Как работает двухфазный ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ? Бесколлекторные VS коллекторные моторы!
HTML-код
- Опубликовано: 20 июн 2024
- 📚Eduson Academy: www.eduson.tv/~hidev - Получи востребованную профессию со скидкой целых 60% по промокоду “hidev”
Сегодня мы начинаем цикл увлекательных и веселых видосов про бесколлекторные электродвигатели постоянного тока. В этом ролике поговорим об общих принципах работы бесколлекторников, чем они отличаются от коллекторного типа моторов, и подробно разберем как устроен самый простейший тип бесколлекторного двигателя - двухфазный электродвигатель, который установлен во всех компьютерных вентиляторах.
💪 Поддержите производство видео, став спонсором: boosty.to/hidev
📟 Моё оборудование: www.hi-dev.ru/ali/moe-oborudo...
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ ТАКЖЕ ПОСМОТРИТЕ ▽
► Коллекторные электродвигатели: • Как работает КОЛЛЕКТОР...
► Мостовые блоки питания: • Как устроены мощные БЛ...
► Рентгеновская трубка: • РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА. ...
► Плейлист для начинающих: • Электроника для начина...
► Плейлист про электронные компоненты: • Электронные компоненты
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ СОДЕРЖАНИЕ ▽
00:00 - Начало
00:54 - Как устроен коллекторный электродвигатель
02:30 - Как устроен бесколлекторный
05:23 - Двухфазный электродвигатель
06:57 - Датчик холла
08:57 - Как устроен компьютерный вентилятор
▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂▂
▽ КОНТАКТЫ ▽
▶ Дзен: zen.yandex.ru/hidev
➦ Наш сайт: www.hi-dev.ru/
☺ Группа в ВК: hidevru
🤝 По вопросам рекламы и сотрудничества: hidev@avtormedia.ru
#электродвигатель #вентилятор #hidev 
Наука
📚Eduson Academy: www.eduson.tv/~hidev - Получи востребованную профессию со скидкой целых 60% по промокоду “hidev”
Датчик хоола умеет чувствовать поля
Школа RU , если я с другой страны ( могут возникнуть проблемы с прохождением курса ?)
Насколько я понимаю, направление вращения можно менять, если инвертировать сигнал с датчика холла, либо поменять мeстами подключение обмоток.
Проблема в том, что обычно датчик хола и микросхема управления встраиваются в один корпус с 4 контактами и прямого доступа к датчику холла нет. А изменять направление вращения за счет обмоток можно только перепаивая их каждый раз.
ОТСЮДА ВОПРОС: продаются ли микросхемы, где по дополнительному контакту можно менять направление вращения?
Готовые двунаправленныe куллеры есть, но стоют они гораздо дороже и невсегда можно найти подходящий форм фактор для каких-то нестандартных самоделок. А так можно было бы просто заменить микруху и сделать из любого куллера двунаправленный вариант.
Бро создай телегу чтоб люди могли обсуждать спрашивать и тд , отправлять фото схемы и тд
Вы у себя на сайте все видео продублировали?
Лучший учитель по электронике👍🏻
Александр мальков ни хуже
@@user-nu7jc6vh6e он по электротехнике лучший
Нет лучших и худших )
Согласен
@@user-nu7jc6vh6e Но он больше по электрике? А это в области электроники.
Спасибо за полезный контент на RUclips. В последнее время на платформе все больше и больше шлака, но такие люди как ты делают мир мудрее.
Шикарная подача материала! Мозг уже вынужден работать, чтобы усвоить материал, но ещё не возникает панических атак и желания закрыть видео, как недосягаемо сложную информацию! Отлично держите баланс! Браво!
Я не мог 15 лет понять как работает электродвигатель. А после просмотра этого видео - понял. Очень доступно. Спасибо!
Бригада: 4-й пин на вентиляторе - это ШИМ-вход для регулировки и стабилизации оборотов. Контроллер в вентиляторе смотрит на ШИМ-сигнал, и если его заполнение, скажем, 60%, а вентилятор переключает обмотку 100 раз в секунду, то контроллер ограничивает частоту переключения до 60 раз в секунду, и скорость уменьшается до заданной.
А там разве заполнение в процентах ШИМ будет равен количеству оборотов в секунду (60% = 60 об/сек)? Или это условно говоря от максимальных оборотов?
@@kirilchuk734 комментатор выше лишь привел пример.
Как правило зависимость линейная от скважности шим.
Вентилятор 2000об/мин допустим, при шим 50% будет 1000об/мин.
@@kirilchuk734 Не буду утверждать, но думаю что вы правы. этот вход - ШИМ. И это именно "управляющий сигнал в процентах".
Зачем? Почему не давать команду "переключить обмотки" в явном виде? Я думаю "из-за универсальности". Дополнительный уровень абстракции. (можно подключить разные движки). Выдать шим - можно не обязательно котроллером. И более дешовой и тупой комплектухой.
Даже если есть контроллер. Все современные контроллеры способны "генерировать шим". Есть встроеный апаратный блок для этого. Подал команду "на это ноге выдавай ШИМ 60%" и все. Забыл про это. Програмер больше "не парится за это". А в случае "напрямую управлять моментом переключения", нужно все время следить за датчиком хола, вовремя переключать "командый выход" програмно. Тратить на все это время такты процессора. Этому может помешать еще какая-то логика, за которой следит контроллер. Что-то "займет" контроллер (например в этот момент он кнопки обрабатывает) и все.. пропустил сигнал.
А так. "Незимому негру", блоку ШИМ, дал команду и он его выдает пока не скажут другого. Ну раз в пол секунды или секунду (это ОЧЕНЬ редко, по сравнению с прямым управлением), глянул на вход датчика хола. Решил "нужно увеличить обороты или уменьшить" (исходя еще и других датичков, "температуры" и т.п.).
Кстати еще один "нюанс". Думаю вот этот "выход датчика хола". С вентилятора - он скорее "диагностический". Понять контроллеру какие обороты по факту, крутится ли вообще. Но он не используется для управления обмотками "самого мотора". Этим занимается электроника в самом вентиляторе. А "наружу" он выведен "для справки". Для понимания результатов "управляющей команды".
P.S. Прошу прощения если "наврал". Я не "утверждал", а скорее "свое понимание описал".
@@kirilchuk734смотря как заданно производителю ! Шим сигнал это будет то какое напряжение будет подать на "базу резистора при открытии ключа .
Либо шим сигналом подать числение ,обращение к блоку управление исполнительным механизмом т.е.
Первое идёт ID блока управления к которому он хочет обратиться если он соединением по "lin" шине либо "CAN"
Второе... он даёт запрос на исполнительный рабочий блок и в этот же момент. блок должен ответить ему.
Да братан ,я тоже не хрена не понял. Если ты болеешь электроникой то ты поймёшь
Ну есть, конечно, нюансы, но в целом, довольно грамотно, а главное, доступно. Что касается ресурса коллекторных двигателей, то тут я не согласен. В автономных отопителях Webasto, например, щетки изнашиваются примерно через 5000-7000 часов работы (счетчики в блоке управления). Получаем 200-300 суток беспрерывной работы. А с учетом того, что электромотор не крутит непрерывно, а используется только в ночное время на стоянке, да еще не всегда (далеко не всегда) с максимальной скоростью то получается примерно 5 лет. Есть отопители и с бесколлекторными моторами. Из минусов: габариты и масса мотора больше чем у коллекторного мотора, например. А также хочется отметить бОльшую шумность работы, что, казалось бы, не критично, не такая уж и большая разница, но автономные отопители используются во время сна, а спать в тишине приятнее. Ну и третим минусом, как уже заметили в комментариях, отмечу что слабым звеном стала плата управления, то есть, электроника. И если поменять щетки можно во многих мастерских, то починить плату электроники (а у меня чаще всего не ремонт, а замена, потому что текстолит выгорает) могут далеко не везде.
Очень понравилась подача материала. Просто и одновременно полноценно. Наконец-то я понял как работают все эти вентиляторы )
Я кстати очень рад новому видео
Все прекрасно, но давайте называть вещи своими именами. На 6:38 Вы описываете не двухфазный, а ОДНОФАЗНЫЙ двигатель - у него одна обмотка, лишь разделенная на 4 полюса. Двухфазный же двигатель имеет две независимые обмотки (намотанные на одельные полюса), питающиеся каждая от своего инвертора. Для создания вращающегося магнитного поля, которое и потянет за собой ротор, необходимо на сдвинутые в пространстве обмотки подать сдвинутое во времени (или по фазе) напряжение. Это правило не зависит от числа фаз (двух-, трех-, хоть шестифазный).
Когда ротор набрал скорость, то двигатель сможет работать лишь от одной фазы, хотя и с меньшей эффективностью. Пример - однофазные асинхронные двигатели неинверторных холодильников - после разгона пусковая обмотка отключается.
В ролике рассматривается синхронный двигатель с постоянными магнитами на внешнем роторе. Для того, чтобы он при однофазном питании начал вращался в нужном направлении, на полюсных наконечниках магнитопровода ("шляпки гриба") специально выштампованы участки с увеличенным воздушным зазором - ротор тогда останавливается в нужном положении (полюс над участком с меньшим воздушным зазором) и при последующем старте даже однофазный двигатель всегда начинает вращаться в правильном направлении. И датчих Холла там, я так понимаю, сдвоенный, каждая "половинка" которого реагирует на свой полюс (северный и южный) - чтоб включать при старте и дальнейшей работе нужную половину обмоток.
А в остальном, как уже было сказано, все прекрасно!
Надо же .. дев-лох !
Поддерживаю. Тема ебли не раскрыта - как с помощью одного датчика холла определить направление вращения? В мотор-колёсах их целых три, а тут одним отделались =)
@@SarCleric Никак, направление вращения не задается и не контролируется электроникой, старт в нужном направлении обеспечивается формой зубьев железа статора.
@@user-jx5qt9oq2o В таком случае, если задать нужное направление вращения рукой, вентилятор начнет вращаться в другую сторону?
@@SarCleric нет
Спасибо за Ваши уроки!!! Здоровья!
Спасибо, что продолжаете выпускать познавательное видео!
Отличное видео
Спасибо, очень интиресная тема. Но вот наблюдая за инструментов с такими двигателями, слабым звеном оказывается сейчас именно электроника, а сам мотор оказался сильным звеном на фоне коллекторных. Здесь не возразить. Хотелось продолжения этой темы. 👍👍👍
На четвертый пин с мультиконтроллера приходит меандр 25 кГц по умолчанию, изменением можно изменять частоту оборотов кулера, например настройки режимов работы кулера в БИОС: "тихий" или "зависимость от производительности". Мультиконтроллер получает инструкцию с микросхемы SPI в которой БИОС и выставляет определенную частоту в зависимости от полученной информации от системы. На 3-м выводе тахометр, тоже меандр выходит с кулера при примерно 1800 об. в мин. частотой 60 Гц, что равняется 30 оборотам в секунду.
Правильно ли я понял? На четвёртом пине 25 кГц - это средняя частота общения материнской платы с контроллером в двигателе (посыл команды "обороты средние"). Если она меняется, то контроллер двигателя меняет частоту оборотов двигателя. При этом если с датчика Холла на третьем пине, например, нет сигналов, то значит двигатель стоит и таким образом биос (материнская плата) понимает это как клин и может выдать тревогу.
@@kirilchuk734 Честно говоря эти 25 вроде всегда, а меняется лишь скважность, надо уточнить. На счет датчика тахометра на 3-м выводе, это исходящий из кулера сигнал, это как обратная связь, по которой мультиконтроллер может понимать разогнал ли он достаточно вентилятор или может вентилятор вообще заклинил и тогда конечно будет тревога.
Кажется сам понял. Не частота меняется на 4-ом, а заполнение. Т.е. ШИМ.
@@kirilchuk734 БИОС ничего не понимает, БИОС это лишь программа. В этой программе есть некий интерфейс и инструкции для процессора, для мультиконтроллера и хаба. При включении происходит последовательный запуск питаний для всех узлов, просыпаются чипы и контроллеры и начинают получать нужные инструкции из микросхемы памяти (БИОС) чтобы понять как им себя вести на платформе.
@@kirilchuk734 Ну да, поэтому и называется pwm.
☀️Автору👍🥰 Я только начал изучать в 59лет всё...(это) жизненная надобность. Познавательно..
Жизнь- дорога... ПоЗнаний. Мозг воспринимает образы-картинки... Более осмысленно-понятнее доходчивей для меня начинающего... Благодарю тебя Человек. Образы-знаки символы правят миром-👍☀️
просто чтобы в поддержку коммент написать, дополню: шаговые двигатели имеют такой же принцип, но они более точные, в различных чпу станках и роботехнике ставятся. так же бывают высокооборотистые, с водяным охлаждением и запредельной стоимостью. сам не видел, но в некоторых обмотка из серебра обматывается
Спасибо за столь познавательное видео! Недавно увлекся обзорами Евгения Матвеева на электроинструменты, и там постоянно упоминались бесщеточные двигатели, а тут ваше видео! Еще раз спасибо, маэстро!
Спасибо.
На четвертый пин передается шим сигнал с частотой 25кгц. Изменяя заполнение можно управлять скорость вентилятора.
Привет. Познавательные ролики лучшие!!! Обожаю их!
