Интернет журныл о промышленности в Украине

Колекторні електричні двигуни радіокерованих вертольотів

Двигуни для радіокерованих вертольотів, за великим рахунком, діляться на два типи: бензинові та електричні. З першими все більш-менш ясно. Вони призначені для важких машин, які, в свою чергу, можуть використовуватися як для гри, так і в інших цілях. Безпілотні вертольоти з ДВС успішно виконують комерційні завдання і навіть прийняті на озброєння в деяких арміях розвинених країн. Наприклад, в Ізраїлі, де вони незамінні при зборі інформації і точкових атаках по терористичним угрупованням.

Електричні двигуни поки служать на апаратах, що випускаються виключно для розваг. Це обумовлено обмеженим польотним часом до повної розрядки і великою вагою акумуляторних батарей. Які, поки, є головним обмежуючим фактором при проектуванні радіокерованих вертольотів з електродвигунами. Однак, немає лиха без добра і, в силу простоти збірки і експлуатації, такі літальні апарати збирають вже по всьому світу, що безпосередньо позначається на розвитку галузі. Конкуренція висока, вартість доступна широкому споживачеві, ринок перспективний. А значить, є де застосувати і обкатати новітні технологічні рішення.

Таким чином, технологічно електровертолёти змінюються дуже швидко. Зовсім недавно їх начинка нічим не відрізнялася від звичайної електробритви, але, вже сьогодні, апарати верхньої цінової категорії мають на борту справжні керуючі комп'ютери. Вже не кажучи про найсучасніші сплавах на основі титану і алюмінію. Однак, серцем цієї іграшкової авіації, як і в "дорослому" світі, залишається мотор.

У радіокерованих вертольотах на електричній тязі використовуються електродвигуни постійного струму. Силову установку живить акумуляторна батарея, що розміщується тут же, на борту вертольота. Зрозуміло, машина з електричним двигуном має певні переваги перет таким же апаратом з ДВС: не потрібне спеціальне паливо, нижчий рівень шумів і вібрацій, не забруднюється навколишнє середовище, силова установка більш надійна і практично не потребує обслуговування. Її ресурс в рази вище бензинового двигуна, вона не реагує на зміни температури навколишнього середовища і не вимагає спеціальних навичок з експлуатації. Запуск радіокерованої моделі вертольота з електродвигуном здійснюється швидше. Процедура менш трудомістка, ніж у випадку з бензиновим агрегатом. Натисканням декількох кнопок навіть новачок зможе відправити гелікоптер в перший політ (правда, не факт, що зможе вдало завершити маршрут, але це вже не залежить від типу двигуна).

Однак, при всіх перерахованих вище достоїнствах, електричні вертольоти мають кілька серйозних недоліків. Головний з них - низька енергоозброєність електродвигуна, який більшу частину енергії витрачає на перевезення акумуляторів, які його ж і живлять. Це загальна біда всіх рушіїв на електричній тязі. Тому, конструкторам доводиться застосовувати різні хитрощі для полегшення конструкції, що в свою чергу, позначається на міцності апарату.

Полегшена конструкція радіокерованих моделей вертольотів не в змозі витримати невдалі посадки, які неминучі у новачків. Наступна причина - це обмежений час польоту, як правило, це приблизно 5 хвилин. По завершенню часу польоту необхідна перезарядка бортовий акумуляторної батареї.

Іноді навіть встановлюють на сьогоднішніх радіокерованих моделях вертольотів такі незвичні мотори як реактивні турбіни. Однак на першому місці стоять електричні двигуни. Якими бувають види електродвигунів для радіокерованих моделей вертольотів? На практиці існують дві основні види електродвигунів. Це - колекторні і безколекторні електродвигуни. Найбільше поширення в моделизме, а саме радіоупраляемие вертольоти мають колекторні електродвигуни постійного струму.

Колекторні двигуни є найпростішими при виготовленні і використанні. Щоб включити даний двигун досить тільки підключити до батареї. Управління оборотами двигуна відбувається при зміні підводиться до мотору напруги. Напрямок обертання двигуна буде змінюється, якщо змінювати полярність струму. Також простими і недорогими є регулятори і контролери, які використовуються при управлінні колекторного двигуна. За розмірами дані двигуни підрозділяються на підкласи. При змаганні в правилах обумовлюються саме ці характеристики двигуна. Розмір двигуна визначає його клас. Двигун 300-го класу має довжину корпусу 300 мм. Найпоширенішими є двигуни 400-го класу. Для таких двигунів робиться більшість літаючих моделей. Електромотори для моделей випускають різні фірми. Чим вище розмір - тим природно вище потужність.

Далі слід номінальну напругу двигуна, при покупці двигуна на цю характеристику слід звернути увагу. Якщо у двигуна робоча напруга 4,8 вольта, то ці цифри вказують кількість акумуляторів у батареї для роботи цього двигуна. Двигун з такою напругою працює від четирехбаночной акумуляторної батареї. Ці цифри досить орієнтовними і двигуни здатні прекрасно працювати навіть при підвищеній напрузі. Як завжди, при збільшенні банок на батареї збільшується потужність, ніж рекомендовано по паспорту. Отже, додаткову потужність можна отримати без збільшення ваги і розміру двигуна.

Як правило, не дуже дорогі електромотори випускаються без підшипників, замість них використовують бронзові втулки. Коли головним фактором вибору електромотора є ціна, то використання бронзових втулок є цілком прийнятним рішенням. Двигун на підшипниках вибирають тоді, коли цікавить ККД. Ці двигуни позначаються символами BB (Ball Bearing). Посилюючи магнітний потік від постійних магнітів двигуна ми підсилюємо потужність двигуна. Для цього навколо корпусу двигуна роблять додатковий магнітовод виконаний як широке металеве кільце. Маркування двигунів - "Turbo" або "Race".

Виділяють особливо двигуни 480 класу. Двигуни цього класу мають розміри приблизно рівні розмірам моторів 400 класу, тільки вони при цьому мають значно підвищеною потужністю. Виходять свого роду посилені 400 двигуни. При обмежених розмірах ставлять такі двигуни, коли потужність є основним фактором. Щітковий вузол у таких двигунах відкритий, що покращує їх охолодження і заміна щіток робиться можливою.

При роботі колекторних двигунів поступово зношуються графітові щітки і метал колектора, за якими відбувається ковзання щіток. Щітки необхідно періодично замінювати, двигун необхідно ретельно відчищати від графітової і металевого пилу. При тривалої інтенсивної роботи необхідно також протачивать колектор, це компенсує його нерівномірний знос. Після заміни щіток і очищення колектора, двигун бажано попрацювати при зниженому навантаженні, щоб щітки притерлися до колектора. Таку процедуру слід застосовувати і до нових двигунів. Для обкатки двигуна застосовується нетривалі робота його в дистильованої воді.

В основному підвищення характеристик двигунів досягається за рахунок використання потужних рідкісноземельних магнітів, а також використання підшипників, прецизійним виготовленням колекторного вузла. Колекторні двигуни, як правило, поступаються безколекторним моторам.

Колекторні двигуни, як правило, поступаються безколекторним моторам

Якими бувають види електродвигунів для радіокерованих моделей вертольотів?