vzdelávací program a dizajn „bezkartáčových motorov“. Prevíjanie bezkomutátorového motora z modelu lietadla Ako vyrobiť bezkomutátorový motor vlastnými rukami

Tento článok podrobne popisuje proces prevíjania elektrického bezkomutátorového motora doma. Na prvý pohľad sa tento proces môže zdať pracný a časovo náročný, ale ak na to prídete, samotné prevíjanie motora nezaberie viac ako hodinu.
Motor sa zasekol pri prevíjaní

Materiály:
- drôt (0,3 mm)
- Lak
- Tepelne zmrštiteľné (2 mm a 5 mm)

Nástroje:
- Nožnice
- Nožnice na drôt
- Spájkovačka
- Spájka a kyselina
- Brúsny papier (ihlový pilník)
- Zapaľovač

Krok 1. Príprava motora a drôtu.

Odstráňte poistnú podložku z hriadeľa motora a odstráňte stator.

Odvíjame staré vinutie zo statora. Odporúčam počítať počet závitov na jednom zube. Priemer starého drôtu zistíte navinutím 10 závitov na ceruzku, zmeraním šírky tohto vinutia pravítkom a vydelením 10.

Starostlivo skúmame zuby statora na odreniny ochrannej skloviny. V prípade potreby ich zakryte lakom (môžete použiť aj lak na nechty).

Zuby statora očíslujeme fixkou alebo fixkou na kotúče, aby sme nepoplietli alebo nenamotali drôt na nesprávny zub.

V tomto prípade bude drôt s priemerom 0,3 mm navinutý do dvoch prameňov po 16 závitoch na zub. To je približne 50 cm drôtu preloženého na polovicu na jeden zub + 20 cm pre vodiče.

Keďže jeden drôt sa vinie na 4 zuboch s dvoma vývodmi a zubov je len 12, potrebujeme tri dvojité drôty dlhé asi 2,5 metra. Je lepšie mať rezervu, ako nestačiť pár otáčok na posledný zub.

Krok 2: Obalenie zubov statora.

Balenie bude rozdelené do troch etáp v závislosti od počtu drôtov. Aby ste sa nezamotali do svoriek drôtov, môžete ich označiť kúskami elektrickej pásky alebo lepiacej pásky s nápismi.

Zámerne nepripájam samostatné fotografie každého zabaleného zuba - farebné schémy povedia a ukážu oveľa viac.

Drôt č. 1:

Schéma navíjania

Nechajte asi 10 cm drôtu na vytvorenie zvodu (S1).
Prvý drôt (na schéme oranžový) namotáme okolo zuba №2 v smere hodinových ručičiekšípka. Čím sú závity pevnejšie a hladšie, tým viac závitov sa zmestí na zuby statora.
Po navinutí 16 závitov priložíme drôt k zubu №1 a navijak proti smeru hodinových ručičiekšípky sú tiež 16 otáčok.

№7 a vietor 16 otáčok v smere hodinových ručičiekšípka.
№8 a vietor 16 otáčok proti smeru hodinových ručičiekšípky.
Nechajte 10 cm drôtu na vytvorenie koncovky (E1), zvyšok môžete odstrihnúť.
To je všetko, prvý drôt je navinutý.

Drôt č. 2:

Schéma navíjania

Nechajte asi 10 cm drôtu na vytvorenie zvodu (S2).
Na zub navinieme 16 závitov druhého drôtu (na obrázku je zelený). №6 v smere hodinových ručičiekšípka.
Drôtik priložíme k zubu №5 a vietor 16 otáčok proti smeru hodinových ručičiekšípky.
Ďalej natiahneme drôt k zubu №11 a vietor 16 otáčok v smere hodinových ručičiekšípka.
Potom priložíme drôt k zubu №12 a vietor 16 otáčok proti smeru hodinových ručičiekšípky.
Nechajte 10 cm drôtu na vytvorenie koncovky (E2), zvyšok odrežte.
Druhý drôt je navinutý.

Drôt č. 3:

Schéma navíjania

Nechajte asi 10 cm drôtu na vytvorenie zvodu (S3).
Na zub navinieme 16 závitov druhého drôtu (na obrázku je modrý). №10 v smere hodinových ručičiekšípka.
Drôtik priložíme k zubu №9 a vietor 16 otáčok proti smeru hodinových ručičiekšípky.
Ďalej natiahneme drôt k zubu №3 a vietor 16 otáčok v smere hodinových ručičiekšípka.
Potom priložíme drôt k zubu №4 a vietor 16 otáčok proti smeru hodinových ručičiekšípky.
Nechajte 10 cm drôtu na vytvorenie koncovky (E3), zvyšok odrežte.
Tretí drôt je navinutý.

Krok 3. Pripojenie vodičov vinutia.

Schéma zapojenia

Pin S1 a E2 (zuby №2 A №12 ) zatočte na koreni zubov, čím vytvoríte chvost dlhý 5-7 cm.
Podobne otočíme svorky S2 a E3 (zuby №6 A №4 ), ako aj závery S3 a E1 (zuby №10 A №8 )

Tenkú tepelnú zmršťovaciu hmotu natiahneme po celej dĺžke až po základňu na koncovky. Potom ho jemne zahrejte podpaľovačom.

Výsledné tri svorky spojíme dohromady a utiahneme ich tepelným zmršťovaním väčšieho priemeru, pričom ho natiahneme až k základni.

