Что надо знать эйрсофтеру об электродвигателях (статья)

ADF 24-08-2008 15:12

перемещено из AirSoft



В рамках борьбы с безграмотностью, накидал еще одну статейку. Конструктивная критика и указание на ошибки (наверняка есть :)) приветствуются!

*****************************************************
Что надо знать эйрсофтеру об электродвигателях?

Довольно часто в темах о тюнинге эйрсофта попадаются заявления и советы о необходимости смены одного электродвигателя на какой-нибудь жутко фирменный тюнинговый, при этом причины обычно приводятся расплывчатые и невнятные: не имеющие под собой каких-либо конкретных цифр о том, что же стало лучше или почему было плохо?

Любой электродвигатель обладает следующими основными характеристиками:
- Потребляемая мощность
- Максимальный КПД
- Номинальная частота вращения вала
- Номинальный момент.

Потребляемая мощность электродвигателя определяется как произведение напряжения питания, которое подведено к щеткам (речь идет исключительно о коллекторных асинхронных двигателях постоянного тока - к которым относятся все без исключения двигатели, применяемые в приводах) на ток, протекающий через двигатель: P(Вт)=U(В)*I(А).
Максимальный КПД двигателя показывает, какая часть от подведенной энергии при номинальной нагрузке и номинальных оборотах преобразуется в механическую. КПД используемых в ЭПО коллекторных моторов составляет примерно 65..70%.
Механическая мощность двигателя есть произведение оборотов на момент: Pмех(Вт)=N(Рад/с)*M(Н*м), либо произведение электрической мощности на КПД: Pмех=P*КПД.

Стоит также сказать, что любой двигатель характеризуется зависимостью момента от оборотов - это называется механической характеристикой двигателя. У электродвигателей механическая характеристика «жесткая»: двигатель развивает примерно одинаковый по величине момент практически при любых оборотах вала, не превышающих максимальное значение. В зависимости от соотношения момента и оборотов, правда, значительно меняется КПД двигателя и потребляемый им ток. Так, например, при уменьшении оборотов двигателя потребляемый ток возрастает, а КПД падает (это очевидно из того, что произведение U*I (потребляемая мощность) возросло, а произведение N*M (механическая мощность) уменьшилось).

Как связаны конструктивные параметры электродвигателя с его х-ками

Габаритные размеры электродвигателя определяются в первую очередь количеством тепла, которое необходимо рассеивать в единицу времени. Предположив, что тип и КПД мотора фиксированы, масса двигателя линейно-пропорциональна его мощности. Отсюда следует первый важный вывод: максимальная достижимая мощность электродвигателей одного форм-фактора, КПД и массы идентична.

Соотношение числа полюсов ротора и статора определяет соотношение оборотов и момента на валу двигателя. Чем больше полюсов имеет ротор (соответственно увеличивается и число ламелей коллектора), тем выше будет номинальный момент двигателя и ниже номинальные обороты (при которых двигатель обладает наивысшим КПД).

Мощность постоянных магнитов статора определяет максимальный КПД двигателя, влияет на соотношение оборотов и момента на валу и на максимальную мощность. Двигатель со слабыми магнитами при прочих равных условиях будет вращаться с более высокими оборотами, но со значительно меньшим моментом. При попытке «нагрузить» мотор механической нагрузкой будет наблюдаться значительное снижение оборотов и значительное увеличение потребляемого тока с одновременным понижением КПД. Двигатель с мощными магнитами будет менее оборотистым и с более высоким моментом на валу. Мощные магниты являются одним из ключевых условий для возможности работы мотора на максимальной мощности.

Обмотки ротора характеризуются следующими основными параметрами: числом витков на зуб и активным сопротивлением. Между собой обмотки могут быть соединены двумя способами: звездой - у каждой обмотки один конец к отдельной ламели коллектора, а другой - в общий с другими обмотками узел, либо треугольником: к каждой ламели присоединен конец предыдущей обмотки и начало следующей. При числе полюсов более 3х конец и начало одной обмотки могут быть подсоединены не к двум последовательным ламелям, а через одну или несколько. В случае идентичного числа витков и толщины провода, соединение треугольником дает меньшее суммарное сопротивление, больший ток и бОльшую мощность при фиксированном напряжении питания. В заводских моторах обмотки всегда соединены треугольником.

Толщина провода и число витков связаны между собой, поскольку геометрическое пространство для обмотки фиксировано. Сечение провода всегда стараются максимизировать, чтобы максимально использовать доступное пространство: это снижает активное сопротивление обмоток и позволяет получить максимально высокий КПД, что в свою очередь позволяет снимать с мотора бОльшую мощность.

Провод обмоток может быть одножильным или многожильным. Многожильный провод проще мотать в домашних условиях (проще заполнить доступное для обмотки пр-во) и он дает чуть более высокий КПД за счет минимизации скин-эффекта, если использована, к примеру, высокочастотная широтно-импульсная модуляция питающего напряжения для плавного управления мощностью. Для коллекторных моторов обычно не актуально и поэтому обмотка выполнена в одну жилу.

