств было кристаллическое радио. В кристалле радиостанции кусок провода, расположенный на поверхности кристалла, способен отделить низкочастотный звук от высокочастотной передаваемой несущей радиосигнала. Эта форма обнаружения сигнала обусловлена ​​способностью кристалла пропускать ток только в одном направлении. Для получения более подробной информации смотрите Как работает радио.

Твердотельное

получило свое название от пути, по которому электрические сигналы проходят через твердые куски полупроводникового материала.До использования твердотельных устройств, таких как общий транзистор, электричество проходило через различные элементы внутри нагретой вакуумной трубки. Твердотельные устройства, такие как транзистор, используют проводники для управления потоком сигналов через цепь.

  • В транзисторном усилителе небольшое изменение амплитуды входного сигнала немедленно отражается в большей амплитуде на выходе внутри транзистора.
  • В ламповом усилителе после прогрева трубки подается сигнал на "решетку" трубки, и результирующий выход той же частоты имеет гораздо большую амплитуду.

В сэндвич-подобной конструкции транзистора эмиттер, база и коллектор выполняют аналогичную задачу при гораздо более низких напряжениях постоянного тока без времени на прогрев! В цифровых схемах микросхема интегральной микросхемы представляет собой не что иное, как набор транзисторов и проводов, которые соединяют их вместе.

Твердотельные устройства с диодами имеют замененные вакуумные трубки выпрямителя, используемые для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).Холодные светодиода (светодиоды), другое твердотельное устройство, используемое для индикаторов на передней панели вашего компьютера и монитора, заменили более ранние лампы накаливания. Множество ярких светодиодов также используются для третьего стоп-сигнала на многих транспортных средствах в США и для светофоров.

Твердотельные миниатюрные электронные компоненты находятся во многих местах:

  • Устанавливается на гибких тонкопленочных печатных платах в камерах и накопителях.
  • Звуковой сигнал, издаваемый сигналом сотового телефона, страницы или автоматической панели.
  • Голосовой чип в автоответчике.
  • ТВ пульт дистанционного управления.
  • Лазерная указка.
  • Внутри MP3-плеер.
  • Кварцевые часы.
  • Датчик изображения в цифровой камере и видеокамере.
  • Монитор компьютера, который вы просматриваете.
  • Мышь, которую вы нажмете на следующий экран HSW!

См. Ссылки для получения дополнительной информации о полупроводниковой электронике.

Связанные Статьи HowStuffWorks

Больше замечательных ссылок

,

Что означают цифры на бутылке?

Вес масла может быть непонятным термином. Отчасти это связано с тем, что «вес» на самом деле не относится к тому, как конкретная смазка опрокидывает весы. Это, однако, имеет важное значение для срока службы вашего двигателя, и тип выбранного вами масла тесно связан с рекомендациями производителя, климатом, в котором вы живете, и типом вождения, который вы делаете.

Давайте подробнее рассмотрим, как классифицируется масло и как лучше понять, что на самом деле означают цифры на бутылке.

С течением

Масса масла - это термин, используемый для описания вязкости масла, что означает, насколько хорошо оно течет при определенной температуре. Общество инженеров-автомобилестроителей (SAE) присваивает маслу число вязкости или вес, основываясь на его потоке при 210 градусах F, что примерно соответствует стандартной рабочей температуре для большинства двигателей. Чем выше это число, тем более толстым или медленным оно течет, что меняет характер его покрытия внутренних компонентов двигателя и защищает от нагрева и трения.Это означает, что масло с 30 весами течет быстрее, чем масло с 50 весами, но не обеспечивает такой же уровень защиты при более высоких рабочих температурах или в стрессовых условиях.

А как насчет зимы?

Вы, наверное, заметили, что на большинстве бутылок с маслом на самом деле есть две цифры, разделенные «w». Они называются всесезонными маслами, и они уникальны тем, что они были разработаны, чтобы предложить не один, а два веса.

В замешательстве? Вот как это ломается.Буква «w» обозначает зиму и указывает на то, что данный смазочный материал имеет различную вязкость или другие характеристики потока в зависимости от температуры. Например, весовой коэффициент масла 5w30 означает, что при холодном запуске - даже при минусовых температурах - масло течет как масло с 5 весами. Тем не менее, разогретый до 210 градусов по Фаренгейту, он функционирует как масло с 30 весами. Это достигается за счет включения в смесь уникальных добавок.

Зачем вам нужно более жидкое масло, которое после прогрева действует как более густое масло? Если вы используете прямое масло массой 30, то смазка будет слишком густой, чтобы быстро выстрелить через двигатель при запуске в холодный день, а это означает, что она не сможет должным образом защитить важные детали от повреждения.В то же время вы не захотите использовать масло с 5-ю прямыми маслами, потому что оно будет слишком тонким, чтобы сохранить безопасность теплого двигателя. Всесезонное действительно лучшее из обоих миров.

Какое масло следует использовать?

Вы всегда должны использовать вес моторного масла, рекомендованный производителем вашего автомобиля в руководстве пользователя. Тем не менее, большинство руководств будет рекомендовать ряд масел, которые учитывают, насколько суровыми могут быть ваши зимы, и будете ли вы испытывать дополнительные нагрузки на двигатель, буксируя или перевозя тяжелый груз.

Не существует единого универсального ответа на выбор моторного масла. Обязательно проконсультируйтесь с вашим руководством и выберите марку масла, которая соответствует тому, как вы ведете машину, для наилучшей защиты двигателя.

Проверьте все химические продукты, доступные на NAPA Online, или обратитесь в одно из наших 17 000 пунктов NAPA AutoCare для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о массе моторного масла, поговорите с опытным экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Wikimedia Commons.

Статьи по теме


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020