Domáce a lekárske vybavenie, modelovanie lietadiel, uzatváracie pohony potrubí pre plynovody a ropovody - to nie je úplný zoznam oblastí použitia bezkomutátorových jednosmerných motorov (BD). Pozrime sa na konštrukciu a princíp činnosti týchto elektromechanických pohonov, aby sme lepšie pochopili ich výhody a nevýhody.

Všeobecné informácie, zariadenie, rozsah použitia

Jedným z dôvodov záujmu o BD je zvýšená potreba vysokootáčkových mikromotorov s presným polohovaním. Vnútorná štruktúra takýchto pohonov je znázornená na obrázku 2.

Ryža. 2. Bezkefkový dizajn motora

Ako vidíte, konštrukcia pozostáva z rotora (kotvy) a statora, prvý má permanentný magnet (alebo niekoľko magnetov usporiadaných v určitom poradí) a druhý je vybavený cievkami (B) na vytvorenie magnetického poľa. .

Je pozoruhodné, že tieto elektromagnetické mechanizmy môžu byť buď s vnútornou armatúrou (tento typ konštrukcie je možné vidieť na obrázku 2) alebo externou (pozri obrázok 3).

Ryža. 3. Dizajn Outrunner

V súlade s tým má každý z dizajnov špecifický rozsah použitia. Zariadenia s vnútornou armatúrou majú vysokú rýchlosť otáčania, preto sa používajú v chladiacich systémoch, ako elektrárne pre drony atď. Aktuátory s externým rotorom sa používajú tam, kde sa vyžaduje presné polohovanie a odolnosť voči krútiacemu momentu (robotika, zdravotnícke zariadenia, CNC stroje atď.).

Princíp činnosti

Na rozdiel od iných pohonov, napríklad striedavého asynchrónneho stroja, BD vyžaduje na svoju činnosť špeciálny ovládač, ktorý zapína vinutia tak, že vektory magnetických polí kotvy a statora sú navzájom ortogonálne. To znamená, že hnacie zariadenie v podstate reguluje krútiaci moment pôsobiaci na kotvu DB. Tento proces je jasne znázornený na obrázku 4.

Ako vidíte, pre každý pohyb kotvy je potrebné vykonať určitú komutáciu vo vinutí statora bezkomutátorového motora. Tento princíp činnosti neumožňuje plynulé ovládanie otáčania, ale umožňuje rýchlo získať hybnosť.

Rozdiely medzi kartáčovanými a bezkomutátorovými motormi

Kolektorový pohon sa od BD odlišuje ako konštrukčnými vlastnosťami (pozri obr. 5.), tak aj princípom činnosti.

Ryža. 5. A – kartáčovaný motor, B – bezkartáčový

Pozrime sa na rozdiely v dizajne. Z obrázku 5 je vidieť, že rotor (1 na obrázku 5) motora komutátorového typu, na rozdiel od bezkomutátorového, má cievky s jednoduchým obvodom vinutia a na statore (2) sú nainštalované permanentné magnety (zvyčajne dva). na Obr. 5). Okrem toho je na hriadeli inštalovaný komutátor, ku ktorému sú pripojené kefy, ktoré napájajú napätie vinutia kotvy.

Stručne si povedzme o princípe fungovania kolektorových strojov. Po privedení napätia na jednu z cievok dôjde k jej excitácii a vzniku magnetického poľa. Spolupracuje s permanentnými magnetmi, čo spôsobuje, že sa kotva a na nej umiestnený kolektor otáčajú. Výsledkom je, že napájanie sa dodáva do druhého vinutia a cyklus sa opakuje.

Frekvencia otáčania kotvy tejto konštrukcie priamo závisí od intenzity magnetického poľa, ktoré je zase priamo úmerné napätiu. To znamená, že na zvýšenie alebo zníženie rýchlosti stačí zvýšiť alebo znížiť úroveň výkonu. A na obrátenie je potrebné prepnúť polaritu. Táto metóda riadenia nevyžaduje špeciálny regulátor, pretože regulátor rýchlosti môže byť vyrobený na základe premenlivého odporu a bežný spínač bude fungovať ako menič.

O konštrukčných vlastnostiach bezkomutátorových motorov sme hovorili v predchádzajúcej časti. Ako si pamätáte, ich pripojenie vyžaduje špeciálny ovládač, bez ktorého jednoducho nebudú fungovať. Z rovnakého dôvodu tieto motory nemožno použiť ako generátor.

Za zmienku tiež stojí, že pri niektorých pohonoch tohto typu sa pre efektívnejšie riadenie polohy rotora monitorujú pomocou Hallových snímačov. To výrazne zlepšuje vlastnosti bezkomutátorových motorov, ale zvyšuje náklady na už aj tak drahý dizajn.

Ako naštartovať bezkomutátorový motor?

Aby pohony tohto typu fungovali, budete potrebovať špeciálny ovládač (pozri obr. 6). Bez nej je spustenie nemožné.

