موتور DC ، مزايا و معايب آن{جلسه چهارم}
مقدمه بر موتور DC
در جلسه چهارم از سرى جلسات آموزشى دوره جامع كوادروتور قصد داريم در موتور DC و البته نوع خاص موتور DC كه در ربات هاى پرنده استفاده مى شود بحث كنيم. براى دسترسى به جلسه قبل مى توانيد از لينك زير استفاده كنيد:
علت اینکه این جلسه را به موتور دی سی اختصاص داده ايم به دلايل زير است:
1- شناخت تفاوت های اساسی موتور DC و BLDC (براشلس)
2- آشنايى با موتورهاى كورلس مورد استفاده در كوادروتور
عبارت DC مخفف Direct Current مى باشد كه به معناى جريان مستقيم است و عبارت BLDC به معناى Brushless Direct Current مى باشد كه به معناى جريان مستقيم بدون جاروبك مى باشد. در زير نمونه هايى از اين دو موتور نشان داده شده است. در جلسات آينده به طور كامل موتورهاى براشلس نيز شرح داده مى شود.
ساختمان يك موتور دى سى
نحوه کار موتورهای دی سی به صورت زیر است:
همانگونه كه در انيميشن بالا مشاهده مى كنيد موتور DC فقط داراى دو عدد سيم است و اين آشكارترين تفاوت موتور DC با موتور BLDC است كه داراى سه سيم است(البته فقط موتور براشلس بدون سنسور). شكل زير نمونه اى ديگر از يك موتور DC را نشان مى دهد:
اجزاى داخلى يك موتور DC به صورت زير است:
- آهنربای دائمی(استاتور)
- روتور(آرميچر)
- کموتاتور
- جاروبک ها
- سيم پيچ
- شافت
شکل زير ساختار داخلی یه موتور دی سیمعمولی که جزء اصلى همه اسباب بازی هاست را نشان مى دهد. همانطور که ملاحظه می کنید اين موتور داراى شش بخش اصلى است كه در بالا نام برده شد.
در يك موتور دى سى آهنرباهای دائمی هميشه ثابت هستند و سیم پیچ ها كه بر روى روتور قرار گرفته اند در حال حرکتند بنابراين براى انتقال جريان به سيم پيچ هاى در حال حركت نياز به ابزارى است كه اين جريان را منتقل كند كه اصطلاحا به آنها جاروبك يا Brush مى گويند.
روند کار بدین صورت است که ابتدا جریان برق باتری از طریق قطب – و قطب + وارد جاروبک ها میشود و از آنجا به کموتاتور میرسد که به صورت مداوم در حال چرخش است. کموتاتور هم جریان رسیده را وارد سیم پیچ ها می کند و باعث میشود سیم پیچ ها یک میدان مغناطیسی را دورتا دور خودشان ایجاد کنند. این میدان مغناطیسی به همراه آهنربای دائمی باعث چرخش روتور مى شوند كه خروجى آن به صورت يك شافت در حال چرخش است.
موتورهاى كورلس
در بسيارى از مينى كوادروتورها از نوع خاصى از موتورDC استفاده می شود كه با نام موتورهاى كورلس يا Coreless شناخته مى شوند. اين نوع موتورها بدون هسته آهنى ساخته مى شوند. راه اندازى و كار با اين موتورها بسيار آسان است و همانگونه كه در شكل زير مشاهده مى كنيد فقط دو سيم براى اتصال در كوادروتور دارند و اينكه ملخ هاى آنها نيز با يك فشار بر روى شافت موتور نصب مى شوند. استفاده از اين موتورها به دليل اينكه كاركردن با آنها آسان است و قيمت آنها نيز ارزان است از محبوبيت خاصى در بين شركت هاى سازنده كوادروتور برخوردار است.
نكته: موتورهاى كورلس ذكر شده صرفا در كوادروتورهاى تجارى و كوادروتورهايى با قابليت هاى پايين كاربرد دارند زيرا اين موتورها قابليت رقابت با موتورهاى براشلس را ندارند و همانگونه كه مى دانيد در كوادروتورهاى ريس از موتورهاى براشلس به جاى اين موتورها استفاده مى شود.
در شكل زير اجزاى داخلى اين نوع موتورها نشان داده شده است. همانگونه كه در شكل زير نيز مشاهده مى كنيد هيچ هسته آهنى در اين موتور وجود ندارد و سيم پيچ ها به صورت كاملا مستقل در داخل موتور قرار گرفته اند و كار چرخش را انجام مى دهند.
مزاياى موتور DC
1-دو سیم جهت راه اندازی آن نیاز است.
2-ارزان است.
3-کنترل آن اسان است.
3-برای سرعت های ثابت به هیچ کنترلری نیاز ندارد.
4- در شرایط نامساعد محیطی به دلیل نداشتن مدارات الکترونیک با دوام است.
