ЮМК
Лаборатория КОНСТРУКТОРА
Советы моделисту


ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ МОДЕЛИ




      Миниатюрные электродвигатели все чаще находят применение в движущихся моделях; даже авиамоделисты, ранее использовавшие двигатели внутреннего сгорания, переходят сегодня на электромоторы. Двигатели на электрической тяге удобны, их легко запускать, они не загрязняют окружающую среду, да и регулируются просто.
      Электродвигатель бесшумен, КПД его выше, чем у двигателя внутреннего сгорания. Уступают ему электромоторы лишь в одном — батареи или аккумуляторы тяжелее запаса жидкого топлива — бензина, спирта или эфира.


      Целый ряд фирм в разных странах освоили производство электродвигателей с различными напряжениями питания для моделей разной мощности, размеров и назначения. Отечественная промышленность, к сожалению, таким разнообразием пока похвастаться не может.
      Электромотор для модели, как правило, представляет собой обычный коллекторный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, их обозначение показано на рисунке 1. Однако сегодня все шире применяют электродвигатели постоянного тока с катушками возбуждения, с реверсивными роторами, а также электродвигатели переменного тока.
      Замена постоянного магнита катушками возбуждения несколько утяжеляет двигатель и увеличивает диаметр статора, но позволяет значительно улучшить тяговые свойства. Обозначение электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением показано на рисунке 2. Катушка здесь может не иметь отдельных выводов или иметь только один вывод.
      Некоторые коллекторные электродвигатели постоянного тока имеют определенное направление вращения ротора. Это означает, что щетки коллектора смещены для компенсации асимметрии магнитного поля под нагрузкой и улучшения характеристик двигателя.
      О том, насколько это существенно, можно судить уже по тому, что некоторые импортные электродвигатели для моделей снабжены устройствами принудительного смещения щеток по отношению к коллектору в обе стороны. Одностороннее же смещение щеток не исключает возможности реверсирования двигателя, но тяга при обратном вращении слабее.
      В таблицах 1, 2 и 3 приведены данные некоторых отечественных электродвигателей постоянного тока. Все они пригодны для использования в качестве приводов моделей, но лишь моторы марок ДП-10 и МГ85-706 специально для этого предназначены. Остальные же двигатели в основном служат для иных целей. Так, например, серия ДКС создана для профессиональной звукозаписи, ДПМ — для приводов средств автоматики, а МЭ — для привода различных устройств в автомобилях. Тем не менее все их можно применять в моделировании.
      Электродвигатели серии ДПМ выпускаются на напряжения 6, 12, 27 и 36 В со встроенными центробежными регуляторами скорости вращения — всего в серии более 75 типоразмеров.
      Как видно из таблицы 1, все перечисленные электродвигатели характеризуются высокими оборотами вала (от 2000 до 9000 в минуту), тогда как для привода моделей обычно требуются обороты в 20—50 раз меньше. Поэтому эти отличающиеся малыми размерами и небольшим весом моторы требуют применения понижающего редуктора, вес которого «отнимает» часть вышеназванных преимуществ.
      Автомобильные электродвигатели на 12 В (таблица 2) значительно мощнее, но и существенно тяжелее, хотя некоторые из них, благодаря встроенному редуктору, весьма удобны, как и некоторые моторы с двусторонним вылетом вала (модель 51.3730, рис. 5). Моделисты за рубежом, несмотря на широкий выбор, часто используют в качестве двигателей для своих поделок приводы автомобильных стеклоочистителей.
      Стоит сказать, что значительная часть электродвигателей постоянного тока изначально не предназначались для моделей. Это — электродвигатели на напряжение 27 В (таблица 3), подавляющее большинство которых с некоторой потерей мощности вполне успешно работают при напряжении 9—12 В.
      Эти моторы отличаются небольшими габаритами, особенно это относится к электродвигателям серий ДР и МН со встроенными понижающими редукторами. Мощность и скорость вращения в двигателях этих серий варьируются в широких пределах. Вылет вала у этих модификаций обычно выполнен в виде шестерни, такие модели хорошо совместимы с разными приводными устройствами (рис. 6). А отсоединенный редуктор позволяет таким двигателям развивать скорость до 4000 — 6000 оборотов в минуту.
      Есть и двигатели большой мощности без редукторов, их обмотки возбуждения могут иметь один или два отдельных вывода. К этому типу относится серия МУ — например, МУ-50 (27 В, 75 Вт), МУ-100 (27 В, 177 Вт).
      Импортные электродвигатели для моделей весьма разнообразны по размерам, исполнению, мощности и напряжению питания (от 3 до 24 В с мощностью до 250 Вт и более), а новые материалы для постоянных магнитов позволили создать электродвигатели с мощностью 500 Вт.



Рис. 1. Условное обозначение коллекторного электродвигателя постоянного тока с возбуждением постоянным магнитом.
Рис. 2. Условное обозначение коллекторного электродвигателя с независимым возбуждением.
Рис. 3. Условное обозначение коллекторного 3-щеточного электродвигателя с возбуждением постоянным магнитом.
Рис. 4. Микроэлектродвигатель для моделей типа ДП.
Рис. 5. Электродвигатель серии МЭ с двусторонним вылетом вала (51.3730).
Рис. 6. Электродвигатель серии МН.


Таблица 1. Некоторые модели электродвигателей постоянного тока для напряжения 4.5-12 В.
Примечания к таблице 1:
1 — электродвигатели для моделей транспортных средств и других игрушек с электроприводом (рисунок3); 2 — электродвигатели для профессиональной звукозаписи (портативные магнитофоны), стабилизация оборотов которых обеспечивается специальной электронной схемой; 3 — электродвигатели для устройств автоматики со встроенными регуляторами оборотов.


Таблица 2. Некоторые модели электродвигателей постоянного тока на напряжение 12 В (автомобильных).
Примечание к таблице 2:
4 — электродвигатели последовательного возбуждения различной мощности для разных систем автомобилей; 5 — двухскоростной электродвигатель со смешанным возбуждением и моторедуктором для стеклоочистителей; 6 — трехщеточный двухскоростной электродвигатель с возбуждением постоянными магнитами и моторедуктором для стеклоочистителей
(условное обозначение показано на рис. 5).


Таблица 3. Некоторые модели электродвигателей постоянного тока на напряжение 27В.
Примечание к таблице 3:
7 — электродвигатели параллельного возбуждения для приводов различных исполнительных устройств систем управления, работоспособны при напряжении 12 В; 8 — электродвигатели параллельного возбуждения со встроенными редукторами, работоспособны при напряжении 12 В.


Источник: Электропривод для модели. / ж. "Левша" № 11, 2004, 8-9 с.
Scan: AAW, Edit & OCR: MasterRU
© ReSim Laboratory   2004-2019