Ryža. 6. Bezkartáčové ovládače motora pre modelovanie

Nemá zmysel zostavovať takéto zariadenie sami, bude lacnejšie a spoľahlivejšie kúpiť si hotové. Môžete si ho vybrať na základe nasledujúcich charakteristík kanálových ovládačov PWM:

• Maximálna prípustná sila prúdu, táto charakteristika je daná pre normálnu prevádzku zariadenia. Pomerne často výrobcovia uvádzajú tento parameter v názve modelu (napríklad Phoenix-18). V niektorých prípadoch je uvedená hodnota pre špičkový režim, ktorý môže regulátor udržiavať niekoľko sekúnd.
• Maximálne menovité napätie pre nepretržitú prevádzku.
• Odpor vnútorných obvodov regulátora.
• Prípustné otáčky sú uvedené v ot./min. Nad túto hodnotu regulátor nedovolí zvýšiť otáčky (obmedzenie je implementované na softvérovej úrovni). Upozorňujeme, že rýchlosť je vždy uvedená pre dvojpólové pohony. Ak je párov pólov viac, vydeľte hodnotu ich počtom. Napríklad je uvedené číslo 60000 ot./min., preto pre 6-magnetický motor bude rýchlosť otáčania 60000/3=20000 ot./min.
• Frekvencia generovaných impulzov, pre väčšinu regulátorov sa tento parameter pohybuje od 7 do 8 kHz, drahšie modely vám umožňujú preprogramovať parameter a zvýšiť ho na 16 alebo 32 kHz.

Upozorňujeme, že prvé tri charakteristiky určujú silu databázy.

Bezuhlíkové ovládanie motora

Ako už bolo spomenuté vyššie, spínanie vinutí pohonu je riadené elektronicky. Aby vodič určil, kedy sa má prepnúť, monitoruje polohu kotvy pomocou Hallových senzorov. Ak pohon nie je vybavený takýmito detektormi, potom sa berie do úvahy spätné EMF, ktoré sa vyskytuje v nepripojených cievkach statora. Kontrolér, ktorý je v podstate hardvérovo-softvérovým komplexom, sleduje tieto zmeny a nastavuje poradie prepínania.

Trojfázový bezkomutátorový jednosmerný motor

Väčšina databáz je implementovaná v trojfázovom dizajne. Na riadenie takéhoto pohonu má regulátor jednosmerný na trojfázový pulzný menič (pozri obr. 7).

Obrázok 7. Diagramy napätia OBD

Aby ste vysvetlili, ako takýto motor ventilu funguje, spolu s obrázkom 7, mali by ste zvážiť obrázok 4, ktorý zobrazuje všetky fázy činnosti pohonu. Zapíšme si ich:

1. Kladný impulz je aplikovaný na cievky „A“, zatiaľ čo záporný impulz je aplikovaný na „B“, v dôsledku čoho sa kotva pohybuje. Senzory zaznamenajú jeho pohyb a vyšlú signál na ďalšie spínanie.
2. Cievka „A“ je vypnutá a kladný impulz prejde na „C“ („B“ zostane nezmenený), potom sa odošle signál do ďalšej sady impulzov.
3. „C“ je kladné, „A“ záporné.
4. Funguje dvojica „B“ a „A“, ktoré dostávajú pozitívne a negatívne impulzy.
5. Kladný impulz sa znova aplikuje na „B“ a záporný impulz na „C“.
6. Cievky „A“ sú zapnuté (+ je súčasťou dodávky) a záporný impulz na „C“ sa opakuje. Potom sa cyklus opakuje.

V zjavnej jednoduchosti ovládania je veľa ťažkostí. Je potrebné nielen sledovať polohu kotvy, aby sa vytvorila ďalšia séria impulzov, ale aj regulovať rýchlosť otáčania nastavením prúdu v cievkach. Okrem toho by ste mali zvoliť najoptimálnejšie parametre pre zrýchlenie a brzdenie. Je tiež potrebné pripomenúť, že ovládač musí byť vybavený jednotkou, ktorá vám umožní ovládať jeho prevádzku. Vzhľad takéhoto multifunkčného zariadenia je možné vidieť na obrázku 8.

Ryža. 8. Multifunkčný ovládač bezkomutátorového motora

Výhody a nevýhody

Elektrický bezkomutátorový motor má mnoho výhod, a to:

• Životnosť je výrazne dlhšia ako u bežných analógových kolektorov.
• Vysoká účinnosť.
• Rýchlo nastavte maximálnu rýchlosť otáčania.
• Je výkonnejší ako CD.
• Neprítomnosť iskier počas prevádzky umožňuje použitie pohonu v podmienkach s nebezpečenstvom požiaru.
• Nevyžaduje sa žiadne dodatočné chladenie.
• Jednoduché použitie.

Teraz sa pozrime na nevýhody. Významnou nevýhodou, ktorá obmedzuje používanie databáz, je ich relatívne vysoká cena (vrátane ceny ovládača). Medzi nepríjemnosti patrí nemožnosť používať databázu bez ovládača ani pri krátkodobej aktivácii, napríklad na kontrolu jej funkčnosti. Problematické opravy, najmä ak je potrebné prevíjanie.

@@ Konštrukčné vlastnosti CD-ROM motorov sú veľmi odlišné. Preto tento článok poskytuje všeobecné odporúčania na premenu takýchto motorov s minimálnymi nákladmi na 3-fázové modely lietadiel.