Так как обмотки двигателя всегда занимают доступное пространство максимально плотно, максимальная мощность мотора не зависит от числа витков обмоток. Число витков определяет соотношение напряжения и тока при который двигатель развивает максимальную мощность. Двигатель с меньшим числом витков при неизменном напряжении питания будет потреблять бОльший ток и развивать более высокие обороты и момент. Двигатель с большим числом витков будет менее моментным и оборотистым при том же напряжении. Для работы с идентичной мощностью для маловиткового мотора требуется меньшее напряжение питания и больший ток, для многовиткового мотора - наоборот. При этом максимальная допустимая мощность обоих моторов будет одинакова и ограниченна условиями отвода тепла. Отсюда следует второй важный вывод: мощность мотора не зависит от типа намотки, тип намотки определяет лишь напряжение и ток, при которых двигатель разовьет свою максимальную мощность.

Дополнительным источником потерь и тепловыделения является щеточно-коллекторный узел. Контакт между щетками и вращающейся поверхностью коллектора обладает значительным активным сопротивлением, приводящим к нагреву. Кроме того, коллекторный узел создает дополнительное механическое сопротивление вращению вала, что также съедает часть мощности, преобразуя ее в тепло.

Что происходит с двигателем при перегреве

В случае перегрева постоянных магнитов статора выше определенной температуры, называемой точкой Кури, те резко теряют свои магнитные свойства (на то время, пока температура превышает точку Кури). Лишившись «опоры» на внешнее магнитное поле, в обмотках ротора резко уменьшается генераторное ЭДС, противостоящее ЭДС источника питания - что эквивалентно уменьшению реактивного сопротивления обмоток. Ток через обмотки резко возрастает и тепловыделение значительно увеличивается, при этом двигатель не начинает производить больше механической работы: его момент и обороты остаются неизменными или даже понижаются. Точка Кури для обычных ферритовых магнитов наступает примерно при 80 градусах, для неодимовых может превышать 120 градусов Цельсия. Таким образом, перегрев мотора выше определенной температуры крайне опасен еще более резким нагревом и последующим выходом из строя.

По внешним признакам определить перегрев мотора очень сложно: частота вращения на слух не меняется и двигатель продолжает работать, а резкое увеличение тока и усиление нагрева невооруженным глазом не видно - до тех пор, пока из мотора не повалит дым.

При нагреве обмоток ротора выше 130-150 градусов начинается разрушение лакового изоляционного покрытия поводов, возможны межвитковые замыкания, увеличивающие ток и интенсивность нагрева еще сильнее. И хотя медь проводов обычно не плавиться (гораздо раньше сгорают щетки коллекторного узла или предохранитель - если есть), обмотки даже визуально становятся более темными или черными, для восстановления работоспособности мотора требуется перемотка.
В случае перегрева коллекторного узла поверхность ламелей начинает покрываться продуктами сгорания щеток, что значительно повышает сопротивление контакта щетки-коллектор и приводит к еще большему увеличению скорости нагрева. Увеличение тока через обмотки также приводит к увеличению тока через коллектор. Прежде, чем начнут плавиться и гореть открытым пламенем ламели и щетки, зачастую начинает плавиться и гореть изоляционная основа под ламелями коллектора.

Подводя итог, следует важный вывод: перегрев электродвигателя приводит к еще более быстрому усугублению ситуации и мотор выходит из строя очень быстро, скорость процесса ограничивается лишь теплоемкостью элементов двигателя и потребляемой мощностью. В случае начала перегрева до опасной температуры мотор нагревается за время от 5 до 30 секунд. Однако мотор не начнет перегреваться без определенных к этому предпосылок.

Ситуации, приводящие к перегреву мотора

Электродвигатель может перегреться в случае нарушения условий его работы, приводящих к внутреннему тепловыделению сверх допустимого уровня. Увеличение температуры внутри двигателя растет в трех случаях:
- При нарушении условий внешнего охлаждения (внешнего отвода тепла);
- При превышении допустимого тока;
- При превышении допустимого момента на валу.

Предположив, что условия воздушного охлаждения мотора неизменны, тогда имеем два способа перегреть мотор: повысив напряжение питания (при этом возрастает и ток) и/или увеличив механическую нагрузку на валу. Конкретизируя ситуацию до случая с электроприводным автоматом, увеличение момента на валу достигается установкой более жесткой боевой пружины, а увеличение напряжения - установкой аккумулятора с бОльшим числом элементов или меньшим внутренним сопротивлением. В большинстве случаев подобный прием не приводит к каким либо ощутимым последствиям потому, что мотор в приводе с запасом и изначально не работает на полную мощность в целях продления срока службы, а стрельба ведется относительно короткими очередями и мотор не успевает нагреться до опасной температуры.

Чтобы сохранить условия работы мотора неизменными, необходимо обеспечивать неизменные значения нагрузки на валу и напряжения питания. При установке более мощной пружины для сохранения момента на валу двигателя следует установить шестерни с бОльшим передаточным отношением («моментные» ). При удачном подборе момент и обороты двигателя останутся неизменными (либо, по крайне мере, мало отличающимися от номинальных), однако будет наблюдаться некоторое снижение скорострельности, так как один цикл сжатия пружины будет происходить за большее число оборотов двигателя.