معايب موتور DC
1-ساییده شدن جاروبک ها در اثر فشار
2- سروصدای زیاد
3-تولید نویز در اثرساییده شدن جاروبک ها
این جلسه هم به پایان رسید. برای اطلاع از جلساتی که در آینده بر روی سایت قرار داده می شود و همچنین مطالبی که در کانال ما منتشر می شود می توانید ما را در محیط های مجازی دنبال کنید:
مطالب زیر را حتما بخوانید
-
راه اندازی ماژول جوی استیک{جلسه سی و سوم}
170 بازدید
-
آموزش راه اندازی ماژول بلوتوث HC-05{جلسه سی و دوم}
339 بازدید
-
آموزش راه اندازی سنسور آلتراسونیک HC-SR04 {جلسه سی و یکم}
186 بازدید
-
راه اندازی موتور دی سی با درایور DRV8833{جلسه سی ام}
175 بازدید
-
راه اندازی موتور دی سی با درایور L293D {جلسه بیست و نهم}
232 بازدید
15 دیدگاه
به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.
با سلام منظورم را در تصویر پایین کشیدم ،همچنین مشخصات موتور را دوباره ضمیمه کردم
سلام مجدد
در مورد طرحي كه مد نظر داريد چند نكته قابل بيان است كه خدمتتان عرض مي كنم:
1- ابتدا اينكه اين طرح به دليل اينكه ملخ هاي زيرين يك جريان اغتشاشي ايجاد مي كنند باعث كاهش بازده ملخ بالايي مي شوند. قبلا در اكتاكوپتر X8 در مورد موتورهاي هم محور و ملخ هايي كه دقيقا زير هم قرار دارند مطالبي را ذكر كرديم كه نشان از حساس بودن نحوه قرار دادن ملخ ها در زير هم مي باشد.
2- هنگامي كه موتورها و ملخ هايي را مطابق شكلي كه بيان نموديد در زير ملخ اصلي قرار مي دهيد سطح مقطعي كه جريان هواي ملخ اصلي به آن برخورد مي كند زياد مي شود و ناچارا سرعت كوادكوپتر افت مي كند و يك عيب محسوب مي شود. بحث هاي مفصل تري در مورد سرعت كوادكوپتر انجام داده ايم كه در لينك زير مي توانيد از آن استفاده كنيد.
حداكثر سرعت كوادكوپتر
3- در كوادكوپتر گرم به گرم آن براي ما اهميت دارد بنابراين وقتي كه اين موتورها را در قسمت زيرين اضافه مي كنيد بايد معيارهاي جرم كلي كوادكوپتر را هم در نظر بگيريم كه قطعا جرم زيادي مي شود و باز هم از بازده كلي موتور كاسته مي شود و زمان پرواز را كاهش مي دهد. مثالي را خدمتتان عرض مي كنم تا شفاف تر شود. فرض كنيد هر موتور ما 14 آمپر در حداكثر تراتل مصرف داشته باشد و شما از موتورهاي زيرين به عنوان كمكي استفاده كرده ايد با توجه به اينكه جريان توليدي اين موتورها بسيار كم مي باشد(در حد دهم آمپر) و اين جريان بايد پس از توليد توسط رگولاتورها رگوله شود و به كمك باتري بيايد اينقدر كم است كه به جاي كمك با وزني كه خود موتورها و قطعات متصل به آنها دارند زمان پرواز را كاهش مي دهند زيرا علاوه بر وزن خود موتورها وزن ميله هاي متصل به آنها و قطعات الكتريكي ديگر باعث كاهش بازده مي شود.
3- كار كردن روي قسمت هاي مكانيكي براي افزايش زمان پرواز بسيار خوب است ولي در كنار آن مي توان همين زمان را بر روي پروژه هاي ديگري كه مرتبط با باتري كوادكوپتر هستند و در كنار باتري باعث افزايش زمان پرواز مي شوند صرف كرد به عنوان نمونه يكي از كارهايي كه مي توان صورت داد استفاده از سلولهاي هيدروژني است كه در كنار باتري ليتيم پليمر مي توان زمان پرواز را تا چند ساعت ارتقا دهيد و يا كارهاي ديگري كه مي توان در اين زمينه انجام داد.
با آرزوي موفقيت براي شما و تمامي هموطنانمان
با سلام و عرض خسته نباشید، خدمت مهندس قاسمی عزیز ،سوال داشتم که تجربه شما در زمینه کواد رتور می تواند جواب گوی ان باشد می خواستم از موتوری که مشخصات ان را در بالا فرستادم به عنوان ژنراتور استفاده کنم وان را زیر ملخ های یک کواد کوپتر وصل کنم وبا چرخش ملخ کواد رتور باعث چرخش ان شوم و از ان توان بگیرم ،می خواستم ببینم به طور تقریبی توانی که از یکی از این موتور ها حاصل می شود و همچنین به طور تقریبی دوری که پیدا می کند چه مقدار است
اگر امکان دارد شرایط را خود تان به طور فرضی مد نظرتان انتخاب کنید و نتیجه را به من بگویید ممنون با سپاس فراوان مطهری
سلام جناب مطهري
آيا طرحي كه مد نظر داريد به صورت دو موتور هم محور مي باشد كه يكي از موتورها در بالا مي چرخد و باد ناشي از آن به ملخ موتور پاييني برخورد مي كند و باعث چرخش آن مي شود؟
فایل مشخصات موتور
سلام
فايل مشخصات موتور موجود نيست.
تصاویر موتور