@@ Požiadavky na motory CD-ROM (údaje sú uvedené pre motory, ktoré boli skutočne prerobené):

• Počet zubov (pólov) rotora musí byť 9
• Počet novo inštalovaných magnetov - 12
• Priemer rotora: 28,5 mm
• Výška rotora: 7,8 mm
• Priemer osky: 3 mm
• Dĺžka osky: 6,8 mm
• Priemer statora: 24 mm
• Výška statora: 5,2 mm
• Hmotnosť prerobeného motora - 21 g
• Typ vinutia - delta
• Navíjanie drôtom s priemerom 0,4-0,5 (najlepšie PETV)
• Počet závitov - 17-20 na zub

@@ Použité lepidlá: „111“, zámky závitov (predávajú sa v predajniach automobilov).
@@ Použitá epoxidová živica: akákoľvek neruská živica, ktorá trvá menej ako 5 minút.

Prípravné práce

@@ Na vnútornej strane rotora je prilepený magnetizovaný plastový krúžok. Odstráňte ju opatrne. Dá sa to urobiť nasledovne: do plastu sa vloží ohnutý a zahriaty klinec. Nechajte vychladnúť a opatrne vytiahnite plastový krúžok

@@ Odpojíme stator od dosky, na ktorej je namontovaný (možností montáže je veľa a preto neuvádzam technológiu - v každom konkrétnom prípade sa rozhodnite sami, ako to urobiť). Odpojte stator, opatrne z neho odstráňte vinutie a snažte sa nepoškodiť továrenský lak.

Pretočiť späť

@@ Stator je previnutý medeným drôtom s priemerom 0,4 mm - 0,5 mm. Na každú tyč navíjame od 17 do 20 otáčok.

@@ Čím menej otáčok, tým vyššie otáčky vytvárajú vyšší krútiaci moment. Izolácia drôtu musí zostať neporušená - to je dôležité, inak váš motor nebude fungovať.

@@ Môžete si vybrať medzi typmi vinutia do trojuholníka a hviezdy. S hviezdicovým vinutím bude mať motor vyšší krútiaci moment, nižšie otáčky a bude „žrať“ menej, vinutie do trojuholníka bude produkovať „teplejší“ motor s vyššími otáčkami a vyššou účinnosťou, ale bude mať väčšiu „chuť do jedla“ a bude sa viac zahrievať. .Hviezdicové vinutie je "ťažšie" pre ovládanie.

Kontrola kvality

@@ Kontrola kvality vinutia sa vykonáva pomocou multimetra. Drôt NESMIE byť zlomený alebo mať poškodenú izoláciu. Odpor vinutia by mal byť približne rovnaký. Vodiče vinutia nesmú byť skratované medzi sebou ani so statorom (v prípade poškodenia izolácie). Ak si nie ste istí, že nedošlo k poškodeniu alebo skratu, odstráňte navinutý drôt a znova ho previňte. Pripojte, zaistite a prispájkujte koncovky vinutia. Odpor vinutia ~ 0,1-0,14 ohmov na fázu.

Inštalácia nových magnetov do rotora

@@ VEĽMI DÔLEŽITÉ - magnety musia byť nainštalované so správnou polaritou - N-S-N-S..., inak váš motor nebude fungovať. Dobrým spôsobom, ako skontrolovať polaritu, je umiestniť 12 magnetov na stôl v rade a prilepiť magnety do plášťa rotora v rovnakom poradí. Na lepenie použite kvalitné lepidlo (5 minút nepoužívajte epoxidovú živicu).

@@ Dosiahnite rovnomerné umiestnenie magnetov v plášti rotora. Ako to môžete urobiť: pri inštalácii magnetov do pohára ich vyložte tenkými kúskami papiera rovnakej hrúbky, ak je jedna z medzier väčšia, zväčšite hrúbku papiera. Vzdialenosť medzi magnetmi musí byť rovnaká. Nájdite si čas na túto prácu. Po nainštalovaní magnetov a ich nalepení vyplňte medzery medzi nimi epoxidovou živicou. Dávajte pozor, aby ste živicu nepreplnili.

Skúška

@@ Medzi rotorom a magnetmi by nemalo byť žiadne trenie. Ak je pohyb pri štartovaní bez výraznej sily a trhania, môžete skúsiť naštartovať zostavený motor.

@@ Smer otáčania MÔŽETE zmeniť výmenou 2 z 3 kolíkov medzi motorom a ovládačom.

@@ Pripravené motory.

Ide o typ striedavého elektromotora, v ktorom je zostava komutátor-kefa nahradená bezkontaktným polovodičovým spínačom ovládaným snímačom polohy rotora. Niekedy sa môžete stretnúť s nasledovnou skratkou: BLDC - brushless DC motor. Pre jednoduchosť to nazvem bezkomutátorový motor alebo jednoducho BC.

Bezuhlíkové motory sú pomerne populárne kvôli ich špecifickosti: nie sú tam žiadne spotrebné materiály, ako sú kefy, žiadny uhlíkový/kovový prach vo vnútri z trenia, žiadne iskry (a to je obrovská oblasť pre pohony/čerpadlá s ochranou proti výbuchu a ohňu). Používajú sa od ventilátorov a čerpadiel až po vysoko presné pohony.
Hlavné použitie v modelovaní a amatérskej konštrukcii: motory pre rádiom riadené modely.

Všeobecným významom týchto motorov sú tri fázy a tri vinutia (alebo niekoľko vinutí zapojených do troch skupín), ktoré sú riadené signálom vo forme sínusoidy alebo približnej sínusoidy pre každú z fáz, ale s určitým posunom. Obrázok ukazuje jednoduchú ilustráciu činnosti trojfázového motora.

