پرواز کوادکوپتر بر فراز آسمان

موتورهای براشلس- آموزش کوادروتور {جلسه ششم}

موتورهای براشلس

در این قسمت آموزشهای تکمیلی موتور براشلس رو آوردیم.

brushless component

 

موتورهای براشلس رو به دو شکل دسته بندی می کنند:

1-Inrunner  و Outrunner
2-سنسوردار و بدون سنسور(Sensor VS Sensorless)

نکته طلایی: در تمامی موتورهای براشلس آهنربای دایمی در حال چرخش است.

چیزی که واضحه اینه که در تمام موتورهای براشلس چون جاروبک حذف شده پس قطعا سیم پیچ ثابت است و آهنربای دائمی همیشه نقش روتور را دارد. حال در موتورهای Inrunner  که قسمت داخلی آن دوار است آهنربای دائمی در درون موتور میچرخد و استاتور در قسمت بیرونی ثابت است و در موتورهای Outrunnerقسمت بیرونی موتور دوران می کند پس آهنربای دائمی در پوسته موتور در حال حرکت است و سیم پیچ در داخل موتور ثابت است.

outrunner motor

ولی در موتورهای Inrunner آهنربای دایمی در مرکز موتور به همراه شافت موتور در حال گردش است و سیم پیچ در قسمت بیرونی ثابت است و نقش استاتور دارد.

Inrunner detail

 تعدادی از موتورهای براشلس قابلیت حرکت شافت و انتقال آن به پشت موتور را دارند تا در صورتی که بخواهید ملخ را در جهت عکس نصب کنید امکان پذیر باشد.

outrunner structure

تفاوت های موتورهای براشلس Inrunner و Outrunner:

1-ارتفاع و ابعاد موتورهای Inrunner  از Outrunner  بیشتر است. در شکل زیر مشاهده می کنید.

2-دور موتور(rpm) موتورهای Inrunner بیشتر و گشتاور آن کمتر ازOutrunner  است.

3-Kv  موتورهای Inrunner  بیشتر از Outrunner  است.

4-موتورهای Inrunner  نیاز به گیربکس جهت کنترل مناسب دور دارند.

5-موتورهای Outrunner سروصدای کمتری نسبت به Inrunner دارند.

6-موتورهای Inrunner نیاز به ملخ های پهن تری نسبت به Outrunner دارند.

outrunner and inrunner

لازم به ذکر است که تقریبا در تمامی موارد  از Outrunner  استفاده می کنیم چون هم نیازی به گیربکس ندارد و هم سروصدای کمتری دارد، وزن آن هم به نسبت کمتر است، بازده بالاتری دارد. شکل زیر یک موتور براشلس اینرانِر به همراه گیربکس را نشان می دهد.

inrunner gearbox

موتورهای براشلس رو اصطلاحا  موتورهای سه فاز هم می نامند. دو تاسیم که برای جریان استفاده میشه و یکی هم برای فیدبک به کار برده می شود.

موتور براشلس سنسوردار

در موتورهای سنسور دار از نوعی سنسور هال با خروجی آنالوگ  یا دیجیتال جهت تعیین دقیق موقعیت شفت استفاده می شود. این سنسورها را به شکل مختلفی می توان یافت که در شکل های زیر مشاهده می کنید.

hall

هچنین در شکل زیر سنسورهای لحیم شده روی برد را مشاهده می کنید.

سنسور هال

بعد از دریافت اطلاعات موقعیت موتور این سنسورها اطلاعات را به دیکدر ارسال می کنند تا به میکروکنترلر ارسال گردد.

4pole

شاید این سوال تو ذهنتون باشه که دیگه نیازی به موتورهای سنسوردار نیست وقتی موتورهای بدون سنسور کار میکنن؟؟

دلیل استفاده از سنسور کارکرد نرم تر در هنگام اوج گرفتن رباته. در هنگام شروع سنسورها با تشخیص دقیق محل روتور شروع بسیار خوبی رو دارن. همچنین اگر ملخ به جایی گیرکنه یا اتفاقی برای ربات بیفته سنسورها متوجه میشن و از خرابی موتور جلوگیری میکنن و موتور رو متوقف میکنن.

و اما در موتورهای سنسوردار و بدون سنسور به دلیل کار راحتر با موتورهای بدون سنسور و ارزان تر بودن از آنها استفاده می کنیم.

سیم پیچ های داخلی موتورهای براشلس هم معمولا بصورت ستاره ای می بندن چون هم آسونتره و هم سیم پیچی کمتر نسبت به اتصال دلتا دارد. هرچند دور موتور در اتصال ستاره کمتر از مثلثی است.

تعیین جهت چرخش موتور براشلس

 برای برعکس چرخیدن یک موتور براشلس کافیه فقط جای دوتا سیم متصل به موتور را عوض کنید. فرض کنید سه تا سیم پیچ ها را به ترتیب با 1 و 2 و3 نامگذاری کرده اید حال چرخش این سه تا سیم پیچ به صورت زیر است.

