принцип действия. Электродвигатель вентильный своими руками

Вентильные электродвигатели во многом являются схожими с электромагнитными аналогами. Однако следует отметить, что устройства способны работать в сети постоянного и переменного тока. На сегодняшний день различают однофазные, двухфазные и трехфазные модификации.

В среднем мощность модели равняется 5 кВт. Рабочая частота двигателя не превышает 60 Гц. У некоторых модификаций применяется датчик положения ротора. Используются вентильные электродвигатели чаще всего для компрессоров и вентиляционных систем.

Схема устройства

Обычный двигатель включает в себя статорную коробку с якорем, а также ротор. Коллектор в маломощных модификациях устанавливается щеточного типа. Если рассматривать однофазные вентильные электродвигатели, то у них предусмотрен полюсный наконечник. За ним располагается специальный вал вращения. У мощных моделей есть сердечник ротора. Для возбуждения цепи применяется бендикс. Вал у двигателей вентильного двигателя вращается со специальным диском.

Принцип работы

Принцип действия двигателя строится на магнитной индукции. Процесс заключается в возбуждении обмотки статора. Происходит это путем подачи напряжения на бендикс. У многих модификаций также применяется датчик положения ротора. Для подключения регуляторов используются клеммные коробки. Для фиксации вала применяются зажимные кольца. У сверхмощных двигателей есть втягивающее реле. Оно необходимо для усиления электромагнитного поля.

Модель своими руками

Сделать электродвигатель (вентильный) своими руками довольно сложно. В первую очередь для сборки потребуется магнитный статор. В некоторых случаях ротор используют со стальным якорем. Далее потребуется заготовить вал с головкой. По диаметру он должен подходить под кольцо. Статор в данном случае обязан быть с первичной обмоткой, которая может выдерживать напряжение в 220 В.

Для подключения двигателя вентильного типа понадобится проводник. Подсоединяться он обязан к клеммной коробке. У некоторых модификаций вал крепится на диске. Таким образом, процесс набора оборотов происходит быстро. Для того чтобы избежать случаев коротких замыканий в цепи, используют уплотнитель.

Реактивная модификация

Сделать вентильный реактивный электродвигатель своими руками можно только на базе щеточного коллектора. В первую очередь потребуется подобрать ротор с обмоткой. Далее под него устанавливается вал. В некоторых случаях его используют с объемной насадкой. Для уменьшения силы трения понадобится небольшое кольцо на роликовых подшипниках.

Далее на вентильный реактивный электродвигатель устанавливается бендикс. В данном случае диск фиксируется на шпонке. Клеммная коробка обязана располагаться в задней части двигателя. Вал при этом должен находиться в центральной части корпуса. Вентиляционные отверстия чаще всего делают над ротором.

Устройства постоянного тока

Вентильный электродвигатель постоянного тока можно сложить на базе щеточного коллектора, который способен выдерживать большое выходное напряжение. После фиксации статора нужно заняться ротором. Для этого подбирается вал и диск небольшого диаметра. Также потребуется мощное втягивающее реле. Некоторые применяют его с высоковольтной обмоткой. На этом этапе особое внимание следует уделить фиксации сердечника для возбуждения обмотки. Используются погружные вентильные электродвигатели постоянного тока, как правило, в самолетостроении. У некоторых моделей предусмотрена сложная схема воздушного охлаждения с каналами.

Модели переменного тока

Сделать модель данного типа довольно просто. Однако для сборки потребуется бендикс. В данном случае его необходимо сразу подбирать со стальным сердечником. Некоторые специалисты рекомендуют применять алюминиевые наконечники. Однако проводимость тока у них невысокая. Непосредственно подача напряжения осуществляется через клеммную коробку.

Во многих модификациях щеточный коллектор устанавливается в передней части корпуса. Таким образом, вал можно использовать небольшого диаметра. Контактные кольца крепятся, если делается двигатель большой мощности. Для того чтобы уменьшить силу трения, можно использовать подшипники. Устанавливать их следует вблизи коллектора.

Двигатели однофазного типа

Для приводов небольшой мощности подходит однофазный вентильный электродвигатель. Принцип работы устройств основан на повышении индуктивности магнитного поля. Для этого применяется бесщеточный коллектор. Бендиксы в устройствах отсутствуют. Также важно отметить, что статоры могут использоваться только с большой проводимостью. Однако в первую очередь для сборки потребуется качественный ротор. Устанавливать его следует вблизи вала.

Следующим шагом необходимо наварить кольцо. Диск при этом обязан располагаться на другой стороне вала. Для охлаждения двигателя вентильного типа подойдет вентилятор. У некоторых модификаций для усиления индукции применяются втягивающие реле.

Двухфазные модели

Двухфазные вентильные электродвигатели можно собрать самостоятельно. Для этого специалисты рекомендуют использовать мощные бендиксы. В некоторых случаях применяются статоры с первичной обмоткой. Для фиксации ротора потребуется прочный корпус. В данном случае наконечники следует использовать с хорошей проводимостью.

Для того чтобы электромагнитное поле усиливалось равномерно, применяются катушки различной чувствительности. Втягивающие реле устанавливаются позади статоров. Вал в конструкция обязан находиться на диске. Для его фиксации применяются шпонки.

Трехфазные устройства

Трехфазовым вентильным электродвигателем называют устройство, работающее по принципу возрастания индукции магнитного поля. У моделей бендиксы устанавливаются только с высокой чувствительностью. В данном случае для усиления электромагнитного поля применяются полюсные наконечники. Непосредственно статоры используются с лапами. У некоторых модификаций есть щеткодержатели. Также важно отметить, что трехфазные вентильные электродвигатели часто применяются для работы приводов на 20 кВт. Частотность в данном случае не превышает 60 Гц. Вал у моделей обязан вращаться свободно. Для этого производители оснащают устройства роликовыми подшипниками. У многих моделей есть специальные проводники, которые соединяются с клеммной коробкой. Непосредственно подача напряжения происходит через силовой кабель.

Модель с низкочастотным бендиксом

Низкочастотные бендиксы позволяют стабильно повышать индуктивность в цепи. Многие модели данного типа отличаются своей чувствительностью. Для того чтобы собрать устройство самостоятельно, необходимо подобрать хороший статор. Модификации с якорями не подойдут.

Также важно отметить, что низкочастотные бендиксы не способны работать с втягивающими реле. Все это приводит к быстрому перегреву двигателя. Для того чтобы исправить ситуацию, потребуется мощный вентилятор. Также следует предусмотреть небольшую катушку. За счет этого обмотка сможет выдерживать напряжение в 220 В. Чтобы избежать случаев коротких замыканий, применяют щеткодержатель.

Применение высокочастотных бендиксов

Сделать двигатель с высокочастотным бендиксом довольно просто. Для этого потребуется простой статор. Непосредственно ротор подбирается с первичной обмоткой. Чтобы повысить обороты вала используют специальные заточные диски. У многих конфигураций применяются втягивающие реле. Также важно отметить, что для сборки двигателя данного типа необходим качественный щеткодержатель. Для его фиксации используют контактные кольца. Чтобы уменьшить силу вибрации, применяются уплотнители разной жесткости. Во многих конфигурациях над ротором устанавливается кожух.

Использование тягового реле

Тяговые реле очень часто устанавливаются на примышленный вентильный электродвигатель. Принцип работы устройств строится на умеренном увеличении силы магнитного поля. В данном случае происходит последовательное возбуждение обмотки. Для того чтобы самостоятельно собрать модификацию, следует использовать щеточный коллектор.

Также в этой ситуации не обойтись без катушки главного полюса. Однако в первую очередь нужно зафиксировать ротор с валом. После этого можно будет заняться клеммной коробкой. Первичная обмотка у двигателя вентильного типа обязана выдерживать выходное напряжение в 220 В. Отдельное внимание следует уделить статору. Для уменьшения силы вибрации используются уплотнители большой жесткости. Для фиксации вала понадобится стопорное кольцо.

Вентильный реактивный двигатель SRM. Снижение пульсации момента.

Вентильный реактивный двигатель (switched reluctance motor SRM) является потенциальным кандидатом для использования его в качестве тягового двигателя электромобиля следующего поколения из-за его низкой стоимости, высокой эффективности, способности работать при высоких температурах и в других жестких условиях. Тем не менее, SRM имеют существенный недостаток – это пульсации вращающего момента, что может создавать неприятный шум в транспортных средствах. Компания Continuous Solutions использовала программное обеспечение ANSYS Maxwell для электромагнитного моделирования. В результате удалось снизить пульсации вращающего момента электрической машины на 90 процентов и общий шум на 50 процентов, что позволяет использовать SRM для электрификации транспортных средств сельскохозяйственной, горнодобывающей техники, а также для гражданского применения

Концепция коммутируемого реактивного двигателя (SRM) существует уже 180 лет, но до недавнего времени двигатели этого типа использовалась только в промышленных целях из-за сложной системы управления.

За последние десять лет мощные микроконтроллерные интегральные схемы и вычислительно-интенсивные стратегии управления сделали SRM более жизнеспособными. Нерешенной проблемой является излучение SRM значительного шума во время работы, который недопустим в таких приложениях, как роскошные легковые автомобили, тактические транспортные средства и другие машины в суровых условиях эксплуатации.

Инженеры Continuous Solutions решают перечисленные проблемы, создавая виртуальные прототипы перспективных конструкций SRM в программном обеспечении моделирования электромагнитного поля ANSYS Maxwell. Алгоритмы управления для подавления пульсаций вращающего момента создаются и исследуются в симуляторе системного уровня ANSYS TwinBuilder, в качестве объекта управления выступает модель SRM в ANSYS Maxwell. Оптимизация пульсаций момента существенно снижает общий шум и вибрацию двигателя.

В итоге электрические машины SRM типа на 20 процентов дешевле, рабочие температуры на 50 процентов выше, чем у аналогичных двигателей с постоянными магнитами.

 

SRM

В основе работы SRM лежит магнитный поток. Магнитные поля аналогичны электрическому току и предпочитают путешествовать по пути наименьшего магнитного сопротивления потоку. Это объясняет, почему магнитные материалы с низким магнитным сопротивлением, такие как железо и сталь, имеют сильную тенденцию выравниваться с магнитным полем. На статоре SRM расположены концентрические обмотки фаз, а его ротор изготовлен из материала с низким магнитным сопротивлением с чередующимися зонами высокого и низкого сопротивления. При подаче напряжения на обмотку статора, магнитное сопротивление ротора создает силу, которая пытается выровнять полюс ротора, пик низкого сопротивления, с ближайшим полюсом статора. В SRM вращение поддерживается путем последовательного включения и выключения обмоток статора, таким образом, что каждое новое состояние магнитного поля статора вызывает поворот ротора.

 

Модель SRM в ANSYS Maxwell

 

Схема асимметричного мостового преобразователя и полученные формы кривых SRM

 

Ротор может быть изготовлен цельным стальным или набран из тонких стальных штамповок с выемками для магнитных полюсов. Отсутствие постоянных магнитов и обмоток на роторе делает SRM значительно дешевле в производстве чем обычные электродвигатели с постоянными магнитами. В роторе отсутствует токонесущие конструкции, поэтому нет необходимости в коммутаторах и обмотках якоря, как в двигателе постоянного тока, либо в короткозамкнутой обмотке из литого металла, как в асинхронном двигателе. Кроме того, отсутствие постоянных магнитов и обмоток ротора позволяет SRM работать при более высоких температурах окружающей среды, что очень важно в тяговых двигателях транспортных средств.

 

Пульсации момента

Одна из самых больших проблем при разработке SRM состоит в том, что индуктивность каждой фазы пропорциональна степени совмещения её с полюсами ротора. Избыточная вибрация и акустический шум возникают из-за структурной деформации и гармонических магнитных моментов, возникающих в результате взаимодействия статора и ротора. К этому добавляется относительное резкое изменение индуктивности в зависимости от положения ротора и нелинейного управления.

 

Результаты ANSYS Maxwell показывают зависимость потокосцепления и вращающего момента, как функции от положения ротора, при различной нагрузке

 

Эти взаимодействия проявляются как изменения вращающего момента, известные как пульсации вращающего момента. С точки зрения конструкции двигателя, например, дисбаланс в роторе или статоре, также могут вызывать пульсации вращающего момента. Все эти причины приводят к вибрации двигателя, которая создаёт акустический шум и сокращает срок службы механических узлов.

При разработке нового тягового двигателя целью Continuous Solutions являлось создание более дешевого двигателя и привода, которые могут работать при более высоких температурах, чем обычные двигатели с постоянными магнитами, в то же время достигая высоких показателей эффективности, плотности мощности и шума, равных двигателям с постоянными магнитами. Инженеры Continuous Solutions начали с использования собственной многоцелевой пользовательской программы оптимизации трехмерных магнитных эквивалентных цепей (MEC) для ускорения процесса исследования пространства проектирования и нахождения перспективных конструкций для дальнейшего исследования.

Программа использует генетический алгоритм для изучения различных параметров конструкции, таких как высота зубца статора, ток возбуждения и число пар полюсов, итеративно улучшая цели проектирования, такие как повышение эффективности и уменьшение массы.

 

Моделирование SRM

Инженеры Continuous Solutions разработали детальные модели перспективных вариантов SRM, определенных программой оптимизации в ANSYS Maxwell. Использовался шаблонно-ориентированный инструмент проектирования RMxprt для быстрого определения геометрии двигателя. Вместо того чтобы рисовать компоненты двигателя, использовались возможности параметрического проектирования в RMxprt для определения магнитной системы SRM: количество полюсов и обмоточные данные и т.д. Корпус двигателя также добавляется к модели с помощью стандартных инструментов.

 

Векторный график магнитной индукции в сечении SRM

 

Трехмерная геометрическая модель автоматически создаётся в ANSYS Maxwell для детального анализа магнитного поля методом конечных элементов.

Модель содержит все необходимые настройки: движение ротора, механическая нагрузка, коэффициенты потерь в шихтованных стальных пакетах, обмотки фаз, схема управления и многое другое. ANSYS Maxwell рассчитывает рабочие характеристики: вращающий момент в зависимости от скорости, потери мощности, индукция в воздушном зазоре, коэффициент мощности и КПД. Максвелл подготовил отчет о крутящем моменте, который показал вращающий момент двигателя в ньютон-метрах как функцию угла поворота. Для более детального диагностического рассмотрения график магнитной индукции строится в поперечном сечении ротора и статора в ключевые моменты, когда вращающий момент достигает своих экстремумов. Графики показывают, что одним из основных источников шума был является, сжимаемый к ротору силами притяжения, действующими на каждую пару полюсов. Решением этой проблемы может стать усиление статора, но это увеличивает стоимость и вес двигателя.

 

Разработка системы управления

Вместо того, чтобы искать конструкционное решение для минимизации пульсаций момента, вибрации, Continuous Solutions разработали алгоритм управления для подачи тока в обычно неактивные обмотки в точное время, чтобы нейтрализовать отклоняющиеся векторы силы от активных полюсов. Они разработали алгоритм управления в своих собственных аналитических инструментах и встроили его в обычный инвертор SRM, собранный в ANSYS TwinBuilder. Инвертор в TwinBuilder был подключен к модели двигателя ANSYS Maxwell, рассматривалось взаимодействие SRM со схемой управления с разработанным алгоритмом. Детальные графики нестационарного режима позволили инженерам Continuous Solutions сгладить колебания вращающего момента: как только ротор SRM собирается дергаться влево, контроллер вводит сигнал для рывка вправо, подавляя сопротивление движению в нужном направлении, удаляя волну пульсаций вращающего момента.

 

 

Контроллер Continuous Solutions 100kW SRM MILSPEC с технологией снижения пульсаций вращающего момента

 

Была усовершенствована как конструкция двигателя, так и алгоритм управления, пока интегрированный двигатель и алгоритм управления не достигли всех поставленных целей. Такой подход позволил за несколько итераций завершить проектирование.

Инженеры Continuous Solutions создали и испытали прототип новой конструкции двигателя. Производительность соответствовала результатам моделирования. Кроме того, для непрерывного производства компания Continuous Solutions заключила стратегическое партнерство с Nidec Motor Corporation, чтобы сделать эту технологию коммерчески доступной. Новый двигатель на 20-50 процентов дешевле, работает на 50 процентов более высоких температурах, чем похожие двигатели с постоянными магнитами, предлагая сопоставимую эффективность, плотность мощности и шумовые характеристики.

 

График зависимости потокосцепления, как функция от тока и положения ротора

 

 

График зависимости момента, как функция от тока и положения ротора

 

Снижение пульсации крутящего момента в SRM, обеспечиваемое контроллером Continuous Solutions Torque Riple Mitigation

 

Ссылка на источник: ANSYS Advantage

Вентильный двигатель: принцип работы и схема

Перевод электродвигателей с коллекторного узла управления на полупроводниковые устройства контроля позволил оптимизировать силовые агрегаты. Модернизация затронула и мощностные параметры, и конструкционные характеристики. Наиболее выраженным отличием стало уменьшение габаритов, что позволило использовать такие агрегаты в небольших по размерам приборах и установках. Типичным примером реализации бесколлекторного привода является вентильный двигатель, работающий в условиях постоянного тока. Он обеспечивает существенные технико-экономические преимущества в процессе эксплуатации, но не избавлен и от недостатков.

Схема вентильного двигателя

Двигатель состоит из следующих деталей:

1. Задняя часть корпуса. 2. Статор. 3. Подшипник. 4. Магнитный диск (ротор). 5. Подшипник. 6. Статор с обмоткой. 7. Передняя часть корпуса.

У вентильного двигателя имеется взаимосвязь между многофазной обмоткой статора и ротора. У них присутствуют постоянные магниты и встроенный датчик положения. Коммутация прибора реализовывается при помощи вентильного преобразователя, вследствие чего он и получил такое название.

Схема вентильного двигателя состоит из задней крышки и печатной платы датчиков, втулки подшипника, вала и самого подшипника, магнитов ротора, изолирующего кольца, обмотки, трельчатой пружины, промежуточной втулки, датчика Холла, изоляции, корпуса и проводов.

В случае соединения обмоток «звездой» устройство имеет большие постоянные моменты, поэтому такую сборку применяют для управления осями. В случае скрепления обмоток «треугольником» их можно использовать для работы с большими скоростями. Чаще всего количество пар полюсов вычисляется численностью магнитов ротора, которые помогают определить соотношение электрических и механических оборотов.

Статор может быть изготовлен с безжелезным или железным сердечником. Используя такие конструкции с первым вариантом, можно обеспечить отсутствие притяжения магнитов ротора, но и в это же мгновение снижается на 20% эффективность двигателя из-за уменьшения значения постоянного момента.

Со схемы видно, что в статоре ток образуется в обмотках, а в роторе создается при помощи высокоэнергетических постоянных магнитов. Условные обозначения: — VT1-VT7 — транзисторные коммуникаторы; — A, B, C – фазы обмоток; — M – момент двигателя; — DR – датчик положения ротора; — U – регулятор напряжения питания двигателя; — S (south), N (north) – направление магнита; — UZ – частотный преобразователь; — BR – датчик частоты вращения; — VD – стабилитрон; — L – катушка индуктивности.

Схема двигателя показывает, что одним из основных преимуществ ротора, в котором установлены постоянные магниты, является уменьшение его диаметра и, как следствие, сокращение момента инерции. Такие приспособления могут быть встроенными в сам прибор или расположенными на его поверхности. Понижение этого показателя очень часто приводит к небольшим значениям баланса момента инерции самого двигателя и приведенного к его валу нагрузки, который и усложняет работу привода. По этой причине производители могут предложить стандартный и повышенный в 2-4 раза момент инерции.

Вентильные реактивные электродвигатели / генераторы (Switched Reluctance Motors / Generators)

Современный уровень развития регулируемых электроприводов в значительной степени определяется достижениями в области силовой полупроводниковой техники: созданием IGBT и MOSFET транзисторов для коммутации силовых электрических цепей. Это позволило специально для систем электропривода создать электрическую машину нового типа c электронной коммутацией фазных обмоток якоря и получившую название SRM (ближайший перевод на русский язык — машина с модуляцией магнитной проводимости). В качестве рабочего термина нами используется вентильный реактивный электродвигатель (ВРД) / генератор (ВРГ) или вентильный реактивный индукторный электродвигатель / генератор.

ВРД следует отличать от синхронного реактивного электродвигателя (СРД), который работает при синусоидально изменяющихся напряжениях, подаваемых на фазы его обмотки якоря без обратной связи по положению ротора, при этом СРД обладает низким КПД.

Электрическая машина типа ВРД устроена проще, чем традиционные машины переменного тока — синхронная и асинхронная, она более технологична и менее материалоемка, что создает предпосылки для достижения высоких показателей надежности, экономичности, низкой стоимости и стойкости ее к воздействиям окружающей среды. Впервые в системе управляемого электропривода удается сбалансировать показатели эффективности электронной управляющей части и электромеханического преобразователя машины.

Появление и развитие электроприводов нового типа означает конец эры коллекторных электрических машин, применение которых в разрабатываемых системах электропривода становится анахронизмом. Даже асинхронная машина, повсеместное распространение которой было обусловлено простотой конструкции и надежностью, уступает по этим параметрам ВРД.

Рис. 1. Структурная схема управлением

Конструктивно электропривод состоит из микропроцессорного блока управления, электронного коммутатора и электромеханического преобразователя (ЭМП). Электромеханический преобразователь обеспечивает преобразование электрической энергии, поступающей от электронного коммутатора, в механическую или осуществляет обратное преобразование механической энергии в электрическую. Микропроцессорный блок управления формирует сигналы коммутатора, который генерирует импульсное напряжение питания ЭМП в зависимости от сигналов, поступающих от датчика положения ротора ЭМП. Возможен вариант без датчика положения ротора, в этом случае положение ротора определяется по величине индуктивности обмоток статора.