V súlade s tým je jedným zo špecifických aspektov ovládania BC motorov použitie špeciálneho ovládača-ovládača, ktorý umožňuje regulovať prúdové a napäťové impulzy pre každú fázu na vinutí motora, čo v konečnom dôsledku poskytuje stabilnú prevádzku v širokom rozsahu napätia. Ide o takzvané regulátory ESC.

BC motory pre zariadenia na diaľkové ovládanie sa dodávajú v rôznych veľkostiach a prevedeniach. Niektoré z najvýkonnejších sú série 22 mm, 36 mm a 40/42 mm. Konštrukčne sa dodávajú s vonkajším a vnútorným rotorom (Outrunner, Inrunner). Motory s vonkajším rotorom v skutočnosti nemajú statickú skriňu (plášť) a sú ľahké. Spravidla sa používajú v modeloch lietadiel, kvadrokoptérach atď.
Motory s externým statorom sa ľahšie utesňujú. Podobné sa používajú pre RC modely, ktoré sú vystavené vonkajším vplyvom ako špina, prach, vlhkosť: buginy, monštrá, crawlery, vodné RC modely).
Napríklad motor typu 3660 sa dá ľahko nainštalovať do vzdialeného modelu auta, ako je bugina alebo monštrum, a užiť si veľa zábavy.

Všimnem si aj odlišné rozloženie samotného statora: motory 3660 majú 12 cievok zapojených v troch skupinách.
To vám umožní získať vysoký krútiaci moment na hriadeli. Vyzerá to asi takto.


Cievky sú zapojené takto


Ak rozoberiete motor a odstránite rotor, môžete vidieť cievky statora.
Tu je to, čo je súčasťou série 3660


viac fotografií

Amatérske využitie takýchto motorov s vysokým krútiacim momentom je v domácich konštrukciách, ktoré vyžadujú malý výkonný, vysokootáčkový motor. Môžu to byť ventilátory turbínového typu, vretená amatérskych obrábacích strojov atď.

Takže za účelom inštalácie do amatérskeho stroja na vŕtanie a gravírovanie bola odobratá súprava bezkomutátorového motora spolu s regulátorom ESC
Bezuhlíkový motor GoolRC 3660 3800KV s kovovým servom ESC 60A, 9,0 kg


Výhodou súpravy bol 9 kg servopohon, ktorý je veľmi vhodný pre domáce výrobky.

Všeobecné požiadavky pri výbere motora boli nasledovné:
- Počet otáčok/voltov je minimálne 2000, keďže bolo plánované použitie so zdrojmi nízkeho napätia (7,4...12V).
- Priemer hriadeľa 5 mm. Zvažoval som možnosti s hriadeľom 3,175 mm (toto je séria motorov BC s priemerom 24, napríklad 2435), ale potom by som musel kúpiť novú kazetu ER11. Existujú ešte výkonnejšie možnosti, napríklad motory 4275 alebo 4076 s 5 mm hriadeľom, ale sú primerane drahšie.

Charakteristika bezkomutátorového motora GoolRC 3660:
Model: GoolRC 3660
Výkon: 1200W
Prevádzkové napätie: do 13V
Prúdový limit: 92A
Otáčky na volt (RPM/Volt): 3800 KV
Maximálna rýchlosť: až 50 000
Priemer púzdra: 36 mm
Dĺžka púzdra: 60 mm
Dĺžka hriadeľa: 17 mm
Priemer hriadeľa: 5 mm
Veľkosť nastavovacej skrutky: 6 ks * M3 (krátke, použil som M3 * 6)
Konektory: 4 mm pozlátený banánový samec
Ochrana: pred prachom a vlhkosťou

Vlastnosti regulátora ESC:
Model: GoolRC ESC 60A
Trvalý prúd: 60A
Špičkový prúd: 320A
Použiteľné batérie: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd
BEC: 5,8V/3A
Konektory (vstup): zástrčka T samec
Konektory (výstup): 4mm pozlátené banánky samice
Rozmery: 50 x 35 x 34 mm (bez dĺžok kábla)
Ochrana: pred prachom a vlhkosťou

Vlastnosti serva:
Prevádzkové napätie: 6,0V-7,2V
Rýchlosť kývania (6,0V): 0,16s/60° bez zaťaženia
Rýchlosť kývania (7,2V): 0,14s/60° bez zaťaženia
Uťahovací moment (6,0V): 9,0kg.cm
Uťahovací moment (7,2V): 10,0kg.cm
Rozmery: 55 x 20 x 38 mm (D * Š * V)

Parametre súpravy:
Veľkosť balenia: 10,5 x 8 x 6 cm
Hmotnosť balenia: 390 g
Značkové balenie s logom GoolRC

Obsah sady:
1 * Motor GoolRC 3660 3800KV
1 * GoolRC 60A ESC
1 * Servo GoolRC 9KG
1 * Informačný list


Referenčné rozmery a vzhľad motora GoolRC 3660 so zvýraznením

Teraz pár slov o samotnom balíku.
Balík prišiel vo forme malého poštového balíka s krabičkou vo vnútri


Doručuje sa alternatívnou poštovou službou, nie Ruskou poštou, ako sa uvádza v nákladnom liste


Balenie obsahuje značkový box GoolRC


Vnútri je sada bezkartáčového motora veľkosti 3660 (36x60 mm), regulátor ESC k nemu a servo so súpravou


Teraz sa pozrime na celú zostavu podľa jednotlivých komponentov. Začnime tým najdôležitejším – motorom.