123123123123123

الان برقدار شدن سیم پیچ ها رو مشاهده می کنید که به ترتیب انجام میشه حالا فرض کنید که جای 2 و 3 عوض کردید و اتفاقی که میفته بصورت زیر است:

132132132132132

میبینید که باعوض کردن جای 2 و 3 عبارت 123 به عبارت 321 تبدیل می شود که کامل برعکس است و موتور هم برعکس می چرخد.

اتصال سیم پیچ استاتور به صورت ستاره یا مثلث

سیم پیچ های استاتور موتورهای براشلس را به دو صورت می پیچند که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارد. در زیر نمای کلی از این دونوع سیم پیچی را ملاحظه می کنید.

اتصال ستاره و مثلث در موتورها

در صورتی که به درون پوسته موتور نگاه کنید و یا اینکه پوسته آن را باز کنید مشاهده می کنید که اتصال مثلثی به صورت سه مجموعه سیم است که هرکدام به یک اسپیدکنترل وصل میشود و هرکدام از این سه مجموعه خود ترکیبی از مثبت و منفی است که به صورت دوتایی است. به شکل زیر دقت کنید.

اتصال دلتا در موتورهای براشلس

در اتصال سیم پیچ ها به صورت ستاره فقط سه مجموعه سیم مجزا داریم و سه تای دیگر هم به هم لحیم می شوند که نقطه خنثی مربوط به اتصال ستاره ای است.

اتصال ستاره ای در موتورهای براشلس

تفسیر شماتیکی شکل های بالا به صورت زیر است.

اتصال ستاره و مثلث در موتورها

به طور کلی موتورهای با اتصال ستاره بازده بالاتری نسبت به موتورهای با اتصال مثلث دارند. همچنین Kv موتورها با اتصال ستاره 1.73 کمتر از همان نوع موتور با اتصال مثلث است ولی گشتاور اتصال ستاره 1.73 بیشتر از اتصال مثلث است. مثلا اگر موتوری با اتصال ستاره دارای Kv=1000 باشد همین موتور با اتصال مثلث دارای Kv=1000*1.73 که معادل 1730 است می باشد. در اتصال ستاره سه تا سیم مثبت در یک نقطه به هم متصل شده اند و سه تا سیم منفی به سمت اتصال با اسپیدکنترل می روند. در اتصال مثلث سیم مثبت از هر مجموعه سیم ها به سیم منفی از مجموعه بعدی متصل می شود و هرکدام از این مثبت و منفی ها یک فاز را تشکیل می دهند که در مجموع سه فاز می شود.

در زیر هم چندتا از معروف ترین شرکت های تولید کننده موتور براشلس را مشاهده می کنید.

1-Emax Brushless Motors

2-KMS Brushless Motors

3-Electrify Brushless Motors

4-E-Flite Brushless RC Airplane Motors

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید:

 

 

 

7 نظر

  • جلال

    سلام و خسته نباشید. یه سوال داشتم میخواستم بدونم چطور میشه زمان پرواز مدل هواپیما دور موتور اونو با رادیو برعکس کرد که مدل عقب بره.؟ به غیر از اینکه جای دو سیم از اسپید به موتور رو عوض کرد. ممنون

    • قاسم قاسمی

      با سلام و احترام
      در مورد اینکه می خواهید موتور در حین پرواز برعکس بچرخد نکات مهمی هست که باید به اون توجه کنید.
      1- ملخی که استفاده می کنید حتما باید قابلیت چرخش در هر دو جهت را داشته باشد و مشابه ملخ های معمولی که فقط پولر و یا پوشر هستند نیست. یعنی اینکه اینگونه ملخ ها همزمان هم پولر هستند و هم پوشر هستند.
      2- استفاده از ملخ های دوجهته بازده را پایین می آورد و ممکن است قابلیت هایی که مدنظرتان بوده اقناع نشود.
      3- برای چرخش ملخ های دو جهته در حین حرکت و استفاده از دوطرف ملخ مورد نظر شما نیاز دارید که از اسپیدکنترلر های دوجهته استفاده کنید.
      موفق باشید

  • ئومێد

    با سلام

    واقعا عالی بود

    خدا خیرتون بده

    هه ر بژین

  • yaser

    مطالب فوق العاده عالیست … دمتون گرم

  • علی

    سلام من علاقه مند به یادگیری مباحث شما هستم امکان داره جلساتی که آموزش داده اید را به صورت پی دی اف ارسال کنید تا بتونم بهتر استفاده کنم تازه سایت شما را پیدا کردم
    ممنون

    • حامد قاسمی

      سلام دوست عزیز انشالا در آینده نزدیک این امکان نیز فراهم میشه

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Optionally add an image (JPEG only)