Как работают бесколлекторные ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ? Вентильный двигатель. Понятное объяснение!
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 8 พ.ค. 2024
- Сегодня будем разбираться с вентильными бесколлекторными электродвигателями постоянного тока. Выясним как они устроены, зачем им нужна сложная электроника для работы, и есть ли в них смысл если им нужна сложная электроника. Также узнаем почему они так странно называются и чем они всё-таки лучше коллекторных моторов.
💪 Поддержите канал на Boosty: boosty.to/hidev
📟 Моё оборудование: www.hi-dev.ru/ali/moe-oborudo...
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ ТАКЖЕ ПОСМОТРИТЕ ▽
► Двухфазные электродвигатели: • Как работают ЭЛЕКТРОДВ...
► Двигатели переменного тока: • Как работает двухфазны...
► Почему микроконтроллеры умные: • Логические элементы. С...
► Плейлист для начинающих любителей электроники: • Электроника для начина...
► Плейлист электронные компоненты: • Электронные компоненты
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ СОДЕРЖАНИЕ ▽
00:00 - За бесколлекторными двигателями будущее
00:53 - Устройство электродвигателей
01:53 - Зачем нужны предохранители?
03:48 - Нормальный интернет
04:56 - Обмотки вентильного двигателя
06:17 - ESC регулятор оборотов
07:29 - Определение положения ротора
09:32 - Преимущества вентильных двигателей
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ КОНТАКТЫ ▽
▶ Дзен: zen.yandex.ru/hidev
➦ Наш сайт: www.hi-dev.ru/
☺ Группа в ВК: hidevru
🤝 По вопросам рекламы: hidev@avtormedia.ru
#электродвигатель #hidev - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
Таких каналов как ваш практически единицы на всём пространстве интернета, популяризация науки и техники - это важная задача в образовательном деле населения.
В русскоязычном сегменте ютуба - да, в англоязычном - нет.
Да много каналов по любым научным темам если интересуетесь от истории и палеонтологии, до электротехники и квантовой физики. Было б еще свободное время их смотреть)
Запах стертых щеток? Значит много положительных эмоций связано с ним) Давно интересно было узнать как эти бесщёточные двигатели работают. Мне нравится ваша подача информации. Спасибо за труд!
Да я думаю ответ кроется в детстве. Старые советские игрушки завода Огонёк. От них как раз так и пахло.
Все очень просто - это очень просто.
Главный минус без датчиковых моторов, это то что он не может стартовать при большой нагрузки. Поэтому в транспортных средствах стоят безколекторники с датчиками, а вот в коптерах и самолетах стоят бездатчиковые ибо при старте у них нет большых нагруззок.
Многие на электровелосипедах не используют датчики холла. Нужен просто соответствующий контроллер.
@@SergeyElectron-vt7np Видел я такие с нагрузкой с места не трогаются, чуток подтолкнуть надо )) С датчиками такой проблемы нету.
Они могут стартовать при той же нагрузке что и с датчиками. Но страдает плавность старта. Контроллер пробует подавать питание на фазы чтоб добиться поворота ротора, понять его положение и сориентироваться. Поворот еще может начаться не в ту сторону, тогда приходится менять план. Если контроллер электросамоката переключить в бездатчиковый режим, то так и получается - дерганье в самом начале движения. А момент на старте такой же
@@intelektum ты может видел, а я слава Богу, уже езжу 10 лет на таком транспорте, и ничего там не нужно подталкивать. Сел и поехал без всяких датчиков. У мотор-колеса много полюсов, за счет этого у него огромный крутящий момент, и тянет он также как и сдатчиками. С двух или четырехполюсными может так и не сработало, там обороты высокие. У меня максимум на холостых 700 об/мин. Он даже трогается с двумя взрослыми людьми при мощности 600 Ватт.
@@intelektum "видел я такие с нагрузкой с места не трогаются, чуток подтолкнуть надо )) С датчиками такой проблемы нету" - в этом раньше был большой минус синхронных двигателей, пока не придумали датчики холла)
Такие видео надо поддерживать комментарием👍
согласен!