Чтобы легально повышать напряжение и момент без риска спалить движок, можно воспользоваться улучшением условий охлаждения двигателя: насверлить дополнительных отверстий в корпусе мотора и пространства вокруг него, установить на вал мотора небольшую крыльчатку для принудительной циркуляции воздуха, привинтить мотор к мощным металлическим элементам или радиаторам и т.д.

Подводя итог, можно сделать вывод относительно оправданности покупки «тюнинговых» моторов и их х-ках. Первое и самое главное: так как габариты мотора неизменны, максимальная мощность, которую можно снять с такого мотора, мало отличается от максимальной мощности штатного мотора. Положительные отличия могут заключатся в наличии в фирменном моторе более мощных редкоземельных магнитов и меньшем числе витков - такой двигатель будет обладать более высоким КПД, а максимальную мощность развивать при меньшем питающем напряжении. Однако, маловитковый мотор можно легко спалить, подав (к примеру) те же 14 вольт, которыми приходилось питать старый мотор для работы в паре со 140-ой (150-ой, 160-ой...) пружиной, так как двигатель с малым числом витков разовьет значительно бОльшую мощность. Таким же образом можно повредить саму механику внутри компрессора.

Отличия тюнингового мотора от штатного могут быть в подшипниках и общем качестве изготовления - но опыт показывает, что в подобных различиях 99% маркетинга и лишь 1% правды. К тому же, за моторы с маркировкой «aisoft» дерут в 2...3 раза больше, чем за такие же моторы в не специализированных магазинах. Поэтому прежде, чем менять мотор на другой, не мешает как следует подумать: чего такого вы не можете получить от штатного мотора, что надо непременно отваливать бабки за «волшебный» тюнинговый?

(С) ADF, 23.08.2008

Sir_c4094e 24-08-2008 17:57

Тааак... Где ссылки на источники, оформленные по ГОСТ? :D

Вообще, хорошая статья. Грамотно, только проблема в том, что моторы обычно продают под шикарными названиями типа "Magnum" (Super, Ultra, Mega, Giga, Quadro- по вкусу), а характеристики даже не всегда на корпусе можно найти. :( Итого в эирсофте есть только три типа мотора: Малый, средний, большой- от разных производителей. А что продают дороже за слово airsoft- это истина! :)
Где-то каталог моторов Siemens валялся, надо глянуть- может, подходящие габариты-параметры найдутся...

ADF 24-08-2008 18:53

quote:
"Magnum" (Super, Ultra, Mega, Giga, Quadro- по вкусу)

В этом вся ссуть маркетинга: главное чтобы звучало круто...

Подкину еще кое-какую информацию: если магниты в моторе - редкоземельные, то их выдает блестящая металлическая поверхность. Для повышения мех. прочности их покрывают никелем - в отличие от ничем не покрытого феррита, который серый. Т.е. если все-таки припрет брать более хороший мотор - то при возможности выбора ищите такой, в котором магниты блястят :) КПД движка с редкоземельными магнитами может достигать 80%, т.е. при одинаковом с обычным мотором нагреве можно будет снять до 20~30% бОльшую мощность.

John JACK 24-08-2008 21:19

quote:
Originally posted by Sir_c4094e:

Малый, средний, большой



Это не типы моторов, а всего лишь длина выступающей части оси, на которой крепится коническая шестерня. Влияет только на компоновку.

ag111 24-08-2008 21:25

Уже за электродвигатели статья :(

Sir_c4094e 25-08-2008 12:16

2 ADF:
Маркетинг лучше, когда спецификацией подкреплен, ИМХО. :) Всетки на 90% не разбирающихся (ну незачем всем знать электротехнику, электронику и прочее "электро") найдется 10% шарящих, которые не только купят, но и 50% из первой группы перетянут в покупатели. Правда, для этого нужно предлать действительно что-то стОящее. :)
...Эх, к этой статье бы да реальный тест-сравнение всех тюн-моторов... Да где возьмешь? :D

2 John JACK:
Арррргх!.. И я ж про это!.. :D Имелось ввиду, что при выборе тюн-мотора смотрят брэнд, а затем выбирают необходимый тупо по длине вала и величине шрифта в слове "Super", совершенно не зная, что в действительности из себя представляет тот, или иной. :)

ADF 25-08-2008 12:56

Пришлите мне разные моторы - сделаю тесты-сравнения :)

RAY 25-08-2008 13:03

quote:
Originally posted by ADF:
Пришлите мне разные моторы - сделаю тесты-сравнения :)

------------
Аха :) Поиметь моторчиков на халяву

:D :P

ADF 25-08-2008 15:18

Буду ими жужжжаать! :D

RAY 25-08-2008 15:31

quote:
Originally posted by ADF:
Буду ими жужжжаать! :D

------------
Правильно :) Для чего ж они еще
:D

dekan 26-08-2008 21:15

Кто-нить знает характеристики дмоторов с приводов?
Типа номинальная частота вращения, момент и т.п. вещи?