Motor GoolRC BC je hliníkový valec s rozmermi 36 x 60 mm. Na jednej strane sú tri hrubé drôty v silikónovom opletení s „banánmi“, na druhej strane je driek 5 mm. Rotor je obojstranne uložený na valivých ložiskách. Na puzdre je označenie modelu


Ďalšia fotka. Vonkajší plášť je pevný, t.j. Typ motora Inrunner.


Značky na tele


Ložisko je viditeľné zo zadnej strany


Tvrdí sa, že je odolný voči striekajúcej vode a vlhkosti
Na prepojenie fáz vychádzajú tri hrubé, krátke vodiče: u v w. Ak hľadáte koncovky na pripojenie, sú to 4 mm banánky


Drôty sú teplom zmrštiteľné v rôznych farbách: žltá, oranžová a modrá


Rozmery motora: priemer a dĺžka hriadeľa sú rovnaké ako je uvedené: hriadeľ 5x17 mm




Rozmery skrine motora 36x60 mm




Porovnanie s brúseným motorom 775


Porovnanie s 300W použitým vretenom (a cena cca 100 $). Pripomínam, že GoolRC 3660 má udávaný špičkový výkon 1200W. Aj keď použijete tretinový výkon, stále je to lacnejšie a viac ako toto vreteno


Porovnanie s inými modelovými motormi


Pre správnu činnosť motora budete potrebovať špeciálny regulátor ESC (ktorý je súčasťou súpravy)

Regulátor ESC je doska ovládača motora s prevodníkom signálu a výkonnými spínačmi. Na jednoduchých modeloch sa namiesto krytu používa tepelné zmrštenie, na výkonných modeloch sa používa kryt s chladičom a aktívnym chladením.


Na fotografii je ovládač GoolRC ESC 60A v porovnaní s jeho „mladším“ bratom ESC 20A


Poznámka: na kuse drôtu je vypínač, ktorý možno zabudovať do tela zariadenia/hračky


K dispozícii je kompletná sada konektorov: vstupné T-konektory, 4 mm banánkové jacky, 3-kolíkový vstup riadiaceho signálu


Napájacie banánky 4 mm - objímky, sú označené podobne podľa farby: žltá, oranžová a modrá. Pri pripájaní to môžete iba zámerne zamiešať


Vstupné T-konektory. Podobne môžete obrátiť polaritu, ak ste veľmi silní)))))


Na puzdre je označenie s názvom a charakteristikami, čo je veľmi výhodné


Chladenie je aktívne, funguje a reguluje sa automaticky.

Pre odhad rozmerov som priložil pravítko PCB

Sada obsahuje aj 9 kg servo GoolRC.


Navyše, ako pre každé iné servo, súprava obsahuje súpravu pák (dvojitá, krížová, hviezdicová, koleso) a montážny materiál (páčilo sa mi, že sú tam rozpery vyrobené z mosadze)


Makro fotografia servo hriadeľa


Pokúšame sa zaistiť páku v tvare kríža na fotografovanie


V skutočnosti je zaujímavé skontrolovať uvedené charakteristiky - je to kovová sada ozubených kolies vo vnútri. Poďme demontovať servo. Karoséria sedí na tmelu v kruhu a vo vnútri je dostatok mazania. Ozubené kolesá sú skutočne kovové.


Foto riadiacej dosky serva

Prečo sa to všetko začalo: s cieľom vyskúšať motor BC ako vŕtací/gravírovací stroj. Napriek tomu je udávaný špičkový výkon 1200 W.
Vybral som si projekt vŕtačky na prípravu DPS na . Existuje veľa projektov na výrobu svetelného stolového tkáčskeho stavu. Všetky tieto projekty sú zvyčajne malé a navrhnuté tak, aby vyhovovali malým jednosmerným motorom.


Vybral som si jedno z nich a upravil som uchytenie z hľadiska uchytenia pre motor 3660 (pôvodný motor bol menší a mal rôzne veľkosti uchytenia)

Poskytujem nákres sedadiel a rozmery motora 3660


Originál má slabší motor. Tu je náčrt upevnenia (6 otvorov pre M3x6)


Snímka obrazovky z programu na tlač na tlačiarni


Zároveň som vytlačil aj svorku na montáž na vrch


Motor 3660 s nainštalovaným klieštinovým skľučovadlom ER11




Na pripojenie a kontrolu motora BC budete musieť zostaviť nasledujúci obvod: napájací zdroj, tester serva alebo riadiacu dosku, regulátor motora ESC, motor.
Používam najjednoduchší tester serva, tiež dáva požadovaný signál. Môže sa použiť na zapnutie a nastavenie otáčok motora


V prípade potreby môžete pripojiť mikrokontrolér (Arduino atď.). Poskytujem schému z internetu so zapojením outrunnera a 30A ovládača. Nájsť náčrty nie je problém.


Všetko spájame podľa farby.