Подтверждаю!)
+
Такие комментарии нужно поддерживать лайками😂👍
Такие видео надо подержать коментом+лайком+подпиской
Спасибо большое , за ваш впечатляющий труд . Я сам электрослесарь, тружусь на вахте. И вот такие образовательные ролики как ваши очень помогали , к примеру разобраться с инвекторными сварочными и плазменным резаком . Думаю все таки надо будет проходить курсы по схемотехнике и ремонту электроники
Я не давно перебирал все что должно пригодится и в одной из коробок нашел моторчик, коллекторный, с двумя магнитами, ему 46 лет!!! Когда то в 7 лет, живя в деревне это была мечта). Было много конструкторов металлических и хотелось их механизировать, и в один прекрасный день мне его привезла мама!!! Я был самый счастливый ребенок на земле!!! Да, многое уже изменилось, моторчиков было много всяких разных, но этот самый дорогой!!!
а ты детям своим принес такой моторчик? если конечно ты не эгоист.
@@MrUzaren у меня девки, им они не интересны, а моторчиков хоть опой ешь)))
@@user-bt7dn7lc1k я ж написал моторчик и детям в фигуральном смысле. Ну принеси им айфоны. Будут тебя помнить потом как ты своих.
@@MrUzaren и вырастут халявщицами ка все кому приносили так
и взяточницами
@@AndreyLaran халявщиками растут глядя на пример с родителей, а взяточницы это уже категория общественная. Типа а России да, если чиновник то взяточник, а в Германии такого не будет.
Просто, понятно, в общем тот, кто писал текст не только разбирается в предмете, но и может доступно объяснить. Что дорогого стоит.
Однозначно лойс👌
Большое спасибо за понятное объяснение работы безколлекторных двигателей!
Лет двенадцать мне было(сейчас мне 36), когда я впервые увидел бесколлекторный двигатель. И тогда ума мне не хватило чтобы понять что это такое, и как оно работает😅
Двигатель стоял в музыкальном проигрывателе "Лидер". Там катушки стояли по кругу статера, а ротор имел кольцевой магнит. Проводов из него выходило больше чем три. Точное количество не скажу. Зато помню что снаружи у него было три геркона. И только благодаря этому видео (спустя столько лет) я понял для чего они нужны были, герконы те 😂
Спасиб Коль, столько интересных вещей узнал за эти четыре года 😊
ещё такие двигатели стояли в видеомагнитофонах
Охх Столько лет тебя гугл и яндекс банил
Соболезную 🤷♂️
@@NekenVoldemarovich а ты думаешь что я все эти годы ломал голову над устройством того двигателя? Я про него забыл максимум через день. И вспомнил пока ролик смотрел 😂
@@kurasovSerg ну хз как там у тебя было
@@NekenVoldemarovichсоболезную твоему токсичному уровню сознания, дай знать когда Альцгеймер у тебя начнется от стертых со зла последних нейронов. А да, вряд ли сможешь
Благодарность и респект автору! Вед эти моторы сейчас реально везде и полезно понимать их одновременную простоту и сложность устройства👍👍
Интересно и познавательно. В СССР первый электровоз с вентильными тяговыми двигателями ВЛ80в-661 был построен еще в 1970 году, позже в 1975 еще 2. Но система управления была сложной и имела большое количество отказов, в итоге работы по этой серии были прекращены.
Как всегда всё понятно и интересно, спасибо за работу
Спасибо таким людям как ты.
По сути, бесколлекторные двигатели (BLDC) - те же трехфазники, только частота переключения фаз определяется контроллером. И, как следствие, контроллер является еще и частотным преобразователем, позволяя регулировать скорость вращения мотора. В случае обычного мотора это не так-то легко.
И еще - из-за того, что статор и ротор поменялись местами, вращающий момент у BLDC выше, т.к. ось теперь соединена с корпусом, на котором магниты.
