Електродвигатели без взрив се използват в медицинската техника, аеромоделиране, тръбопроводи за нефтопроводи, както и в много други индустрии. Но те имат своите недостатъци, характеристики, както и ползите, които понякога играят ключова роля при проектирането на различни устройства. Какъвто и да е случаят, такива електродвигатели заемат сравнително малка ниша, в сравнение с асинхронни машини с променлив ток.

Характеристики на електродвигателите

Една от причините, поради които дизайнерите се интересуват от прецизни електрически двигатели, е необходимостта от високоскоростни двигатели с малки размери. Освен това, тези двигатели имат много прецизно позициониране. Конструкцията е с подвижен ротор и стационарен статор. На ротора има един постоянен магнит или няколко, разположени в определена последователност. В статора има намотки, които създават магнитно поле.


Следва да се отбележи още една особеност - електрическите двигатели с пълен кръг могат да имат котва, разположена както отвътре, така и отвън. Следователно два вида конструкции могат да имат определено приложение в различни сфери. Когато котвата е разположена вътре, е възможно да се постигне много висока скорост, така че тези двигатели работят много добре в конструкциите на охладителните системи. В случай, че е монтирано устройство с външен ротор, това е възможнопостигане на много прецизно позициониране, както и висока устойчивост на претоварване. Много често тези двигатели се използват в роботиката, медицинското оборудване и машините с честотен контрол.

Как работят двигателите

За да се задвижва ротор на DC колектор, е необходимо да се използва специален микроконтролер. Тя не може да се изпълнява по същия начин като синхронна или асинхронна машина. С помощта на микроконтролер, включете намотките на двигателя така, че посоката на векторите на магнитното поле на статора и котвите да е ортогонална. С други думи, с помощта на водача е възможно да се регулира въртящият момент, който действа върху ротора на колекторния двигател. За да се движи котвата е необходимо да се извърши правилното превключване в намотките на статора. За съжаление, няма начин да се гарантира плавен контрол на ротацията. Но можете много бързо да увеличите скоростта на ротора на електродвигателя.

Различия в колекторни и колекторни двигатели

Основната разлика е, че на колекторните двигатели за моделите няма намотка на ротора. В случая на колекторни двигатели, техните ротори имат намотки. Но постоянните магнити се монтират на неподвижната част на двигателя. В допълнение, на ротора е инсталиран специален дизайн колектор, който е свързан графит четки. С тяхна помощ се прилага напрежение към намотката на ротора. Принципът на работа на колекторния електродвигател също е от съществено значениее различен.

Как работи колекторната машина

За пускане на колекторния двигател е необходимо да се приложи напрежението към намотката за възбуждане, която се намира директно върху котвата. В този случай се образува постоянно магнитно поле, което взаимодейства с магнитите на статора, в резултат на което се монтират анкери и колектор. Това се подхранва от такава намотка, има повторение на цикъла.
Скоростта на въртене на ротора зависи пряко от това колко интензивно е магнитното поле, а последната характеристика зависи пряко от величината на напрежението. Така че, за да увеличите или намалите скоростта на въртене, трябва да промените захранващото напрежение. За да се извърши обратното, трябва само да промените полярността на връзката на двигателя. За такъв контрол, не е нужно да използвате специални микроконтролери, можете да промените скоростта на въртене с помощта на конвенционален променлив резистор.

Характеристики на несъбиращите машини

Но тук управлението на пълен електродвигател е невъзможно без използването на специални контролери. Въз основа на това можем да заключим, че като генератор, двигатели от този тип не могат да бъдат използвани. За ефективен контрол можете да проследите положението на ротора с няколко сензора на Хол. С такива прости устройства е възможно значително да се подобри производителността, но цената на електродвигателя ще се увеличи няколко пъти.

Пускане на турбулентни двигатели

Направете микроконтролери саминяма смисъл, много по-добър вариант ще бъде покупката на готовия, нека бъде китайски. Но при избора трябва да се спазват следните препоръки:

Вземете предвид максималната допустима сила на тока. Тази опция определено ще бъде полезна за различни видове задвижване. Характеристиките често се посочват от производителите директно в името на модела. Много рядко се посочват стойностите, характерни за пиковите режими, при които микроконтролерът не може да работи дълго време.

За дългосрочна работа е необходимо да се вземе предвид максималната стойност на захранващото напрежение.

Вземете под внимание съпротивлението на всички вътрешни вериги на микроконтролера.

Наложително е да се вземе предвид максималният брой обороти, който е характерен за работата на микроконтролера. Имайте предвид, че няма да може да увеличи максималната скорост на въртене, тъй като ограниченията са направени на софтуерно ниво.

Евтините модели на микроконтролерни устройства имат честота на генерираните импулси в обхвата от 78 kHz. Скъпите случаи могат да бъдат препрограмирани и този параметър се увеличава с 2-4 пъти.

Опитайте се да изберете микроконтролери за всички параметри, тъй като те влияят на мощността, която може да развие електрическият двигател.

Как се осъществява управлението

Електронният блок за управление позволява превключване на намотките на задвижването. За да се определи моментът на превключване с водача, се следи позицията на ротора от сензора на Хол, инсталиран на задвижването. В случай че няма такива устройства,необходимо е да се прочете обратното напрежение. Той се генерира в статорни бобини, които не са свързани в дадения момент. Контролерът е хардуерен и софтуерен комплекс, който ви позволява да следите всички промени и точно да укажете реда на комутация.

Трифазни турбо-свободни електродвигатели

Много постоянни електрически двигатели за аеромоделите са направени за постоянен ток. Но има и трифазни случаи, в които са инсталирани конвертори. Те ви позволяват да правите трифазни импулси от постоянно напрежение. Работата е следната:

Импулси с положителна стойност се получават на бобината "А". На бобината "Б" - с отрицателна стойност. В резултат на това котвата ще започне да се движи. Сензорите улавят отклонението и изпращат сигнал към контролера за следващото превключване.

Намотката "А" има прекъсване, като импулсът на положителната стойност идва към намотката "С". Превключването на намотката "B" няма да се промени.

На спиралата "С" има положителен импулс, а отрицателният - "А".

След това идва работата на двойките "А" и "Б". На тях се дават положителни отрицателни стойности на импулсите, съответно.

Тогава положителният импулс отново влиза в намотката "В", а отрицателната на "Z".

На последния етап има включване на намотката "А", която получава положителен импулс, а отрицателният - на C.

И тогава има повторение на целия цикъл.

Предимства на използването

За да направите безконтактен електрически мотор без колекцияТрудно е да се приложи контрол на микроконтролера. Ето защо, най-добре е да се използват готови промишлени дизайни. Но не забравяйте да вземете предвид ползите, които автомобилът получава при използване на колекторни електродвигатели:

Съществува значително по-голям ресурс от колесните автомобили.

Високо ниво на ефективност.

Мощността е по-висока от мощността на колекторните двигатели.

Скоростта на въвеждане е много по-бърза.

По време на работа не се образуват искри, поради което те могат да се използват в условия на висока опасност от пожар.

​​

Много лесно управление на задвижването.

При работа не е необходимо да се използват допълнителни компоненти за охлаждане.

Един от недостатъците е много високата цена, предвид цената на контролера. Дори и за кратко време такъв електрически двигател няма да се включи за проверка на ефективността. В допълнение, ремонтът на такива двигатели е много по-труден поради конструктивните особености.