Shrike 26-08-2008 21:24

Где-то была, вроде, статья с какого-то иностранного ресурса, с тестами движков, где давались характеристики многих популярных моторов, типа оборотов на вольт, момент на валу, кажется, и еще много чего, не могу найти, может кто помнит такую, вроде на этом форуме ссылка проплывала давным давно.

ADF 26-08-2008 22:05

У среднестатистического мотора, типа 1000-ного или 700-ого, обороты и момент можно с высокой точностью прикинуть: обороты находим через скорострельность и передаточное отношение редуктора (должно получиться около 7-10 тыс в минуту или ~100-150 об/с), момент находим через потребляемую мощность, кпд и обороты - скажем для базового привода питаемого 7-ю банками получаем что-то типа: 8,4*10=84Вт, 84*0.7=59 Вт (мех), 59/150=0,39Н*М.

Более точных данных обычно даже сам производитель не дает - из-за нестабильного производства погрешность плюс минус лапоть, к тому-же любой ЭД может работать в довольно широком диапазоне оборотов и моментов - лишь бы не перегрелся.

Dewshman 27-08-2008 12:04

интуитивно подозревал что-то такое но внятно вкопаться во все это самому было лень

dekan 27-08-2008 11:53

Вот единственное что нарыл по данному вопросу в инете http://www.21stcenturyairsoft.com/motorguide.php

>59/150=0,39Н*М.
Судя по ссылке должно быть примерно 1-2 кг/см.... может КПД нижн чем декларируется?
К тому же ток в 10А по идее не должен быть постоянным -- при взводе пружины побольше, при прокруте пустого куска секторной шестерни сильно меньше, почти холостого хода.

ADF 27-08-2008 12:14

Там в таблице и обороты раза в 3-4 бОльшие приведены, зато в 2 раза меньший момент - т.е. мощность, выходит, примерно таже, но с оборотами и моментом что-то не так. Даже если предположить, что обороты указаны для холостого хода (работа двигателя без мех. нагрузки) - то рабочие обороты под нагрузкой обычно лишь на 25-50% ниже холостых, и цифра все равно получается нереальная. Учитывая, что даже у "моментных" шестерней передаточное отношение не превышает 9,5 (ЕМНИП).

И не понятно, при каком напряжении проводились измерения, с нагрузкой на валу тоже не все ясно.

PS: в моменте не поделить, а умножить. Векторно. Момент есть векторное произведение силы (в Ньютонах) на плечо (в метрах).

Alter 27-08-2008 23:11

АДФ ты, конечно, молодец, но.. *более хороший мотор - то при возможности выбора ищите такой, в котором магниты блястят КПД движка с редкоземельными магнитами может достигать 80%, т.е. при одинаковом с обычным мотором нагреве можно будет снять до 20~30% бОльшую мощность*... не всегда возможно заценить моторчег унутри :). Было дело, помучился я с мотором , песал здесь, скажу, что эти все расчётные правила летят к чертям. Мотал разными проводами так и сяк и в две жилы, пока не *попал* на нужный провод. Прикол, если мотать тонкими проводами, то мотор вращается медленней и как ты пишешь, должен выдавать большую мощность, но фиг, еле-еле вращало гир. А с большим диаметром провода (каким он был изначально) - просто дёргало при 8,4В, а при 12 -*чих-пых*.Тут дело более тонкое. Я к тому , что можно самому перемотать базовый двигун под необходимый вольтаж. Потому как правильно- *размеры оных неизменны*.
А вот магнит -это да, но есть исчо одна составляющая даже для сильных магнитов- нужно по-любому минимизировать зазор *статор*-коллектор.

ADF 27-08-2008 23:26

Alter:
Два пункта:
1. ты может не внимательно прочел материал :)
2. я перематывал моторы - и с подбором типа намотки знаком не понаслышке: да, та еще трахотня... :(

Теперь тоже самое подробнее:
Если в обмотке много витков - то падают и максимальные обороты, и мощность. Чтобы снять с такого мотора большую мощность - надо повышать напряжение, и порой значительно! Т.е. если у тебя конкретная батарея и конкретный компрессор (с конкретными пружинами и шестернями) - то и обмотка в моторе должна быть строго конкретных параметров: столько-то витков таким-то проводом. Да, вопрос точного определения-подбора числа витков очень сложен - но его решение, вроде как, не требуется: проще играть с параметрами питания и механической нагрузки... А если уж лезете в мотор - чтож, сами неприятности на свою ж. искали :)

Насчет зазора между статором и ротором - с т.з. магнитных цепей его надо делать минимальным, ОДНАКО в двигателях есть еще другой фактор - токи Фуко, которые при уменьшении зазора меньше какого-то значения приводят к понижению КПД. К сожалению, навскидку оптимальную величину зазора не скажу, но что-то в районе 0.3..0.6мм, если склероз не изменяет. Зависимость - от частоты пульсации магнитного поля обмоток ротора... ну или от оборотов, ибо все связанно напрямую.

Alter 28-08-2008 12:08

Прочёл беглым огём, *многа текста* :).