Минус таких моторов - большое тепловыделение на транзисторах, когда скорость большая. Я так один контроллер уже спалил (штатный радиатор не справился).
Сила действия равна силе противодействия. То же и с моментами, что на роторе, что на статоре момент одинаковый, не важно к чему ось подключать.
@@azlktune, если катушка подвижная, то из-за коллектора большой ток там не пропустить. А в случае BLDC токи там серьезные (контроллеры на 40 А бывают).
@@shurovik2987 не думал, что щетки лимитируют ток. Полно мощных щеточных моторов существует и ток обычно ограничивает теплоотвод от обмоток. У того-же стартера автомобильного сотни ампер через щетки текут без проблем.
@@azlktune, у стартера кратковременный режим работы. А тут постоянно нужно подавать ток. При таком режиме щетки быстро сотрутся. Они ведь угольные, а не чисто металлические.
@@shurovik2987 Щетки металло-графитовые. Ресурс их такой, что у вентилятора печки, например, который работает все время эксплуатации машины, щетки переживают саму машину.
Вы же говорили про то, что щетки ограничивают мощность, так как раз режим работы для щеток роли не играет, у них теплоемкости нет, а вот для охлаждения обмоток он как раз важен. Так что тут стартер еще более показателен.
Ухты, видео спустя три дня!)
Все хлопают стоя, за такое трудолюбие.
Спасибо. Наглядно, доступно, интересно. Как всегда!
Есть треугольник, а есть звезда. Не так подключишь - мотору 3,14зда
ЭлектроПушкин. ))
Суперканал. С тобой наверное ещё с первых тысяч подписчиков. Уже тогда было понятно, что с такой подачей этот канал будет миллионком.
Коротко и понятно. Спасибо.
В связи с грядущей покупкой моноколеса было особенно интересно во всём этом разобраться. Категорически жажду подробностей, как по работе таких моторов, так и по контроллерам, чтобы понимать их устройство.
Офигенно объяснил, спасибо !
Спасибо за понятное и краткое объяснение. Как всегда.
Всё понятно, относительно коротко наглядно. Спасибо за видео!
Благодарю Вас за Вашу работу. Интересное и полезное видео.
Спасибо за познавательный ролик! Молодцы! Успехов!
Думаю, в историческом контексте, немаловажную роль здесь сыграла не только электроника для управления таким двигателем, но и изобретение неодимового магнита
Поправка: речь идёт о бесколлекторных синхронных двигателях переменного тока. Сами по себе, бесколлекторные двигатели давно покорили мир и являются самыми распространенными, но речь об асинхронных двигателях, так как питаются от 3 фаз сети)
точно не асинхронный. на синхронный похож, но все равно его выделяют отдельно.
@@arcsin1474 так вентильный это по сути и есть синхронный двигатель, только с современной системой пуска - датчиками холла.
вообще двигатели коллекторные, вентильные и синхронные очень похожи по принципу действия, в отличии от асинхронных.
вы включите безколлекторный (синхронный, асинхронный неважно) к 3-м фазам обычной сети через понижающий 3-х фазный трансформатор и он заработает так же. Но обороты будут под стать частоте сети.
А вот про вентильные разжуйте нам что это за класс отдельный? Скорее не вентильные двигатели, а имеете ввиду вентильный драйвер?
Самый супер понятно как всегда!👍
Спасибо за очень интересное и полезное видео !
Благодарю за видео!!!)
Отличный ролик, спасибо за информацию
Очень нравится что автор стал показыватся в кадре )
Недавно нашел ваш канал, интересно и полезно, ну прямо таки золото. Было бы очень круто увидеть от вас видео про современные передатчики свч диапазона. Сейчас по ним диплом пишу и инфу искать проблематично и скучно
Спасибо за интересное видео.
Удачи!
Видео как всегда топ! Лайк, подписка!
ОООчень полезное видео! 👍👍👍
Очень нравится видео, все разжовано до мелочей 🎉❤
Спасибо за видео 🙏
Отличная подача материала.
Классное видео! Даже рекламу не перематывал ))
Спасибо за полезный и подробный ролик
Годнота подъехала😊😊😊😊
Ясно-понятно, спасибо.
Очень понятное объяснение! Спасибо!
дааа. тёплый ламповый запах щеток =)
Прекрасный канал, спасибо автору, мнеб такую информацию лет 30 назад)
В коллекторном двигателе, угон между магнитном полем статора и ротора, практически всегда находиться в идеальном положении чтобы создавать максимальную тангенциальную силу. В бесколлекторных приходиться мерить ток в фазах и через преобразование Кларк, узнавать направление этих векторов , а потом, учитывая индуктивность катушек, подстраивать в реальном времени ток фаз, под положение ротора, чтобы был максимальный кутящий момент. Подробнее гуглится как векторное управление или foc.
Кстати, бесколлекторные двигатели не самые совершенные как я знаю, а самые совершенные это IPMSynRM
IPMSynRM коллекторный или синхронный обмотками возбуждения намного лучше, чем любой БЛДС или другой бесколлекторный, если нужно работать в широком диапазоне частот вращения. В частности, к примеру, в электротранспорте.
IPMSynRM - а вот тут всё недостатки БЛДС и других бесколлекторных практически решены. Но и управление очень сложное, ООООЧЕЕННЬЬЬ.
@@user-ik1vb6fg8b чем оно сложное, если для системы управления по сути это тот же синхронник с постоянными магнитами?
@@micromaster4405 тем, что для управления в широком диапазоне частот вращения и мощности нужна сложная електроника.
А коллекторный ДПТ с обмоткой возбуждения вообще только регулировкой напряжения статора и якоря управляется. Что и исползуеться в тяговом транспорте ОЧЕНЬ ДАВНО, задолго до появления полупроводников.
@@user-ik1vb6fg8b электроника нужна обычная, стандартный трёхфазный инвертор, а вот алгоритмы да, могут быть сложнее чем для коллекторных машин, хотя и там и там идея ослабления поля для режима постоянства мощности не нова
@@user-ik1vb6fg8b не сильно сложнее сама электроника для IPMSunRM, там только датчики тока на фазах добавились. Микроконтроллера хватит stm32f407, а вот код да, код посложнее будет.
Вообще тоже самое векторное управление, просто когда двигатель достигает определенные обороны, угол опережения магнитного поля статора подстраиваеться теперь под зацепление не с магнитами, а с анизотропией магнитного поля железа.
Интересное видео, спасибо!
Даёшь видос про векторное управление!
10:13 коллекторный двигателя не всегда останется наших сердцах❤
Прошу продолжение этой темы.
Хорошее видео, спасибо
Видео понравилось, лайк поставил, комментарий написал!
Спасибо за видео.
у коллекторных движков остался один плюс (последний): их проще чинить. Стиралке 20+ лет, щетки менял один раз.
На машине возрастом 25 лет и с пробегом за 300тыщ ни в одном из электромоторов щетки не стерлись. А вот в более новых машинах с бесщеточными вентиляторами платы управления мрут довольно регулярно. Так что надежность бесщеточников - большой вопрос.
@@azlktune Платы могли сделать на грани параметров компонентов, из-за чего они быстро сломаются. С светодиодными лампами такое часто воротят, чтобы они из-за одного элемента становились неработоспособными.
Напряжение питание может быть разное, и тип тока.
Аналогично, правда ещё не менял ни разу 😊
5:40 На бездатчиковых двигателях я думаю обмотка включена звездой. Потому что у треугольного все обмотки запитаны. При питании одной обмотки две другие включены между собой последовательно и подключены к этой паралельно. И считать положение не удастся.
однозначно лайк!
Еще есть нюанс, почему коллекторные моторы в определенных местах применения могут быть лучше, чем бк.
Это крутящий момент:
В коллектроных моторах он достигает наибольших значений со старта, поэтому полностью остановить его рукой (даже у маленьких модельных двигателей) довольно трудно.
У бк моторов со старта крутящего вообще почти нет (если он без датчика холла конечно), и контроллер просто уходит в защиту.
Зато на 80% от максимальных оборотов, выходя на свою мощность, он выдает сумасшедние показатели)
Да, должен сказать, что разница в мощности у них колоссальная) там, где коллекторный мотор трудится и потребляет огромные токи, бк система, при много меньших размерах двигателя, работает почти вхолостую.
Так что, думаю, очевидно, за чем наше будущее)
0:54 ВентИльный двигатель - опечатка на картинке
1:28 Как пишет интернет поля и притягиваются и отталкиваются , в зависимости от многих факторов. 👍👍. Для молодого поколения прогрессивных манагеров прямо таки требуется как можно больше подобных видео . Низкий поклон и респект за настойчивость и усилия в сфере просвещения.
Как пишет интернет это война.
Агрессивных манагеров.
В СССР магнитные поля и электрополя я в школе проходил. Сейчас этому не учат? Жальс.
Красавчик ,аж захотел научиться у вам
Не везде нужны вентильные двигатели, много где коллекторников достаточно и по ресурсу, и по остальным параметрам. Всякие там стеклоподъемники и актуаторы в автомобилях - работают считанные секунды и ресурс по щеткам не вырабатывают за все время жизни машины. Да и щетки сейчас служат очень долго.
На самом деле, современные датчики Холла - не такие уж и огромные. Особенно, в сравнении с весом самого мотора. А вот то, что нужно тянуть отдельный кабель к этим датчикам - уже проблема именно для летающих устройств. На автомоделях и электросамокатах ставят датчиковые моторы. Да и на серьезных авиамоделях - тоже.
А для чего холлы на дронах? Там нет при старте огромных моментов как в наземной электротехнике.
Ни разу не видел авиамодельных бесколлекторников на датчиках. Если такое есть - используются автомодельные моторы, там, обычно, идеальный контроль момента на малых оборотах - возможно, для каких-то крупных дронов это критично. . @@kotnapromke
Супер, очень грамотно, слушал как песню😊
Всё чётко и понятно! Даже школьники легко поймут!
Управление на самом деле не очень сложное. Видел схемы, где управление идёт аналоговым сигналом, в зависимости нюот напряжения и полярности устанавливается направление и скорость вращения. Из аналогового управляющего сигнала и компаратора получается шим, дальше он идёт на аналоговые коммутаторы, управляемые логическим сигналами от датчиков положения, с выхода уходят сигналы на выходные каскад с биполярными транзисторами
когда меняешь щетки на двигателе в 170 кВт и их пытаешься притереть, чтоб не искирили, запах уже не так важен))) а видео как всегда интересное и полезное.
Главное чтобы электроника была надёжна,а то ключи в драйвере через год сгорят и всё или сам контроллер.А щетки в моторчике отопителя салона 25 летней иномарки были стёрты наполовину и коллектор почти без износа.Качество и надёжность были на высоте.За видео спасибо,как всегда познавательно .
Может быть иномарка из тёплых стран, и часто отопитель не включался😀
@@valentinvalentin4791 в холодной стране сыростью и препадами теператур лектроника еще быстрее сдохнет чем коллектор колекторника
так что ен аргумент про теплые страны
Привет,очень интересное видео как для меня,я сейчас пробую здетать самодельный bldc двигатель,и посмотреть твое видео было очень полезно и интересно.Спасибо.
Сними ролик про видеокамеру, как она работает и какие компоненты для неё нужны. Например как из старого телефона отпаять камеру и её куда-нибудь применить.
Спасибо вам за познавательное видео!
Спасибо за интересное видео!
Из плюсов БК двигателей можно отметить ещё возможность сделать двигатель с огромными оборотами. У меня у самого есть модели, в которых такой маленький моторчик развивает под 80к оборотов и 740Вт, то есть 1 лошадь. Ну и скорости у моделей соответствуют...