Спасибо! Давно ждал понятного и грамотного объяснения
Прекрасная подача,отличный материал!Спасибо)
Очень поучительно!!! Спасибо вам за урок!!!
Спасибо за видео! 👍 На рабочий лад меня настраиваете, а то совсем расслабилась в декрете.😊
Лайк за подробное обьяснение😀Я конечно догадывался как оно работает, но всех нюансов не знал
Реально, лучший учитель! Супер! Спасибо.
Можно пожалуйста в следующем видео про ТГР и разные виды драйверов транзисторов?
Просмотрел ролик, и ничего не осталось мне, как класс поставить. Всё чётко и доходчиво. 👍
Это лучший канал по теме.
Продолжайте пожалуйста!
Большое спасибо за самое понятное объяснение и самый лучший канал!
Огромное спасибо! Нормальным, человеческим, общедоступным языком рассказали о довольно сложных вещах! Подписка и лайк!
Спасибо за интересный разброс, всё понятно ! Какие молодцы те ребята, которые придумали бесколлекторные моторы!
Здесь дело не в бесколлекторыных моторах, а в возникновении продвинутой дешёвой электроники. Когда электронный блок стал дешевле коллектора, тогда и возниули бесколлекторные моторы. Кстати, асинхронные трёхфазные двигатели тоже бесколлекторные, и им почти столько же лет, сколько и остальным типам. Кроме того, бесколлекторные двигатели такого типа могут искользоваться только в схемах малой мощности, потому что магниты удорожают и утяжеляют мотор. В более мощных системах используют осинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором управляемые частотными преобразователями.
Дудки дунули,да придумали
Большое количество знаний по електронике я узнал именно из этого канала
круто придумали использовать сами обмотки как переключатели! классные анимации! 👍
Да, сто пятьдесят лет назад.
Полезно! Автору - поклон!
Ох, давненько не выходило видео.
Познавательная информация. Ждём продолжения.
Спасибо за информацию.
Благодарю! Всем любви, счастья, радости и благополучия навсегда!
Здравствуйте. Спасибо Вам за ролики , многое что узнал из них. Прошу Вас рассмотреть тему "Принцип работы UPS", возможно даже со встроенным стабилизатором или двойным преобразованием.
Дааа, вспомнил детство!
В школе объясняли, конечно, устройство двигателя постоянного тока, коллекторного разумеется.
Но тогда это было насильное впихивание в детские мозги совершенно ненужных ( как казалось тогда) знаний.
Соответственно, ни запоминания, ни тем более осмысления.
После этого видео я словно помолодел! ( мне 60 )
О, спасибо, тема действительно очень интересная!
Круто! Жду видос про трёхфазный бесколлекторный двигатель.
Спасибо за хороший ролик для начинающих!
Чувак, ты крут! Уже пятое видео смотрю и тянет ещё!!!
Самое понятное и интересное объяснение! 👍
Отличное видео!Да хотелось бы немного подробнее про 4х пиновые кулера)надеюсь в след видео про них будет небольшой рассказ.
Три фазы и один счётчик оборотов
Хорошее объяснение и анимация! Спасибо!
Просто, наглядно и доступно!
Самое простое объяснение казалось бы сложных вещей!!!
Отличный видос, продолжай для нас это очень интересно!
как я раньше жил без этого канала? подписка 👍
Блин, этот двухфазный двигатель такой простой и в то же время такой умный. Удивительная штука!
Спасибо, усе понятно, шеф!!))
Мира и добра всем. И тебе.
Большое спасибо за видео.
Понятно и наглядно. Благодарю!))
Спасибо за старания!
Ждём следующее видео с нетерпением
Очень интересно и познавательно 👍
Спасибо тебе, теперь я наконец-то понял, почему мой самодельный движок дрыгается туда-сюда при запуске. Попробую сегодня сделать магниты поширше, может поможет. (А то контроллер нормальный собака такая косарь стоит!)
P.S. жду ролик про 3х фазные моторы)
Поширше не поможет, нужно-ширее.
С нетерпением жду следующего видео!
Отличное видео, спасибо
Как всегда интересно. Удачи в делах
Спасибо за прекрасное и понятное видео! У вас очень. Ниересный контент!
Интересный же.
Классные видио ролики. Только не останавливайтесь!
Спасибо! Отличное видео!
Познавательно! Спасибо!
Спасибо, было интересно
Спасибо огромное за контент❤
Я мастер по ремонту бритвенных машин и депиляторов коллекторные двигатели вы точно сказали что у них щётки быстро изнашивается вам респект лайк поставила
6:55 - видно, что мотор продолжает крутится половину фазы переключения магнита. Т.е. он сначала 45* притягивается, а потом 45 тоже притягивается, но уже в замедляющем его направлении.
