У чому різниця між колекторним і безколлекторним мотором?
Радіокеровані моделі оснащуються двома типами моторів: електричними або двигунами внутрішнього згоряння. Другі останнім часом набули меншого поширення, так як вимагають спеціального догляду і для їх роботи необхідно паливо.
З електричними моторами все набагато простіше, їм потрібен тільки акумулятор або одноразові батарейки. У свою чергу електромотори діляться на два типи:
Профі відмінно знають різницю між цими двома типами, а ось новачки завжди задають питання: чим відрізняється колекторний двигун від бесколлекторного? І модель з яким мотором краще купити?
Тому ми склали короткий лікнеп з цих питань.
Основні відмінності
Принцип роботи обох типів двигунів однаковий: необхідність на виході отримати обертання валу. Усередині ж вони максимально різні, колекторні оснащуються щітково-колекторним вузлом, звідси друга назва - щіткові. Складається двигун з ротора (колектор, рухома частина) і статора (нерухома частина). З колектором стикаються щітки статора.
Колектор підводить струм до обмотки ротора, послідовно з'єднаної з обмоткою статора. Прості двигуни цього типу мають всього два дроти з позитивним і негативним зарядом, з їх допомогою мотор підключають до регулятора скорості. Такі двигуни можна живити безпосередньо від джерела живлення (акумулятора або батарейок з допустимою для двигуна напругою), але без регулятора швидкості мотор буде працювати на максимальних для такого напруження обертах.
Безколекторні в свою чергу не мають щіток, тому їх ще називають безщітковими, для їх роботи необхідний трифазний змінний струм. Тому регулятор колекторного двигуна сюди не підійде. Для підключення цього мотора є три дроти. Його конструкція складніша, тому і вартість значно вище.
Принцип роботи суттєво відрізняється - в цьому випадку статор рухливий, а ротор зафіксований з трифазної обмоткою. Саме за перемикання обмоток відповідає регулятор.
Переваги та недоліки колекторних моторів
В першу чергу прийнято вважати основною перевагою вартість таких механізмів, через простоту конструкції щіткові двигуни значно дешевше. Але це не єдина перевага, крім дешевизни можна ще відзначити: компактність, меншу вагу і можливість використовувати у вологому середовищі.
Основний недолік полягає в низькому рівні зносостійкості. Щітковий механізм має обмежений ресурс і швидко виходить з ладу. Під словом "швидко" маємо на увазі що за запасом часу роботи колекторні електродвигуни значно поступаються безколекторним. Але, при цьому, при правильній експлуатації можуть прослужити довгий час.
Переваги та недоліки безколекторних електродвигунів
Якщо радіокерована модель оснащується безщітковими моторами, її вартість значно зросте. Це пов'язано не тільки з дорожнечею самого мотора, але і регулятор для нього коштує дорожче. Мабуть, саме вартість є суттєвим недоліком.
Коротко про головне:
- високий рівень надійності (стійкості до зношування),
- велика потужність і тяга,
- велика швидкість (частота обертання),
- довговічність.
До того ж безщіткові мотори, як правило, мають більш надійний корпус закритого типу, який захищає нутрощі від пилу і вологи.
Лікнеп по технічним характеристикам
Зовні електромотори легко розрізнити, колекторні більш витягнуті і в основному мають просту циліндричну форму з двома дротами. Безколекторні більш бочкоподібні і мають три дроти для підключення.
Основний параметр для щіткових - це клас. Значення класу складається з довжини корпусу х 10. Наприклад, мотори 300-го класу мають довжину корпусу 30 мм. Крім цього може бути зазначено для моделі якого масштабу підходить мотор, його напрямок обертання і інші параметри.
Безщіточні електродвигуни теж мають своє маркування, зазвичай це 4 цифри - діаметр і довжина статора. Для прикладу візьмемо електродвигун iFlight XING2 1806 FPV Motor Unibell (1600KV) 6S для квадрокоптера. Це безколекторний мотор постійного струму, розроблений для радіокерованих FPV квадрокоптерів (можна застосовувати для літаків). Маркування 1806 говорить нам про те, що діаметр статора становить 18 мм, а його довжина - 6 мм.
Наступним йде значення кількості обертів двигуна на 1 Вольт напруги. В даному випадку на 1V доводиться 1600 об/хв. Це значення досягається без навантаження. Використовуючи пропелер або інший елемент, швидкість обертання зміниться в меншу сторону.
6S - вказує на максимальну кількість елементів (осередків) в підключеному літієвому акумуляторі. Таким чином можна дізнатися найбільшу робочу напругу мотора (номінал: 6 x 3,7v = 22,2v).
В інших електродвигунах маркування може відрізнятися, зустрічаються назви. які містять інформацію про кількість витків, наприклад 12T - говорить про те, що на статорі мотора 12 оборотів провідника (дроту).
Можливо ви зустрічали такий набір як 12N14P. Це скорочення означає кількість магнітів. В даному випадку мається 12 електромагнітів, а цифра 14 вказує на кількість постійних магнітів.
Обертання
Обидва типи моторів, як щіткові, так і безщіткові можуть мати свій напрямок обертання. Визначити в який бік обертається вал можна подивившись в технічні характеристики. Деякі моделі мають маркування із зазначеним напрямком обертання. За це зазвичай відповідають літери CW і CCW.
Прямий напрямок позначається CW, від англійського слова Clockwise, що означає - за годинниковою стрілкою. У свою чергу CCW - Counter Clockwise, проти годинникової стрілки, тобто зворотне обертання.
У випадку з безколекторними моторами, якщо мова йде про обертання, то це означає що на валу мотора нарізана різьба в певну сторону. Адже змінити напрямок обертання валу можна змінивши полярність двох з трьох проводів. А різьба ліва або права відповідає за надійне кріплення пропелерів на валу - проти руху лопатей, для надійної їх фіксації.
Inrunner і Outrunner
Ці два слова скажуть вам про схему двигуна. Inrunner - обмотка розташована по внутрішній поверхні корпусу, магнітний ротор обертається усередині. Відповідно, Outrunner - обертається зовнішня частина, і внутрішня - стаціонарна.
Колекторні (щіткові) мотори мають схему Inrunner, безколекторні (безщіткові) - різні в залежності від призначення: мотори для квадрокоптерів, літаків, вертольотів - Outrunner, для автомоделей і катерів - Inrunner.
БК мотори для автомоделей бувають сенсорними і безсенсорними. В цьому випадку краще віддати перевагу першим, так як вони більш рівно працюють, забезпечують плавний запуск і розумно використовують енергію, але потребують такого ж сенсорного регулятору обертів і мають ціну вище, ніж у безсенсорних.
Ось і все що ми хотіли сказати, якщо у вас залишилися питання завжди можете задати їх нашим менеджерам по телефону або написати на нашу пошту. Всю інформацію для зв'язку знайдете в розділі Контакти.
