Brushless Motors: 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս հրահանգը ուղեցույց է/ակնարկ շարժիչային տեխնոլոգիայի հետևում `ժամանակակից եռանդուն քառանկյուն շարժիչների ետևում: Պարզապես ձեզ ցույց տալու համար, թե ինչի են ընդունակ quadcopters- ը, դիտեք այս զարմանահրաշ տեսանյութը: (Դիտեք ձայնը: Այն դառնում է շատ բարձր) Ամենայն պատիվը պատկանում է տեսանյութի սկզբնական հրատարակչին:

Քայլ 1: Տերմինաբանություն

Առանց խոզանակի շարժիչների մեծ մասը սովորաբար նկարագրվում է թվերի երկու հավաքածուով. ինչպիսիք են ՝ Hyperlite 2207-1922KV: Թվերի առաջին փաթեթը վերաբերում է շարժիչի ստատորի չափին միլիմետրերով: Այս հատուկ շարժիչի ստատորը ունի 22 մմ լայնություն և 7 մմ բարձրություն: Հին DJI Phantoms- ն օգտագործում էր 2212 շարժիչ: Սովորաբար ստատորի չափերը հետևում են միտումին.

Ավելի բարձր ստատորը թույլ է տալիս ավելի բարձր մակարդակի կատարում (ավելի բարձր RPM միջակայքեր)

Ավելի լայն ստատորը թույլ է տալիս ավելի ցածր մակարդակի կատարում (ավելի ցածր RPM տիրույթներ)

Թվերի երկրորդ փաթեթը շարժիչի համար KV գնահատականն է: Շարժիչի KV վարկանիշը տվյալ շարժիչի արագության հաստատունն է, ինչը հիմնականում նշանակում է, որ շարժիչը կստեղծի 1V հետադարձ էլեկտրաէներգիա, երբ շարժիչը պտտվում է այդ RPM- ում կամ պտտվելու է KV- ի չբեռնված RPM- ի դեպքում, երբ կիրառվում է 1V. Օրինակ. 4S լիպոյի հետ զուգակցված այս շարժիչը կունենա տեսական անվանական RPM 1922x14.8 = 28, 446 RPM

Իրականում, շարժիչը չի կարող հասնել այս տեսական արագությանը, քանի որ կան ոչ գծային մեխանիկական կորուստներ և դիմադրողականության կորուստներ:

Քայլ 2: Հիմնարար սկզբունքներ

Էլեկտրաշարժիչը պտույտ է ստեղծում ռոտորին ամրացված պտտվող էլեկտրամագնիսների, մեքենայի պտտվող մասի և ռոտորը շրջապատող ստատորի վրա բևեռայնության փոփոխման միջոցով: Մագնիսների մեկ կամ երկուսը էլեկտրամագնիսներ են ՝ պատրաստված ֆերոմագնիսական միջուկի շուրջը փաթաթված մետաղալարից: Լարերի ոլորունով հոսող էլեկտրական հոսանքը ստեղծում է մագնիսական դաշտ ՝ ապահովելով շարժիչով աշխատող հզորություն:

Կոնֆիգուրացիայի համարը ցույց է տալիս, թե քանի էլեկտրամագնիս կա ստատորի վրա, իսկ մշտական մագնիսների թիվը `ռոտորի վրա: N տառից առաջ համարը ցույց է տալիս ստատորում առկա էլեկտրամագնիսների թիվը: P- ից առաջ թիվը ցույց է տալիս, թե քանի մշտական մագնիս կա ռոտորում: Առանց վազքի առանց շարժիչի շարժիչների մեծ մասը հետևում է 12N14P կոնֆիգուրացիային:

Քայլ 3: Էլեկտրոնային արագության վերահսկիչ

ESC- ն այն սարքն է, որը DC հոսանքը մարտկոցից փոխակերպում է AC- ի: Թռիչքի վերահսկիչից անհրաժեշտ է նաև տվյալների մուտքագրում `շարժիչի արագությունն ու հզորությունը մոդուլացնելու համար: Այս հաղորդակցության համար կան բազմաթիվ արձանագրություններ: Առաջնային անալոգներն են `PWM, Oneshot 125, Oneshot 42 և Multishot: Բայց դրանք հնացան քառակուսիների համար, քանի որ ժամանեցին նոր թվային արձանագրություններ, որոնք կոչվում էին Dshot: Այն չունի անալոգային արձանագրությունների ստուգաչափման որևէ խնդիր: Քանի որ թվային բիթեր են ուղարկվում որպես տեղեկատվություն, ազդանշանը չի խախտվում փոփոխվող մագնիսական դաշտերի և լարման թռիչքների պատճառով, ի տարբերություն դրանց գործընկերոջ: Dhsot- ը իրականում զգալիորեն ավելի արագ չէ, քան Multishot- ը մինչև DShot 1200 և 2400, որը այս պահին կարող է աշխատել միայն մի քանի ESC- ով: Dshot- ի իրական առավելություններն առաջին հերթին երկկողմանի հաղորդակցման հնարավորություններն են, մասնավորապես սենյակի տվյալները ՖԽ վերադարձնելու ունակությունը `դինամիկ ֆիլտրերը կարգավորելու համար և կրիայի ռեժիմի նման բաներ անելու ունակությունը (ժամանակավորապես հակադարձեք ESC- ներին ՝ քառակուսին շրջելու համար) եթե այն գլխիվայր խրված է): ESC- ն հիմնականում կազմված է 6 mosfets- ից, 2 -ը շարժիչի յուրաքանչյուր փուլի և միկրոկոնտրոլերի համար: Mosfet- ը հիմնականում փոխարինում է բևեռականությունը որոշակի հաճախականությամբ հակադարձելու միջև `շարժիչի RPM- ն կարգավորելու համար: ESC- ն ունի ընթացիկ վարկանիշ, քանի որ դա առավելագույն թույլատրելի հզորությունն է, որը ESC- ն կարող է պահպանել երկար ժամանակ:

Քայլ 4: Արդյունավետություն

(Multi strand: Purple Motor Single Strand: Orange Motor)

Հաղորդալար:

Բազմալար լարերը կարող են ավելի մեծ քանակությամբ պղինձ հավաքել տվյալ տարածքում ՝ համեմատած ստատորի շուրջ մեկ հաստ հաստ մետաղալարերի հետ, այնպես որ մագնիսական դաշտի ուժը փոքր -ինչ ավելի ուժեղ է, բայց շարժիչի ընդհանուր հզորությունը սահմանափակ է բարակ լարերի պատճառով (հաշվի առնելով, որ բազմաշղթա շարժիչը կառուցված է առանց լարերի խաչմերուկի, ինչը շատ քիչ հավանական է արտադրության որակի պատճառով): Ավելի հաստ մետաղալարը կարող է ավելի շատ հոսանք հաղորդել և պահպանել ավելի մեծ էներգիայի հզորություն ՝ համեմատած հավասարաչափ կառուցված բազմաշարժիչի հետ: Ավելի դժվար է կառուցել պատշաճ կերպով կառուցված բազմաշղթա շարժիչ, ուստի որակյալ շարժիչների մեծ մասը կառուցված է մեկ լարով (յուրաքանչյուր փուլի համար): Բազմաշերտ էլեկտրագծերի փոքր առավելությունները հեշտությամբ հաղթահարվում են արտադրական և միջակ նախագծման արդյունքում, էլ չենք ասում, որ վթարների դեպքում շատ ավելի մեծ տեղ կա, եթե բարակ լարերից որևէ մեկը տաքանա կամ կարճ միանա: Մեկ լարային էլեկտրագծերը չունեն այդ խնդիրներից որևէ մեկը, քանի որ այն ունի շատ ավելի բարձր ընթացիկ սահման և կարճ միացման նվազագույն կետեր: Այսպիսով, հուսալիության, հետևողականության և արդյունավետության համար մեկ թելանի ոլորուններն ամենալավն են քառանկյունաձև առանց խոզանակ շարժիչների համար:

Պ. Ս. Պատճառներից մեկը, որ լարերի լարերը ավելի վատն են որոշ շարժիչների համար, մաշկի ազդեցությունն է: Մաշկի էֆեկտը փոփոխական էլեկտրական հոսանքի ՝ մի դիրիժորի մեջ բաշխվելու տենդենցն է այնպես, որ հոսանքի խտությունը ամենամեծն է դիրիժորի մակերևույթի մոտ և նվազում է դիրիժորի ավելի մեծ խորությամբ: Մաշկի ազդեցության խորությունը տարբերվում է հաճախականությամբ: Բարձր հաճախականությունների դեպքում մաշկի խորությունը շատ ավելի փոքր է դառնում: (Արդյունաբերական նպատակներով, լիցի մետաղալարն օգտագործվում է մաշկի ազդեցության պատճառով AC- ի ավելացած դիմադրությանը հակազդելու և գումար խնայելու համար): Այս ազդեցությունը սովորաբար տեղի է ունենում, երբ շարժիչը թաց է կամ օգտագործում է ավելի քան 60 Հց հաճախականություններ: Մաշկի ազդեցությունը կարող է առաջացնել պտտվող հոսանքներ, որոնք էլ իրենց հերթին առաջացնում են տաք կետեր ոլորուն ներսում: Ահա թե ինչու ավելի փոքր մետաղալար օգտագործելը իդեալական չէ:

Երմաստիճանը:

Մշտական նեոդիմի մագնիսները, որոնք օգտագործվում են անխոզանակ շարժիչների համար, բավականին ամուր են, դրանք սովորաբար տատանվում են N48-N52 միջակայքում `մագնիսական ուժի առումով (ավելի բարձր է, քան N52- ը, իմ իմացությամբ, ամենաուժեղն է): N տիպի նեոդիմի մագնիսները մշտապես կորցնում են իրենց մագնիսացման մի մասը 80 ° C ջերմաստիճանում: N52 մագնիսացում ունեցող մագնիսներն ունեն առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճան 65 ° C: Ուժեղ սառեցումը չի վնասում նեոդիմի մագնիսներին: Խորհուրդ է տրվում երբեք գերտաքացնել շարժիչները, քանի որ պղնձի ոլորունների վրա արծնապակի մեկուսիչ նյութը նույնպես ունի ջերմաստիճանի սահմանափակում, և եթե դրանք հալվեն, դա կարող է հանգեցնել կարճ միացման շարժիչի այրման կամ նույնիսկ ավելի վատ ՝ թռիչքի վերահսկիչի: Լավ կանոնն այն է, որ եթե կարճ 1 կամ 2 րոպե թռիչքից հետո երկար ժամանակ չեք կարող պահել շարժիչը, ապա, ամենայն հավանականությամբ, գերտաքացնում եք շարժիչը, և այդ կարգավորումը կենսունակ չի լինի երկարատև օգտագործման համար:

Քայլ 5 ՝ ոլորող մոմենտ

Motorիշտ այնպես, ինչպես կա շարժիչի արագության հաստատուն, կա նաև ոլորող մոմենտ: Վերոնշյալ պատկերը ցույց է տալիս ձեզ հարաբերակցությունը ոլորող մոմենտի և արագության հաստատունի միջև: Մեծ ոլորող մոմենտ ստեղծելու համար դուք պարզապես բազմապատկեք ոլորող մոմենտի կայունությունը հոսանքի հետ: Անխոզանակ շարժիչներում պտտվող մոմենտի մասին ամենահետաքրքիրն այն է, որ մարտկոցի և շարժիչի միջև շղթայի դիմադրողական կորուստների պատճառով շարժիչի ոլորող մոմենտի և KV- ի միջև կապը այնքան էլ անմիջականորեն կապված չէ, ինչպես ցույց է տալիս հավասարումը: Կից նկարը ցույց է տալիս ոլորող մոմենտի և KV- ի փաստացի հարաբերակցությունը տարբեր RPM- ներում: Ամբողջ սխեմայի ավելացված դիմադրության պատճառով դիմադրության % փոփոխությունը համարժեք չէ KV- ի % փոփոխությանը և, հետևաբար, հարաբերություններն ունեն տարօրինակ կոր: Քանի որ փոփոխությունները համաչափ չեն, շարժիչի ստորին KV տարբերակը միշտ ունի ավելի մեծ ոլորող մոմենտ, մինչև որոշակի բարձր RPM- ն, որտեղ բարձր KV շարժիչի RPM- ի գլխիկը ուժ է ստանում և արտադրում է ավելի մեծ ոլորող մոմենտ:

Հավասարման հիման վրա, KV- ն փոխում է միայն հոսանքը, որն անհրաժեշտ է պտտող մոմենտ ստեղծելու համար, կամ հակառակը, թե որքան մեծ ոլորող մոմենտ է արտադրվում որոշակի քանակությամբ հոսանքի միջոցով: Շարժիչի ՝ պտտող մոմենտ ստեղծելու ունակությունը այնպիսի գործոն է, ինչպիսին են մագնիսի ուժը, օդի բացը, ոլորունների խաչմերուկը: Քանի որ RPM- ները մեծանում են, հոսանքը կտրուկ բարձրանում է հիմնականում էներգիայի և RPM- ների ոչ գծային հարաբերությունների պատճառով:

Քայլ 6: Լրացուցիչ հնարավորություններ

Շարժիչի զանգը շարժիչի այն հատվածն է, որն ավելի շատ վնաս կհասցնի արհեստի մեջ, ուստի անհրաժեշտ է, որ այն պատրաստված լինի այդ նպատակով լավագույն նյութից: Շատ չինական էժան շարժիչներ պատրաստված են 6061 ալյումինից, որոնք հեշտությամբ դեֆորմացվում են ծանր վթարի ժամանակ, այնպես որ թռիչքի ժամանակ հեռու մնացեք ասֆալտից: Շարժիչների առավել պրեմիում կողմն օգտագործում է 7075 ալյումին, որն առաջարկում է շատ ավելի մեծ ամրություն և ավելի երկար կյանք:

Քառակուսու շարժիչների վերջին միտումը կայանում է նրանում, որ ունեն տիտան կամ պողպատե խոռոչ, քանի որ այն ավելի թեթև է, քան պինդ լիսեռը և ունի կառուցվածքային մեծ ամրություն: Կոշտ լիսեռի համեմատ, խոռոչի լիսեռը ավելի փոքր քաշ ունի `տվյալ երկարության և տրամագծի համար: Ավելին, լավ գաղափար է առաջ գնալ սնամեջ լիսեռներով, եթե շեշտը դնենք քաշի նվազեցման և ծախսերի կրճատման վրա: Խոռոչի լիսեռները շատ ավելի լավ են պտտվող բեռներ վերցնում, քան պինդ լիսեռները: Բացի այդ, տիտանի լիսեռը չի պոկվի այնքան հեշտ, որքան պողպատե կամ ալյումինե լիսեռը: Կարծրացած պողպատը իրականում կարող է ավելի լավ լինել ֆունկցիոնալ ուժի առումով, քան տիտանի որոշ համաձուլվածքներ, որոնք սովորաբար օգտագործվում են այս խոռոչի լիսեռներում: Դա իսկապես կախված է քննարկվող կոնկրետ համաձուլվածքներից և կիրառվող կարծրացման տեխնիկայից: Ենթադրելով, որ երկու նյութերի համար լավագույն դեպքում տիտանը կլինի ավելի թեթև, բայց մի փոքր ավելի փխրուն, իսկ կարծրացած պողպատը կլինի ավելի կոշտ, բայց մի փոքր ավելի ծանր:

Քայլ 7: Հղումներ/ աղբյուրներ

Հատուկ քառակուսու շարժիչների չափազանց մանրամասն փորձարկման և ակնարկի համար այցելեք EngineerX- ը YouTube- ում: Նա տեղադրում է մանրամասն վիճակագրություն և շարժիչներ է ստուգում տարբեր պտուտակներով:

FPV racing/freestyle աշխարհի մասին հետաքրքիր տեսությունների և այլ լրացուցիչ տեղեկությունների համար դիտեք KababFPV: Նա այն մեծագույն մարդկանցից է, ում կարելի է լսել քառակուսու տեխնոլոգիայի վերաբերյալ կրթական և ինտուիտիվ քննարկումների համար:

www.youtube.com/channel/UC4yjtLpqFmlVncUFE…

Վայելեք այս լուսանկարը:

Շնորհակալություն այցելության համար: