0

آموزش ربات‌های پرنده – بخش سوم | موتور براشلس

دسته بندی ها : ربات‌های پرنده, رباتیک ۲۹ دی ۱۳۹۷ محمدحسین امامی مهرگانی 443 بازدید
موتورهای براشلس و انواع آن

حتما راجع به نیروی پیشرانش مولتی روتور شنیده‌اید. نیروی پیشرانش یا موتور‌های مولتی روتور همگی از نوع براشلس هستند. قبل از این که موتورهای براشلس و فرقشون با موتورهای معمولی رو بگم، علت استفاده از این موتورها رو خدمتتون عرض میکنم.

در درجۀ اول باید گفت که موتورهای براشلس از قدرت و سرعت بسیار زیادی نسبت به موتورهای معمولی برخوردارند که در ادامه، علت رو خودتون متوجه می‌شوید و همچنین وزن کم موتورهای براشلس نسبت به موتورهای معمولی، این موتورها رو خاص کرده است. تقریبا می‌توان گفت که از موتورهای معمولی به جز کوادهای اسباب بازی نمی‌شود استفاده کرد. اما عیب بزرگ موتورهای براشلس قیمت فوق العاده بالای آن‌ها نسبت به موتورهای براش است.

تفاوت موتورهای براشلس و موتورهای براش

اول از موتورهای براش یا معمولی شروع می‌کنیم. ساده‌ترین قسمت یک موتور معمولی جاروبک آن است. به عکس زیر نگاه کنید.

جاروبک یا براش در موتورهای معمولی

جاروبک یا براش در موتورهای الکتریکی معمولی

به این قسمت می‌گویند براش یا جاروبک که در موتورهای براش استفاده می‌شود. شاید برای شما سوال باشد که علت استفاده از این چیست؟ خب قبل از پاسخ به این سوال، باید یک سری توضیحات رو خدمتتون عرض کنم.

ما در موتورهای الکتریکی معمولی دو مدل آهنربا داریم:

  • آهنربای ثابت که در درون استاتور قرار گرفته است.
  • سیم‌پیچ‌های مغناطیسی که متصل به روتور بوده و انتهای روتور به جاروبک‌ها متصل می‌شود. در نتیجه با اعمال ولتاژ به جاروبک‌ها، سیم‌پبچ‌ها آهنربا می‌شوند.

در یک موتور براش همواره حداقل سه سیم‌پیچ بروی روتور وجود دارد. در زمان اعمال ولتاژ  به جاروبک‌ها، در دو سیم‌پیچ ولتاژ، موجود شده و آن‌ها را تبدیل به آهنربا می‌کند. به شکل زیر دقت کنید (از راست به چپ: جاروبک، روتور و استاتور)

اجزاء موتور براش

اجزاء موتور براش

وقتی سیم‌پیچ‌ها تبدیل به آهنربا شود، سعی در قرار گرفتن در مرکز آهنربای ثابت را دارد. در نتیجه این عمل باعث چرخش روتور می‌شود و به محض این که سیم پیچ به مرکز آهنربا نزدیک شود، ولتاژ اعمالی قطع و به دیگر سیم‌پیچ اعمال می‌شود. این روند باعث به حرکت درآمدن روتور خواهد شد. این قطع و وصل ولتاژ توسط جاروبک‌ها یا همان براش‌ها انجام می‌شود.

عکس پایین روتور را نشان می‌دهد که از 3 سیم‌پیچ تشکیل شده و عکس بعدی چگونگی قرار گرفتن روتور در جاروبک را نشان می‌دهد.

هسته موتور براش

هسته مرکزی موتور براش

جایگیری موتور براش در بین جاروبک ها

جایگیری موتور براش در بین جاروبک‌ها

موتور براشلس

به قسمت دوّار هر موتور «روتور» و به قسمت ثابت موتور «استاتور» می‌گویند. در موتورهای براش سیم‌پیچ و شفت موتور، قسمت روتور می‌باشد؛ ولی در موتورهای براشلس، قسمت سیم پیچ، استاتور موتور می‌باشد. برای درک بهتر این مطلب به عکس‌های زیر نگاه کنید:

روتور و استاتور موتور براشلس

روتور و استاتور موتور براشلس

 

روند اجرایی در هر دو موتور مشابه است؛ یعنی اعمال ولتاژ به سیم‌پیچ‌ها باعث به حرکت درآمدن استاتور موتور می شود. اما در موتورهای معمولی، استاتور ثابت بوده و این خود سیم‌پیچ است که می‌چرخد. در موتورهای براشلس آهنربای دائم به همراه شفت است که می‌چرخد، اما همچنان روش به چرخش درآوردن در هر دو موتور ثابت می‌باشد. با توجه به این که در موتور های براشلس، جاروبک یا براش وجود ندارد، می‌توان تعداد سیم‌پیچ‌ها را زیاد کرد. زیاد بودن تعداد سیم پیچ ها باعث ساخت آهنرباهای قوی شده و به همین علت می‌توان قدرت و سرعت موتورهای براشلس را زیاد کرد. اما جای یک سوال باقی می‌ماند که:

اعمال ولتاژ به سیم پیچ‌ها را چه کسی تعیین می کند؟

این عمل وظیفه‌ی اسپید کنترل است. برای بعضی از دوستان سوال بود که “علت استفاده از اسپید کنترل چیه؟ مگه نمیشه موتور رو مستقیم به منبع متصل کرد؟”
پاسخ صحیح به این سوال این است که اگر اسپید کنترل بر سر مسیر موتور قرار نداشته باشد، موتور با حداکثر توانی که از منبع می‌گیرد شروع به چرخش می کند و این اصلا خوب نیست. باز هم توجه شما رو به عکس‌های زیر جلب می‌کنم. 😄

مشخصات اصلی موتور

حال می‌خواهیم مشخصات اصلی هر موتور رو یاد بگیریم. دو مشخصه اصلی موتور میزان چرخش آن و میزان مصرف آن است.

میزان چرخش موتور

این پارامتر بصورت x KV بیان می‌شود که x میزان چرخش موتور است. حالا این میزان چرخش رو چطور حساب میکنند؟ اجازه بدید من از موتوری که خودم استفاده میکنم مثال بزنم. مشخصات موتور بنده به این صورت است:  AIR 2213 , 920kv.

اگر به عنوان مثال ما موتور را به یک منبع 10 ولت متصل کنیم و هیچ ملخی به موتور متصل نباشد، موتور با سرعت 9200 دور در دقیقه می گردد. به عبارتی ولتاژ اعمالی ضرب در این عدد، میزان دور موتور را در دقیقه بدون نصب ملخ به ما می‌دهد. اما وقتی که ملخ متصل شود، قطعا موتور به این دور نمی رسد. توجه شود که این رابطه حداکثر توان در این ولتاژ را بیان می‌کند. یعنی ممکن است شما 10 ولت به موتور اعمال کنید اما حداکثر جریان منبع به عنوان مثال 3 آمپر باشد. پس نباید توقع داشته باشید که به این دور برسد (حتی بدون نصب ملخ).

میزان مصرف موتور

در مثالی که در قسمت قبل بررسی کردیم، AIR GEER نام شرکت سازنده می باشد و هیچ تاثیری در معرفی ندارد. اما عدد 2213 به معنای این است که قطر موتور 22 میلیمیتر و ارتفاع موتور 13 میلیمتر است. همچنین موتور ما از نوع 9N12P است: 9 سیم‌پیچ و 12 آهنربای ثابت (9Negative 12Positive). به عکس زیر نگاه کنید.

موتور 9N12P

تعداد سیم‌پیچ‌ها نشان‌دهنده قدرت موتور است. اما به هیچ عنوان نمی‌توان از شرایط دیگر چشم‌پوشی کرد. تعداد سیم‌پیچ بیشتر برای قدرت بیشتر، یک شرط لازم است اما کافی نیست. قدرت آهنربای دائم، قطر سیم، ارتفاع و قطر استاتور نیز نقش حائز اهمیتی دارند.

چند نکته

  1. هر چه مقدار قطر سیم استفاده شده در سیم پیچ بیشتر باشد، با توجه به جریان بیش‌تری که از سیم عبور می‌کند، قدرت موتور بیشتر می‌شود. اگر سیم نازک باشد، بدیهی است که طول بیشتری می‌خواهد در نتیجه سرعت موتور بیشتر خواهد شد.
  2. بیش‌تر شدن عرض موتور نقش به سزایی در قدرت موتور دارد.

برای درک بهتر از قدرت آهنرباهای دائم موتور براشلس، فیلم کوتاه زیر را تماشا کنید.

وضعیت تعادل روتور را هم می‌توانید در دو شکل زیر مشاهده کنید.

توانایی موتور براشلس برای ثابت ایستادن روی شفت

توانایی موتور براشلس برای ثابت ایستادن روی شفت

توانایی موتور براشلس برای ثابت ایستادن روی شفت

توانایی موتور براشلس برای ثابت ایستادن روی شفت

محدوده مصرف موتور

موتورهای براشلس معمولا مصرف بالایی دارند؛ در حدود بیشتر از 10 آمپر. ماکزیمم جریان مصرفی موتور ما 20 آمپر است و این میزان یعنی این که ما از هر نوع باتری نمی‌توانیم استفاده کنیم. در مطالب بعدی در مورد باتری‌هاصحبت خواهیم کرد اما برای آشنایی اولیه، توصیه می‌کنم مطالب مربوط به باتری‌ها را بخوانید.
در ادامه باید بگوییم که حداکثر تراست موتور یا به عبارتی حداکثر نیروی تولیدی توسط موتور باید حداقل دو برابر وزن کل پرنده باشد. یعنی اگر وزن کل پرنده 1.5 کیلوگرم است، هر چهار موتور باید بتواند حداقل 3 کیلوگرم نیرو تولید کند. اما این تناسب، متناسب با سلیقه و نوع کارایی شما می‌تواند تغییر کند.

در آخر هم به عکس زیر به مواردی مثل قطر سیم، تعداد سیم پیچ‌ها و ارتفاع بین دو سیم پیچ و… دقت کنید.

مقایسه هستهی مرکزی موتور براشلس & براش

مقایسه هسته ی مرکزی موتور براشلس & براش

جمع‌بندی

نیروی پیشرانش مولتی روتور از طریق موتور های براشلس تولید می‌شود. موتور هایی که به دلیل ساختار خود از قدرت و سرعت زیادی نسبت به سایر موتورها برخوردارند. همچنین در این جلسه در مورد روش شناسایی انواع موتور صحبت کردیمو جلسه آینده مبحث اسپیدکنترل وباتری می‌باشد

امیدوارم از این مطالب حداکثر استفاده رو کرده باشید. اگه سوالی داشتید، حتما در قسمت کامنت‌ها بپرسید. خوشحال میشم بتونم کمکتون کنم. برای آموزش های بیشتر با رزدینو همراه باشید.

 

محمدحسین امامی مهرگانی
محمدحسین امامی مهرگانی

راه آسان‌تری برای ارتباط با کاربران‌مان پیدا کرده‌ایم :) عضویت در کانال

مطالب زیر را حتما بخوانید:

قوانین ارسال دیدگاه در سایت

چنانچه دیدگاهی توهین آمیز باشد و متوجه اشخاص مدیر، نویسندگان و سایر کاربران باشد تایید نخواهد شد.

چنانچه دیدگاه شما جنبه ی تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.

چنانچه از لینک سایر وبسایت ها و یا وبسایت خود در دیدگاه استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.

چنانچه در دیدگاه خود از شماره تماس، ایمیل و آیدی تلگرام استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.

چنانچه دیدگاهی بی ارتباط با موضوع آموزش مطرح شود تایید نخواهد شد.

نظرات کاربران

  1. arman2am گفته :
    ۱۵:۲۴ ۱۳۹۸/۰۶/۳۱

    سلام
    ولتاژ مورد نیاز موتور ها رو چجوری تعیین میشه؟
    و قطعه ای که جریان لازم رو که خیلی هم زیاده تحویل میده ، چه قطعه ایه؟

    • با سلام باید به دیتاشیت موتور مورد نظر مراجعه نمایید که یک جدولی را مشاهده خواهید کرد که تمام اطلاعت مورد نیاز را خواهید دید. قطعه ای که جریان بالا را به موتور میرساند اسپید کنترلر نام دارد میتوانید به این آموزش نگاهی بیندازید.
      موفق و پیروز باشید

پاسخی بگذارید

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

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

لینک کوتاه :