Отличительную основу ЭМП составляют магнитопроводы статора и ротора с явно выраженными полюсами, выполненные в виде пакетов из листового магнитомягкого материала. Катушки обмотки якоря расположены на полюсах магнитопровода статора. Катушки, находящиеся на противоположных полюсах, соединены попарно последовательно и образуют фазные секции обмотки якоря. На рис. 2 в качестве примеров показаны ЭМП с шестью (рис. 2а) и восемью (рис. 2б) полюсами на статоре и четырьмя и шестью полюсами на роторе соответственно.

В зависимости от назначения электродвигателя / генератора и предъявляемых к нему в связи с этим требований, количество полюсов на статоре и на роторе может изменяться. В некоторых случаях на полюсах магнитопровода статора могут быть сделаны дополнительные зубцы. Обмотка якоря, в приведенных на рисунке примерах ЭМП, трехфазная (рис.2а) и четырехфазная (рис.2б). Количество полюсов статора и ротора, число фаз обмотки якоря может изменяться в зависимости от назначения электродвигателя / генератора. Подбором чисел полюсов статора и ротора может быть получен вращающий момент существенно больший по сравнению с электрическими машинами других типов.

Рис. 2. Обмотка якоря трехфазная и четырехфазная

Очевидная конструктивная простота является основным достоинством электромеханического преобразователя ВРД, что позволяет существенно снизить затраты при его изготовлении и обеспечить очень высокую надежность работы электродвигателя / генератора. В качестве примера на рисунках 3, 4, 5 показаны основные части нескольких вариантов ЭМП вентильных реактивных электродвигателей и генераторов.

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Основные части нескольких вариантов ЭМП вентильных реактивных электродвигателей и генераторов

На рис.6 приведена механическая характеристика ЭМП в режиме с ограничением тока. Естественная механическая характеристика ЭМП при постоянном питающем напряжении аналогична такой же характеристике коллекторного электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

Рис. 6. Механическая характеристика ЭМП в режиме с ограничением тока

Особенности электромеханического преобразования энергии в вентильном электродвигателе с переключаемой магнитной проводимостью заключаются в несинусоидальности токов и магнитных потоков в ЭМП и нелинейной зависимости между ними. Эти особенности не позволяют использовать методы, широко применяемые для анализа и синтеза электрических машин переменного тока традиционного конструктивного исполнения. Анализ и синтез ЭМП необходимо осуществлять с непременным учетом дискретности цикла электромеханического преобразования энергии и существенной нелинейной зависимости между токами в фазах и создаваемыми ими магнитными потоками в комплексе «электронный коммутатор — ЭМП».

Для проектирования ЭМП используется современный подход, включающий расчет магнитного поля в нелинейной постановке задачи. При этом учитываются реальные параметры материалов и особенности геометрии устройства. На рис. 7 показаны результаты расчета магнитного поля, представляющие зависимость потокосцепления фазной обмотки от угла поворота ротора и протекающего в ней тока.

Рис. 7. Результаты расчета магнитного поля

Электронный блок управления электродвигателя / генератора представляет собой цифровую систему управления на базе нового поколения 16-разрядных микроконтроллеров производительностью до 40 млн. операций в секунду. Цифровая система управления позволяет резко сократить количество используемых компонентов, увеличить надежность и функциональность системы, уменьшить габаритные размеры электронного блока и его стоимость.

На рис. 8 показан блок электроники для электродвигателей / генераторов мощностью до 8 кВт. (Габариты 170х125х30 мм.)

Рис. 8. Блок электроники для электродвигателей / генераторов мощностью до 8 кВт

Цифровой синтез сигналов, поступающих с электронного коммутатора на ЭМП, осуществляется программно с помощью микропроцессорного блока управления. Программный синтез сигналов позволяет оперативно изменять частоту, форму и амплитуду выходных импульсов в зависимости от состояния датчиков электропривода / генератора, а также обеспечивает оперативное управление режимами его работы.

Микроконтроллер формирует основные управляющие сигналы, которые поступают на 3- или 4-фазный драйвер, обеспечивающий управление силовыми транзисторами электронного коммутатора. Конфигурация блока питания может быть изменена в зависимости от типа и величины напряжения питания, что позволяет на базе одного блока создавать электроприводы и генераторы различного назначения. При низковольтном напряжении питания (5 — 200 В) в блоке коммутатора используются MOSFET-транзисторы, а при высоковольтном (200 В и более) — IGBT-транзисторы. Применение современных мощных IGBT-транзисторов позволяет создавать электронные коммутаторы мощностью 5000 кВт и более, обеспечивая высокие энергетические и весогабаритные характеристики вентильным реактивным электроприводам / генераторам.

Основная управляющая программа контроллера хранится во Flash-памяти объемом до 256 Кбайт и может быть легко изменена через последовательный интерфейс RS232, что позволяет оперативно изменять основные характеристики и алгоритм работы стартера / генератора в процессе настройки или во время его эксплуатации.

Наличие микропроцессора в системе управления ВРД обеспечивает следующие режимы его работы:

• регулирование оборотов в широких пределах и стабилизацию их на заданном уровне;
• коррекцию естественно падающей механической характеристики ВРД для оптимизации параметров электропривода с тяговой, вентиляторной, крановой, экскаваторной и другими типами нагрузок;
• разгон и торможение с необходимым ускорением;
• пуск электропривода без превышения пусковых токов над номинальными, с предварительным выбором люфта редуктора;
• рекуперацию энергии при торможении;
• реверсирование;
• самоторможение для исключения вращения нагруженного электропривода;
• шаговый режим работы;
• питание от сетей постоянного и переменного (однофазного и 3 фазного) напряжения; для генератора — стабилизацию и формирование выходного напряжения;
• выдачу на дисплей текущих параметров электродвигателя / генератора и любой информации, поступающей с периферийных датчиков;
• прием и выдачу команд и информации как в аналоговом, так и в цифровом виде;
• дистанционное изменение параметров электропривода / генератора и алгоритма его работы;

Для связи с внешними компьютерными системами, активными пультами управления или для обеспечения параллельной работы и синхронизации нескольких электроприводов / генераторов в блоке управления может использоваться сетевой CAN-интерфейс (международный стандарт CAN 2.0 CiA-301). CAN (Controller Area Network) — сетевой интерфейс разработан и «INTEL» для построения распределенных встраиваемых мультипроцессорных систем реального времени бортового и промышленного назначения. CAN обеспечивает надежную работу системы даже в условиях сильных электромагнитных помех. На рисунке 9 показано подключение нескольких электродвигателей к CAN-сети.

Рис. 9. Подключение нескольких электродвигателей к CAN-сети

CAN сеть обеспечивает эффективный обмен информацией между электронными блоками электродвигателей, а также обмен между пультом или несколькими пультами и каждым электродвигателем. Высокая скорость передачи (до 1Мбит/сек), гибкая система задания приоритетов CAN устройств позволяет передавать по сети синхросигналы или команды с критическим временем выполнения. На рис. 10 приведен пример организации следящей системы с использованием CAN-сети.

Рис. 10. Организации следящей системы с использованием CAN-сети

Принципы работы

На сегодняшний день становится очень популярным вентильный двигатель, принцип работы которого основан на том, что контролер устройства начинает коммутировать обмотки статора. Благодаря этому вектор магнитного поля остается всегда сдвинутым на угол, приближающийся к 900 (-900) относительно ротора. Контролер рассчитан на управление током, который движется через обмотки двигателя, в том числе и величиной магнитного поля статора. Следовательно, можно регулировать момент, который воздействует на прибор. Показатель угла между векторами может определить направление вращения, которое действует на него.

Нужно учитывать, что речь идет об электрических градусах (они значительно меньше геометрических). Для примера приведем расчет вентильного двигателя с ротором, который в себе имеет 3 пары полюсов. Тогда оптимальным его углом будет 900 /3=300. Эти пары предусматривают 6 фаз обмоток коммутации, тогда получается, что вектор статора может перемещаться скачками по 600. Из этого видно, что настоящий угол между векторами обязательно будет варьироваться в пределах от 600 до 1200, начиная с вращения ротора.

Вентильный двигатель, принцип работы которого основывается на обороте фаз коммутации, из-за которых поток возбуждения поддерживается относительно постоянным движением якоря, после их взаимодействия начинает формировать вращающийся момент. Он устремляется повернуть ротор таким способом, чтобы все потоки возбуждения и якоря совпали воедино. Но во время его разворота датчик начинает переключать обмотки, и поток перемещается на следующий шаг. В этот момент результирующий вектор сдвинется, но останется полностью неподвижным сравнительно с потоком ротора, что в итоге и создаст вращающий момент вала.

Преимущества

Применяя вентильный двигатель в работе, можно отметить такие его достоинства:

— возможность применения широкого диапазона для модифицирования частоты вращения;

— высокая динамика и быстродействие;

— максимальная точность позиционирования;

— небольшие затраты на техническое обслуживание;

— устройство можно отнести к взрывозащищенным объектам;

— имеет способность переносить большие перегрузки в момент вращения;

— высокий КПД, который составляет более 90%;

— имеются скользящие электронные контакты, которые существенно увеличивают рабочий ресурс и срок службы;

— при длительной работе нет перегрева электродвигателя.

Конструкция и устройство двигателя

Техническая инфраструктура формируется двумя сегментами – непосредственно механикой и управляющим комплексом. С точки зрения конструкционного устройства агрегат во многом похож на традиционное наполнение электромеханических роторных двигателей. Соответственно, в состав электромотора входят ротор, статор и обмотка. Причем статор представляет собой набор из отдельных изолированных листов, выполненных из стального сплава. В процессе работы они способствуют понижению вихревых токов. В нем как раз и находится обмотка, которая может иметь разное количество фаз. Начинка элемента образована стальным сердечником, а обмотка представляет собой медные волокна. Для защиты применяется корпус, на поверхности которого также предусматриваются средства физического крепления.

Что касается ротора, то он сформирован постоянными магнитами. В зависимости от модификации, он может иметь до шестнадцати пар чередующихся полюсов. Прежде для изготовления роторов применялись ферритовые магниты, что было обусловлено их ценовой доступностью. Сегодня же на первый план выходят эксплуатационные характеристики вентильного двигателя – в частности крутящий момент, который варьируется от 1 до 70 Нм. Пропускная же частота в среднем находится в пределах 2-4 тыс. оборотов. Для достижения таких показателей требуется магнит с высокой степенью индукции, поэтому производители перешли на использование редкоземельных сплавов. Такие магниты не просто дают более высокую производительность, но и обладают меньшими размерами. Отчасти и этот переход способствовал оптимизации габаритов вентильного электродвигателя. Отдельно стоит рассмотреть компоненты управляющего сегмента.

Вентильный индукторный двигатель

Вентильно-индукторный двигатель – это устройство, в котором предусмотрено переключающееся магнитное сопротивление. В нем преобразование энергии происходит за счет изменения индуктивности обмоток, которые располагаются на явно выраженных зубцах статора при передвижении зубчатого магнитного ротора. Питание устройство получает от электрического преобразователя, поочередно переключающего обмотки двигателя в строгости по перемещению ротора.

Вентильно-индукторный двигатель представляет собой комплексную сложную систему, в которой работают совместно разнообразные по своей физической природе компоненты. Для удачного проектирования таких устройств необходимы углубленные знания в области конструирования машин и механики, а также электроники, электромеханики и микропроцессорной техники.

Современное устройство выступает как электродвигатель, действующий совместно с электронным преобразователем, который изготавливается по интегральной технологии с использованием микропроцессора. Он позволяет осуществить качественное управление двигателем с наилучшими показателями переработки энергии.

Свойства двигателя

Такие устройства обладают высокой динамикой, большой перегрузочной способностью и точным позиционированием. Благодаря тому что в них отсутствуют движущие части, их использование возможно во взрывоопасной агрессивной среде. Такие моторы также называют и бесколлекторными, их основным преимуществом, по сравнению с коллекторными, является скорость, которая зависит от напряжения питания нагружающего момента. Также еще одним немаловажным свойством считается отсутствие истираемых и трущихся элементов, которые переключают контакты, благодаря чему вырастает ресурс пользования аппаратом.

Достоинства и недостатки ВД

В последнее время, этот тип двигателей быстро приобретает популярность, проникая во многие отрасли промышленности. Находит применение в различных сферах использования: от бытовых приборов до рельсового транспорта.

ВД с электронными системами управления часто объединяют в себе лучшие качества бесконтактных двигателей и двигателей постоянного тока.

• Высокое быстродействие и динамика, точность позиционирования
• Широкий диапазон изменения частоты вращения
• Бесконтактность и отсутствие узлов, требующих техобслуживания — бесколлекторная машина
• Возможность использования во взрывоопасной и агрессивной среде
• Большая перегрузочная способность по моменту
• Высокие энергетические показатели (КПД более 90 % и соsφ
  более 0,95)
• Большой срок службы, высокая надёжность и повышенный ресурс работы за счёт отсутствия скользящих электрических контактов
• Низкий перегрев электродвигателя, при работе в режимах с возможными перегрузками

• Относительно сложная система управления двигателем
• Высокая стоимость двигателя, обусловленная использованием дорогостоящих постоянных магнитов в конструкции ротора

Вентильные двигатели постоянного тока

Все двигатели постоянного тока можно назвать бесколлекторными. Они работают от сети с постоянным током. Щеточный узел предусмотрен для электрического объединения цепей ротора и статора. Такая деталь является самой уязвимой и достаточно сложной в обслуживании и ремонте.

Вентильный двигатель постоянного тока работает по тому же принципу, что и все синхронные устройства такого типа. Он представляет собой замкнутую систему, включающую силовой полупроводниковый преобразователь, датчик положения ротора и координатор.

Бесколлекторник своими руками

@@Конструктивные особенности CD-ROM движков очень разные. Поэтому в этой статье даются общие рекомендации по переделке таких двигателей с минимальными затратами в 3 фазные авиамодельные двигатели.
@@Требования к CD-ROM движкам (данные приведены для двигателей, которые реально переделывались):

• Число зубцов (полюсов) ротора должно быть равным 9
• Количество устанавливаемых заново магнитов — 12
• Диаметр ротора: 28.5 мм
• Высота ротора: 7.8 мм
• Диаметр оси: 3 мм
• Длина оси: 6.8 мм
• Диаметр статора: 24 мм
• Высота статора: 5.2 мм
• Вес переделанного двигателя — 21 г
• Тип намотки — дельта
• Намотка проводом диаметром — 0,4-0,5 (желательно ПЭТВ)
• Количество витков — 17-20 на зуб

@@Используемые клеи: «111», фиксаторы резьбы (продаются в автомагазинах). @@Используемая эпоксидная смола: любая не российская и не 5-минутка.

@@На внутренней стороне ротора приклеено намагниченное пластмассовое кольцо. Аккуратно удалите его. Это можно сделать следующим образом: согнутый и нагретый гвоздь вводится в пластмассу. Даем ему остыть, и осторожно вытягиваем пластмассовое кольцо

@@Статор отсоединяем от пластины, на которой он крепится (вариантов крепления очень много и поэтому я не привожу технологию — в каждом конкретном случае решайте сами как это сделать). Отсоединения статора, аккуратно удаляем с него намотку, Стараемся не повредить заводскую лакировку.

@@Перемотку статора ведут медным проводом, диаметром 0.4mm — 0.5mm. На каждый полюс мотаем от 17 до 20 витков.

@@Чем меньше витков, тем больше обороты, большее количество витков позволяет получить более высокий вращающийся момент. Изоляция провода должна остаться неповрежденной — это критично, иначе ваш двигатель не будет работать.

@@Вы можете выбрать между типом намотки «дельты» и «звезда». С намоткой «звезда» двигатель будет иметь более высокий вращающий момент, меньше оборотов в минуту и будет «есть» меньше. Намотка «дельта» даст «более горячий» двигатель с более высокими оборотами в минуту и большим КПД, но будет иметь больший «аппетит» и будет греться больше. Намотка «звезда» «тяжелее» для работы контроллера.

@@Проверка качество намотки производится мультиметром. Провод НЕ ДОЛЖЕН быть сломан или с поврежденной изоляцией. Сопротивление обмоток должно быть примерно одинаковым. Провода обмотки не должны быть закорочены между собой или на статор (в случае повреждения изоляции). Если вы не уверены, что нет повреждений или «коротыша» — снимайте намотанный провод и мотайте еще раз. Соедините, закрепите и пропаяйте выводы обмоток. Сопротивление обмоток

0,1-0,14 ом на фазу.

Установка новых магнитов в ротор

@@ОЧЕНЬ ВАЖНО — магниты должны быть установлены с соблюдением полярности — N-S-N-S …, иначе ваш двигатель не будет работать. Хороший способ проверять полярность состоит в том, чтобы разместить 12 магнитов на столе в один ряд, в таком же порядке приклеивать магниты в стакан ротора. Для приклеивания используйте высококачественный клей (не используйте эпоксидную смолу 5-минутку).

@@Добейтесь равномерного размещения магнитов в стакане ротора. Как можно это сделать: устанавливая магниты в стакан, прокладывайте их тонкими кусочками бумаги одинаковой толщины, если один из зазоров получился больше, то увеличьте толщину бумаги. Расстояние между магнитами должно быть одинаковым. Не пожалейте времени, чтобы сделать эту работу. После установки магнитов и их приклейки, заполните промежутки между ними эпоксидной смолой. Будьте осторожны, не перелейте смолы.

@@Трения между ротором и магнитами не должно быть. Если движение при проворачивании без значительного усилия и толчков, то можете пробовать запускать собранный двигатель.

@@ВЫ МОЖЕТЕ изменить направление вращения, меняя 2 из этих 3 контактов между двигателем и контроллером.

Авторам опубликованных статей предоставляются скидки в нашем магазине

Дата: Вторник, 08 Октября 2013

Синхронные и асинхронные вентильные двигатели постоянного тока широко применяются в различных сферах промышленного производства. В рамках этой статьи мы подробно рассмотрим их устройство и принцип работы.

Вентильные двигатели переменного тока

Такие устройства получают свое питание от сетей переменного тока. Скорость вращения ротора и движения первой гармоники магнитной силы статора полностью совпадают. Данный подтип двигателей можно использовать при высоких мощностях. К этой группе относятся шаговые и реактивные вентильные аппараты. Отличительной особенностью шаговых устройств является дискретное угловое смещение ротора при его работе. Питание обмоток формируется при помощи полупроводниковых компонентов. Управление вентильным двигателем осуществляется при последовательном смещении ротора, которое и создает переключение его питания с одних обмоток на другие. Это устройство можно разделить на одно-, трех- и многофазные, первые из которых могут содержать пусковую обмотку или фазосдвигающую цепь, а также запускаться вручную.

Система управления

Если электромеханическая часть состоит преимущественно из трех компонентов, в числе которых ротор, статор и несущая конструкция в виде корпуса, то управляющая инфраструктура более сегментирована – количество элементов может достигать нескольких десятков. Другое дело, что их можно поделить на виды. В единственном числе будет представлен только инвертор. Он отвечает за функции коммутации, осуществляя подключение и переключение фаз. Основные же задачи контроля с подачей сигналов выполняют датчики. Главным из них является детектор положения ротора. Кроме этого, в состав управляющего блока вводится и система регуляции сигналов. Это узел с ключами, посредством которого реализуется связь датчиков и электромеханической начинки.

Информацию о позиции ротора обрабатывает микропроцессор. Внешне интерфейс этого блока представляет собой панель управления. На приеме она работает с сигналами широтно-импульсной модуляции (ШИМ-сигнал). Если предусматривается подача низковольтных сигналов, то в управляющем блоке устанавливается и транзисторный мост. Он преобразует сигнал в силовое напряжение, которое в дальнейшем подается на электродвигатель. Наличие датчиков с системой обработки импульсов как раз и отличает управление вентильным двигателем от средств контроля щеточно-коллекторных агрегатов. Другое дело, что возможность внедрения электронной аппаратуры с датчиками допускается и в коллекторных машинах наряду с механическими системами управления.

Принцип работы синхронного двигателя

Вентильный синхронный двигатель работает на основе взаимодействия магнитных полей ротора и статора. Схематически магнитное поле при вращении можно изобразить плюсами этих же магнитов, которые движутся со скоростью магнитного поля статора. Поле ротора также возможно изобразить как постоянный магнит, который делает обороты синхронно с полем статора. В случае отсутствия внешнего вращающего момента, который прикладывается к валу аппарата, оси полностью совпадают. Воздействующие силы притяжения проходят вдоль всей оси полюсов и могут компенсировать друг друга. Угол между ними приравнивается к нулю.

В случае если на вал машины будет воздействовать тормозной момент, то ротор перемещается в сторону с запаздыванием. Благодаря этому силы притяжения разбиваются на составляющие, которые направляются вдоль оси плюсовых показателей и перпендикулярно к оси полюсов. Если будет прикладываться внешний момент, который создает ускорение, то есть начинает действовать по направлению вращения вала, картинка по взаимодействию полей полностью изменится на обратную. Направленность углового смещения начинает трансформироваться на противоположное, и в связи с этим меняется направление тангенциальных сил и воздействие электромагнитного момента. При таком раскладе двигатель становится тормозным, а аппарат работает как генератор, который подводимую к валу механическую энергию преобразует в электрическую. Далее она перенаправляется в сеть, питающую статор.

Когда будет отсутствовать внешний, явнополюсный момент начнет принимать положение, при котором ось полюсов магнитного поля статора будет совпадать с продольной. Это размещение станет соответствовать минимальному сопротивлению потока в статоре.

В случае воздействия на вал машины тормозного момента ротор отклонится, при этом магнитное поле статора будет деформированным, так как поток стремится замкнуться по наименьшему сопротивлению. Для его определения необходимы силовые линии, направленность которых в каждой из точек будет соответствовать движению действия силы, поэтому изменение поля приведет к появлению тангенциального взаимодействия.

Рассмотрев все эти процессы в синхронных двигателях, можно выявить демонстративный принцип обратимости разнообразных машин, то есть возможность любого электрического аппарата изменить направленность преобразованной энергии на противоположную.

Бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами

Вентильный двигатель с постоянными магнитами используется для решения серьезных оборонных и промышленных задач, так как такое устройство имеет большой запас мощности и эффективности.