Я читал другого мущину типа .. блин, запямятовал, *Расчёт электродвигателей переменного и постоянного тока* , что то в этом роде, старая книга. Это я не пальцую, а просто нужда заставила. Так вот он тоже писал, что с повышением числа витков -мощность повышается, но падает число оборотов , с инета скачал книжку, кстати, в библиотеке дулю сунули канцелярские крысы с *на руки* :).
Я слазил в гости к модельщикам на сайт и вычитал , что они мотают на свои , примерно как наши, 22-24 витка, а провод не сказали, столько и намотал :). Прикинь-попал с первого раза(это после всей этой канители с намоткой) и чтивом *умных* книг.
Там же в книге вроде как писалось , что зазор должен быть 0.1... 0.15, но точно не скажу, а никак не 0.3, 0.6 -это ты чересчур хватанул. Сегодня, если распечатку ночью найду-скажу , а ссылко потеряло :)

dekan 28-08-2008 12:45

quote:
Originally posted by ADF:

И не понятно, при каком напряжении проводились измерения, с нагрузкой на валу тоже не все ясно.



Да, в общем-то это и меня смущало.

quote:
Originally posted by ADF:

PS: в моменте не поделить, а умножить. Векторно. Момент есть векторное произведение силы (в Ньютонах) на плечо (в метрах).



Упс, лажанулся с обозначением, сорри.

А вообще змерения момента на валу что-нибудь знает как проводить?

ADF 28-08-2008 12:20

Ну самый простой способ замерить момент - приделываем на вал поперечную перекладину, к перекладине - динанометр под углом 90 градусов, и на пару секунд включаем двигатель, только чтоб измерить успеть. Потом множим плечо на силу. Но это будет момент при нулевых оборотах - который будет отличаться от момента при номинальных оборотах.

Как я понимаю, все прочие методики предполагают использование специальных стендов и приспособлений...

ADF 28-08-2008 12:39

quote:
Originally posted by Alter:
Прочёл беглым огём, *многа текста* :).

Я читал другого мущину типа .. блин, запямятовал, *Расчёт электродвигателей переменного и постоянного тока* , что то в этом роде, старая книга. Это я не пальцую, а просто нужда заставила. Так вот он тоже писал, что с повышением числа витков -мощность повышается, но падает число оборотов...


Ну я тоже мельком читал книшки по ТЭМ, но такого там не встречал :)

Может быть если говорить о высоковольтных моторах - где активное сопротивление обмоток значительно ниже индуктивного и которые изначально НЕ работают на пределе тепловой мощности - то можно с повышением витков, нагружая мотор по моменту, снять с него бОльшую мощность. Но также можно нагрузить мотор по моменту вообще не перематывая - и снять с него бОльшую мощность :)

Но если мы момент не меняем, напряжением не увеличиваем - то с ростом числа витков мощность будет только падать. Много витков - выше сопротивление, меньше ток. Меньше произведение тока на напряжение - меньше мощность. У тех же товарищей моделистов наиболее мощные версии моторов в одном корпусе (обычно в каждом корпусе выпускается несколько моторов с разными обмотками) - те, у которых меньше всего витков. Знаю это на 100% :P

А насчет сечений провода - уже говорил, что оно является вторичным. Для нужных х-к выбирается число витков, а провод по толщине берется максимальый, который удасцо затолкать не повредив.

Alter 28-08-2008 14:12

Н.В. Виноградов и Ю.Н. Виноградофф(очевидно два братана) *Как самому рассчитать и сделать электродвигатель*. Там куча формул. Я пробовал по ним считать аирсофтные движки-хрень получается полная. Я ведь сначала по их расчётам поставил провод 0.35, крутило достаточно мощно , но очень медленно, с гиром испытывать сие не стал, пух-пух мне не нужен. Постепенно увеличивал диаметр провода, двигун встал вообще или запускался *от пальца*,число оборотов увеличивалось, но ведь и уменьшалось число витков, дошёл до провода 0.65-мёртво, потом засадил чуть меньше того, который был в базе 0.82мм. Стало дёргать, но не *таво*, а потом те 24 витка с 0.72. Мощность показалась ужасной :), и число оборотов увеличилось немеряно(она обрадовалась :)). Вроде ты прав по формулам, надо ich исчо перечитать, правда, у них всё привязано к проводам малых сечений, я так понял. Тогда странно, почему 0.82 мм с 18 витками не дали никакого результата ваще не при 8.4 В, ни при 12В? Купил и модельный двигатель с проводом >0.75 -вращалось очень быстро(15000обмин) , но пальцами останавливал, перемотал на 0.4мм ,тахометра нет , в три раза упало число оборотов, зато момент вырос-не остановить. Модельный не авиционный, а *машинковый*.Тут дело, може, в наводимой ЭДС и сопротивлении якоря, так что максимальный диаметр провода пихать не совсем верно!?