Скорее всего просто корявая анимация.Переключать нужно когда ротор начинает тормозиться статором.
Вы просто гений, и анимационное видео создано на высшем уровне. Вы как эти мультики создаёте?
Твои видео заслужуют лайков. 👍
В 4-pin вентиляторах регулировка оборотов выполняется за счёт ШИМ.
Очень интересно и понятно
Удивительный канал. Все видосы +/- по 10 минут, а упихивают всю полезную информацию, максимально понятно, кучу схем собрал ради обучения по их видео. Еще в эти 10 минут и рекламу jlcpcb(обычно) умещают!
Вспомнил, что когда-то давно был у меня один старый кулер, который в определённый момент перестал запускаться и при включении дёргался вокруг состояния покоя, пока его физически не крутануть в нужном направлении. Когда я его заменял, даже особо не подумал, почему так может быть - посчитал, что может засорился настолько, что его клинит, да и забыл о нём - теперь понимаю, что проблема скорее всего была в датчике Холла)
У Вас в начале ролика вкралась особо мелкая неточность, позвольте прикопаться! 😀 Щётки через коллектор в любом положении запитывают сразу все три обмотки, но черз одну течёт бОльший ток, чем через две другие, которые соединениы последовательно и вэтот момент подключены параллельно к "основной". Коммент же написал в основном для продвмижения хорошего в целом ролика, автору спасибо.😀😀😀
третий пин, желтый с вентилятора цепляем на спидометр, вместо датчика скорости и получаем простую моталку, машина стоит, а скорость показывает, километры мотаются, бензин отмывается (на служебках), ломаем лопасти и он вращается еще быстрей и все это происходит быстрей))
Интересный канал, как электромонтёр смотрел с интересом.
Видео интересное. Век живи, век учись
Идеально!)
Самое адекватное объяснение 👍😁
Согласен! Я это видео перешлю многим знакомым, так понятно и кратко ещё уметь надо объяснять.
Суперский видос!
Круто!!!!
Шикарный видос! :))))
У меня такие же куллеры как на превьюшке! :)))
Спасибо!
Кратко, по существу, доходчиво. Спасибо.
Наконец то, видео в котором хоть что-то, что я понял 🤣
Только подумал про изменение напряжения как автор в конце ролика сказал 🤣
Оч. классно 👏👏👏👏👍
Интересно 👍
Спасибо, круто, полезная инфа! 👍
понравилось 👍
4-тый выход. Это ШИМ. Управляющий сигнал. В процентах от желаемых максимальных оборотов.
Два входа - питание.
3-тий - датчик хола. Но не для "управления обмотками", а скорее для "диагностики". Понять какие обороты по факту (а не положение ротора) и крутится ли он вообще.
Итого: 2 на питание, 1 - управляющий сигнал, 1 - обратная связь. Понимать как управляющий сигнал воздействует.
Управлением же обмотками, занимается электроника "внутри" вентилятора. Она "переводит" шим, в нужную частоту переключения обмоток глядя (самостоятельно) на хол. датчик. И через "выход хола" уже докладывает "что в итоге получилось" (или не получилось).
Найти бы руководство по расчету и проектированию безколлекторных двигателей.
Сама микросхема датчика Холла не задаёт направление вращения ротора компьютерного вентилятора, тут важно её расположение относительно статора и не только оно. Инерция тут тоже не причём. Всё дело в конструкции полюсов статора, если присмотреться внимательно, они не совсем симметричны, а немного скошены. Вот этот скос позволяет избежать "мертвых точек" и задать направление. Если перевернуть микросхему или поменять фазировку обмоток, просто так не получится изменить направление вращения. Вентилятор или не будет стартовать сам, или станет работать плохо.
Еще хочу!!!! 😃😃😃
Это перезалив? Или я где-то уже это видел?! Недавно было крутое объяснение работы датчика холла с RS триггером на выходе... В любом случае, тут точно топ будет.
Здраствуйте! Отлично! На какой программе анимация?
на 4й контакт подается шим сигнал для увеличения и уменьшения оборотов, а на плюсовой подается постоянное напряжение либо 5 либо 12 вольт, в отличии от 3х контактного где обороты регулируются напряжение подаваемым на плюсовой провод
А еще в вентиляторах форма магнитопроводов статторов подобрана так, чтобы двигатель всегда вращался только в одну сторону, даже если специально пытаться раскрутить в обратном направлении.