Эти приборы чаще всего применяются в отраслях, где необходимы сравнительно низкие потребляющие мощности и небольшие габариты. Они могут иметь самые разные габариты, без технологических ограничений. В то же время большие аппараты не являются совершенно новыми, их чаще всего производят компании, которые стремятся преодолеть экономические трудности, ограничивающие ассортимент этих приборов. У них есть свои преимущества, среди которых можно отметить высокую эффективность из-за потерь в роторе и большую плотность мощности. Для управления бесколлекторными двигателями нужен частотно-регулируемый привод.

Анализ по затратам и результатам показывает, что устройства с постоянными магнитами намного предпочтительнее, по сравнению с другими, альтернативными технологиями. Чаще всего они используются для отраслей промышленности с достаточно тяжелым распорядком работы судовых двигателей, в военной и оборонной отрасли и других подразделениях, число которых непрерывно возрастает.

Способы коммутации с применением датчика положения ротора

Способы коммутации вентильного двигателя различаются по типу датчика положения ротора и особенностям регулирования тока в фазах обмоток статора.

3.1. Трапецеидальная или шестишаговая (sixstep) коммутация вентильного двигателя осуществляется по цифровым датчикам Холла. Для 3х датчиков Холла, являющихся «грубым» датчиком положения ротора, возможных состояний на полный электрический оборот будет шесть, каждое из которых соответствует 60 электрическим градусам. При каждом постоянном состоянии датчиков Холла подключаются только две обмотки двигателя, а третья отключена от источника напряжения. Постоянство вектора тока в пределах ±30 электрических градусов от оптимального (создающего максимальный момент) приводит к 17% пульсациям тока.

Преимущества:

Недостатки:

Область применения: регулирование скорости при невысоких требованиях к эффективности и равномерности перемещения на низких скоростях.

3.2. Синусоидальная коммутация лишена недостатков трапецеидальной коммутации за счет непрерывной и плавной коммутации вектора тока. Это достигается благодаря более высокому разрешению датчика положения ротора (обычно инкрементального энкодера) по сравнению с цифровыми датчиками Холла, имеющими разрешение только 60 электрических градусов. Для стандартного двигателя с соединением фаз в «звезду» достаточно контролировать ток в двух обмотках с помощью двух регуляторов на базе ПИрегуляторов. Такой способ коммутации очень эффективен на малых и средних скоростях, но имеет ошибки на высоких скоростях. В этом случае изза ограниченного усиления ПИрегулятора при заданном напряжении постоянного напряжения (DC bus) мах скорость ограничена. Несколько повысить скорость позволяет метод сдвиг фазы (phase advance).

Преимущества:

Недостатки:

ограничение мах скорости при заданном напряжении постоянного напряжения;

управление током (моментом/силой) при помощи двух аналоговых сигналов ±10В.

Область применения: прецизионные механизмы.

3.3. Непосредственно векторный контроль тока в координатах DQ использует преобразования между статическими DQ и вращающими UVW координатами вектора тока, известными как преобразования ПаркаКларка. В отличие от синусоидальной такой способ коммутации предполагает работу ПИрегулятора с напряжениями постоянного тока, а не синусоидальными напряжениями. Это и обеспечивает качество управления током, независимое от скорости вращения двигателя.

Векторный контроль предполагает регулирование квадратичной (D) и прямой (Q) составляющих тока. Т.к. только прямая (Q) составляющая тока, перпендикулярная к полю ротора, создает момент двигателя, то задание тока подается на вход прямой (Q) составляющей тока. На вход квадратичной (D) составляющей тока подается «0» сигнал.

Преобразования между статическими DQ и вращающими UVW координатами вектора тока производятся с учетом токов фаз и положения ротора.

Векторный контроль при наличии преимуществ синусоидальной коммутации позволяет расширить диапазон скоростей вентильного двигателя за счет более полного использования напряжения постоянного тока.

Следует отметить, что для синусоидальной или векторной коммутации тока при использовании инкрементального (относительного) датчика положения ротора необходимо первоначально (т.е. при каждом включении питания) сфазировать положение ротора относительно фаз статора. Алгоритм такой начальной фазировки обычно является «встроенным».

Трапецеидальная коммутация вентильного двигателя не требует начальной фазировки благодаря использованию датчиков Холла, являющихся абсолютными датчиками положения ротора. Поэтому их иногда применяют вместе с инкрементальным датчиком положения для реализации синусоидальной или векторной коммутации тока без необходимости производить начальную фазировку. Такая конфигурация рекомендуется для механизмов, где реализация процедуры начальной фазировки затруднена, например, механизмов вертикального перемещения.

Реактивный двигатель

Вентильно-реактивный двигатель работает с использованием двухфазных обмоток, которые установлены вокруг диаметрально противоположных полюсов статора. Подача питания продвигается к ротору в соответствии с полюсами. Таким образом, его противодействие полностью сводится к минимуму.

Вентильный двигатель, своими руками созданный, обеспечивает высокоэффективную скорость привода при оптимизированном магнетизме для работы с реверсом. Информация о месторасположении ротора используется для того, чтобы управлять фазами подачи напряжения, так как это является оптимальным для достижения непрерывного и плавного крутящего момента и высокой эффективности.

Сигналы, которые выдает реактивный двигатель, накладываются на угловую ненасыщенную фазу индуктивности. Минимальное сопротивление полюса полностью соответствует максимальной индуктивности устройства.

Положительный момент можно получить только при углах, когда показатели позитивные. На небольших скоростях фазный ток обязательно должен быть ограниченным, чтобы произвести защиту электроники от высоких вольт-секунд. Механизм преобразования можно иллюстрировать линией реактивной энергии. Мощностная сфера характеризует собой питание, которое преобразовывается в механическую энергию. В случае его резкого отключения избыточная или остаточная сила возвращается к статору. Минимальные показатели влияния магнитного поля на производительность устройства являются основным его отличием от похожих устройств.

Вентильный двигатель: принцип работы и схема

Array
(
    [TAGS] => Двигателестроение
    [~TAGS] => Двигателестроение
    [ID] => 105455
    [~ID] => 105455
    [NAME] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
    [~NAME] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 104
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 104
    [DETAIL_TEXT] => 

 

	 Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель. Это характеризуется большим преимуществом таких приборов, а также активным формированием вычислительных возможностей микроэлектроники. Как известно, они могут обеспечить высокую плотность длительного момента и энергоэффективности по сравнению с другими видами двигателей.


 Схема вентильного двигателя


	 Двигатель состоит из следующих деталей: 1. Задняя часть корпуса. 2. Статор. 3. Подшипник. 4. Магнитный диск (ротор). 5. Подшипник. 6. Статор с обмоткой. 7. Передняя часть корпуса. У вентильного двигателя имеется взаимосвязь между многофазной обмоткой статора и ротора. У них присутствуют постоянные магниты и встроенный датчик положения. Коммутация прибора реализовывается при помощи вентильного преобразователя, вследствие чего он и получил такое название. Схема вентильного двигателя состоит из задней крышки и печатной платы датчиков, втулки подшипника, вала и самого подшипника, магнитов ротора, изолирующего кольца, обмотки, трельчатой пружины, промежуточной втулки, датчика Холла, изоляции, корпуса и проводов. В случае соединения обмоток «звездой» устройство имеет большие постоянные моменты, поэтому такую сборку применяют для управления осями. В случае скрепления обмоток «треугольником» их можно использовать для работы с большими скоростями. Чаще всего количество пар полюсов вычисляется численностью магнитов ротора, которые помогают определить соотношение электрических и механических оборотов.


	 Статор может быть изготовлен с безжелезным или железным сердечником. Используя такие конструкции с первым вариантом, можно обеспечить отсутствие притяжения магнитов ротора, но и в это же мгновение снижается на 20% эффективность двигателя из-за уменьшения значения постоянного момента.


 

	 Со схемы видно, что в статоре ток образуется в обмотках, а в роторе создается при помощи высокоэнергетических постоянных магнитов. Условные обозначения: - VT1-VT7 - транзисторные коммуникаторы; - A, B, C – фазы обмоток; - M – момент двигателя; - DR – датчик положения ротора; - U – регулятор напряжения питания двигателя; - S (south), N (north) – направление магнита; - UZ – частотный преобразователь; - BR – датчик частоты вращения; - VD – стабилитрон; - L – катушка индуктивности. Схема двигателя показывает, что одним из основных преимуществ ротора, в котором установлены постоянные магниты, является уменьшение его диаметра и, как следствие, сокращение момента инерции. Такие приспособления могут быть встроенными в сам прибор или расположенными на его поверхности. Понижение этого показателя очень часто приводит к небольшим значениям баланса момента инерции самого двигателя и приведенного к его валу нагрузки, который и усложняет работу привода. По этой причине производители могут предложить стандартный и повышенный в 2-4 раза момент инерции.


 Принципы работы


 

	 На сегодняшний день становится очень популярным вентильный двигатель, принцип работы которого основан на том, что контролер устройства начинает коммутировать обмотки статора. Благодаря этому вектор магнитного поля остается всегда сдвинутым на угол, приближающийся к 900 (-900) относительно ротора. Контролер рассчитан на управление током, который движется через обмотки двигателя, в том числе и величиной магнитного поля статора. Следовательно, можно регулировать момент, который воздействует на прибор. Показатель угла между векторами может определить направление вращения, которое действует на него. Нужно учитывать, что речь идет об электрических градусах (они значительно меньше геометрических). Для примера приведем расчет вентильного двигателя с ротором, который в себе имеет 3 пары полюсов. Тогда оптимальным его углом будет 900 /3=300. Эти пары предусматривают 6 фаз обмоток коммутации, тогда получается, что вектор статора может перемещаться скачками по 600. Из этого видно, что настоящий угол между векторами обязательно будет варьироваться в пределах от 600 до 1200, начиная с вращения ротора. Вентильный двигатель, принцип работы которого основывается на обороте фаз коммутации, из-за которых поток возбуждения поддерживается относительно постоянным движением якоря, после их взаимодействия начинает формировать вращающийся момент. Он устремляется повернуть ротор таким способом, чтобы все потоки возбуждения и якоря совпали воедино. Но во время его разворота датчик начинает переключать обмотки, и поток перемещается на следующий шаг. В этот момент результирующий вектор сдвинется, но останется полностью неподвижным сравнительно с потоком ротора, что в итоге и создаст вращающий момент вала.


 Преимущества


	 Применяя вентильный двигатель в работе, можно отметить такие его достоинства: возможность применения широкого диапазона для модифицирования частоты вращения; высокая динамика и быстродействие; максимальная точность позиционирования; небольшие затраты на техническое обслуживание; устройство можно отнести к взрывозащищенным объектам; имеет способность переносить большие перегрузки в момент вращения; высокий КПД, который составляет более 90%; имеются скользящие электронные контакты, которые существенно увеличивают рабочий ресурс и срок службы; при длительной работе нет перегрева электродвигателя.


 Недостатки


	 Несмотря на огромное количество достоинств, вентильный двигатель также имеет и недостатки в эксплуатации: - довольно сложное управление электродвигателем; - относительно высокая цена устройства из-за применения в его конструкции ротора, который имеет дорогостоящие постоянные магниты.


 Вентильный индукторный двигатель


 

	 Вентильно-индукторный двигатель – это устройство, в котором предусмотрено переключающееся магнитное сопротивление. В нем преобразование энергии происходит за счет изменения индуктивности обмоток, которые располагаются на явно выраженных зубцах статора при передвижении зубчатого магнитного ротора. Питание устройство получает от электрического преобразователя, поочередно переключающего обмотки двигателя в строгости по перемещению ротора.


	 Вентильно-индукторный двигатель представляет собой комплексную сложную систему, в которой работают совместно разнообразные по своей физической природе компоненты. Для удачного проектирования таких устройств необходимы углубленные знания в области конструирования машин и механики, а также электроники, электромеханики и микропроцессорной техники. Современное устройство выступает как электродвигатель, действующий совместно с электронным преобразователем, который изготавливается по интегральной технологии с использованием микропроцессора. Он позволяет осуществить качественное управление двигателем с наилучшими показателями переработки энергии.


 Свойства двигателя


 

	 Такие устройства обладают высокой динамикой, большой перегрузочной способностью и точным позиционированием. Благодаря тому что в них отсутствуют движущие части, их использование возможно во взрывоопасной агрессивной среде. Такие моторы также называют и бесколлекторными, их основным преимуществом, по сравнению с коллекторными, является скорость, которая зависит от напряжения питания нагружающего момента. Также еще одним немаловажным свойством считается отсутствие истираемых и трущихся элементов, которые переключают контакты, благодаря чему вырастает ресурс пользования аппаратом.


 Вентильные двигатели постоянного тока


	 Все двигатели постоянного тока можно назвать бесколлекторными. Они работают от сети с постоянным током. Щеточный узел предусмотрен для электрического объединения цепей ротора и статора. Такая деталь является самой уязвимой и достаточно сложной в обслуживании и ремонте. Вентильный двигатель постоянного тока работает по тому же принципу, что и все синхронные устройства такого типа. Он представляет собой замкнутую систему, включающую силовой полупроводниковый преобразователь, датчик положения ротора и координатор.


 Вентильные двигатели переменного тока


	 Такие устройства получают свое питание от сетей переменного тока. Скорость вращения ротора и движения первой гармоники магнитной силы статора полностью совпадают. Данный подтип двигателей можно использовать при высоких мощностях. К этой группе относятся шаговые и реактивные вентильные аппараты. Отличительной особенностью шаговых устройств является дискретное угловое смещение ротора при его работе. Питание обмоток формируется при помощи полупроводниковых компонентов. Управление вентильным двигателем осуществляется при последовательном смещении ротора, которое и создает переключение его питания с одних обмоток на другие. Это устройство можно разделить на одно-, трех- и многофазные, первые из которых могут содержать пусковую обмотку или фазосдвигающую цепь, а также запускаться вручную.


 Принцип работы синхронного двигателя


 

	 Вентильный синхронный двигатель работает на основе взаимодействия магнитных полей ротора и статора. Схематически магнитное поле при вращении можно изобразить плюсами этих же магнитов, которые движутся со скоростью магнитного поля статора. Поле ротора также возможно изобразить как постоянный магнит, который делает обороты синхронно с полем статора. В случае отсутствия внешнего вращающего момента, который прикладывается к валу аппарата, оси полностью совпадают. Воздействующие силы притяжения проходят вдоль всей оси полюсов и могут компенсировать друг друга. Угол между ними приравнивается к нулю. В случае если на вал машины будет воздействовать тормозной момент, то ротор перемещается в сторону с запаздыванием. Благодаря этому силы притяжения разбиваются на составляющие, которые направляются вдоль оси плюсовых показателей и перпендикулярно к оси полюсов. Если будет прикладываться внешний момент, который создает ускорение, то есть начинает действовать по направлению вращения вала, картинка по взаимодействию полей полностью изменится на обратную. Направленность углового смещения начинает трансформироваться на противоположное, и в связи с этим меняется направление тангенциальных сил и воздействие электромагнитного момента. При таком раскладе двигатель становится тормозным, а аппарат работает как генератор, который подводимую к валу механическую энергию преобразует в электрическую. Далее она перенаправляется в сеть, питающую статор. Когда будет отсутствовать внешний, явнополюсный момент начнет принимать положение, при котором ось полюсов магнитного поля статора будет совпадать с продольной. Это размещение станет соответствовать минимальному сопротивлению потока в статоре. В случае воздействия на вал машины тормозного момента ротор отклонится, при этом магнитное поле статора будет деформированным, так как поток стремится замкнуться по наименьшему сопротивлению. Для его определения необходимы силовые линии, направленность которых в каждой из точек будет соответствовать движению действия силы, поэтому изменение поля приведет к появлению тангенциального взаимодействия. Рассмотрев все эти процессы в синхронных двигателях, можно выявить демонстративный принцип обратимости разнообразных машин, то есть возможность любого электрического аппарата изменить направленность преобразованной энергии на противоположную.


 Бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами


	 Вентильный двигатель с постоянными магнитами используется для решения серьезных оборонных и промышленных задач, так как такое устройство имеет большой запас мощности и эффективности. Эти приборы чаще всего применяются в отраслях, где необходимы сравнительно низкие потребляющие мощности и небольшие габариты. Они могут иметь самые разные габариты, без технологических ограничений. В то же время большие аппараты не являются совершенно новыми, их чаще всего производят компании, которые стремятся преодолеть экономические трудности, ограничивающие ассортимент этих приборов. У них есть свои преимущества, среди которых можно отметить высокую эффективность из-за потерь в роторе и большую плотность мощности. Для управления бесколлекторными двигателями нужен частотно-регулируемый привод. Анализ по затратам и результатам показывает, что устройства с постоянными магнитами намного предпочтительнее, по сравнению с другими, альтернативными технологиями. Чаще всего они используются для отраслей промышленности с достаточно тяжелым распорядком работы судовых двигателей, в военной и оборонной отрасли и других подразделениях, число которых непрерывно возрастает.


 Реактивный двигатель


 

	 Вентильно-реактивный двигатель работает с использованием двухфазных обмоток, которые установлены вокруг диаметрально противоположных полюсов статора. Подача питания продвигается к ротору в соответствии с полюсами. Таким образом, его противодействие полностью сводится к минимуму. Вентильный двигатель, своими руками созданный, обеспечивает высокоэффективную скорость привода при оптимизированном магнетизме для работы с реверсом. Информация о месторасположении ротора используется для того, чтобы управлять фазами подачи напряжения, так как это является оптимальным для достижения непрерывного и плавного крутящего момента и высокой эффективности. Сигналы, которые выдает реактивный двигатель, накладываются на угловую ненасыщенную фазу индуктивности. Минимальное сопротивление полюса полностью соответствует максимальной индуктивности устройства. Положительный момент можно получить только при углах, когда показатели позитивные. На небольших скоростях фазный ток обязательно должен быть ограниченным, чтобы произвести защиту электроники от высоких вольт-секунд. Механизм преобразования можно иллюстрировать линией реактивной энергии. Мощностная сфера характеризует собой питание, которое преобразовывается в механическую энергию. В случае его резкого отключения избыточная или остаточная сила возвращается к статору. Минимальные показатели влияния магнитного поля на производительность устройства являются основным его отличием от похожих устройств.


	 Источник:  
	fb.ru
    [~DETAIL_TEXT] => 

 

	 Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель. Это характеризуется большим преимуществом таких приборов, а также активным формированием вычислительных возможностей микроэлектроники. Как известно, они могут обеспечить высокую плотность длительного момента и энергоэффективности по сравнению с другими видами двигателей.


 Схема вентильного двигателя


	 Двигатель состоит из следующих деталей: 1. Задняя часть корпуса. 2. Статор. 3. Подшипник. 4. Магнитный диск (ротор). 5. Подшипник. 6. Статор с обмоткой. 7. Передняя часть корпуса. У вентильного двигателя имеется взаимосвязь между многофазной обмоткой статора и ротора. У них присутствуют постоянные магниты и встроенный датчик положения. Коммутация прибора реализовывается при помощи вентильного преобразователя, вследствие чего он и получил такое название. Схема вентильного двигателя состоит из задней крышки и печатной платы датчиков, втулки подшипника, вала и самого подшипника, магнитов ротора, изолирующего кольца, обмотки, трельчатой пружины, промежуточной втулки, датчика Холла, изоляции, корпуса и проводов. В случае соединения обмоток «звездой» устройство имеет большие постоянные моменты, поэтому такую сборку применяют для управления осями. В случае скрепления обмоток «треугольником» их можно использовать для работы с большими скоростями. Чаще всего количество пар полюсов вычисляется численностью магнитов ротора, которые помогают определить соотношение электрических и механических оборотов.


	 Статор может быть изготовлен с безжелезным или железным сердечником. Используя такие конструкции с первым вариантом, можно обеспечить отсутствие притяжения магнитов ротора, но и в это же мгновение снижается на 20% эффективность двигателя из-за уменьшения значения постоянного момента.


 

	 Со схемы видно, что в статоре ток образуется в обмотках, а в роторе создается при помощи высокоэнергетических постоянных магнитов. Условные обозначения: - VT1-VT7 - транзисторные коммуникаторы; - A, B, C – фазы обмоток; - M – момент двигателя; - DR – датчик положения ротора; - U – регулятор напряжения питания двигателя; - S (south), N (north) – направление магнита; - UZ – частотный преобразователь; - BR – датчик частоты вращения; - VD – стабилитрон; - L – катушка индуктивности. Схема двигателя показывает, что одним из основных преимуществ ротора, в котором установлены постоянные магниты, является уменьшение его диаметра и, как следствие, сокращение момента инерции. Такие приспособления могут быть встроенными в сам прибор или расположенными на его поверхности. Понижение этого показателя очень часто приводит к небольшим значениям баланса момента инерции самого двигателя и приведенного к его валу нагрузки, который и усложняет работу привода. По этой причине производители могут предложить стандартный и повышенный в 2-4 раза момент инерции.


 Принципы работы


 

	 На сегодняшний день становится очень популярным вентильный двигатель, принцип работы которого основан на том, что контролер устройства начинает коммутировать обмотки статора. Благодаря этому вектор магнитного поля остается всегда сдвинутым на угол, приближающийся к 900 (-900) относительно ротора. Контролер рассчитан на управление током, который движется через обмотки двигателя, в том числе и величиной магнитного поля статора. Следовательно, можно регулировать момент, который воздействует на прибор. Показатель угла между векторами может определить направление вращения, которое действует на него. Нужно учитывать, что речь идет об электрических градусах (они значительно меньше геометрических). Для примера приведем расчет вентильного двигателя с ротором, который в себе имеет 3 пары полюсов. Тогда оптимальным его углом будет 900 /3=300. Эти пары предусматривают 6 фаз обмоток коммутации, тогда получается, что вектор статора может перемещаться скачками по 600. Из этого видно, что настоящий угол между векторами обязательно будет варьироваться в пределах от 600 до 1200, начиная с вращения ротора. Вентильный двигатель, принцип работы которого основывается на обороте фаз коммутации, из-за которых поток возбуждения поддерживается относительно постоянным движением якоря, после их взаимодействия начинает формировать вращающийся момент. Он устремляется повернуть ротор таким способом, чтобы все потоки возбуждения и якоря совпали воедино. Но во время его разворота датчик начинает переключать обмотки, и поток перемещается на следующий шаг. В этот момент результирующий вектор сдвинется, но останется полностью неподвижным сравнительно с потоком ротора, что в итоге и создаст вращающий момент вала.