ADF 28-08-2008 14:59

quote:
Модельный не авиционный, а *машинковый*
Разницы нет, просто на "машинковый" сверху потом рубашку алюминиевую прикручивают - чтобы охлаждался в условиях плохого обдува. Правда, современная беспилотная авиация на коллекторных моторах уже давно не летает :P

Насчет 0.82 и 18 витков - может у него в первое мгновение щетки к коллектору пригорали, а через еще мгновение - напряжение на батареи просядало от большой нагрузки - двигатель тупо стартануть не мог? С такими параметрами обмоток это сварочный аппарат должен быть :)

PS: а еще тупо бывает - одну обмотку не так подключил, или есть КЗ между обмотками и железом ротора.

Alter 28-08-2008 18:09

Гир был куплен в магазине и не проверен сразу. Дома от стандарта 8.4 В не запускался, от 12В(автомобильный ак системы безопасности) тарахтел очень медленно. Диаметр провода был (когда ободрал) > 0.82 -не померил, оттого что гир с таким *мертвый* всё равно, пришлось лопатить. Т.е. он заводской был с таким проводом. Щётки пригорали это да , но больше стопорила вал пружина поджатия оных, я её потом ослабил-очень здорово жмёт. Думаю проц 10 съедает мощи на запуск. Перед каждой намоткой поливал БФ -2 всё , где могло быть *КЗ*. Если будет время и желание, попробую како-нить мотор на 0.76 перемотать.

ADF 28-08-2008 19:41

БФ-2 горит, однако, знатно :)
Я помню цапонолаком обмотки проливал - он правда тоже горит, но как-то без огня: просто выдымливается..

Но лак - это лишь очень вторичная мера, и нужен он скорее для улучшения теплопроводности и уменьшения вибраций обмоток (продляет срок службы). Заводские моторы залиты лаком на эпоксидной основе (Тразрушения>150градусов).

Наличие отсутствие КЗ надо проверять мультиметром - до соединения обмоток пайкой и до заливки лаком. Если коротит - перематывать без вариантов.

Alter 28-08-2008 20:26

Не , если подсушить трохи, то ничего. На эпоксидке -это когда уже окончательно уверен в результате. Так и проверял, подсоединяя к счёткам.

ADF 28-08-2008 23:28

слушай, не мог бы посчитать точное передаточное отношение базовых шестерней?

до сих пор совисть мучиет - может я все-таки неверно обороты-момент посчитал... Свой компрессор не скоро буду разбирать: на данный момент там все как часы работает и жрать не просит.

Shrike 28-08-2008 23:56

http://www..com/home/content/view/17/26/ статья на airsoftmechanics, там есть по некоторым наборам шестерен, эта же статья в переводе: http://www.black-wolf.ru/review/translation/airsoft_mechanics_gear.bwc

ADF 28-08-2008 23:59

нах перевод, у меня и с онглийским лады :P Но за ссылку спасибо, ушел читать.

ADF 29-08-2008 12:07

Действительно, приводят цифры пидераточного отношения типа 18.72, наверное цифры 8, 9 и т.д. - относительно части редуктора без учета редукции от самого мотора на моторную шестерню (хотя до сих пор бесит: моторной логичнее обзывать ту, что на валу двигателя).

Тогда обороты и момент выходят вполне адекватные тем, что приводились ранее. Т.е. под 25-30 тыс. оборотов и ~0.2 н*м.

Alter 29-08-2008 12:54

Давай диаметры твоих шестерён(делительный диаметр) и число зубъев, но это всё есть в *Деталях машин*.Проще пареной репы самому прикинуть. Я понял ты про что говоришь. Число оборотов моторчега без редуктора, который я лопатил, за 15000 точно(по-ощущениям), но никак не больше 20000(было с чем сравнить). Двигатель работает в перегруз, не думаю что там даже до 18 дотягивает, судя по диаметрам шестерён, хотя сам не считал(что имеем , то и *пашем*), из-за отсутствия пространства под создание большего передаточного числа. Есть гиры с планетаркой-они почётнее или надо 4 ступени делать вместо 3(в чуть больших габаритах), чтобы мотору жилось легче.

ADF 29-08-2008 13:13

Ты не понял. Передаточное отношение я знаю как считать, просто компрессор лень разбирать специально ради этого :) Может у кого на столе валяюцо обычные, не торк-ап, шестерни - и ему не влом посчитать... Хотя цифра для примера уже есть :)

Второе - по опыту знаю, что на слух определить обороты можно с погрешностью всего лишь 50-80% :D Думаешь, что там 10 тышь - трахометр показывает 20, думаешь, что 35 - трахометр показывает только 15.. :) Знаем, проходили.
Но на практике собственно обороты ЭД нах не нужны: обычно дстаточно знать ток, интенсивность нагрева и на слух :) оценить: крутит дрыгатель уверенно или же ворочает потрохи едва-едва, и только на свежей батарейке?