Zdroj ukazuje, že kľudový prúd ovládača je malý (0,26A)


Teraz vŕtačka.
Všetko zbierame a pripevňujeme k stojanu




Na kontrolu ho zostavím bez krytu, potom vytlačím kryt, kde môžete nainštalovať štandardný spínač, gombík servotestera


Ďalšia aplikácia podobného motora 3660 BC je ako vreteno pre stroje na vŕtanie a frézovanie dosiek plošných spojov






Recenziu samotného stroja dokončím o niečo neskôr. Bude zaujímavé vyskúšať gravírovanie PCB pomocou GoolRC 3660

Záver

Motor je kvalitný, výkonný, s dostatkom krútiaceho momentu, vhodný na amatérske účely.
Čas presne ukáže životnosť ložísk pod bočnou silou počas frézovania/gravírovania.
Využitie modelárskych motorov na amatérske účely má určite výhody, ako aj jednoduchosť obsluhy a montáže konštrukcií na nich v porovnaní s CNC vretenami, ktoré sú drahšie a vyžadujú špeciálne vybavenie (napájacie zdroje s reguláciou otáčok, pohony, chladenie atď.). .).

Pri objednávke som použil kupón VÝPREDAJ15 s 5% zľavou na všetky produkty obchodu.

Ďakujem za tvoju pozornosť!

Plánujem kúpiť +61 Pridať k obľúbeným Recenzia sa mi páčila +92 +156

Hneď ako som sa začal venovať leteckému modelárstvu, hneď ma začalo zaujímať, prečo má motor tri drôty, prečo je taký malý a zároveň taký výkonný a prečo potrebuje regulátor otáčok... Čas plynul a ja som prišiel na to, to všetko von. A potom som si dal za úlohu vyrobiť bezkomutátorový motor vlastnými rukami.

Princíp činnosti elektromotora:
Prevádzka akéhokoľvek elektrického stroja je založená na fenoméne elektromagnetickej indukcie. Preto, ak umiestnite rám s prúdom do magnetického poľa, bude to ovplyvnené Ampérový výkon, ktorý vytvorí krútiaci moment. Rám sa začne otáčať a zastaví sa v polohe bez momentu vytvoreného ampérovou silou.

Konštrukcia elektromotora:
Akýkoľvek elektromotor pozostáva zo stacionárnej časti - stator a pohyblivá časť - Rotor. Aby sa začalo otáčanie, musíte jeden po druhom zmeniť smer prúdu. Táto funkcia sa vykonáva Zberateľ(kefy).

Bezkomutátorový motor je motor PRIAMY PRÚD bez kolektora, v ktorom funkcie kolektora vykonáva elektronika. (Ak má motor tri vodiče, neznamená to, že beží na trojfázový striedavý prúd! Ale beží na „časti“ krátkych jednosmerných impulzov a nechcem vás šokovať, ale tie isté motory, ktoré sú používané v chladičoch sú tiež bezkomutátorové, hoci majú iba dva napájacie vodiče jednosmerného prúdu)

Konštrukcia bezkartáčového motora:
Inrunner(vyslovuje sa „inrunner“). Motor má vinutia umiestnené na vnútornom povrchu krytu a vo vnútri sa otáča magnetický rotor.


Outrunner(vyslovuje sa „outrunner“). Motor má stacionárne vinutia (vo vnútri), okolo ktorých sa otáča puzdro s permanentnými magnetmi umiestnenými na jeho vnútornej stene.

Princíp činnosti:
Aby sa mohol bezkomutátorový motor začať otáčať, napätie musí byť privedené synchrónne na vinutia motora. Synchronizácia môže byť organizovaná pomocou externých snímačov (optické alebo Hallove snímače), alebo na základe spätného EMF (bezsenzorového), ku ktorému dochádza v motore, keď sa otáča.

Bezsenzorové ovládanie:
Existujú bezkomutátorové motory bez snímačov polohy. V takýchto motoroch sa poloha rotora určuje meraním EMF vo voľnej fáze. Pamätáme si, že v každom okamihu, keď je „+“ pripojené k jednej z fáz (A) k druhému (B) „-“ napájaciemu zdroju, jedna z fáz zostáva voľná. Motor pri otáčaní indukuje EMF (t.j. v dôsledku zákona elektromagnetickej indukcie sa v cievke vytvára indukovaný prúd) vo voľnom vinutí. Pri rotácii sa mení napätie na voľnej fáze (C). Meraním napätia na voľnej fáze môžete určiť okamih prepnutia na ďalšiu polohu rotora.
Na meranie tohto napätia sa používa metóda „virtuálneho bodu“. Pointa je, že ak poznáte odpor všetkých vinutí a počiatočné napätie, môžete virtuálne „presunúť drôt“ na spojenie všetkých vinutí:
Bezuhlíkový regulátor otáčok motora:
Bezkomutátorový motor bez elektroniky je len kus hardvéru, pretože... pri absencii regulátora k nemu nemôžeme jednoducho pripojiť napätie tak, aby jednoducho začalo normálne otáčanie. Regulátor rýchlosti je pomerne zložitý systém rádiových komponentov, pretože... ona musí:
1) Určite počiatočnú polohu rotora na spustenie elektromotora
2) Prevádzkujte elektromotor pri nízkych otáčkach
3) Zrýchlite elektromotor na menovité (nastavené) otáčky
4) Udržujte maximálny krútiaci moment

Schematický diagram regulátora otáčok (ventilu):


Bezkartáčové motory boli vynájdené na úsvite elektriny, ale nikto pre ne nedokázal vytvoriť riadiaci systém. A až s rozvojom elektroniky: s príchodom výkonných polovodičových tranzistorov a mikrokontrolérov sa v každodennom živote začali používať bezkomutátorové motory (prvé priemyselné využitie v 60. rokoch).