 Преимущества


	 Применяя вентильный двигатель в работе, можно отметить такие его достоинства: возможность применения широкого диапазона для модифицирования частоты вращения; высокая динамика и быстродействие; максимальная точность позиционирования; небольшие затраты на техническое обслуживание; устройство можно отнести к взрывозащищенным объектам; имеет способность переносить большие перегрузки в момент вращения; высокий КПД, который составляет более 90%; имеются скользящие электронные контакты, которые существенно увеличивают рабочий ресурс и срок службы; при длительной работе нет перегрева электродвигателя.


 Недостатки


	 Несмотря на огромное количество достоинств, вентильный двигатель также имеет и недостатки в эксплуатации: - довольно сложное управление электродвигателем; - относительно высокая цена устройства из-за применения в его конструкции ротора, который имеет дорогостоящие постоянные магниты.


 Вентильный индукторный двигатель


 

	 Вентильно-индукторный двигатель – это устройство, в котором предусмотрено переключающееся магнитное сопротивление. В нем преобразование энергии происходит за счет изменения индуктивности обмоток, которые располагаются на явно выраженных зубцах статора при передвижении зубчатого магнитного ротора. Питание устройство получает от электрического преобразователя, поочередно переключающего обмотки двигателя в строгости по перемещению ротора.


	 Вентильно-индукторный двигатель представляет собой комплексную сложную систему, в которой работают совместно разнообразные по своей физической природе компоненты. Для удачного проектирования таких устройств необходимы углубленные знания в области конструирования машин и механики, а также электроники, электромеханики и микропроцессорной техники. Современное устройство выступает как электродвигатель, действующий совместно с электронным преобразователем, который изготавливается по интегральной технологии с использованием микропроцессора. Он позволяет осуществить качественное управление двигателем с наилучшими показателями переработки энергии.


 Свойства двигателя


 

	 Такие устройства обладают высокой динамикой, большой перегрузочной способностью и точным позиционированием. Благодаря тому что в них отсутствуют движущие части, их использование возможно во взрывоопасной агрессивной среде. Такие моторы также называют и бесколлекторными, их основным преимуществом, по сравнению с коллекторными, является скорость, которая зависит от напряжения питания нагружающего момента. Также еще одним немаловажным свойством считается отсутствие истираемых и трущихся элементов, которые переключают контакты, благодаря чему вырастает ресурс пользования аппаратом.


 Вентильные двигатели постоянного тока


	 Все двигатели постоянного тока можно назвать бесколлекторными. Они работают от сети с постоянным током. Щеточный узел предусмотрен для электрического объединения цепей ротора и статора. Такая деталь является самой уязвимой и достаточно сложной в обслуживании и ремонте. Вентильный двигатель постоянного тока работает по тому же принципу, что и все синхронные устройства такого типа. Он представляет собой замкнутую систему, включающую силовой полупроводниковый преобразователь, датчик положения ротора и координатор.


 Вентильные двигатели переменного тока


	 Такие устройства получают свое питание от сетей переменного тока. Скорость вращения ротора и движения первой гармоники магнитной силы статора полностью совпадают. Данный подтип двигателей можно использовать при высоких мощностях. К этой группе относятся шаговые и реактивные вентильные аппараты. Отличительной особенностью шаговых устройств является дискретное угловое смещение ротора при его работе. Питание обмоток формируется при помощи полупроводниковых компонентов. Управление вентильным двигателем осуществляется при последовательном смещении ротора, которое и создает переключение его питания с одних обмоток на другие. Это устройство можно разделить на одно-, трех- и многофазные, первые из которых могут содержать пусковую обмотку или фазосдвигающую цепь, а также запускаться вручную.


 Принцип работы синхронного двигателя


 

	 Вентильный синхронный двигатель работает на основе взаимодействия магнитных полей ротора и статора. Схематически магнитное поле при вращении можно изобразить плюсами этих же магнитов, которые движутся со скоростью магнитного поля статора. Поле ротора также возможно изобразить как постоянный магнит, который делает обороты синхронно с полем статора. В случае отсутствия внешнего вращающего момента, который прикладывается к валу аппарата, оси полностью совпадают. Воздействующие силы притяжения проходят вдоль всей оси полюсов и могут компенсировать друг друга. Угол между ними приравнивается к нулю. В случае если на вал машины будет воздействовать тормозной момент, то ротор перемещается в сторону с запаздыванием. Благодаря этому силы притяжения разбиваются на составляющие, которые направляются вдоль оси плюсовых показателей и перпендикулярно к оси полюсов. Если будет прикладываться внешний момент, который создает ускорение, то есть начинает действовать по направлению вращения вала, картинка по взаимодействию полей полностью изменится на обратную. Направленность углового смещения начинает трансформироваться на противоположное, и в связи с этим меняется направление тангенциальных сил и воздействие электромагнитного момента. При таком раскладе двигатель становится тормозным, а аппарат работает как генератор, который подводимую к валу механическую энергию преобразует в электрическую. Далее она перенаправляется в сеть, питающую статор. Когда будет отсутствовать внешний, явнополюсный момент начнет принимать положение, при котором ось полюсов магнитного поля статора будет совпадать с продольной. Это размещение станет соответствовать минимальному сопротивлению потока в статоре. В случае воздействия на вал машины тормозного момента ротор отклонится, при этом магнитное поле статора будет деформированным, так как поток стремится замкнуться по наименьшему сопротивлению. Для его определения необходимы силовые линии, направленность которых в каждой из точек будет соответствовать движению действия силы, поэтому изменение поля приведет к появлению тангенциального взаимодействия. Рассмотрев все эти процессы в синхронных двигателях, можно выявить демонстративный принцип обратимости разнообразных машин, то есть возможность любого электрического аппарата изменить направленность преобразованной энергии на противоположную.


 Бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами


	 Вентильный двигатель с постоянными магнитами используется для решения серьезных оборонных и промышленных задач, так как такое устройство имеет большой запас мощности и эффективности. Эти приборы чаще всего применяются в отраслях, где необходимы сравнительно низкие потребляющие мощности и небольшие габариты. Они могут иметь самые разные габариты, без технологических ограничений. В то же время большие аппараты не являются совершенно новыми, их чаще всего производят компании, которые стремятся преодолеть экономические трудности, ограничивающие ассортимент этих приборов. У них есть свои преимущества, среди которых можно отметить высокую эффективность из-за потерь в роторе и большую плотность мощности. Для управления бесколлекторными двигателями нужен частотно-регулируемый привод. Анализ по затратам и результатам показывает, что устройства с постоянными магнитами намного предпочтительнее, по сравнению с другими, альтернативными технологиями. Чаще всего они используются для отраслей промышленности с достаточно тяжелым распорядком работы судовых двигателей, в военной и оборонной отрасли и других подразделениях, число которых непрерывно возрастает.


 Реактивный двигатель


 

	 Вентильно-реактивный двигатель работает с использованием двухфазных обмоток, которые установлены вокруг диаметрально противоположных полюсов статора. Подача питания продвигается к ротору в соответствии с полюсами. Таким образом, его противодействие полностью сводится к минимуму. Вентильный двигатель, своими руками созданный, обеспечивает высокоэффективную скорость привода при оптимизированном магнетизме для работы с реверсом. Информация о месторасположении ротора используется для того, чтобы управлять фазами подачи напряжения, так как это является оптимальным для достижения непрерывного и плавного крутящего момента и высокой эффективности. Сигналы, которые выдает реактивный двигатель, накладываются на угловую ненасыщенную фазу индуктивности. Минимальное сопротивление полюса полностью соответствует максимальной индуктивности устройства. Положительный момент можно получить только при углах, когда показатели позитивные. На небольших скоростях фазный ток обязательно должен быть ограниченным, чтобы произвести защиту электроники от высоких вольт-секунд. Механизм преобразования можно иллюстрировать линией реактивной энергии. Мощностная сфера характеризует собой питание, которое преобразовывается в механическую энергию. В случае его резкого отключения избыточная или остаточная сила возвращается к статору. Минимальные показатели влияния магнитного поля на производительность устройства являются основным его отличием от похожих устройств.


	 Источник:  
	fb.ru
    [DETAIL_TEXT_TYPE] => html
    [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html
    [PREVIEW_TEXT] => Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель.
    [~PREVIEW_TEXT] => Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель.
    [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text
    [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text
    [DETAIL_PICTURE] => 
    [~DETAIL_PICTURE] => 
    [TIMESTAMP_X] => 20.12.2019 08:17:48
    [~TIMESTAMP_X] => 20.12.2019 08:17:48
    [ACTIVE_FROM] => 20.12.2019
    [~ACTIVE_FROM] => 20.12.2019
    [LIST_PAGE_URL] => /news/
    [~LIST_PAGE_URL] => /news/
    [DETAIL_PAGE_URL] => /news/104/105455/
    [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/104/105455/
    [LANG_DIR] => /
    [~LANG_DIR] => /
    [CODE] => ventilnyy_dvigatel_printsip_raboty_i_skhema
    [~CODE] => ventilnyy_dvigatel_printsip_raboty_i_skhema
    [EXTERNAL_ID] => 105455
    [~EXTERNAL_ID] => 105455
    [IBLOCK_TYPE_ID] => news
    [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
    [IBLOCK_CODE] => news
    [~IBLOCK_CODE] => news
    [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
    [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
    [LID] => s1
    [~LID] => s1
    [NAV_RESULT] => 
    [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 20.12.2019
    [IPROPERTY_VALUES] => Array
        (
            [SECTION_META_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_META_KEYWORDS] => вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_META_DESCRIPTION] => Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель.
            [SECTION_PAGE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_META_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_META_KEYWORDS] => вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель.
            [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
            [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Вентильный двигатель: принцип работы и схема
        )

    [FIELDS] => Array
        (
            [TAGS] => Двигателестроение
        )

    [DISPLAY_PROPERTIES] => Array
        (
        )

    [IBLOCK] => Array
        (
            [ID] => 1
            [~ID] => 1
            [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48
            [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48
            [IBLOCK_TYPE_ID] => news
            [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
            [LID] => s1
            [~LID] => s1
            [CODE] => news
            [~CODE] => news
            [NAME] => Пресс-центр
            [~NAME] => Пресс-центр
            [ACTIVE] => Y
            [~ACTIVE] => Y
            [SORT] => 500
            [~SORT] => 500
            [LIST_PAGE_URL] => /news/
            [~LIST_PAGE_URL] => /news/
            [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/
            [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/
            [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/
            [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/
            [PICTURE] => 
            [~PICTURE] => 
            [DESCRIPTION] => 
            [~DESCRIPTION] => 
            [DESCRIPTION_TYPE] => text
            [~DESCRIPTION_TYPE] => text
            [RSS_TTL] => 24
            [~RSS_TTL] => 24
            [RSS_ACTIVE] => Y
            [~RSS_ACTIVE] => Y
            [RSS_FILE_ACTIVE] => N
            [~RSS_FILE_ACTIVE] => N
            [RSS_FILE_LIMIT] => 0
            [~RSS_FILE_LIMIT] => 0
            [RSS_FILE_DAYS] => 0
            [~RSS_FILE_DAYS] => 0
            [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
            [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
            [XML_ID] => clothes_news_s1
            [~XML_ID] => clothes_news_s1
            [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c
            [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c
            [INDEX_ELEMENT] => Y
            [~INDEX_ELEMENT] => Y
            [INDEX_SECTION] => Y
            [~INDEX_SECTION] => Y
            [WORKFLOW] => N
            [~WORKFLOW] => N
            [BIZPROC] => N
            [~BIZPROC] => N
            [SECTION_CHOOSER] => L
            [~SECTION_CHOOSER] => L
            [LIST_MODE] => 
            [~LIST_MODE] => 
            [RIGHTS_MODE] => S
            [~RIGHTS_MODE] => S
            [SECTION_PROPERTY] => N
            [~SECTION_PROPERTY] => N
            [PROPERTY_INDEX] => N
            [~PROPERTY_INDEX] => N
            [VERSION] => 1
            [~VERSION] => 1
            [LAST_CONV_ELEMENT] => 0
            [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0
            [SOCNET_GROUP_ID] => 
            [~SOCNET_GROUP_ID] => 
            [EDIT_FILE_BEFORE] => 
            [~EDIT_FILE_BEFORE] => 
            [EDIT_FILE_AFTER] => 
            [~EDIT_FILE_AFTER] => 
            [SECTIONS_NAME] => Разделы
            [~SECTIONS_NAME] => Разделы
            [SECTION_NAME] => Раздел
            [~SECTION_NAME] => Раздел
            [ELEMENTS_NAME] => Новости
            [~ELEMENTS_NAME] => Новости
            [ELEMENT_NAME] => Новость
            [~ELEMENT_NAME] => Новость
            [CANONICAL_PAGE_URL] => 
            [~CANONICAL_PAGE_URL] => 
            [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
            [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
            [LANG_DIR] => /
            [~LANG_DIR] => /
            [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru
            [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru
        )

    [SECTION] => Array
        (
            [PATH] => Array
                (
                    [0] => Array
                        (
                            [ID] => 104
                            [~ID] => 104
                            [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33
                            [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33
                            [MODIFIED_BY] => 2
                            [~MODIFIED_BY] => 2
                            [DATE_CREATE] => 2015-07-17 14:13:03
                            [~DATE_CREATE] => 2015-07-17 14:13:03
                            [CREATED_BY] => 1
                            [~CREATED_BY] => 1
                            [IBLOCK_ID] => 1
                            [~IBLOCK_ID] => 1
                            [IBLOCK_SECTION_ID] => 
                            [~IBLOCK_SECTION_ID] => 
                            [ACTIVE] => Y
                            [~ACTIVE] => Y
                            [GLOBAL_ACTIVE] => Y
                            [~GLOBAL_ACTIVE] => Y
                            [SORT] => 5
                            [~SORT] => 5
                            [NAME] => Интересные статьи
                            [~NAME] => Интересные статьи
                            [PICTURE] => 
                            [~PICTURE] => 
                            [LEFT_MARGIN] => 9
                            [~LEFT_MARGIN] => 9
                            [RIGHT_MARGIN] => 10
                            [~RIGHT_MARGIN] => 10
                            [DEPTH_LEVEL] => 1
                            [~DEPTH_LEVEL] => 1
                            [DESCRIPTION] => 
                            [~DESCRIPTION] => 
                            [DESCRIPTION_TYPE] => text
                            [~DESCRIPTION_TYPE] => text
                            [SEARCHABLE_CONTENT] => ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ

                            [~SEARCHABLE_CONTENT] => ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ

                            [CODE] => 
                            [~CODE] => 
                            [XML_ID] => 104
                            [~XML_ID] => 104
                            [TMP_ID] => 
                            [~TMP_ID] => 
                            [DETAIL_PICTURE] => 
                            [~DETAIL_PICTURE] => 
                            [SOCNET_GROUP_ID] => 
                            [~SOCNET_GROUP_ID] => 
                            [LIST_PAGE_URL] => /news/
                            [~LIST_PAGE_URL] => /news/
                            [SECTION_PAGE_URL] => /news/104/
                            [~SECTION_PAGE_URL] => /news/104/
                            [IBLOCK_TYPE_ID] => news
                            [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
                            [IBLOCK_CODE] => news
                            [~IBLOCK_CODE] => news
                            [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
                            [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
                            [EXTERNAL_ID] => 104
                            [~EXTERNAL_ID] => 104
                            [IPROPERTY_VALUES] => Array
                                (
                                    [SECTION_META_TITLE] => Интересные статьи
                                    [SECTION_META_KEYWORDS] => интересные статьи
                                    [SECTION_META_DESCRIPTION] => 
                                    [SECTION_PAGE_TITLE] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_META_TITLE] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_META_KEYWORDS] => интересные статьи
                                    [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => 
                                    [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Интересные статьи
                                    [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Интересные статьи
                                    [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Интересные статьи
                                    [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Интересные статьи
                                    [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Интересные статьи
                                    [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Интересные статьи
                                )

                        )

                )

        )

    [SECTION_URL] => /news/104/
)

Вентильный двигатель: принцип работы и схема

20.12.2019

Для того чтобы решать задачи по контролю современных прецизионных систем, все чаще используется вентильный двигатель. Это характеризуется большим преимуществом таких приборов, а также активным формированием вычислительных возможностей микроэлектроники. Как известно, они могут обеспечить высокую плотность длительного момента и энергоэффективности по сравнению с другими видами двигателей.

Схема вентильного двигателя

Двигатель состоит из следующих деталей: 1. Задняя часть корпуса. 2. Статор. 3. Подшипник. 4. Магнитный диск (ротор). 5. Подшипник. 6. Статор с обмоткой. 7. Передняя часть корпуса. У вентильного двигателя имеется взаимосвязь между многофазной обмоткой статора и ротора. У них присутствуют постоянные магниты и встроенный датчик положения. Коммутация прибора реализовывается при помощи вентильного преобразователя, вследствие чего он и получил такое название. Схема вентильного двигателя состоит из задней крышки и печатной платы датчиков, втулки подшипника, вала и самого подшипника, магнитов ротора, изолирующего кольца, обмотки, трельчатой пружины, промежуточной втулки, датчика Холла, изоляции, корпуса и проводов. В случае соединения обмоток «звездой» устройство имеет большие постоянные моменты, поэтому такую сборку применяют для управления осями. В случае скрепления обмоток «треугольником» их можно использовать для работы с большими скоростями. Чаще всего количество пар полюсов вычисляется численностью магнитов ротора, которые помогают определить соотношение электрических и механических оборотов.

Статор может быть изготовлен с безжелезным или железным сердечником. Используя такие конструкции с первым вариантом, можно обеспечить отсутствие притяжения магнитов ротора, но и в это же мгновение снижается на 20% эффективность двигателя из-за уменьшения значения постоянного момента.

Со схемы видно, что в статоре ток образуется в обмотках, а в роторе создается при помощи высокоэнергетических постоянных магнитов. Условные обозначения: — VT1-VT7 — транзисторные коммуникаторы; — A, B, C – фазы обмоток; — M – момент двигателя; — DR – датчик положения ротора; — U – регулятор напряжения питания двигателя; — S (south), N (north) – направление магнита; — UZ – частотный преобразователь; — BR – датчик частоты вращения; — VD – стабилитрон; — L – катушка индуктивности. Схема двигателя показывает, что одним из основных преимуществ ротора, в котором установлены постоянные магниты, является уменьшение его диаметра и, как следствие, сокращение момента инерции. Такие приспособления могут быть встроенными в сам прибор или расположенными на его поверхности. Понижение этого показателя очень часто приводит к небольшим значениям баланса момента инерции самого двигателя и приведенного к его валу нагрузки, который и усложняет работу привода. По этой причине производители могут предложить стандартный и повышенный в 2-4 раза момент инерции.

Принципы работы

На сегодняшний день становится очень популярным вентильный двигатель, принцип работы которого основан на том, что контролер устройства начинает коммутировать обмотки статора. Благодаря этому вектор магнитного поля остается всегда сдвинутым на угол, приближающийся к 900 (-900) относительно ротора. Контролер рассчитан на управление током, который движется через обмотки двигателя, в том числе и величиной магнитного поля статора. Следовательно, можно регулировать момент, который воздействует на прибор. Показатель угла между векторами может определить направление вращения, которое действует на него. Нужно учитывать, что речь идет об электрических градусах (они значительно меньше геометрических). Для примера приведем расчет вентильного двигателя с ротором, который в себе имеет 3 пары полюсов. Тогда оптимальным его углом будет 900 /3=300. Эти пары предусматривают 6 фаз обмоток коммутации, тогда получается, что вектор статора может перемещаться скачками по 600. Из этого видно, что настоящий угол между векторами обязательно будет варьироваться в пределах от 600 до 1200, начиная с вращения ротора. Вентильный двигатель, принцип работы которого основывается на обороте фаз коммутации, из-за которых поток возбуждения поддерживается относительно постоянным движением якоря, после их взаимодействия начинает формировать вращающийся момент. Он устремляется повернуть ротор таким способом, чтобы все потоки возбуждения и якоря совпали воедино. Но во время его разворота датчик начинает переключать обмотки, и поток перемещается на следующий шаг. В этот момент результирующий вектор сдвинется, но останется полностью неподвижным сравнительно с потоком ротора, что в итоге и создаст вращающий момент вала.

Преимущества

Применяя вентильный двигатель в работе, можно отметить такие его достоинства: возможность применения широкого диапазона для модифицирования частоты вращения; высокая динамика и быстродействие; максимальная точность позиционирования; небольшие затраты на техническое обслуживание; устройство можно отнести к взрывозащищенным объектам; имеет способность переносить большие перегрузки в момент вращения; высокий КПД, который составляет более 90%; имеются скользящие электронные контакты, которые существенно увеличивают рабочий ресурс и срок службы; при длительной работе нет перегрева электродвигателя.

Недостатки

Несмотря на огромное количество достоинств, вентильный двигатель также имеет и недостатки в эксплуатации: — довольно сложное управление электродвигателем; — относительно высокая цена устройства из-за применения в его конструкции ротора, который имеет дорогостоящие постоянные магниты.

Вентильный индукторный двигатель

Вентильно-индукторный двигатель – это устройство, в котором предусмотрено переключающееся магнитное сопротивление. В нем преобразование энергии происходит за счет изменения индуктивности обмоток, которые располагаются на явно выраженных зубцах статора при передвижении зубчатого магнитного ротора. Питание устройство получает от электрического преобразователя, поочередно переключающего обмотки двигателя в строгости по перемещению ротора.

Вентильно-индукторный двигатель представляет собой комплексную сложную систему, в которой работают совместно разнообразные по своей физической природе компоненты. Для удачного проектирования таких устройств необходимы углубленные знания в области конструирования машин и механики, а также электроники, электромеханики и микропроцессорной техники. Современное устройство выступает как электродвигатель, действующий совместно с электронным преобразователем, который изготавливается по интегральной технологии с использованием микропроцессора. Он позволяет осуществить качественное управление двигателем с наилучшими показателями переработки энергии.