Alter 29-08-2008 13:46

А почему я должен разбирать свой? :)
Дык я и не определил точно-больше 15000 , но меньше 20000, за 25000 об -это уже для мотора напряг по нагреву и износу.
Наверное, сталкивался с таким? :)-садится батарея, гир тарахтит , потом через н -выстрелов -фсё. Привод полежит себе мин 5 -снова потарахтит минуту и так несколько раз, пока окончательный кряк. Хотелось бы , чтобы мотор выбирал свою мощность сразу. Очевидно, лучше вначале недогрузить, чем перегрузить :). И если у тебя при 8.4В(номинальное значение для этого мотора) -, допустим, 15000 об, а при 9.6-16000-17000(которую ты поставил), то нужен редуктор заранее с бОльшим передаточным, тогда привод будет стрелять хоть и медленней при посадке батареи, но так же уверенно и ..дольше. Тоже самое при установке более мощной пружины. ИМХО. Хочу сказать, что из-за ограниченности параметров самого мотора не *выбирается* весь *КПД* привода от его апгрейда по вольтажу.

ADF 29-08-2008 15:08

quote:
за 25000 об -это уже для мотора напряг по нагреву и износу.

Какая-то оторванная фраза непонятно к чему.
Сами по себе обороты к нагреву и износу имеют очень косвенное отношение - нагрев он от потребляемой мощности и КПД зависит, а износ - куда больше от момента (от силы, а не скорости).
Чисто технически двигатели такого типа, с валом в подшипниках, могут и 40 тысяч крутить не рыгая. Кстати, с ростом оборотов и понижением момента КПД до определенных пор имеет тенденцию расти, и лишь потом начинает падать - но уже за счет возарастания магнитных потерь на гистерезис роторного железа. А двигатель с двумя магнитными полюсами и тремя полюсами ротора - однозначно относится к высокооборотистым.

Но с тем, что при апгрейде потрохов лучше мотор помедленнее и потяговитее - согласен :P

Dewshman 29-08-2008 15:55

Господа товарищи неужели лень зайти на тот же варгейм и в картинке любого комплекта не посчитать зубчики на шестеренках?

ADF 29-08-2008 16:06

Ну такие дебилы мы, что с нас взять... :)

Eros 29-08-2008 18:50

ADF молодец. Все правильно в общем расписал.
Единственное, правда, "но" все-таки есть. Цена навороченных моторов типа Системы "Магнум" ИМХО все-же оправдана. Во-первых, из-за адски сильных (подозреваю, что редкоземельных :P магнитов), а так же из-за алюминиевого радиатора, более качественной сборки на подшипниках и т.д. На практике эти моторы показывают себа лучше конкурентов и тем более базовых двигателей при больших тюнингах.
Однако у подобных моторов есть и обратная сторона, о которой ты написал: они более прихотливы. Тот же Система "магнум" отказывает при неправильной эксплуатации чаще заштатного китайского мотора. Хуже только моторы ВФЦ :P


Обзор толковый. Единственное, про типы моторов я бы все же дополнил (короткий-средний-длинный). ЖЖ это сделал, правда.


Переношу в соотв. раздел.



перемещено из AirSoft

Alter 29-08-2008 20:48

quote:
Originally posted by ADF:

Какая-то оторванная фраза непонятно к чему.
Сами по себе обороты к нагреву и износу имеют очень косвенное отношение - нагрев он от потребляемой мощности и КПД зависит, а износ - куда больше от момента (от силы, а не скорости).
Чисто технически двигатели такого типа, с валом в подшипниках, могут и 40 тысяч крутить не рыгая. Кстати, с ростом оборотов и понижением момента КПД до определенных пор имеет тенденцию расти, и лишь потом начинает падать - но уже за счет возарастания магнитных потерь на гистерезис роторного железа. А двигатель с двумя магнитными полюсами и тремя полюсами ротора - однозначно относится к высокооборотистым.

Но с тем, что при апгрейде потрохов лучше мотор помедленнее и потяговитее - согласен :P


*Механические потери затрачиваются на трение в подшипниках, на трение щёток о пластины коллектора и трение якоря об воздух. В электродвигателях малой мощности (к коим можно отнести аирсофтные движки) при больших частотах вращения, механические потери составляют значительную часть общих потерь.
В электродвигателях малой мощности КПД резко падает. Для двигателя постоянного тока мощностью 2 Вт , КПД составляет всего 10%. Это значит , что 90% подводимой мощности затрачивается на потери в самом двигателе* (с). Т.е. я говорю о механических потерях вообще, а следствие оных -нагрев и износ. Имел ввиду подшипниковые узлы, которые представляют подшипники скольжения и при больших оборотах(как ты правильно сказал и про момент) износ будет происходить интенсивнее. Ну, так скажем, и сила и скорость идут вместе :). Ещё одна вещь, которую я заметил, что движок имел продольный ход вала , очень небольшой, но пальцами ощутимый. Интересно , может ли это влиять на х-ки ЭД?
И потом, *помедленнее и потяговитее* какими критериями обозначить, если габариты мотора (длина, число полюсов) всегда const! Т.е. как добиваются улучшений в этом направлении ?. В той же книжке написано, чем больше полюсов , тем потяговитее, но много провода туда не положить и я не заметил повышения мощности, когда и пятиполюсные перематывал от кареток принтеров для понта(маньячил :)). Введение редкоземельных магнитов и установку подшипников качения -не рассматривать! Исчо, в старом МК тоже говорилось ,что чем меньше диаметр ротора, тем больший кр момент можно развить. Это статьи про переделку моторов. Возможно,я мог напутать, пересмотрю статью за выходные. Это я всё к тому, что если не лениво. то можно и за тюн мотора сесть, как ты правильно взуказав в начале.