Výhody a nevýhody bezkomutátorových motorov:

Výhody:
-Rýchlosť otáčania sa mení v širokom rozsahu
- Možnosť použitia vo výbušnom a agresívnom prostredí
- Vysoká kapacita krútiaceho momentu pri preťažení
- Vysoký energetický výkon (účinnosť viac ako 90%)
-Dlhá životnosť, vysoká spoľahlivosť a zvýšená životnosť vďaka absencii posuvných elektrických kontaktov

nedostatky:
-Pomerne zložitý systém riadenia motora
-Vysoká cena motora v dôsledku použitia drahých materiálov v konštrukcii rotora (magnety, ložiská, hriadele)
Keď sme sa zaoberali teóriou, prejdime k praxi: navrhneme a vyrobíme motor pre akrobatický model MX-2.

Zoznam materiálov a zariadení:
1) Drôt (prevzatý zo starých transformátorov)
2) Magnety (kúpené online)
3) Stator (jahňacie)
4) Hriadeľ
5) Ložiská
6) dural
7) Tepelné zmršťovanie
8) Prístup k neobmedzenému technickému odpadu
9) Prístup k nástrojom
10) Rovné ruky :)

Pokrok:
1) Od samého začiatku sa rozhodneme:

Prečo vyrábame motor?
Na čo by mal byť určený?
Aké sú naše obmedzenia?

V mojom prípade: vyrábam motor pre lietadlo, tak nech má vonkajšiu rotáciu; je navrhnutý tak, aby s trojčlánkovou batériou produkoval ťah 1400 gramov; Som limitovaný váhou a veľkosťou. Kde však začať? Odpoveď na túto otázku je jednoduchá: od najťažšieho detailu, t.j. z dielu, ktorý je jednoduchšie jednoducho nájsť a všetko ostatné je tomu prispôsobené. To som urobil. Po mnohých neúspešných pokusoch vyrobiť stator z mäkkej ocele mi bolo jasné, že je lepšie ho nájsť. Našiel som to v starej videohlave z videorekordéra.

2) Vinutie trojfázového bezkomutátorového motora je vyrobené s izolovaným medeným drôtom, ktorého prierez určuje hodnotu prúdu a tým aj výkon motora. Nezabúdajme, že čím hrubší drôt, tým viac otáčok, ale slabší krútiaci moment. Výber sekcie:

1A - 0,05 mm; 15A - 0,33 mm; 40A - 0,7 mm

3A - 0,11 mm; 20A - 0,4 mm; 50A - 0,8mm

10A - 0,25 mm; 30A - 0,55 mm; 60A - 0,95 mm


3) Začneme navíjať drôt okolo tyčí. Čím viac závitov (13) je navinutých okolo zuba, tým väčšie je magnetické pole. Čím silnejšie pole, tým väčší krútiaci moment a menej otáčok. Na dosiahnutie vysokých rýchlostí je potrebné navinúť menší počet závitov. Spolu s tým však klesá aj krútiaci moment. Na kompenzáciu krútiaceho momentu sa na motor zvyčajne privádza vyššie napätie.
4) Ďalej vyberte spôsob pripojenia vinutia: hviezda alebo trojuholník. Zapojenie do hviezdy produkuje viac krútiaceho momentu, ale menej otáčok ako zapojenie do trojuholníka 1,73-krát. (následne bolo zvolené trojuholníkové spojenie)

5) Vyberte magnety. Počet pólov na rotore musí byť párny (14). Tvar použitých magnetov je zvyčajne obdĺžnikový. Veľkosť magnetov závisí od geometrie motora a vlastností motora. Čím silnejšie sú použité magnety, tým vyšší je krútiaci moment vyvíjaný motorom na hriadeli. Taktiež čím väčší počet pólov, tým väčší krútiaci moment, ale menší počet otáčok. Magnety na rotore sú upevnené pomocou špeciálneho tavného lepidla.

Tento motor som testoval na motorovej inštalácii, ktorú som vytvoril a ktorá mi umožňuje merať ťah, výkon a otáčky motora.

Aby som videl rozdiely medzi hviezdicovým a trojuholníkovým zapojením, pripojil som vinutia rôznymi spôsobmi:

Výsledkom bol motor, ktorý zodpovedal charakteristikám lietadla, ktorého hmotnosť bola 1400 gramov.

Vlastnosti výsledného motora:
Terajšia konzumácia: 34,1A
Prúd naprázdno: 2.1A
Odpor vinutia: 0,02 Ohm
Počet pólov: 14
RPM: 8400 ot./min

Videoreportáž z testovania motora v lietadle... Mäkké pristátie: D

Výpočet účinnosti motora:


Veľmi dobrý ukazovateľ... Hoci bolo možné dosiahnuť ešte vyššie...

Závery:
1) Bezuhlíkové motory majú vysokú účinnosť a účinnosť
2) Bezuhlíkové motory sú kompaktné
3) Bezuhlíkové motory je možné použiť vo výbušnom prostredí
4) Zapojenie do hviezdy poskytuje väčší krútiaci moment, ale 1,73-krát menej otáčok ako pripojenie do trojuholníka.

Vyrobiť si teda vlastný bezkomutátorový motor pre akrobatický model lietadla je úloha je realizovateľná

Ak máte otázky alebo niečomu nerozumiete, opýtajte sa ma na otázky v komentároch k tomuto článku. Veľa šťastia všetkým)