Свойства двигателя

Такие устройства обладают высокой динамикой, большой перегрузочной способностью и точным позиционированием. Благодаря тому что в них отсутствуют движущие части, их использование возможно во взрывоопасной агрессивной среде. Такие моторы также называют и бесколлекторными, их основным преимуществом, по сравнению с коллекторными, является скорость, которая зависит от напряжения питания нагружающего момента. Также еще одним немаловажным свойством считается отсутствие истираемых и трущихся элементов, которые переключают контакты, благодаря чему вырастает ресурс пользования аппаратом.

Вентильные двигатели постоянного тока

Все двигатели постоянного тока можно назвать бесколлекторными. Они работают от сети с постоянным током. Щеточный узел предусмотрен для электрического объединения цепей ротора и статора. Такая деталь является самой уязвимой и достаточно сложной в обслуживании и ремонте. Вентильный двигатель постоянного тока работает по тому же принципу, что и все синхронные устройства такого типа. Он представляет собой замкнутую систему, включающую силовой полупроводниковый преобразователь, датчик положения ротора и координатор.

Вентильные двигатели переменного тока

Такие устройства получают свое питание от сетей переменного тока. Скорость вращения ротора и движения первой гармоники магнитной силы статора полностью совпадают. Данный подтип двигателей можно использовать при высоких мощностях. К этой группе относятся шаговые и реактивные вентильные аппараты. Отличительной особенностью шаговых устройств является дискретное угловое смещение ротора при его работе. Питание обмоток формируется при помощи полупроводниковых компонентов. Управление вентильным двигателем осуществляется при последовательном смещении ротора, которое и создает переключение его питания с одних обмоток на другие. Это устройство можно разделить на одно-, трех- и многофазные, первые из которых могут содержать пусковую обмотку или фазосдвигающую цепь, а также запускаться вручную.

Принцип работы синхронного двигателя

Вентильный синхронный двигатель работает на основе взаимодействия магнитных полей ротора и статора. Схематически магнитное поле при вращении можно изобразить плюсами этих же магнитов, которые движутся со скоростью магнитного поля статора. Поле ротора также возможно изобразить как постоянный магнит, который делает обороты синхронно с полем статора. В случае отсутствия внешнего вращающего момента, который прикладывается к валу аппарата, оси полностью совпадают. Воздействующие силы притяжения проходят вдоль всей оси полюсов и могут компенсировать друг друга. Угол между ними приравнивается к нулю. В случае если на вал машины будет воздействовать тормозной момент, то ротор перемещается в сторону с запаздыванием. Благодаря этому силы притяжения разбиваются на составляющие, которые направляются вдоль оси плюсовых показателей и перпендикулярно к оси полюсов. Если будет прикладываться внешний момент, который создает ускорение, то есть начинает действовать по направлению вращения вала, картинка по взаимодействию полей полностью изменится на обратную. Направленность углового смещения начинает трансформироваться на противоположное, и в связи с этим меняется направление тангенциальных сил и воздействие электромагнитного момента. При таком раскладе двигатель становится тормозным, а аппарат работает как генератор, который подводимую к валу механическую энергию преобразует в электрическую. Далее она перенаправляется в сеть, питающую статор. Когда будет отсутствовать внешний, явнополюсный момент начнет принимать положение, при котором ось полюсов магнитного поля статора будет совпадать с продольной. Это размещение станет соответствовать минимальному сопротивлению потока в статоре. В случае воздействия на вал машины тормозного момента ротор отклонится, при этом магнитное поле статора будет деформированным, так как поток стремится замкнуться по наименьшему сопротивлению. Для его определения необходимы силовые линии, направленность которых в каждой из точек будет соответствовать движению действия силы, поэтому изменение поля приведет к появлению тангенциального взаимодействия. Рассмотрев все эти процессы в синхронных двигателях, можно выявить демонстративный принцип обратимости разнообразных машин, то есть возможность любого электрического аппарата изменить направленность преобразованной энергии на противоположную.

Бесколлекторные двигатели с постоянными магнитами

Вентильный двигатель с постоянными магнитами используется для решения серьезных оборонных и промышленных задач, так как такое устройство имеет большой запас мощности и эффективности. Эти приборы чаще всего применяются в отраслях, где необходимы сравнительно низкие потребляющие мощности и небольшие габариты. Они могут иметь самые разные габариты, без технологических ограничений. В то же время большие аппараты не являются совершенно новыми, их чаще всего производят компании, которые стремятся преодолеть экономические трудности, ограничивающие ассортимент этих приборов. У них есть свои преимущества, среди которых можно отметить высокую эффективность из-за потерь в роторе и большую плотность мощности. Для управления бесколлекторными двигателями нужен частотно-регулируемый привод. Анализ по затратам и результатам показывает, что устройства с постоянными магнитами намного предпочтительнее, по сравнению с другими, альтернативными технологиями. Чаще всего они используются для отраслей промышленности с достаточно тяжелым распорядком работы судовых двигателей, в военной и оборонной отрасли и других подразделениях, число которых непрерывно возрастает.

Реактивный двигатель

Вентильно-реактивный двигатель работает с использованием двухфазных обмоток, которые установлены вокруг диаметрально противоположных полюсов статора. Подача питания продвигается к ротору в соответствии с полюсами. Таким образом, его противодействие полностью сводится к минимуму. Вентильный двигатель, своими руками созданный, обеспечивает высокоэффективную скорость привода при оптимизированном магнетизме для работы с реверсом. Информация о месторасположении ротора используется для того, чтобы управлять фазами подачи напряжения, так как это является оптимальным для достижения непрерывного и плавного крутящего момента и высокой эффективности. Сигналы, которые выдает реактивный двигатель, накладываются на угловую ненасыщенную фазу индуктивности. Минимальное сопротивление полюса полностью соответствует максимальной индуктивности устройства. Положительный момент можно получить только при углах, когда показатели позитивные. На небольших скоростях фазный ток обязательно должен быть ограниченным, чтобы произвести защиту электроники от высоких вольт-секунд. Механизм преобразования можно иллюстрировать линией реактивной энергии. Мощностная сфера характеризует собой питание, которое преобразовывается в механическую энергию. В случае его резкого отключения избыточная или остаточная сила возвращается к статору. Минимальные показатели влияния магнитного поля на производительность устройства являются основным его отличием от похожих устройств.

Источник:  fb.ru

Просмотров: 1353

Что такое BLDC-мотор

BLDC двигатель, он же вентильный двигатель — это бесколлекторный синхронный двигатель постоянного тока на постоянных магнитах. Функцию коллектора в данном случае выполняет электронный контроллер, как если бы двигатель был коллекторный — контроллер переключает обмотки в зависимости от положения ротора с магнитами, определяемого датчиками Холла, установленными в мотор. Если двигатель застопорить, то контроллер будет подавать ток в те две фазы, которые должны его стронуть в нужную сторону. Контроллер не будет переключать фазы, пока ротор стоит. Дополнительно в отличие от механических коллекторов,это обеспечивает работу большого количества магнитных пар,чем может быть обеспечен значительно больший момент.

По сути, BLDC – это коллекторный двигатель с «электронным коллектором», но лишенный его недостатков в виде механического износа щеток и постоянного обслуживания щеточного узла для удаления нагара и загрязнений.

«Вентильный электродвигатель» — это наше, советское название. В зарубежной литературе они называются по другому. Общие аббревиатуры для обозначения синхронных бесколлектроных электродвигателей постоянного тока — это BLDC или PMSM:

1. BLDC — Brushless DC electric motor (бесколлекторный электродвигатель постоянного тока).
2. PMSM — Permanent Magnet Synchronous Motor (синхронный двигатель с постоянными магнитами).

Конструкция: 

В роторе двигателя размещаются постоянные магниты, создающие магнитное поле, которые чередуются + — + -… В зависимости от количества магнитов, двигатель имеет соответствующее количество полюсов. Роторы линейки Golden Motor 3-5-10-20кВт имеют 8 магнитов, т.е. 4 пары магнитов. 

Статор сделан из электротехнической стали и медной обмотки, уложенной в пазы сердечника. Количество обмоток определяет количество фаз двигателя. Для вращения необходимы 3 фазы. Обычно ВД трёхфазные, в Golden Motor в т.ч.

BLDC двигатель так же имеет более высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с асинхронными двигателями. Он обладает лучшей удельной мощностью (мощность на килограмм массы), лучшим КПД, особенно на низких оборотах и на старте, более простое управление (асинхронным двигателям требуется чистый синус).

Каждому мотору нужен свой управляющий контроллер. 

Ниже представлено видео, объясняющая принцип действия:

 

устройство и принцип работы. Синхронный и асинхронный двигатель

Основывается на разных параметрах. По одному из них, различают синхронный и асинхронный двигатель. Отличия приборов, общая характеристика и принцип работы описаны в статье.

Синхронный двигатель

Этот тип двигателя способен работать одновременно и в качестве генератора, и как, собственно, двигатель. Его устройство сродни Характерной особенностью двигателя является неизменяемая частота роторного вращения от нагрузки.

Эти виды двигателей широко применяются во многих сферах, например, для электрических проводов, которым необходима постоянная скорость.

Принцип работы синхронного двигателя

В основу его функционирования положено взаимодействие вращающегося магнитного поля якоря и магнитных полей индукторных полюсов. Обычно якорь находится в статоре, а индуктор распологается в роторе. Для мощных моторов используются электрические магниты для полюсов, а для слабых — постоянные.

Преимущества и недостатки

Основными минусами этого вида двигателя являются:

• необходимость питания обмотки постоянным током;
• сложность запуска;
• скользящий контакт.

Большинство генераторов, где бы они ни использовались, являются синхронными. Преимуществами таких двигателей в целом являются:

• самая высокая надежность;
• самый большой ;
• простота обслуживания.

Асинхронный двигатель

Данный вид устройста представляет механизм, направленный на трансформацию электрической энергии в механическую. Из самого названия «асинхронный» можно сделать вывод, что речь идет о неодновременном процессе. И действительно, частота вращения магнитного поля статора здесь выше роторной всегда.
Такое устройство состоит из статора цилиндрической формы и ротора, в зависимости от вида которого асинхронные двигатели короткозамкнутые могут быть и с фазным ротором.

Принцип действия

Работа двигателя осуществляется на основе взаимодействия магнитного статорного поля и наводящихся этим же полем токов в роторе. Вращающий момент появляется тогда, когда имеется разность частоты вращения полей.

Резюмируем теперь, чем отличается от асинхронного. Чем объясняется широкое применение одного типа и ограниченное — другого?

Синхронный и асинхронный двигатель: отличия

Отличие работы двигателей — в роторе. У синхронного типа он заключается в постоянном или электрическом магните. Благодаря притягиванию разноименных полюсов вращающееся поле статора влечет и магнитный ротор. Их скорость получается одинаковой. Отсюда и название — синхронный.

В нем можно добиться, в отличие от асинхронного, даже опережения напряжения по фазам. Тогда устройство, подобно батареям конденсатора, может применяться для увеличения мощности.

Асинхронные двигатели, в свою очередь, просты и надежны, но их недостатком является трудность регулировки частоты вращения. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя (то есть изменения направления его вращения в противоположную сторону) меняют расположение двух фаз или двух линейных проводов, приближающихся к обмотке статора.

Если рассматривать частоту вращения, то имеют и здесь синхронный и асинхронный двигатель отличия. В синхронном типе этот показатель является постоянным, в отличие от асинхронного. Поэтому первый используют там, где необходима постоянная скорость и полная управляемость, например, в насосах, вентиляторах и компрессорах.

Выявить на том или ином устройстве наличие рассматриваемых типов приборов очень просто. На асинхронном двигателе будет не круглое число оборотов (например, девятьсот тридцать в минуту), в то время как на синхронном — круглое (например, тысяча оборотов в минуту).

И те, и другие моторы управляются достаточно сложно. Синхронный тип имеет жесткую характеристику механики: при любой меняющейся нагрузке на вал мотора частота вращения будет одной и той же. При этом нагрузка, конечно, должна меняться с учетом того, чтобы двигатель способен ее выдержать, иначе это приведет к поломке механизма.

Так устроен синхронный и асинхронный двигатель. Отличия обоих видов обуславливают сферу их использования, когда один вид справляется с задачей оптимальным образом, для другого это будет проблематичным. В то же время можно встретить и комбинированные механизмы.

Асинхронные двигатели — это двигатели, в процессе работы которых под нагрузкой наблюдается явление скольжения, то есть «отставание» вращения ротора от вращения магнитного поля статора. Другими словами, вращение ротора происходит не синхронно с вращением намагниченности статора, а асинхронно по отношению к этому движению. Вот почему такого рода двигатели называются асинхронными (не синхронными) двигателями.

В большинстве случаев, произнося словосочетание «асинхронный двигатель», имеют ввиду именно бесколлекторный двигатель переменного тока. Величина скольжения асинхронного двигателя может быть разной в зависимости от нагрузки, а также от параметров питания и способа управления токами обмотки статора.

Если мы имеем дело с обычным двигателем переменного тока, наподобие АИР712А, то при синхронной частоте вращения магнитного поля в 3000 оборотов в минуту, в условиях номинальной механической нагрузки на валу в 750 ватт, мы будем иметь реальную частоту вращения 2840 оборотов в минуту, а значит величина скольжения составит 0,053.

Это нормальное явление для асинхронного двигателя. И мы не увидим круглых цифр оборотов, вроде 3000 или 1500, вместо них там будет указано 2730 или 1325. Вместо 1000 может быть написано например 860, несмотря на то, что магнитное поле во время работы двигателя вращается с частотой 1000 оборотов в минуту, как и должно быть в электрической машине с 3 парами магнитных полюсов, предназначенной для питания переменным током частотой 50 Гц.

Что касается двигателей постоянного тока, то в большинстве случаев так называют коллекторные двигатели, на скорость вращения ротора у которых влияет не частота тока, а его средняя величина. Датчик скорости может помочь электронной системе управления установить правильную величину тока для получения заданной скорости вращения, однако связь тока и оборотов здесь будет отнюдь не линейной, так как при разной нагрузке токи разной величины дадут очень разные частоты вращения ротора.

На роторе двигателя постоянного тока может располагаться многосекционная обмотка возбуждения или постоянные магниты. Но сегодня ротор с магнитами характерен скорее для шаговых двигателей, которые тоже относятся к двигателям постоянного тока, однако коллекторно-щеточных узлов не имеют. Как вариант разновидности конструкции мотора постоянного тока — магниты на статоре, а обмотка — на роторе.

Так или иначе, асинхронный бесколлекторный двигатель имеет мощную рабочую обмотку на статоре, которая в процессе работы разогревается от прохождения по ней рабочего тока, и передает тепло на корпус двигателя. Поэтому и обмотку и корпус двигателя необходимо все время активно охлаждать.

В связи с этой особенностью, большинство асинхронных двигателей по умолчанию имеют на своих валах крыльчатки вентиляторов, а на корпусах — выступы, вдоль которых вентилятор, как через радиатор, гонит свежий воздух, охлаждая таким образом статор. Поэтому, если перед вами двигатель, на валу которого установлен вентилятор (обычно под крышкой, закрепленной на корпусе двигателя), вдоль корпуса имеются ребра (как на радиаторе), а на шильдике указана конкретная величина оборотов в минуту и величины переменного напряжения 220/380 — пред вами типичный асинхронный двигатель переменного тока.

В двигателях постоянного тока, с коллекторно-щеточными узлами и с многосекционными многовитковыми обмотками на якарях, выведенными на ламели коллектора, в качестве рабочих обмоток выступают — и обмотка статора, и обмотка ротора (якоря).

Здесь фактически получается, что рабочая обмотка как-бы разделена на две части: рабочий ток идет и через якорную обмотку, и через статорную обмотку, поэтому проблема нагрева только статора отсутствует, и вентилятор здесь не нужен.

Для охлаждения достаточно вентиляционных отверстий, через которые можно разглядеть ротор с якорной обмоткой на нем. Поэтому, если перед вами двигатель с коллекторно-щеточным узлом, где коллектор имеет множество ламелей (блестящих пластинок) с выводами от обмоток, и вентилятора словно бы и не предусмотрено — перед вами двигатель постоянного тока.

Статор двигателя постоянного тока может представлять собой набор постоянных магнитов. Большинство двигателей постоянного тока, рассчитанных на сетевое напряжение, будут легко работать и от переменного тока (пример такого универсального мотора — мотор болгарки).

В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

• однофазные
• двухфазные
• трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

• однофазные
• двухфазные
• трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов . Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения . Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

Сделай сам с низким сопротивлением: притирка клапана — CPGNation

Мы недавно обновили набор оголовков на 30 000 миль для нашего бюджетного ремонта LT-1. В то время как мы потратили деньги на новые пружины, соответствующие нашему кулачку, клапаны хорошо очистились, и мы решили использовать их повторно. Осмотр показал небольшие изъязвления на уплотнительной поверхности, и хотя они могли быть в порядке, мы знали, что они могут быть немного лучше.

Коричневое кольцо — область контакта, оно было изъедено и изношено.

Ручная доводка клапанов была частью регулярного технического обслуживания автомобилей в начале 1900-х годов, но освященная веками церемония вышла из моды с появлением современных технологий. Сегодняшние двигателестроители имеют передовое оборудование, которое идеально режет седла клапанов и клапаны лучше, чем когда-либо могла бы сделать любая рука. Тем не менее, для всего есть время и место, и многие ведущие производители двигателей до сих пор бегло осматривают их, чтобы быть уверенным.

В случаях, подобных нашему движку, это шаг, который нельзя пропускать.Каждый раз, когда вы меняете седла, повторно шлифуете клапаны или вставляете новые клапаны в существующее седло, рекомендуется притереть их и убедиться, что они сели.

Поскольку паста для притирки клапанов представляет собой очень абразивную пемзу, есть правильный и неправильный способ ее применения. Когда все сделано правильно, пемза разрушается между поверхностями по мере того, как они стираются вместе. Вот почему звук меняется от песчаного к плавному. Затем клапан поднимается и поворачивается на четверть оборота, чтобы выпустить новую пемзу на поверхность, и движение повторяется.

Правильное движение — это быстрое движение руки вперед-назад, которое равномерно воздействует на пемзу. Обман, вращая их в дрели, вырезает канавку в сиденье, и этого следует избегать. Если вы ДОЛЖНЫ использовать электроинструмент, аккуратно подбросьте его и обязательно поднимите и поверните несколько раз. Предмет представляет собой однородную посадочную поверхность, не допускающую их механической обработки. Тише едешь — дальше будешь.

Новая совмещенная область будет представлять собой гладкое серое кольцо как на клапане, так и на седле, что позволит клапану издавать твердый звук чашечки при падении на место.Обязательно тщательно очистите все следы состава и мусора по окончании. Несоблюдение этого требования приведет к тому, что на нем останется песок, который приведет к серьезным повреждениям. Следуйте и посмотрите, как это делается.

Необходимые инструменты:

Valve Lash — Hyper Racing

Тысячные тут и там, довольно скоро это составляет настоящую мощность!

Зазор клапана очень важен для достижения максимальной производительности двигателя.Он определяется как зазор или расстояние между концом клапана и кулачком. Больший зазор соответствует меньшей продолжительности, но более высокому сжатию, поскольку клапан остается закрытым дольше перед открытием, в то время как меньший зазор соответствует большей продолжительности и более высокому подъемному клапану, позволяющему большему количеству воздуха попадать в двигатель или из него. То, какая плетка лучше всего подходит для вашего конкретного двигателя, зависит от множества факторов. Поездка на динамометрический стенд — лучший способ узнать, какая комбинация обеспечивает максимальную мощность и / или крутящий момент.

Когда двигатель работает и нагружается, клапаны начинают изнашиваться в области седла клапана. По мере износа клапанов зазор клапана будет уменьшаться или сузить , как это определит производитель двигателя. Вот почему вы увидите диапазон допустимых пределов в руководстве по двигателю. По мере затягивания плетей производительность двигателя снижается. Вы должны проверять свою ресницу после 15 забегов, а затем каждые 5. Если ресница затягивается более чем на 0,002 дюйма, необходимо удалить головку и выполнить работу клапана.Не устанавливайте регулировочные прокладки на клапанах на этом этапе, чтобы вернуть зазор. Причина, по которой люфт затянулась, заключалась в том, что зона седла клапана изнашивалась и больше не прилегала или уплотнялась на оптимальных уровнях.

Если вы новичок в этой процедуре, лучше иметь руководство по эксплуатации двигателя. Вот обзор.

Чтобы проверить зазор клапана, вам необходимо:

• Снимаем клапанную крышку (гнездо 10мм)
• Снимаем крышку кривошипа (гнездо 8мм)
• Для каждого цилиндра вы должны повернуть кривошип, пока этот поршень не окажется в верхней мертвой точке
• вставьте щуп под каждый выступ кривошипа, чтобы измерить зазор
• задокументируйте самый большой щуп, который вы можете установить между крышкой клапана и выступом кулачка
• Сделайте это для всех 16 кулачков
• снять кулачки
• снимаем колпачки клапанов
• Переверните колпачок вверх дном и вытащите регулировочную шайбу
• Прокладка будет иметь толщину в миллиметрах x 100.Прокладка 190 имеет толщину 1,90 мм.
• Определите, какая новая регулировочная шайба вам понадобится, используя следующую формулу

Старый размер регулировочной шайбы — (желаемый зазор — текущий зазор) = новый размер регулировочной шайбы

Преобразование миллиметров в дюймы: мм x 25,4 = дюймы
.

Вот два документа, которые помогут вам рассчитать и задокументировать зазор клапана.
Документация по зазору клапана

Таблица Excel для расчета зазора клапана

Как отремонтировать головки цилиндров шаг за шагом

После разборки головки цилиндров необходимо передать в руки механического цеха по вашему выбору для очистки, оценки, критических измерений, машинных работ и сборки.Я бы посоветовал не использовать какие-либо ярлыки, чтобы сэкономить здесь несколько долларов, и довериться своему механическому цеху — отличная идея. На протяжении многих лет я слышал о механических мастерских, которые советовали клиентам потратить дополнительные деньги на установку упрочненных седел клапанов в головках цилиндров старых двигателей, таких как наш 429, но в тех мастерских, которые я использую, ко мне никогда не обращались по этому поводу. Все, что я узнал, указывает на то, что упрочненные седла клапанов не являются необходимостью. Если вы вспомните много лет назад, некоторые люди использовали неэтилированный уайт-газ AMOCO исключительно в своих автомобилях, и я не припомню, чтобы эти автомобили сжигали клапаны с огромной скоростью.

---

Этот технический совет взят из полной книги

КАК ВОССТАНОВИТЬ ДВИГАТЕЛИ FORD С БОЛЬШИМИ БЛОКАМИ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой записью в Facebook / Twitter / Google+ или на любых автомобильных форумах или блогах, которые вы читаете. Вы можете использовать кнопки социальных сетей слева или скопировать и вставить ссылку на веб-сайт: https: // www.diyford.com/ford-big-block-guide-how-to-refurbish-the-cylinder-heads-step-by-step/

---

Шаг-1: Подготовка головок цилиндров

После очистки и струйной обработки головки цилиндров помещаются в станцию ​​головки блока цилиндров. Первым делом выровняйте их по отношению к инструменту.

Шаг 2: Снимите направляющую клапана

Установив головку на уровне машины, просверлите и разверните имеющуюся встроенную направляющую клапана. Новая направляющая восстановит надлежащий зазор между штоком клапана.Запасная направляющая клапана вдавливается в головку блока цилиндров другим водителем.

Этап-3: Замена выпускных клапанов (если применимо)

В то время как оригинальные впускные клапаны (справа) не имели признаков износа или истирания на штоках, выпускные клапаны, как это часто бывает, также не работали. Мы заменим выпускные клапаны комплектом от Speed ​​Pro, а впускные клапаны будут очищены, облицованы и переустановлены.

Шаг-4: Осмотрите запасные клапаны

Сменный выпускной клапан Speed ​​Pro (справа) изготовлен из нержавеющей стали и будет более устойчивым к высоким температурам, чем клапан OE (слева), который он заменяет.

Шаг 5: Проверка длины стержней вторичного рынка

Обратите внимание, что не все запасные части являются точной заменой оригинальных запчастей. Возможны отклонения, если их не компенсировать, могут возникнуть проблемы с посадкой и функционированием.Хотя длина штоков двух клапанов одинакова, разрезная стопорная канавка, вырезанная на штоке нового выпускного клапана, отличается от оригинального клапана Ford. Мы можем легко компенсировать это, используя правильные держатели смещения. (Доступны запасные части со смещением до шестидесяти тысячных.) При установке с раздельными замками оригинального производителя эта разница могла привести к тому, что пружина клапана опустится до дна или будет иметь слишком высокое давление в седле.

Шаг 6: Обработка поверхностей уплотнения клапана

Уплотняющие поверхности клапанов возвращаются к истинным углам и надлежащей отделке с помощью этой шлифовальной машины для клапанов.Камень, установленный под заранее определенным углом, удаляет небольшое количество материала до тех пор, пока не будет восстановлен край клапана. Термин «трехугольная работа клапана» относится к тому факту, что поверхности клапанов срезаны под тремя углами для улучшения уплотнения, потока и рассеивания тепла. Углы обычно составляют 30, 45 и 60 градусов, хотя некоторые производители двигателей используют немного другие углы, чтобы получить дополнительную производительность для гоночных приложений.

Шаг 7: Отрежьте углы головки цилиндров

Здесь соответствующие седла клапанов в головках цилиндров обрезаны под нужным углом и обработаны с помощью насадок Neway для седел клапанов.Это обеспечит хорошее уплотнение между клапанами и их седлами.

Шаг 8: Седло клапана Neway

Станок Neway для изготовления седел клапана имеет полный набор насадок для регулировки различных углов, необходимых для шлифования седел как в автомобильных, так и в промышленных головках цилиндров.

Шаг 9: Альтернативный метод

У этой старой ручной шлифовальной машины с седлом клапана со смещением есть насадки для камней, которые различаются по углу поверхности и отделке.Он все еще используется время от времени для определенных работ, таких как шлифование закаленных седел клапанов, вместо того, чтобы полагаться на современный инструмент Nu-Way, который использует биты для резки и обработки поверхности.

Пошаговая сборка головок цилиндров

Шаг-1: Измерение высоты пружины клапана (специальный инструмент)

Цилиндрический микрометр и штангенциркуль — это два инструмента, которые можно найти в механической мастерской или в хорошей домашней мастерской, которые используются при сборке головки блока цилиндров.Поскольку мы будем использовать неоригинальные клапанные пружины, мы будем использовать цилиндрический микрофон для измерения высоты клапанной пружины и обеспечения ее соответствия установленным ограничениям, чтобы избежать давления пружины или заедания. Если у вас нет цилиндрического микрометра, вы можете выполнить это измерение с помощью штангенциркуля.

Шаг 2: Установите клапаны

Головки цилиндров были очищены с помощью Magna-Fluxed, установлены новые направляющие клапанов и заменены седла. Пришло время установить клапаны. В этом случае впускные клапаны оригинального производителя находятся в пределах допуска, поэтому они будут переделаны и использованы повторно, а выпускные клапаны будут заменены на клапаны из нержавеющей стали, изготовленные на заказ.

Шаг-3: Осмотрите новые клапанные пружины

Несмотря на то, что мы используем новые клапанные пружины, входящие в комплект распределительного вала, мы по-прежнему проверяем каждую пружину, чтобы убедиться, что она находится в пределах заявленного допуска по давлению.

Шаг 4: Сборка клапанных пружин

Пружины клапанов послепродажного обслуживания будут собраны с использованием седел оригинальной пружины (слева) и фиксаторов (справа).На впускных клапанах будут использоваться держатели штоков штатных клапанов, а для заменяемых выпускных клапанов потребуются держатели смещения.

Шаг 5: Тип фиксатора для нот (стандартный или высокопроизводительный)

Стандартный фиксатор пружины клапана серии Lima (слева) изготовлен из штампованной стали, а в двигателях 429 Cobra Jet (справа) используются высокопроизводительные детали, обработанные на станке.

Шаг 6: Установите уплотнения штока клапана (рабочая подсказка)

Мы будем использовать уплотнения штока клапана из ПК с тефлоновой футеровкой (вверху) вместо стандартного зонтичного типа (внизу), чтобы добиться более надежного уплотнения со штоком клапана и лучше выдерживать высокие температуры.

Шаг 7: Высота пружины обратного клапана

Перед установкой клапанной пружины используется цилиндрический микрометр для проверки высоты клапанной пружины, как показано.

Шаг 8: Соберите головки цилиндров

Использование компрессора с пневмоклапанной пружиной значительно ускоряет сборку головок цилиндров. Это одно из преимуществ механической мастерской перед обычной домашней мастерской.

Шаг 9: Головки цилиндров готовы

Вот недавно отремонтированные и собранные головки блока цилиндров, готовые к установке на двигатель.

Написано Чарльзом Р. Моррисом и переиздано с разрешения CarTech Inc

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Chevy Small-Block Head Cylinder Head Восстановление и сборка

Одним из преимуществ головок цилиндров является то, что с ними относительно легко работать и не требуется гараж, полный специальных инструментов для выполнения простых работ по техническому обслуживанию и / или сборке.Работа, которую мы не рассматриваем в этой главе, — это более специализированные процедуры, такие как шлифовка клапана, подготовка седла и установка направляющих. Это следует оставить на усмотрение профессионального магазина, где есть станки, которые могут выполнить эту точную работу по приемлемой цене. Но при этом остается довольно много работы, которую вы можете выполнить самостоятельно в своем гараже и сэкономить немного денег, а также гарантировать, что работа будет выполнена точно и к вашему удовлетворению.

---

Этот технический совет взят из полной книги, ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ CHEVY.Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://www.chevydiy.com/chevy восстановление и сборка головки блока цилиндров малого блока /

---

Направляющие клапана

Давайте начнем с рассмотрения важных областей, которые не обязательно должны быть в верхней части вашего списка приоритетов.Допустим, у нас есть набор бывших в употреблении алюминиевых головок послепродажного обслуживания, которые подверглись серьезному применению и потребуют модернизации. Хотя в первую очередь могут прийти на ум порты и клапаны большего размера, первым пунктом в программе восстановления должен быть новый набор направляющих клапана. Если вы думаете о работе, которую должен выполнять направляющий клапана, его основная задача — поддерживать клапан в одном и том же месте в течение сотен тысяч циклов. Эта точность важна, потому что, если направляющая теряет точность, клапан может перемещаться по отношению к седлу клапана.Это быстро разрушает все те точные углы, которые ваш механик часами устанавливал для идеального воздушного потока.

Для Chevy с малым блоком общепринятый зазор между направляющими клапана и клапанами составляет 0,001 дюйма для впуска и 0,0015 дюйма для выпуска. Со стороны выпуска требуется немного больший зазор для дополнительной смазки, поскольку выпускной клапан работает при гораздо более высокой общей температуре, чем впускной. Этот зазор также требует, чтобы стволы клапанов были параллельными, прямыми и гладкими, что бывает не всегда.В случае бывших в употреблении клапанов стоит приложить усилия, чтобы тщательно измерить диаметр штока как в верхней, так и в нижней части области хода штока клапана, чтобы проверить конусность штока. Боковые осевые силы от коромысла через верхнюю часть штока клапана могут легко вызвать износ штока, который может не быть очевидным, если шток измеряется только в середине. Если направляющие изношены, после очистки головок это должно быть первым шагом в процессе восстановления. Большинство послепродажных алюминиевых головок оснащаются направляющими клапанами из бронзы или бронзового сплава.Железные головки часто содержат железные направляющие, но бронзовые вставки — хороший способ улучшить материал направляющих.

Большинство послепродажных головок оснащены бронзовыми настенными направляющими, которые достаточно мягкие, чтобы удерживать грязь, не повреждая направляющую, а также хорошо удерживают масло для смазки.

Сборка головок — это больше, чем просто скрепление всего вместе. При качественной работе клапана также уделяется пристальное внимание общей высоте наконечника клапана, чтобы гарантировать, что все клапаны находятся как можно ближе к одинаковой высоте.

После того, как направляющие установлены и должным образом отточены, наступает хорошее время для окончательного выбора клапанов. Часто размер головки клапана является главным соображением, но процесс выбора на самом деле намного сложнее. Как мы видели в сравнениях испытаний на поток в головках цилиндров, у вас часто есть выбор с точки зрения размера клапана с головкой блока цилиндров того же размера. Если вы работаете с набором головок для производства чугуна, между впускным и выпускным клапанами часто остается место для увеличения размера клапана.Многие из более ранних 1,94 / 1,50-дюймовых железных головок для малых блоков предлагали достаточно места, чтобы подняться до 2,02 / 1,60 дюйма. Наиболее очевидным примером этого является тест в главе 4 на 492 штатных сменных головках. Наше испытание на расход этих головок включало замену впускных клапанов большего размера 2,02 дюйма в дополнение к уже установленным выпускным клапанам диаметром 1,60 дюйма. Впускные клапаны 2,02 большего размера значительно увеличили всасываемый поток по сравнению с головками для производства чугуна аналогичного размера, что делает эту модификацию простой, но эффективной.

Расстояние между клапанами — это расстояние, установленное производителем, и, хотя оно может быть изменено путем значительных модификаций головки блока цилиндров, предположим, что очень немногие будут пытаться это сделать. Это означает, что существует практический предел размера клапанов. Часто переход на более крупный клапан окупается в нескольких различных областях, не последней из которых является гораздо большая площадь завесы потока. Совместите это с работой над максимизацией эффективности потока более крупного клапана, и вы получите отличную комбинацию.Это требует некоторого внимания к деталям, особенно если вы ищете последнюю унцию мощности на пути к небесам лошадиных сил.

Клапаны

Упрощенно говоря, единственное, что действительно важно для клапана, — это его общий диаметр головки. Но если вы проведете некоторое время на стенде потока, вы узнаете, что тонкие нюансы и крошечные изменения угла могут иметь глубокое влияние на характеристики потока в сухом и влажном состоянии любой головки блока цилиндров.Давайте начнем со штока и продвинемся к рабочему концу клапана. Современные технологии двигателей всегда расширяют границы в сторону более легких компонентов, и это касается также клапанов. Smallblock GEN III уже перешел на 8-миллиметровый (0,313-дюймовый) шток клапана по сравнению со стандартным малоблочным 11/32-дюймовым (0,343) штоком. Хотя это изменение составляет всего 0,030 дюйма, оно действительно способствует снижению веса клапана, что снижает необходимость в пружинах клапана с более высокой нагрузкой и снижает вероятность неправильного обращения с клапаном.Головки AFR Eliminator — это первые известные нам головки первого поколения с углом наклона 23 градуса для вторичного рынка, которые сделали переход на более тонкий диаметр штока клапана для снижения веса.

Одно место, где может быть некоторое укрытие потока, — это обратный угол 12 градусов на впускном клапане. Задний угол — это радиус между штоком и головкой клапана, который напрямую влияет на расход. Это касается и выхлопной стороны.

Задний угол клапана — это радиус перехода между штоком клапана и головкой клапана.Эту область почти повсеместно игнорируют энтузиасты, но стендовые испытания показали, что головки блока цилиндров очень хорошо приспособлены к этому углу. Нет никаких жестких правил, но два наиболее распространенных угла наклона впускного клапана составляют 10 и 12 градусов. В зависимости от впускного канала, над которым вы работаете, более высокий угол в 12 градусов часто может немного улучшить поток. В некоторых случаях более высокий угол может быть лучше, но это действительно увеличивает вес клапана. Здесь может окупиться внимание к клапанам, предлагаемым производителем.Например, Manley предлагает большинство своих малоблочных впускных клапанов с задним углом наклона 10 градусов, но есть несколько выбранных клапанов Race Flo размером 2,02 и 2,055 дюйма с обратным углом 12 градусов. Опять же, нет никакой гарантии, что эти головки с углом наклона спинки 12 градусов будут стоить большего потока. Это необходимо проверить в вашем приложении, чтобы принять такое решение,

Выпускной клапан в виде тюльпана с большим углом наклона и углом наклона назад 15 градусов на самом деле гораздо более популярен среди производителей клапанов.Это работает из-за направления потока, а также из-за того, что вес не так важен, поскольку выпускной клапан значительно меньше. Эти клапаны имеют тенденцию увеличивать расход в среднем диапазоне, не снижая при этом максимального подъемного потока. Хотя задние углы не являются волшебным решением для каждого приложения, они представляют собой область, на которую следует обратить внимание при исследовании улучшений потока.

Углы седла клапана

Теперь мы можем перейти к собственно самому седлу клапана.Несмотря на то, что практически все малоблочные клапаны шлифуются с углом уплотнения 45 градусов, стоит отметить, что были проведены некоторые эксперименты в попытке попробовать менее острый угол в надежде улучшить поток. Например, 30-градусный угол седла фактически использовался в серийных двигателях Pontiac в 1960-х годах, но в конечном итоге потерял популярность, поскольку количество подъемов клапанов продолжало расти. Седло с углом наклона 30 градусов дает некоторые небольшие преимущества при подъеме клапана 0,300 дюйма и ниже, но имеет тенденцию резко сокращать поток при более высоком подъеме клапана.С другой стороны, седла клапанов с углом наклона от 50 до 55 градусов теперь пользуются популярностью в приложениях Pro Stock и IHRA Pro Mod, в которых также наблюдается подъем клапана, приближающийся к одному дюйму. Этот очень крутой угол способствует большому потоку, и, по словам главных специалистов, с которыми мы говорили, специалисты по головкам блока цилиндров Pro Stock редко обращают внимание на поток ниже 0,400 дюйма.

Несмотря на то, что работа с этими более высокими углами клапана продолжается, уличный малый блок почти повсеместно оборудован седлами с углом наклона 45 градусов.Как показывает работа на 45 градусов по обе стороны, этот угол является лучшим компромиссом, а также служит очень эффективным углом для очистки сиденья, а также для минимизации накопления углерода на выхлопной стороне. Один трюк, подробно описанный в главе 10, — это срез на 30 градусов как впускных, так и выпускных клапанов. Этот небольшой шаг почти всегда стоит некоторого улучшения CFM с небольшим штрафом или без него и является быстрым способом улучшить воздушный поток практически на любой малоблочной головке.

Независимо от того, какую головку блока цилиндров вы выберете, необходимо учитывать обратный срез на 30 градусов как на впускных, так и на выпускных клапанах.Дарт утверждает, что это должно быть стандартным требованием для любой ГБЦ.

Заводские клапаны обычно имеют провал или канаву, образующуюся непосредственно за углом седла 45 градусов. Эта канава имеет тенденцию препятствовать потоку как на впуске, так и на выпуске. Лучшее решение — заменить их более качественными клапанами для вторичного рынка, которые создают более мягкий радиус.

Расположение седла на клапане также важно. Это одна из областей, которая отделяет качественную машинную работу от других задач.Возможно, нам следует вернуться к раннему стилю станков для шлифования клапанов, которые использовали отдельные шлифовальные камни для индивидуальной резки каждого угла в седле клапана. Если машинист планировал выполнить работу с трехугольным клапаном, он сначала использовал бы камень под углом 45 градусов, чтобы вырезать широкий угол седла. Затем он мог бы применить верхний разрез под углом 30 градусов, который сузил бы сиденье сверху, добавив более плоский угол, который выходит в камеру. Затем он использовал бы крутой 60-градусный камень, чтобы переместить нижнюю часть 45-градусного седла в горловину порта.В идеале, острый край, оставленный нижней частью 60-градусного камня, должен переходить в горловину порта для увеличения потока. Эта работа требовала тонкости и особого внимания к деталям, поскольку чрезмерное шлифование могло легко утопить седло и уменьшить поток, а также изменить общую высоту клапана у пружины. Как вы понимаете, это было утомительно и отнимало много времени.

Некоторые утверждают, что шлифовка седла для создания более острых краев между углами посадки дает определенные преимущества по сравнению с фрезой, которая может оставлять крошечный радиус между углами среза.Это может вызвать раздражение, когда дело доходит до потока в головке блока цилиндров, хотя работа Дарта со стендом для влажного потока показывает, что острый край между углами клапанов улучшает характеристики потока во влажном состоянии. Поскольку мы не знаем о каких-либо параллельных тестах в этой области, похоже, что все может пойти в любом направлении, и мы недостаточно храбры, чтобы рискнуть предположить, хотя, если бы мы были вынуждены выбирать, мы бы встали на сторону работа клапана с более выраженной острой кромкой между углами клапана.

В большинстве хороших механических мастерских сейчас используются станки в виде фрез, в которых используется специальный многоугольный режущий нож, имеющий форму для создания трех-пяти углов клапана, которые одновременно обрабатываются в седле клапана.Машина Serdi была первой на рынке, и с тех пор к этому движению присоединились несколько других производителей. Преимущество этой машины заключается в том, что она выполняет очень точную работу многоугольного клапана за одну операцию, в отличие от использования нескольких камней и нескольких шагов для получения того же результата. Последнее требует, чтобы каждая комбинация углов сиденья или ширины сиденья сопровождалась своим собственным резаком. Это требует, чтобы механический цех вложил средства в, возможно, десятки фрез, чтобы приспособить все различные головки цилиндров и многоугольные клапаны.Хотя фактическая работа станка выполняется намного быстрее, чем первоначальная заточка клапана, стоимость станка намного выше, как и стоимость нескольких режущих лезвий. Все это приводит к более дорогостоящей работе клапана. Но если учесть, что седло клапана считается наиболее критичным к потоку участком в головке блока цилиндров, имеет смысл потратить здесь немного больше денег в поисках большего потока воздуха и, следовательно, большей мощности.

Это типичный инструмент для резки седла клапана, который впервые был популяризирован компанией Serdi.Станок имеет форму, позволяющую одновременно резать все углы посадки. Это также гарантирует, что каждое посадочное место в обеих головках будет обработано одинаково.

Более традиционный способ создания многоугольного клапана заключался в использовании таких инструментов для заточки клапана. Для каждого угла требовался специальный камень, который создает этот угол в седле клапана. Это гораздо более трудоемкий процесс.

Хороший слесарь знает, что во время обработки нужно как можно меньше отрезать посадочное место.Когда седло подвергается механической обработке, оно погружается в порт, создавая меньший радиус, что снижает поток. Любая работа седла также влияет на высоту клапана со стороны пружины головки.

Пружины, седла и фиксаторы

Мы затронем лишь несколько основных моментов в этом разделе, поскольку они более подробно описаны в книге High-Performance Chevy SmallBlock Cams & Valvetrains, которая действительно должна быть в вашей справочной библиотеке малых блоков, если ее еще нет! Пружины клапанов должны быть тщательно подогнаны не только к выбранному распределительному валу, но и ко всему распределительному валу.Классический подход — выбрать очень жесткую пружину для управления работой клапанного механизма. Хотя это действительно работает, чрезмерные нагрузки также сказываются на каждом компоненте клапанного механизма. Для уличного паровоза это особенно вредно и раздражает. Большинство уличных двигателей Chevy с малым блоком имеют гидравлические распредвалы с плоскими толкателями, которым не требуется высокое давление в пружинах клапанов. Нагрузки на сиденье от 100 до 110 фунтов являются обычным явлением и легко достижимы с помощью одной пружины с демпфером. Для максимального давления подъема клапана на более крупных кулачках может потребоваться двойная пружина с нагрузкой от 300 до 310 фунтов.

Для алюминиевых головок требуется стальное седло пружины для защиты мягкого алюминия от клапанных пружин. Тип внешнего диаметра (слева) охватывает пружину по внешней окружности, в то время как стиль внутреннего диаметра (справа) контактирует с пружиной на внутренней стороне пружины.

Во многих алюминиевых роликовых коромыслах используется толстый рычаг для создания достаточной жесткости коромысла. При использовании пружин большего диаметра это может создать проблему зазора между наружным диаметром фиксатора и радиусом под ним коромысла.Всегда проверяйте все 16 коромысел на наличие достаточного зазора. Стальные коромысла часто имеют больший зазор, чем алюминиевые коромысла.

Одна из причин таких консервативных давлений заключается в том, что гидравлический подъемник может выдержать лишь определенное давление пружины клапана, прежде чем нагрузка преодолеет поршень подъемника и вытолкнет масло (из подъемника). Это создает устройство потери движения, которое снижает подъемную силу и снижает мощность. Затем, когда двигатель возвращается в режим холостого хода, зазор, создаваемый откачиваемым подъемником, создает ужасающий шум из-за всего этого зазора.Двигатель также будет работать неровно, глохнуть, и, как правило, управлять им будет неинтересно, пока подъемники не вернутся в правильное положение. Это подтверждает, почему так важно согласование давления в пружине клапана с распределительным валом и клапанным механизмом. Компании, выпускающие распределительные валы, упрощают эту задачу, предлагая комплекты распределительных валов, которые идут в комплекте с пружинами, подъемниками, фиксаторами, пружинами и держателями. Если вы относительно новичок в искусстве подбора компонентов клапанного механизма, как правило, неплохо было бы позволить компании-изготовителю кулачков выбрать подходящие пружины.

Клапан длиннее на 0,100 дюйма создает дополнительный подъемный зазор, но имейте в виду, что эта дополнительная длина штока также увеличивает вес клапана, который является большей массой, которую должна регулировать пружина клапана. Это также дает фиксатору больше рычагов воздействия на направляющую.

Иногда лучше больше, но 10-градусные замки также тяжелее. Увеличивать вес, особенно в самом верху клапана, — не лучшая идея. Подумайте о переходе на более крупные 10-градусные замки, только если у вас в прошлом были проблемы с фиксаторами и / или замками.

Это также относится к ретейнерам. Крайне важно, чтобы фиксаторы были включены в процесс принятия решения и согласованы с пружинами, чтобы получить максимальную выгоду от каждого из них. Неправильное расположение пружины на держателе может вызвать всевозможные динамические проблемы, которые могут распространиться на сломанные пружины и держатели и, возможно, выпавший клапан. Ни одна из этих ситуаций не является чем-то, что кто-то хочет испытать, особенно на высоких оборотах. Результаты обычно дорогие.

Вес — еще один важный фактор при выборе компонентов клапанного механизма.Двойные пружины большого диаметра, фиксаторы из гигантской стали и большие клапаны имеют массу или вес. Даже при небольших оборотах 6000 об / мин эти компоненты должны ускоряться во время цикла подъема, затем замедляться, чтобы изменить направление при максимальном подъеме клапана, а затем ускоряться обратно в сторону закрытия и снова останавливаться, когда клапан ударяется о седло. Все, что вы можете сделать, чтобы облегчить этот процесс (не жертвуя силой), увеличит долговечность и сделает клапанный механизм более счастливым. Титановые фиксаторы стали очень популярными даже в уличных двигателях, поскольку они уменьшают массу фиксатора без ущерба для прочности.Имейте в виду, что пружина малого диаметра или, по крайней мере, небольшого диаметра пружины также уменьшает массу пружины, которая сама должна ускоряться и замедляться с очень высокой скоростью.

Слева направо: одинарная пружина с демпфером, двойная пружина и коническая или пчелиная пружина. Конические пружины сложнее в изготовлении и дороже, но имеют много преимуществ, включая переменную жесткость пружины.

Часто может потребоваться шлифовать лыски на шайбах болтов с парной головкой, чтобы установить их между пружинами клапана большого диаметра на головке Chevy с малым блоком.Лучший способ добиться этого — поместить шайбы в углубления под болты до установки пружин.

Последнее поколение конических или ульевых клапанных пружин — это движение в направлении уменьшения массы, когда верхняя часть пружины небольшого диаметра легче и использует исключительно легкий фиксатор. Это резко снижает количество пружины / фиксатора, которое пружина должна контролировать. Это позволяет использовать большее давление пружины клапана для управления клапаном, а не самой пружиной.Недостаток этих конических пружин или пружин для улья заключается в том, что они более дорогие, чем обычные клапанные пружины, а также в том, что эти пружины не нуждаются в демпфере или не используют его. Хотя поломка пружины не является проблемой с высоким качеством проволоки для пружины клапана, если пружина должна сломаться, мало удачи, которая помешает фиксатору высвободить клапан в поршень. Пружины улья, как правило, лучше всего работают в гидравлических роликах, когда подъемник создает дополнительный вес для клапанного механизма.Мы видели тесты, в которых двигатель Rat набирал 20 л.с. только после установки набора конических клапанных пружин на более традиционную одинарную пружину большого диаметра с демпфером.

Замки

также важны, поскольку они удерживают пружину и клапан вместе. Потратьте лишние деньги на механически обработанные замки, а не на штампованные. Они намного лучше и стоят всего на несколько долларов дороже. Также важно отметить, что маленькие выступы, которые фиксируют замки на клапане, не удерживают замки на месте.Угол давления, создаваемый за счет конуса в 7 или 10 градусов между замками и фиксатором, на самом деле фиксирует фиксатор на клапане. Крошечные выемки на замках служат только для размещения фиксатора на клапане. Для большинства уличных двигателей 10-градусные блокировки не требуются. Они имеют большую площадь поверхности, но при этом тяжелее. Большинство замков с 10-градусным углом наклона также имеют вырез, который используется для установки крышки ресниц, что также не требуется большинству уличных двигателей.

Улей или конические пружины (слева) значительно легче обычных сдвоенных пружин как по массе пружины, так и по весу держателя.Пружина регулирует не только массу клапана и фиксатора, но и его собственную массу. За счет уменьшения веса пружины и фиксатора пружина может обеспечивать большее давление пружины для управления клапаном, и весь клапанный механизм становится более надежным и долговечным.

Последний компонент с алюминиевыми головками — это комплект седел клапанной пружины. Помимо создания стального барьера между очень твердой стальной пружиной клапана и мягким алюминиевым материалом головки, седла пружины клапана также служат фиксаторами для пружин.Существует два основных типа локаторов внутреннего или внешнего диаметра. Инженеры Spring говорят нам, что между ними нет реальной разницы в производительности. Это скорее вопрос предпочтения, хотя с пружинами большого диаметра на малоблочном Chevy пространство имеет меньшее значение, поэтому локаторы внутреннего диаметра легче обойти.

Установленная высота

Даже если вы никогда не планируете собирать комплект головок цилиндров, важно знать процедуру и почему на тщательную сборку головок цилиндров тратится дополнительное время, чтобы клапанный механизм мог эффективно выполнять свои задачи на протяжении тысяч безотказных миль.Мы уже установили зазор между клапаном и направляющей, поэтому следующим шагом будет измерение установленной высоты клапанной пружины. Это расстояние от гнезда пружины в головке до нижней стороны держателя, в котором находится пружина. Стандартный размер Chevy с малым блоком составляет 1,780 дюйма. Это устанавливает отправную точку, если хотите, для клапанной пружины. Это немного сжимает пружину клапана, что создает давление в ее седле. Также необходимо измерить высоту всех установленных 16 клапанов, потому что расстояние от седла пружины до держателя будет варьироваться, возможно, на 0.030 дюймов или больше. Это связано с различиями в высоте клапана, а также с различным положением седла клапана.

Установленная высота — это фактическая высота пружины между держателем и седлом. Самый простой способ измерить это расстояние — использовать высотный микрофон, который быстро считывает расстояние.

Разные производители делают фиксаторы, которые кажутся одинаковыми, но на самом деле устанавливают их по очень разной высоте. Один из способов затянуть или ослабить установленную высоту — это попробовать фиксатор другого производителя.

Другой вариант изменения установленной высоты — это клапанные замки. Crane предлагает стандартные замки с высотой плюс 0,050 и минус 0,050 дюйма, которые позволяют быстро настроить установленную высоту. В идеале вы хотите использовать одни и те же замки на всех клапанах. Если вы используете их только на выбранных клапанах, крайне важно вести точный учет их местоположения, чтобы они не смешивались с другими стандартными замками.

Машинист определяет наименьшую установленную высоту из всех 16 клапанов и использует этот размер в качестве контрольной точки для испытания.Скажем, его самая короткая установленная высота составляет 1,760 дюйма, а самая высокая — 1,800. Затем машинист может установить прокладку толщиной 0,040 дюйма поверх седла пружины для клапана с самой высокой установленной высотой, что сокращает это расстояние до высоты 1,760 дюйма. Это создает одинаковую нагрузку (возможно, в пределах 10 фунтов) на каждый клапан. Это гарантирует, что давления в пружинах клапанов равны, и каждый клапан имеет одинаковую управляющую нагрузку, определяющую его работу.

Зазор между фиксатором и уплотнением

Затем мы переходим к проверке зазора между фиксатором и уплотнением.Здесь наш размер — это расстояние от нижней части фиксатора прямо под замками до верхней части уплотнения направляющей клапана. Нам нужен достаточный зазор между фиксатором и уплотнением, чтобы подъем клапана не проталкивал фиксатор в уплотнение. Это повреждает уплотнение и вызывает проблемы с контролем масла, особенно на стороне впускного клапана. Минимальный зазор между держателем и уплотнением составляет 0,050 дюйма, и даже он остается плотным. Дело в том, что мы не хотим, чтобы фиксатор ударял по уплотнению на высоких оборотах, когда, возможно, небольшой подъем клапана или поплавок слегка поднимает подъемник.Это может произойти в ситуациях с превышением числа оборотов, когда пружина теряет контроль над клапаном на короткий период времени.

Есть несколько способов улучшить зазор между фиксатором и уплотнением, если вы обнаружите натяжение или затяжку. Один из самых простых способов увеличить установленную высоту пружины — это поднять фиксатор. Crane, например, предлагает механически обработанные замки с шагом 0,050 дюйма, где фиксатор можно поднять или опустить на 0,050 дюйма. Повышение фиксатора на эту величину также снижает нагрузку на седло пружины клапана и общее давление на клапан.С пружиной 360 фунтов на дюйм увеличение установленной высоты на 0,050 снижает нагрузку примерно на 18 фунтов. Поднятие фиксатора также перемещает его ближе к внутренней части коромысла. Подъем фиксатора имеет тот же эффект, что и опускание наконечника штока клапана в фиксатор, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить достаточный зазор между наконечником ролика и фиксатором.

Обязательно измерьте диаметр направляющей, чтобы получить правильный диаметр положительного уплотнения.Положительные уплотнения бывают двух разных диаметров: диаметром направляющей 0,500 и 0,531 дюйма.

Часто головки, такие как головка для производства чугуна Vortec, имеют высокие направляющие клапана, которые необходимо подвергнуть механической обработке для увеличения зазора между фиксатором и уплотнением. Вы можете приобрести эти режущие инструменты в COMP или других фирмах и выполнить работу самостоятельно, чтобы сэкономить деньги.

Всегда измеряйте зазор между фиксатором и уплотнением, так как это часто самый узкий зазор в клапанном механизме. Это очень легко измерить штангенциркулем.

Часто опубликованные значения привязки катушек отличаются от фактических измеренных значений привязки катушек. Обычно пружина сжимается сильнее, чем указанная длина, что увеличивает зазор для связывания.

Другой альтернативой, хотя и более дорогой, является увеличение длины клапана на 0,100 дюйма. Более длинный клапан автоматически создает дополнительное пространство на 0,100 дюйма между фиксатором и уплотнением. Это также дает место для большего подъема клапана. Как правило, вы хотите, чтобы все это было продумано заранее, чтобы в вашем плане двигателя был учтен 0.650-дюймовый подъемный распредвал, который быстро преодолел бы набор стандартных клапанов. Вот почему так важно предварительно спланировать свой двигатель на бумаге — чтобы вам не пришлось покупать два комплекта клапанов для вашего двигателя. Также имейте в виду, что более длинный клапан и более высокая клапанная пружина вносят дополнительный вес в клапанный механизм, увеличивая вес, который клапанный механизм должен контролировать при высоких оборотах двигателя. Если вы решите использовать более длинные клапаны, приобретите полный комплект. Поскольку малоблочный Chevy использует стандартную высоту клапана как для впускных, так и для выпускных клапанов, вы должны использовать 0.Выхлопные клапаны на 100 дюймов длиннее, даже если они не нужны. Благодаря этому высота стержней клапанов остается одинаковой, что обеспечивает одинаковую длину всех толкателей. Видите, насколько это может быть сложно?

Зажим катушки

Нам также необходимо проверить заедание катушки клапана. Это высота пружины, полностью сжатой со сложенными спиралями. Это измерение, вычтенное из установленной высоты, представляет собой пространство, в котором пружина допускает подъем клапана.В качестве примера предположим, что у нас есть установленная высота 1,800 дюйма с данной пружиной клапана, у которой размер привязки катушки составляет 1,150 дюйма: 1,800 — 1,150 = 0,650 дюйма. При подъеме клапана 0,590 дюйма у нас есть зазор между зажимами катушки 0,060 дюйма. В зависимости от того, чьи спецификации вы читаете, минимальный зазор для крепления катушки составляет 0,050 или 0,060 дюйма. Обычно этот зазор создает зазор от 0,010 до 0,015 дюйма между каждой из катушек. Запуск клапанных пружин рядом с обмоткой спирали при сохранении зазора от обвязки спирали, по-видимому, не влияет на долговечность пружины.

Мы также обнаружили, что опубликованные номера привязки катушек не всегда согласуются с фактическими размерами привязки катушек. Как правило, компании, производящие кулачки и клапанные пружины, будут консервативны в своих спецификациях, а это означает, что данная пружина может иметь, например, размер привязки спирали 1,210 дюйма, но на самом деле она будет иметь гораздо меньшее значение, возможно, что-то вроде 1,180 дюйма. Вот почему вы должны проверять все 16 пружин на предмет зацепления катушек каждый раз, когда собираете головки. Более короткий номер крепления катушки может дать вам дополнительный зазор, который вам нужен, без необходимости прибегать к более высоким клапанам.

Заключение

Есть много преимуществ в понимании того, как собрать и настроить головку блока цилиндров самостоятельно. Это требует вложений в специальный пружинный компрессор (как для включения, так и для выключения двигателя), и вы удивитесь, как часто вы будете использовать эти инструменты, когда они у вас появятся. Головки цилиндров имеют наибольшее потенциальное влияние на работу двигателя, поэтому имеет смысл иметь знания и инструменты для самостоятельной работы с этими компонентами.После того, как вы пройдете эту процедуру пару раз, сборка и создание чертежей ваших собственных голов становится почти вашей привычкой.

Острые кромки на впускном клапане способствуют сдвигу топлива при его поступлении в камеру сгорания и улучшают распределение в камере сгорания. Клапан слева, хотя его трудно увидеть, имеет более широкий край и не имеет радиуса по отношению к боковой поверхности впускного клапана. Часто опубликованное значение привязки катушки и фактическое измеренное значение привязки катушки различаются.Обычно пружина сжимается сильнее, чем указанная длина, что увеличивает зазор для связывания.

На стороне выпуска кажется, что небольшой радиус на лицевой стороне клапана также может способствовать потоку, хотя это не универсальная истина. Вам нужно будет протестировать это на каждом конкретном головном приложении, поскольку не все выпускные порты реагируют на эту модификацию.

Написано Крисом Петрисом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Фрезы для седел клапана — NEWAY

О Neway Cutters

Neway предлагает широкий выбор фрез для седел клапана для всех областей применения. Если у нас еще нет на полке того, что вам нужно, мы можем запустить индивидуальный фрезу на необходимый диаметр и угол. Изготовили фрезы на станки седла клапанов на авиамоделях (диаметр седла 3/8 дюйма, да, три восьмых 1 дюйм , диаметр седла ), и мы производим фрезы, которые будут обрабатывать немного больше шести дюймов.Скорее всего, ваша работа упадет где-то в между.

Фрезы для седел клапана Neway

не зависят от области применения. То есть резак не волнует, мощный ли это автомобильный двигатель или старинный мотоцикл, или голова самолета. Если резак подходит, и это правильный угол, это правильный резак. Наши уникальные твердосплавные лезвия подходят для обработки любого седла клапана. материал, от самого жесткого до самого мягкого.

Фрезы

Neway оснащены регулируемыми твердосплавными лезвиями.Пока угол зафиксирован в инструмента, лезвия регулируются внутрь и наружу так, чтобы каждый резец имел свой соответствующий рабочий диапазон. Рабочий диапазон это не то же самое, что диапазон регулировки полотна. Диапазон регулировки лезвия говорит нам, как далеко и как далеко могут доходить лезвия для данного резака, но поиск подходящего размера фрезы — это не просто поиск в пределах досягаемости лезвий (подробнее ниже).

В поисках подходящего резака — короткое и сладкое

• РАЗМЕР Используйте размер клапана (диаметр головки клапана) чтобы помочь вам найти лучший диаметр фрезы.Диаметр корпуса фрезы (желтая часть) должна быть примерно того же размера, что и клапан. В Как правило, корпус фрезы может быть на 1/8 дюйма больше, чем клапан, или На 1/4 дюйма меньше клапана.

• УГЛЫ Найдите нужные углы. Сделать правильный клапан работа вам понадобится три угла: контактная поверхность и два «сужения» углы »непосредственно над и под контактной поверхностью.Почти все клапаны 45 градусов. Если у вас нет спецификаций OEM для углов сужения мы рекомендуем стандартные 30 ° — 45 ° — Профиль 60 °.

• ПИЛОТЫ Убедитесь, что у вас есть совместимые пилоты. с выбранными вами фрезами (пилоты малых серий для использования с мелкосерийными фрезами и т. д.). Нажмите здесь, чтобы узнать больше о выборе пилота

• КОРПУС, КЛЮЧ, ПРИНАДЛЕЖНОСТИ Выберите последние штрихи.В надлежащем комплекте Neway должны быть резаки, пилоты, чемодан, гаечный ключ и аксессуары.

В поисках подходящего резака — многословный и подробный

Ищете фрезы для одного седла клапана или для сборки набор фрез для ряда двигателей, процесс в основном то же самое: используйте размер (а) клапана, чтобы определить подходящий диаметр (а) фрезы, а затем ищите правильные углы.

Так как же использовать размер клапана, чтобы подобрать фрезу подходящего размера? Его легко, используйте функцию «Найти» Функция поиска Cutter. Это сгенерирует короткое список фрез, рабочий диапазон которых включает указанный вами размер клапана.

Рабочий диапазон фрезы

Рабочий диапазон фрезы учитывает вероятность возгорания стенка камеры или какое-либо другое препятствие может мешать корпусу фрезы (желтая алюминиевая деталь).

Понимание того, что мы подразумеваем под рабочим диапазоном, является ключом к поиску подходящего фрезы размер, поэтому давайте рассмотрим его. Начнем с диаметра корпуса фрезы, это наша точка отсчета (за одним исключением, Мини-резаки с фиксированным лезвием. Диаметр корпуса фрезы не имеет отношения к этой специальной небольшой группе фрез). Когда диаметр корпуса фрезы составляет 1-1 / 4 дюйма или больше, лезвия будут регулировать наружу на 1/8 дюйма, что позволяет фрезу обрабатывать до диаметра 1/4 дюйма больше, чем корпус фрезы.Так, например, если корпус фрезы составляет 1-1 / 2 дюйма лезвия могут достигать диаметра 1-3 / 4 дюйма. Это общее правило. большого пальца, но это относительно точно.

Внутренний рабочий диапазон определить немного сложнее. Фактически внутрь Регулировка диаметра лезвий имеет значение только тогда, когда мы знаем фрезу корпус сможет прилегать к седлу клапана, поэтому величина зазора вокруг седла клапана имеет тенденцию быть более важным фактором, чем фактическая досягаемость лезвий.В большинстве случаев будет некоторая поверхность Головка блока цилиндров — обычно стенка камеры сгорания или головка блока цилиндров. колода — это ограничит размер фрезы. В конце концов, неважно, как лезвия могут выдвигаться далеко внутрь, если резак не подходит на седло клапана.

Мы обнаружили, что 1/8 дюйма (3 мм) — довольно безопасный показатель, который можно использовать, когда вы пытаетесь определить внутренний рабочий диапазон фрезы.Под этим мы подразумеваем там это очень хороший шанс (90%), что резак будет работать, даже если размер клапана на 1/8 дюйма меньше диаметра корпуса резца. Это разница в размерах — 1/8 дюйма (3 мм) — который мы используем при определении малой стороны рабочего диапазон. Если у вашей конкретной головки блока цилиндров очень большой зазор вокруг седел клапана, вы должны принять это во внимание. Его вполне возможно, что резак, который на 5 или 6 мм больше, чем клапан, может подходит просто отлично, если у вас достаточно свободного пространства вокруг сиденья.

Мы предпочитаем использовать размер клапана в качестве ориентира, потому что размер клапана — это термин, который ясно понимается, тогда как размер седла клапана может означать разные вещи (размер вставки седла клапана? OD посадочной поверхности? ID посадочной поверхности?) Рабочий диапазон фрезы всегда указывается с Что касается размера клапана, как в «резак CU620 (диаметр 1-1 / 2») будет работать на седлах, где размеры клапана находятся в диапазоне от 1-3 / 8 дюймов до 1-3 / 4 дюйма. наше общее практическое правило, которое говорит вам, на что способен резак.Возьми диаметр корпуса фрезы, прибавьте 1/4 дюйма и вычтите 1/8 дюйма, и это ваш общий рабочий диапазон.

Когда корпус фрезы больше клапана, шанс успеха уменьшается по мере увеличения разницы в размерах. Вот шансы на успех, когда клапан меньше корпуса фрезы:

Вероятность того, что резак подойдет

• Клапан на 3 мм (примерно 1/8 дюйма) меньше корпуса фрезы 90%
• Клапан 4 мм (прибл.150 дюймов) меньше, чем корпус фрезы 70%
• Клапан на 5 мм (около 0,200 дюйма) меньше корпуса фрезы на 50%
• Клапан на 6 мм (0,236 дюйма) меньше корпуса фрезы Менее 50%

Эти вероятности не являются абсолютной истиной, поэтому, пожалуйста, не тащите нас в суд над ними. У каждого резака, который мы производим, есть своя страница на этом сайте. и рабочий диапазон, и фактический диапазон регулировки лезвия равны перечисленные на этих страницах.

Заявленный рабочий диапазон фрезы имеет еще одно соображение.Это связано с ролью конкретного угла в нашем Сиденье с 3 углами наклона (угол контакта или угол сужения). Следующий пример иллюстрирует суть.

Допустим, у нас есть старый двигатель VW с воздушным охлаждением, и мы собираемся сократить следующие три угла; 15 градусов, 45 градусов, 75 градусов. В случае 45 градуса посадочной поверхности внешний диаметр (OD) этой поверхности будет немного меньше диаметра клапана, поэтому любой резец, который способен дотянуться до того же размера, что и клапан, было бы нормально.Для 15 градус верхнего угла сужения рассказ другой. В этом случае мы будем нужен резак, который может отрезать на диаметр немного больше , чем размер клапана, на определенную величину (мы используем 2 мм (0,080 дюйма) в качестве общей рекомендации). Этот расчет привязан к рабочему диапазону фрезы. То есть, если лезвия фрезы с углом 15 градусов фактически достигают 38 мм, рабочий Диапазон для этого фрезы будет 36 мм как самый большой клапан.

В большинстве случаев вы обнаружите, что есть два или три разных диаметра фрезы это могло бы работать для заданного размера клапана. Вы сузите свой выбор если учесть нужные углы.

Односторонние фрезы

и двусторонние

Просматривая наши фрезы, вы увидите, что мы предлагаем как односторонние (только одноугловые) и двусторонние (двухугольные) фрезы.Двусторонние фрезы предлагают удобство использования двух углов на одном инструменте при одноугловой фрезы позволяют приобрести нужный угол без придется платить за второй угол на противоположной стороне фрезы (фрезы цена зависит от количества твердосплавных лезвий на фрезе). С вам понадобится способность разрезать три угла, которые вы можете закончить тремя односторонние резаки или один двусторонний резак и один односторонний резак.В любом случае это действительно не имеет значения, миссия здесь — просто Покройте наш размерный ряд тремя нужными нам углами.

Когда есть несколько резаков на выбор, другие соображения могут помогите нам свести это к нулю. Например, у нас может быть выбор между фрезы с пятью лезвиями и фрезы с тремя лезвиями.

Фрезы с пятью лезвиями и фрезы с тремя лезвиями

Резак с пятью лезвиями будет работать быстрее, чем резак с тремя лезвиями, и лезвия прослужит дольше, но если вы собираетесь использовать его время от времени скорость не может быть большим фактором.Пятилопастные фрезы стоят дороже, чем трехлопастные, Поскольку цена на фрезу зависит от количества твердосплавных лезвий на фрезе. Для работы с седлом клапана, требующей удаления большого количества материала, например, при увеличении размера седла клапана, пять лезвий определенно то, что нужно. По точности есть никакой разницы между ними.

Стандартная серия / малая серия (и серия для тяжелых условий эксплуатации)

Neway предлагает три различных серии фрез и пилотов седел клапана: стандартные серия, малая серия и серия для тяжелых условий эксплуатации.Фрезы стандартной серии работают с пилотами стандартной серии (верхний размер 0,375 дюйма) в то время как мелкосерийные фрезы работа с пилотами малой серии (верхний размер 0,297 дюйма). Фрезы тяжелой серии пилоты (верхний размер 0,572 дюйма) предназначены для обслуживания очень больших седел клапанов, примерно от 3 дюймов до 6 дюймов в диаметре. Используются фрезы / пилоты стандартной серии. для автомобилей, мотоциклов и квадроциклов, морских судов, самолетов и дизельных двигателей В основном; или, в частности, если диаметр головки клапана составляет от примерно От 1 дюйма (25 мм) до примерно 2-3 / 4 дюйма (70 мм).Используются фрезы / пилоты малых серий на двигателях силового оборудования, мотоциклов и квадроциклов, морских судов и некоторых автомобильных и дизельные двигатели. Что касается диаметра головки клапана, мелкосерийные фрезы / пилоты используются на самых маленьких клапанах, 5/8 «(16 мм) или даже меньше, до 1-5 / 8» (41 мм). Помните, что мы предпочитаем использовать диаметр головки клапана в качестве ориентир, когда мы описываем рабочий диапазон нашего сиденья фрезы.

Есть «зона перекрытия», где вы можете выбрать между резаки / пилоты малой серии или резаки / пилоты стандартной серии.Ваш на решение в первую очередь будет влиять тип двигателя, который вы обслуживают. Если вы работаете с двигателями силового оборудования (Briggs, Honda, Колер и т. Д.) Лучше всего использовать мелкосерийные каттеры и пилоты. Все наши комплекты силового оборудования состоят из резцов / пилотов небольших серий. Если вы работаете с автомобильными двигателями, стандартные серии — это способ go, за редкими исключениями. На момент написания статьи (октябрь 2016 г.) в США всего около полдюжины автомобильных головок блока цилиндров.С. там, где необходимы фрезы малой серии (диаметром 1 дюйм). Для подавляющего большинства малых седел клапанов в автомобильных головках диаметром 1-1 / 8 дюйма или 1-1 / 4 дюйма Фрезы стандартной серии диаметра подойдут.

При работе с головкой для мотоциклов / квадроциклов ваши инструменты могут быть небольшими сериями, все стандартные серии или некоторые из них. Прежде чем приступить к обсуждению вопросов, связанных с «а-а-а», вот небольшой урок по созданию набора для резки. Когда нужны фрезы различных размеров, чтобы охватить ваш диапазон, вам следует выбирать фрезы в 1/4 дюйма шаги по диаметру корпуса фрезы (например, 1 дюйм, 1-1 / 4 дюйма, 1-1 / 2 дюйма и т. д.). Это наиболее эффективный способ собрать комплект. Когда вы смотрите на различные комплекты мотоциклов, которые предлагает Neway, вы увидите, что многие из них содержат Фрезы / пилоты малых серий диаметром 1 дюйм и стандартные серии диаметром 1-1 / 4 дюйма резаки / пилоты, поэтому происходит разрыв между мелкими сериями и стандартными сериями при диаметре 1-1 / 4 дюйма (см. КМ2650 например). Однако также возможно выберите мелкосерийные фрезы того же диаметра (почти такого же диаметра то есть).Фрезы малых серий №128 и №102 (диаметром 1-5 / 16 дюймов) прекрасно подойдут. покрывают тот же рабочий диапазон, что и фрезы стандартной серии на 1-1 / 4 дюйма диаметр, но в этом подходе есть одна небольшая загвоздка. Когда ты идешь с мелкосерийные фрезы диаметром 1 дюйм и 1-5 / 16 дюймов очень маленькие вероятность наличия седла клапана там, где резец 1 дюйм слишком мал и резак 1-5 / 16 «слишком велик. Этот зазор можно устранить, используя более длинное из двух лезвий (лезвие TC250), которые используются в резаках диаметром 1 дюйм. (см. Замена лезвия).Другие аргументы в пользу использования Фрезы стандартной серии диаметром 1-1 / 4 дюйма выглядят так: а) стандартные серия предлагает большее разнообразие углов резки, б) стандартная серия предлагает выбор между пятилопастными и трехлопастными фрезами, а также в) стандартные серия предлагает более широкий диапазон размеров пилотов, и некоторые из этих размеров важно для работы на мотоцикле. Аргумент в пользу использования фрез для малых серий (Диаметром 1-5 / 16 дюймов) просто оставалось бы в пределах одной серии и сэкономило бы деньги на пилотов.Когда у вас в комплекте есть обе серии резаков будут, скорее всего, какие-то размеры, для которых вам понадобятся обе серии пилоты такого же размера; например, пилот малой серии 5 мм и пилот 5 мм пилот стандартной серии. Вы увидите это «дублирование» на многих мотоциклах. комплекты, потому что будут двигатели с очень маленькими сиденьями и направляющими 5 мм там, где понадобятся мелкосерийные фрезы и другие двигатели с направляющими 5мм где потребуется резак стандартной серии.

Взаимодействие клапана с седлом клапана (седло 45 ° против седла 46 °)

Первое, что нужно понять о посадке с натягом между клапаном и седло клапана является его целью: предотвратить обратное столкновение. Просто это просто. Если поверхность клапана имеет больший угол, чем у седла клапана у вас обратная интерференция, и это нехорошо. Обратная интерференция создает, очевидно, возможность утечки сгорания.

Второе, что нужно знать об угле интерференции, это то, что даже когда это не указано, всегда будут небольшие помехи спроектирован в соответствии.То есть, даже когда OEM призывает к «невмешательству» подходят (например, клапан 45 градусов, седло 45 градусов) они делают это со знанием дела что допуски как на угол торца клапана, так и на угол седла клапана будет содержать небольшое количество посадки с натягом.

При изготовлении клапана должен быть допуск на поверхность клапана. угол, и этот допуск может выглядеть так: 45 градусов, плюс ноль, минус 30 минут. Таким образом, угол наклона торца клапана может составлять от 44-1 / 2 градуса. до 45 градусов, или немного схитрили в сторону «плоской» стороны 45 градусов.Для угла посадки допуск будет прямо противоположным: 45 градусов, плюс 30 минут, минус ничего. В этом случае угол наклона сиденья может быть любым. от 45 градусов до 45-1 / 2 градусов, или обманывают в сторону «крутой» стороны 45 градусов. Теоретически в этом случае у вас может быть клапан на 45 градусов. лицо и угол седла 45 градусов (клапан на крутой стороне допуска и посадочное место на плоской стороне допуска), но на практике производители будут приближать детали к середине допуска, чтобы мы заводим клапаны, которые находятся под углом около 44-3 / 4 градусов, и седла, которые около 45-1 / 4 градуса.Вы, скорее всего, найдете только этот уровень детализации по чертежам к деталям. Это не будет указано в сервис-мануалах. или технические бюллетени.

Конечно, когда дело доходит до проверки вашей работы после ремонта клапана сиденье, будет большая разница во внешнем виде между невмешательством посадка и посадка с натягом на один градус. Используя Dychem, берлинскую лазурь или какой-нибудь другой тип макетной жидкости машиниста, чтобы проверить контакт, вы увидеть всю ширину седла клапана, контактирующего с лицевой стороной клапана при ремонте с посадкой без натяга (от 45 ° до 45 °).Полная ширина этой поверхности появится, несмотря на небольшое общее вмешательство (около ½ от один градус) между углом торца клапана и углом седла клапана (как описано выше). При полном угле интерференции в один градус будет только тонкая линия. появляются на лицевой стороне клапана. Эта линия показывает контакт на внешнем крае поверхности 46 градусов (наружный диаметр посадочной поверхности) или точки, в которой Поверхность сиденья 46 градусов соответствует более плоскому углу рельефа, непосредственно прилегающему к нему, обычно 31 градус.Важно понимать, что сидение поверхность изменится («вклинивается»), как только двигатель запустится, так что Посадочная поверхность клапана на всю ширину будет контактировать с поверхностью клапана. Это имеет решающее значение для обеспечения контакта с клапаном всей ширины посадочной поверхности. поскольку клапан должен передавать тепло через этот контакт.

Некоторые производители двигателей по-прежнему требуют полного угла натяжения в один градус. (Клапан 45 градусов, седло 46 градусов), но тенденция была к «невмешательству» подходят (или, точнее, меньше помех при посадке) вот уже несколько лет.В Причина этого в том, что материалы клапана и седла клапана намного сложнее. в наши дни производители могут придерживаться гораздо более жестких допусков, чем до.

Хотя мы всегда придерживаемся спецификации OEM для данного приложения, в в большинстве случаев обрезка сиденья под углом 45 градусов не имеет недостатка, даже если требуется посадочная поверхность под углом 46 градусов или наоборот. Если ты собираешься чтобы отклониться от спецификации OEM, убедитесь, что угол торца клапана в учетную запись.Например, некоторые двигатели Toyota требуют установки сиденья под углом 45 градусов. поверхность с клапаном на 44 градуса. В этом случае сиденье с углом 46 градусов не будет была бы такой отличной идеей, потому что имела бы 2 степени интерференции (44 градуса клапан, седло 46 градусов).

Мини-кусачки с фиксированным лезвием

Мини-резаки с фиксированным лезвием используются там, где диаметр головки клапана составляет около 22 мм (около 7/8 дюйма) или меньше, или в ситуациях, когда фрезы диаметром 1 дюйм слишком большие.Диаметр корпуса фрезы для алюминия для этой подгруппы фрез всего 3/4 дюйма (19 мм), а твердосплавные лезвия приклеиваются на место в комплекте диаметр. Конечно, лезвия нельзя регулировать или заменять. Диаметр перечисленные для каждой соответствующей фрезы представляют собой внешний диаметр фиксированные твердосплавные лезвия, поэтому мы используем несколько иной подход к расчету определить, какой резак использовать для данного приложения.

Вот «формула» выбора подходящего резака с фиксированным лезвием: диаметр головки клапана и найдите фрезу, диаметр которой ( OD фиксированного лезвия) немного больше, где-то от 1.От 5 мм (около 0,060 дюйма) до 2,5 мм (около 0,100 дюйма) — это идеальный вариант. Нам нужно, чтобы лезвие выступало за пределы диаметр головки клапана, но не настолько большой, чтобы рисковать зацепиться за стенку камеры или другое препятствие.

Трехугловые седла клапана

Если вы новичок в работе с седлом клапана, возможно, вы не совсем понимаете, что подразумевается под седло клапана с тремя углами наклона, хотя это сразу становится очевидным, когда вы сделайте свою первую работу с клапаном.Седло клапана должно быть лентообразной поверхностью с равномерная ширина и четко определенные внутренний и внешний диаметры. Единственный способ создания такой поверхности — иметь углы рельефа выше и ниже фактическая посадочная поверхность или контактная поверхность. Да конечно есть только один угол, с которым клапан уплотняется, но это два угла сброса выше и ниже посадочной поверхности, которые фактически определяют эту поверхность. Мы называем эти углы рельефа «углами сужения», поскольку углы сужают посадочную поверхность сверху или снизу.В углы сужения дают вам возможность контролировать ширину сиденья поверхность, а также расположение посадочной поверхности на торце клапана, еще один важный компонент работы клапана.

Углы сужения также влияют на то, как ГБЦ «дышит». поэтому производители двигателей уделяют этим поверхностям особое внимание. Получение правильной комбинации углов или добавление четвертого или пятого угол, может сильно повлиять на поток.Это одна из причин, по которой вы Вы увидите много разных углов в предлагаемых нами фрезах.

Способы токарной обработки фрезы

Повернуть резаки Neway можно тремя разными способами. Вручную, используя либо простой Т-образный ключ или ключ Easy Turn, или моторизованный PU-1800 Power Ед. изм. Т-образный ключ (TW505, TW513 или TW503) входит в состав большинства комплектов и подходит для случайного пользователя. Мы думаем иметь под рукой Т-образный ключ, даже если вы можете вашего поворота с каким-либо другим устройством.Т-образный ключ отлично подходит для очень деликатная работа и для ситуаций, когда вы хотите сделать очень легкий резать. Обратной стороной является то, что это может быть медленным, если ваша работа включает в себя изрядное количество вывоза со склада.

Ключ Easy-Turn (TWEZ) работает быстрее, чем T-образный ключ потому что вы можете продолжать вращать фрезу без остановки и начинаешь менять хватку. Ключ Easy-Turn имеет подпружиненный так что вы можете применять равномерную прижимную силу или скорость подачи.

Блок питания ПУ-1800 (ПУ1800А), также называемый моторным приводом, это самый быстрый и простой способ повернуть фрезы. Он имеет переменную мотор-редуктор постоянного тока, поэтому вы можете полностью контролировать скорость вращения резца. Устройство быстро и легко перемещается по рельсовому пути, поэтому требуется совсем нет времени переходить от одного седла клапана к другому. Шестигранный суппорт (PU1517-AM) свешивается с двигателя и устанавливается на резак. Оператору нужно только приложить прижимную силу, достаточную для резки.

Эта бесконтактная переделка Miata — идеальный проект DIY

Даже с учетом разработанных на протяжении многих лет технологий регулируемого подъема клапана и фаз газораспределения, все еще существуют ограничения на степень контроля над впускными и выпускными клапанами. Для тех, кто не в курсе, когда мы говорим о том, насколько вы контролируете свои клапаны, мы говорим о том, на сколько, как долго и как далеко открывается этот клапан.

В большинстве двигателей клапаны в конечном итоге управляются физическим распределительным валом.Хотя есть разные способы отрегулировать то, что этот распределительный вал требует от клапанов, в конечном итоге они ограничены. Хотя некоторые двигатели работают без кулачков. Как правило, вы обнаружите, что эти двигатели, разработанные без распределительных валов, дороги и обычно оставляются для сверхдорогой экзотики, такой как у Koenigsegg, и для гонок с высокими оборотами, таких как Moto GP. двигатель у себя в гараже.

Возможно, вы помните Кагана по его невероятной работе с паровозом Harbour Freight в прошлом году.Что ж, похоже, он берет то, что узнал в малом масштабе, и превращает это в почтенную Mazda MX-5. Ах да, и он документирует это на своем канале YouTube.

Разделенный на две части, Каган документирует свое путешествие, пытаясь адаптировать то, что он узнал из своего Harbor Freight, к более сложному двигателю Miata, и это очень увлекательно. Вместо того, чтобы покупать работающую Miata, он решил вытащить 1,8-литровую головку блока цилиндров Mazda на свалке, чтобы сделать свой первоначальный прототип.

Несмотря на то, что вы проделали только половину пути, мы думаем, что вы получите удовольствие, наблюдая за тем, как Каган прокладывает себе путь по установке технологии пневматических клапанов с болтовым креплением к более старому двигателю Mazda.Посмотрите все это на видео выше.

Авторизуйтесь в комментариях и поделитесь с нами своим мнением о творчестве Кагана

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Замена направляющей клапана

— Мировой отчет журнала Cycle Source Magazine

Опубликовано в ноябрьском выпуске Cycle Source

за 2013 год

Ну, это всегда облом, но его нужно заменить! Диагностировать неисправную направляющую клапана непросто.В этом случае задний цилиндр работал так, как будто он был с низким уровнем сжатия. Он также сжигал масло из заднего цилиндра. После проверки компрессии он показал 75 фунтов на квадратный дюйм. — слишком низко. Все, что ниже 100, означает вялый двигатель; пора тянуть заднюю голову.

Итак, мы пригласили наших хороших друзей в BC Cycles в Апленде, Калифорния. чтобы помочь нам в этом. Вятт оторвал голову от нашего измельчителя «Лопата» и начал ее ломать.

Вам необходимо приобрести инструмент для сжатия пружины клапана.Тот, который мы использовали, был сделан инструментами Mac. Он используется для автомобилей, но подойдет и для мотоциклов.

Сняв пружины и вынув клапаны, мы заметили, что впускная направляющая ослабла. Эти направляющие вдавлены и вообще не должны двигаться. Это довольно техническая работа, и вам обязательно стоит обратиться к руководству магазина.

К счастью, у BC Cycles очень хороший запас запчастей, так что у них было то, что нам нужно. Мы посмотрели на руководство и заметили, что в нем указано стандартное (Std.) в теме. Мы также измерили диаметр, чтобы проверить еще раз.

Для этой работы вам потребуются уплотнения направляющей клапана, направляющая клапана +.001 и направляющая клапана +.002. Очень важно, чтобы у вас было два размера. Снимите все с головы. Затем заведите себе небольшой пропановый мангал, чтобы согреть голову. Не используйте тот, на котором вы готовите еду; ты поблагодаришь меня позже. Сунуть туда голову и нагреть. Голова не должна быть очень горячей, просто хорошей и теплой, почти имитирующей рабочую температуру.

Выньте голову в толстых перчатках.Здесь неплохо было бы поработать на красивой деревянной скамье. Возьмите инструмент для установки направляющей клапана, молоток и постучите по направляющей размером 0,001 до тех пор, пока выступ на направляющей полностью не сядет. Это было слишком легко? Да, это так.

Хорошо, переверните голову и выбейте направляющую. Возьмите руководство по размеру .002 и нажмите на него. Чтобы вставить этот шаблон, потребовалось немного больше мешка, не так ли? Вот чего мы хотим.

Следующий шаг — размер направляющей. Размер руководства действительно важен.В книге указано, что внутренний диаметр должен быть на 0,001 больше внешнего диаметра штока клапана. Итак, мы использовали твердосплавный расширитель, чтобы развернуть центр направляющей. Не торопитесь и убедитесь, что клапан плавно входит и выходит из направляющей. Я не могу уделить этому вопросу достаточно внимания. Если клапан свисает или немного тянется, растяните направляющую еще немного. При этом не вынимайте слишком много материала, иначе направляющая утиль. Итак, руководство готово!

Теперь нам нужно отрезать седло клапана так, чтобы оно соответствовало углу новой направляющей.Чтобы вырезать седла клапанов, мы использовали наши твердосплавные режущие инструменты Neway. Седла лопаты и большинство клапанов Harley имеют три угла: 36, 46 и 60 градусов. Обратитесь к руководству вашего магазина.

Итак, мы хотим, чтобы клапаны имели хорошее уплотнение и стыковались с седлом без утечек. После обрезки углов в соответствии с инструкцией по эксплуатации мы готовы проверить свою работу.

Нанесите на клапан немного синего материала, чтобы можно было определить, где клапан трутся о седло.Поверните этот клапан

вперед и назад. Это узор на лицевой стороне клапана шириной 0,050 дюйма и 2/3 до края клапана? В противном случае следуйте процедуре, указанной в инструкции по эксплуатации, пока это не произойдет.

Хорошо, большая часть тяжелой работы сделана. Очень хорошо очистите клапан и седло.