Не жалко лошадку? Заставлять крутиться несчастное животное с частотой 80к. о.О
Хороший обзор 👍
А я тащусь от сгоревших щеток и прогоревшего коллектора😂
Классное видео. Иногда задумываюсь, над тем как описывается работа того же контроллера, который через ЭДС определяет параметры внутри двигателя, но вскоре вспоминаешь, что МК это за миллионную (мкс) или даже миллиардную (нс) долю секунды
Запах старого коллекторного моторчика с двумя магнитами из игрушки времён СССР - запах детства, а ещё этот самый визг, который они порой издавали.. 😢
Такое ощущение, что прослушал бездумную начитку машинного перевода.
В чём преимущества перед коллектором? Контакт плохой у коллектора? Ну так у бесколлекторного надо с собой 6 силовых транзисторов таскать и контроллер. Это точно лучше? Почему?
Как в схеме "звезда" можно запитать только одну обмотку? Базовая электротехника тоже мимо?
Старт моторов без датчика вообще дичь. Про мотор коптера - бред вместо объяснения (там контроллер сначала выставляет роторы, а потом начинает их плавно разгонять), старт мотора самоката вообще не осилил.
В общем если нужна каша в голове - отличное видео! Если хотите всерьёз разобраться - не тратьте тут зря время.
Класс 👏👏👏👍👍👍
Магниты из неодима, теряют намагничиние от нагрева и ударных нагрузок, это тоже можно вписать к минусам блдс.
-Чуешь?
- А?
- Чуешь?!
- Что?
- Запах... Чувствуешь запах? Это щётки, сынок. Больше ничто в мире не пахнет так.
Обожаю запах палёных щёток поутру. Так пахнет победа!
Как я кайфую от твоих видео👍👍👍👍 где еще лайки поставит?
Лайк и коммент занёс. Спасибо
Спасибо
Лучший канал
зачот. спасибо.
Жаль что в этом видео вы не попробовали поуправлять этими моторами( Драйвер стоит дорого, а самому никак не получается сделать.
А ты пробовал делать?
да( @@clydewarrior2255
Мощно мощно
Гениально
Не канал, а кладезь знаний в лёгкой подаче
Интересно!
У таких бесколлекторных двигателей есть ключевой параметр KV. Суть которого не совсем очевидна. Хорошо было бы рассказать про него здесь тоже.
Коллекторный двигатель прост в управлении. Им можно управлять без электроники ( вопрос о кпд тут уже не стоит ) можно также управлять контроллером, что повышает его КПД и оно может быть не сильно хуже. Что до щёток да есть проблема с ними. Но как часто их меняют на технеке где они стоят? И как часто меняют масло в двс? Вот это интересное сравнение
было бы круто увидеть видео по созданию драйвер для такого двигателя! на макетке соотвественно
При всех плюсах , у бесколлекторных двигателей есть жирный минус - они никогда не станут большим чем электронная игрушка для привода простой маломощной техники. Постоянные магниты и ограниченная мощность электроники не позволят создавать бесколлекторные двигатели мощностями в сотни киловатт и даже мегаватт скажем для привода тяжелых машин, тяговых двигателей электровозов.
Поддерживаю
Спасибо!
Ролик как обычно ох.енный
Лайк поставил, подписан давно
А вот и комментарий😊
Коллекторные двигатели нередко надёжнее вследствие их простоты. Меньше деталей, которые могут перегореть либо сломаться.
А ещё щёточный мотор одинаково хорошо может работать как от постоянного тока, так и от переменного. А вы попробуйте записать переменным током бесколлекторные)) выпрямлять ещё и стабилизировать сложно, дорого.
Но бесколлекторные ремонтопригоднее. Потому что статор перемотать легко, а вот ротор - очень сложно там и крепление к выводов на щетки и балансировка...
Как тут писали в комментах при запитки бесколлекторного переменым он сможет вполне работать как однофазный асинхронный, только обороты регулироваться не будут и нужно будет сдивагающий фазу конденсатор ещё добавить