Crowkiller 04-09-2008 22:21

Моделисты давно ездят и летают на brushless моторах, интересно,почему прогресс не дошел до эирсофта?

Alter 05-09-2008 18:48

Писали, что безколлекторные моторы перегруз плохо держат и не любят часто прерывистой работы. Потом особенности устройства. Если *обычный* мотор можно вытянуть в длину, поместив в рукоять , то соответствующей мощности *эти* нужно дуть в диаметре.

Crowkiller 06-09-2008 19:53

большинство б/к при равных размерах мощнее коллекторных

Alter 08-09-2008 11:46

Мощнее, но у них есть *ограничение* по длине(точно не скажу , но все они короче коллекторных при одинаковой мощности), т.е. обычным коллекторным мотором ты можешь засчёт длины ротора эту мощность вытянуть, а Б/к надо тянуть в диаметр. У Б\к выше удельная мощность, соотношение *силы* на вес двигателя, потому их ставят больше на летающие модели.

old 20-04-2009 17:21

Так, наверно стоит вопрос задать в этой теме, вроде подходит.
Случилась у меня такая трабла - сломался электроГлок Цымовскикий
а конкретно кажется проблема в двигателе.
Все началось с того, что после очередного цикла заряд был вставлен аккум в пистолет, и аккум сразу начал греться. Стрелять уже не стрелял.
Разобрали, посмотрели, все шестерни крутятся, клина нет, нигде не закоротило, аккум живой, под нагрузкой показывает себя нормально. Двигатель запускается только с дополнительным питанием, аккума не хватает, жрет больше 10 А и взводит пружину не каждый раз. Сейчас глок лежит в виде запчастей в пакете, х.з. что с ним делать, как чинить. Может кто мерил, какой нормальный ток должен потреблять двигатель в таких глока?
Буду признателен, если кто что умного подскажет.

Alter 21-04-2009 15:24

Похоже, у тебя обмотка движка хряпнула, либо перемотай двигун, либо новый доставай.

ADF 04-01-2011 15:07

С опозданием в пару лет :D отвечу, так как тема информационная и наверное кому-то (издерко) нужна:

quote:
Originally posted by Alter:
Мощнее, но у них есть *ограничение* по длине...

Вранье!

БК бывают любых пропорций, в том числе идентичных коллекторным.

Верно - что при одинаковых размерах БК мощнее (раза примерно в два).

Соотношение оборотов-момента также бывает всякое разное.

Перегрузить (и спалить) можно любой электродвигатель независимо от его типа.

Единственный существенный момент - БК мотор работает только через электронный регулятор, который фазорпаспределением управляет. Фактически это значит, что ежыли мы хочим поставить в автомат БК мотор - придется менять всю электрическую схему подключений. С практической точки зрения - проще всего в пулемет. Но надо ли?! Мотор в ЭПО почти никогда не является лимитирующим (слабым) звеном.

suncro 20-10-2012 21:35

quote:
Originally posted by Crowkiller:
большинство б/к при равных размерах мощнее коллекторных

как ни странно но коллекторный двигатель со множеством мелких деталей - в массовом производстве дешевле и значительно проще в эксплуатации, но обладает меньшим ресурсом и более капризен - что более часто приводит потребителя к размышлениям о замене мотора ... а тут-то и вилы - других подходящих по установочным размерам и схемам включения электродвигателей для ЭПО просто нет ... ну по крайней мере мне такие неизвестны

ПС: а про мощность и номинальные значения я не понял зачем они Вам нужны в отрыве от шестерней и поршневой? Характеристика (частота от момента/тока) постоянного двигателя с независимым возбуждением в теории прямая линия. снять две точки и провести прямую и будет понятно на что ориентироваться. Первая точка короткое замыкание (напряжение есть - вал не вращается - т.е. вал удерживать) вторая точка холостого хода (напряжение есть , вал крутится). Чтоб двигатель не портить можно на напряжении в 2-3 вольта провести измерения и масштабировать до нужного напряжения . только от аккума этого делать не надо - используйте источник стабилизированного напряжения большой мощности + тахометр

ADF 17-11-2012 12:16

quote:
Originally posted by suncro:
как ни странно но коллекторный двигатель со множеством мелких деталей - в массовом производстве дешевле и значительно проще в эксплуатации, но...

Уже нет. БК-шники в массовом производстве и теперь по цене упали до уровня коллекторников или даже дешевле. Щеток в конструкции нет, а ведь это тоже расход материала. Регуляторы тоже существенно скинули в цене. Его компоненты, в общем-то, никогда особо дорогими не были - и сейчас ценник приблизился к реальной себестоимости устройства.

В приводах БК-моторы не появляются по прежней причине: мотор не является лимитирующим, а менять конструкцию и технологию производства автоматов ради очень сомнительной выгоды - никому нахрен не надо.

И даже срок службы коллекторника вполне приемлемый, если до предела его не грузить.