В каких игрушках есть моторчик с эксцентриком

Обновлено: 05.05.2024

Ребята, а вы замечали? Какими-то смартфонами пользоватсья приятно из-за тактильного отклика, а какими-то совершенно нет. А всё почему? Во многом качество использования смартфона зависит не от флагманского процессора и не от количества мегапикселей, а просто от вибромоторчика. Ведь дребезжащий неприятный виброотклик может в одно мгновенье похоронить все характеристики флагмана. И наоборот - тактильно приятный середнячок может сразу вырасти в ваших глазах.

  • Но отчего зависит качество тактильного отклика?
  • В каких смартфонах лучшие и худшие вибромоторчики?
  • И как устроены все эти хитрые механизмы типа Taptic Engine?

Есть три разновидности механизмов тактильного отклика, которые заставляют наши смартфоны либо истерически дребезжать, либо приятно постукивать. Начнём с дребезжания.

Вибромотор с эксцентриком (ERM)

Давайте подумаем, как вообще можно добиться качественного тактильного отклика в смартфоне?

Нам нужен какой-то механизм, который будет создавать импульс энергии с контролируемой силой, продолжительностью и, очень желательно, направлением.

По-хорошему, нам нужны маленькие гномики, которые будет стучать молоточком с разной силой в разные части экрана. Это конечно идеал, но пока такой технологии нет. По крайней мере ФСБ, Сколково и Рогозин ничего подобного не рассекречивали. Поэтому давайте подумаем над другим вариантом.

Электромоторы классно умеют что-то крутить, будь то лопасти вентилятора или колеса электромобиля. В нашем случае, так как мы хотим создать вибрацию можно вращать грузило!

Именно так устроен первый вид вибромоторов в смартфонах и называется он вибромотор с эксцентриком или сокращенно по-английски ERM - Eccentric Rotating Mass.

Эта штука работает очень просто. Есть электромотор, который вращает вал, к которому прикреплено грузило со смещенным центром тяжести или эксцентрик.

Соответственно, когда эксцентрик начинает вращаться, его буквально разматывает во все стороны. А так как вибромотор надежно прикреплен к корпусу, во все стороны разматывает и смартфон. Это самый простой дешевый вид вибромоторов, с кучей преимуществ.

  • Он занимает мало места.
  • Работает от постоянного тока, который идет от аккумулятора, а значит нам не нужен инвертор - штука, которая переводит постоянный ток в переменный.
  • Им просто управлять - чем больше тока подал, тем выше скорость вращения.
  • И самое главное - вибрация получается очень мощной.

По сути, телефон разматывает во все стороны по вертикальной оси со скоростью в 9 тысяч оборотов в минуту. И это хорошо, потому как такую вибрацию, например, во время звонка сложно пропустить.

Поэтому, несмотря, на то что такая конструкция очень древняя и использовалась ещё в старых кнопочных телефонах, её используют и по сей день в большинстве бюджетных и среднебюджетных смартфонов всех брендов. То есть вероятность, что у вас в смартфоне именно такой моторчик - очень высокая. Также в геймпадах для PS4- DualShock 4 тоже используются ERM моторчики, только они покрупнее.

Правда форма современных ERM вибромоторчиков поменялась. Теперь это таблетка в которой плоский эксцентрик вращается внутри корпуса. Такая форма позволяет сэкономить больше места, а также делать виброотклик не только вертикально, но и горизонтально. Поэтому современные смартфоны так не прыгают по столу, как старые Nokia.

Так в чем же недостатки такой конструкции? Помните, да? Для того, чтобы виброотклик был качественный, нам, в первую очередь, надо его контролировать. А с контролем у этой конструкции серьезные проблемы.

Во-первых, мы не можем выбрать ось вибрации, эксцентрик передаёт импульс во все четыре стороны, отсюда и эффект дребезжания.

Во-вторых, вибрация получается инертной. Для того, чтобы добиться ощутимой виброотдачи эксцентрик должен успеть довольно сильно раскрутиться, на что уходит порядка 200 миллисекунд. Да и остановиться мгновенно он тоже не может, поэтому виброотдача такого мотора получается размазанной. А значит, не получится создать вот это приятное ощущение точного, короткого и контролируемого виброотклика.

Линейный мотор (LRA)

Чтобы решить проблему с дребезжанием и временем отклика, придумали другой тип вибромотора с линейно-резонансным приводом, или просто линейный вибромотор, по английски LRA - Linear Resonant Actuator.

В отличие от ERM вибромоторов, LRA-моторчики вибрируют только по одной оси. Например вверх-вниз. И по своей конструкции и принципу работы очень напоминают аудио динамики. Но в данном случае магнитная катушка тут передвигает не мембрану, а просто увесистую металлическую пластину. При этом внешне такие моторы неотличимы от круглых ERM - обычная железная таблетка.

Но зато они лишены недостатков своих ERM братишек:

  • У них моментальная реакция. Ощутимая вибрация достигается за несколько миллисекунд, а свою максимальную мощность они набирают за 50 миллисекунд, что в 4 раза быстрее чем, в ERM-моторах.
  • Также они существенно быстрее тормозят за счет специального механизма: электромагнит сильно притягивает к себе пластинку и останавливает ее движение.

Соответственно, это дает нам возможность точно контролировать как продолжительность вибрации так и её силу. А значит мы можем имитировать различные эффекты виброотклика.

В общем, по качеству отлика линейный вибромотор на голову выше эксцентрика. И, что радует, такие моторчики всё чаще и чаще устанавливают не только во флагманы, но и в бюджетные и среднебюджетные решения. Например, Xiaomi поставила линейный вибромотор в Redmi Note 9 Pro. Такие же моторы устанавливают в бюджетные Пиксели - 3a, 4a и многие другие смартфоны.

Но есть у такого варианта и свои проблемы:

  • Во-первых, как правило, такие линейные моторчики достаточно узкие, поэтому амплитуда движения пластины внутри корпуса маленькая. А значит и сила вибрации слабая.
  • Во-вторых, вибрация от таких моторов может ощущаться по-разному, в зависимости как и какой рукой вы держите смартфон. Так как сам вибромотор никогда не устанавливают по центру корпуса. Обычно центральное место занимает аккумулятор.

Taptic Engine

Окей, всё понятно. Линейные моторы лучше, но всё равно не идеальны. Какие же тогда технологии скрываются за самыми лучшими виброматорами, такими как Taptic Engine в iPhone?

Смотрите, линейные вибромоторы маленькие, поэтому они слабенькие. Так почему бы тогда не сделать линейный мотор здоровенным, подумали в Apple? И сделали. Так и появился Taptic Engine. По сути, Taptic Engine это всё тот же линейный вибромотор, только прямогульной формы и с пружинками с двух сторон, что ещё сильнее уменьшает инерцию.

Впервые Taptic Engine появился ещё в iPhone 6S и тогда он был просто огроменным и поэтому был лишен недостатков обычных линейных моторчиков. Впрочем, со временем размер вибромоторчика в iPhone уменьшался, поэтому сейчас его самым крутым назвать нельзя, так как во многих Android-смартфонах уже можно найти что-то подобное.

В каких смартфонах лучший виброотклик?

Так в каких же смартфонах сейчас лучшие вибромоторы? Во-первых, это смартфоны Sony. Со времен Xperia XZ2, которая вышла в 2018 они устанавливают в свои флагманы свой ответ на Taptic Engine - Sony Dynamic Vibration System или DVS.

Во-вторых, это конечно линейка Google Pixel. С самого первого Pixel в гуглофонах был образцовый виброотклик. Но вот 5-й пиксель подвел, ведь в него поставили такой же маленький кругляш, как и в как в бюджетные модели с литерой А. Очень надеемся, что в Pixel 6 Google вернётся к истокам.

Также по опыту молодцы: Xiaomi, OnePlus и в целом большинство флагманов.

Такая же неоднозначная история с Самсунгами. Например, в S20 Ultra установлен достаточно мощный квадратный вибромотр, а в обычном S20 установлена слабая круглая таблетка.

Также, начиная с Oneplus 7 Pro, китайцы ставят отличные вибромоторы в свои флагманские, самые дорогие модели. Но что будет дальше непонятно.

Наверняка у тех, кто имеет детей, накапливается куча старых сломанных игрушек. Где-то отломаны колеса, сломаны пульты. Дети в них уже давно не играют, и все это барахло валяется под ногами.

Дары китайской промышлености

Дары китайской промышлености

Время от времени мы проводим ревизию игрушек и отбираем те, которые пойдут на разбор.

Внутри типичной китайской игрушки можно найти много полезных деталей:

Один-два мотора с редукторами

NiMh или LiIon аккумуляторы

Имея все эти запчасти и конструктор лего можно увлечь детей конструированием новых игрушек. Приведу пару примеров. Слева моторчик, вклеенный в кубик от лего-дупло. Справа к мотору с мощным редуктором я приклеил платформу от лего.

Тумблер в кубике от лего

Светодиоды оказались необычные. При подаче на них постоянного напряжения они начинают сами мигать разными цветами.

В основной массе китайских игрушек оказались стандартные моторчики, как на картинке выше. Они довольно слабосильные и не могут крутить колеса напрямую. К ним нужен редуктор. Вот, например, небольшой редуктор, сделанный из имеющихся деталей лего-техник. Рядом можно видеть батарейный отсек на платформе от лего.


На Али для таких моторчиков продается готовый редуктор с колесами.

Редуктор с Али

Редуктор с Али

Сгоревший моторчик легко заменяется на запасной. У этого редуктора нет штатных мест крепления, поэтому я прикрутил к нему планку от лего-техник саморезами прямо в корпус.

Отдельного описания заслуживает плата управления. В основной массе китайских игрушек они на 4-5 каналов.

Мне попалась плата на чипе TXM8D423TS. Даташит на этот чип мне найти не удалось, но можно обойтись и без него. Я нашел на этой микросхеме 4 выхода, плюс еще один не распаянный.

На плате есть монтажные точки с надписями F,B,L,R - это выходы вперед, назад, влево, вправо. К ним напрямую можно подключать моторы.

На плате написано 40М, значит, этот приемник работает на частоте 40МГц. Был найден пульт, работающий на 40МГц, но он не смог управлять платой.

Плата управления

Плата управления

Я предположил, что плата настроена на какую-то неправильную частоту. В углу видна катушка с винтом для подстройки частоты приемника, но для начала надо определить частоту передатчика.

Берем осциллограф. Соединяем кончик щупа с его землей. Получается виток. Этот виток надеваем на антенну пульта, нажимаем на кнопки и видим на экране осциллографа несущую с частотой 40,7 МГц

Измерение частоты пульта

Измерение частоты пульта

Затем внимательно смотрим на плату приемника в районе надпись ANT - это место присоединения антенны. Рядом есть транзистор. Если подать на плату управления питание 5 вольт и взяться щупом за одну из ног транзистора, то тоже можно увидеть какую-то частоту. При этом не обязательно нажимать на пульт. Вращая винт на подстроечной катушке можно получить частоту нашего пульта 40,7 МГц.

Сигнал на транзисторе рядом с антенной

Сигнал на транзисторе рядом с антенной

Как только мы подстроили частоту, выходы F,B,L,R оживают. Изначально на них уровень "0". При нажатии на кнопки пульта на выходах устанавливается уровень питания.

Кстати, о питании. Я на плату управления подавал 8 вольт (2 Li-Ion аккумулятора) и она работала.

В итоге из платы управления и моторчиков дети собрали вот такую машинку на радиоуправлении


Сдуру выложил обзор и фото из своей коллекции советских пакетов www.drive2.ru/c/3183254/ :))))) Ну никак не ожидал, что вспыхнут такие страсти — мордасти… Лето и жара, что-ли действуют так негативно) Все переругались вдрызг( Надо срочно разряжать обстановку — надеюсь, что безобидные предметы детского творчества времен СССР, вас успокоят. Все фото из личной коллекции.
Мотор ДП-2Ф вставлялся в большинство советских моделей авто, бронетанковой и судомодельной техники. Эти двигатели подпитывались от "квадратной батарейки на 4.5 вольта
А вот такой пластилин продавался в конце 1970-х, очень тяжелые большие коробки, это в 1980-х вес брикетов стал уменьшаться. Повезло найти коробку, внутри даже чек остался и инструмент!











Метки: ретро винтаж ностальгия сделано в ссср советское хобби коллекция

Комментарии 56


О, как же он мне знаком и дорог, этот милый моторчик!


ох и как же он визжал при работе, жесть. в 90х при появления конструкторов лего именно им я приводил в движение свои сделанные авто… ибо леговский электромотор был дороговат :)


сколько я их сжег. УУУУУУ


Моторчики были, а вот упаковку от них н когда не видел.


были еще моторчики для лодок,
цилиндрические с валом и винтом


Есть пара таких в коллекции )


МОТОРЧИКИ! У меня мать работала мастером (а позже начальником) цеха на фабрике игрушек. Когда выпадала вторая смена (с 16 до 00 часов) я приходил к ней в цех вечером и от нечего делать работал на всяких ручных пресс-станочках, один из них сейчас, как увидел моторчики всплыл в памяти. На нем я напрессовывал на вал этих моторчиков латунную шестеренку. Как сейчас помню большие коробки с этими моторчиками. Из бракованных моторчиков (они лежали в отдельных коробках) мать мне разрешала выламывать магниты, ими я снабжал всех друзей, а также учителей (увидели у меня большую кучу магнитов и попросили принести им для прикрепления листков к доске металлической) . А еще из разтребушеного ротора доставали пластинки (как на фото), загибали три лопасти и делали из них маленькие пропеллеры, которые надевали на ручку и дули на них… Эх, какая интересная вещь память — увидишь что, то одно и откуда то из архива мгновенно извлекается такой большой объем воспоминаний и эмоций, казалось бы давно забытых и утраченных…




моторчик у меня тоже был и пластилин, вот ведь как получается люди хаят СССРовский быт и вообще то время, но блин даже на этом микромоторчике было отк, и он работал чуть ли не вечно)) я из одной сломанной игрушки переставлял в другой, а потом еще из такого делал подъемный механизм игрушечный), а сейчас даже на авто моторах у нас нет практически отк)) может оказаться так, что и новый нагнется через неделю, и цена на моторчике была набита с завода, и никто не мог продать дороже, потому, что это былабы спекуляция и тюрьма за это), а сейчас это коммерция и бизнес, покупают за копейки а продают со 100% наваром((




Моторчик — какая прелесть! Были такиеже но с одним магнитом, ещё были более мощные цилиндрические "гном", всё это буквально неотъемлемая часть детства! Потом пошли МК-17, МК-12в, кмд-2.5 и т.д.



Оба на моторчик, мы шестеренку от часов ставили и пилили карандаши и все что под руку попадалось !Подключали к какому то блоку питания ! :)


Автор! Ты ломаешь меня полностью!))))


Лодки, машинки, плоты, все на этих моторчиках ездило:-):-)


Посмотрел и как в прошлое вернулся, очень крутые эмоции, спасибо!


В детстве, когда моторчик переставал работать, разбирал и извлекал прямоугольный магнит. До сих пор дома где-то есть.


Этими магнитами, я вижу, грезили и имели, все отписавшиеся в этой ветке)))))


Так точно))))), сколько я таких моторчиков тоже разобрал


Кстати, насчет конфликтов. По-моему пора в сообществе ввести запрет на ипользование слова "совок" в значении "СССР", "советская идеология" и т.п.
Иначе в следующий раз я буду реагировать более жестко.
Почему? Потому что оскорбления надо прекращать. Лихие 90-е давно прошли.
Как считаете?



НЕ МОЕ, но подпишусь под каждым словом —
— как и большинство моих ровесников РОЖДЁННЫХ В Советском Союзе, благодарен СССР за все, что он мне дал. Думать иначе — значит плюнуть в свое детство, в своих родителей, в своих учителей.
Хотя по политическим взглядам, я "западник", НО… я здесь, я в этом "сообществе", и мне нравится, то что я ОБЩАЮСЬ с Вами и мне нравится показывать и рассказывать о советских вещах, о советском времени их происхождении. И еще я коллекционирую советских солдатиков… И ТОЧКА!


Давайте напишем петицию админу. Пора прекращать безобразия. Кто ругнется — предупреждение. Не подействует — бан.



Кстати, насчет конфликтов. По-моему пора в сообществе ввести запрет на ипользование слова "совок" в значении "СССР", "советская идеология" и т.п.
Иначе в следующий раз я буду реагировать более жестко.
Почему? Потому что оскорбления надо прекращать. Лихие 90-е давно прошли.
Как считаете?

Это да.
Хотелось бы отметить, что у слова СОВОК поменялось значение как таковое. Сейчас это однозначно несет негативный смысл и личности его применяющие ненавидят Россию, ибо СССР был полноценной, и возможно лучшей, страницей НЕПРЕРЫВНОЙ России с начала времени ее существования. Когда заявляется, что СССР это одно, а Россия другое это диагноз дебила, очень мягко и политкорректно говоря.
Массовое применение этого слова во времена ПОЗДНЕГО СССР в подавляющем числе случаев относилось к низкому качеству продукции произведенному в СССР. Применение слова к самой стране, опять же в подавляющем числе случаев, несло не ненависть, а скорее сожаление на имеющиеся недостатки, что нужно и надо менять ЧТО ТО(каждый точно по своей наивности знал ЧТО И КАК) в управлении системой ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ. Не разрушения своей страны, а улучшению страны.

Слова-ярлыки типа "совок" применяются в информационной войне с ценностями. Началось с клеймения мелких недостатков, а закончилось клеймением целых поколений людей, их образа жизни, их труда, их надежд на лучшее… В конце-концов этим словом уже клеймят гуманизм.


Это да.
Хотелось бы отметить, что у слова СОВОК поменялось значение как таковое. Сейчас это однозначно несет негативный смысл и личности его применяющие ненавидят Россию, ибо СССР был полноценной, и возможно лучшей, страницей НЕПРЕРЫВНОЙ России с начала времени ее существования. Когда заявляется, что СССР это одно, а Россия другое это диагноз дебила, очень мягко и политкорректно говоря.
Массовое применение этого слова во времена ПОЗДНЕГО СССР в подавляющем числе случаев относилось к низкому качеству продукции произведенному в СССР. Применение слова к самой стране, опять же в подавляющем числе случаев, несло не ненависть, а скорее сожаление на имеющиеся недостатки, что нужно и надо менять ЧТО ТО(каждый точно по своей наивности знал ЧТО И КАК) в управлении системой ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ. Не разрушения своей страны, а улучшению страны.


Hot sale products>

Китайский поставщик, высокоскоростной электродвигатель постоянного тока D45mm 12v 30w 5000 rpm для питателя

Производство мотор 15000 об/мин 20000 ОБ/мин 25000 об/мин 30000 об/мин Электрический собрать микро мотор для игрушка мотоцикл

K-power P0090 микро DC сервопривод матовый пластиковый редуктор 9 г/1,8 кг-см/6,0 В для радиоуправляемого автомобиля робота

Маленькие индивидуальные моторы с микро приводом, 4 в, Миниатюрный мотор-редуктор постоянного тока для игрушечных автомобилей

K-power P0090 9g микро аналоговый сервомотор для радиоуправляемого робота

Прямая продажа с фабрики настраиваемый 12 вольт 7600 об/мин CY-380SA DC Мини Мотор щетки для бытовую технику и для вагонетки с противовесом

3 вольт высокий крутящий момент на высокой скорости 130 угольные щетки небольшой Электрический мини микро постоянного тока игрушечный мотор

1020 игрушечный робот 7,4 В, Электрический Микро Мотор постоянного тока без сердечника для дрона

1,5 в 3 в 0724 водонепроницаемый микро вибрационный мотор с полым мотором Вибрационный Мотор 7x24 мм для электрической зубной щетки игрушки

JL-FF170 высокая скорость высокий крутящий момент микро двигатель постоянного тока для интеллигентая (ый) Развивающие игрушки

DSD-540 3,6 V 12V высокоскоростной 20000rpm Электрический двигатель постоянного тока для игрушек

Микро-привод постоянного тока с высоким крутящим моментом 050PA для игрушечного автомобиля на радиоуправлении

6V 12V DC micro 380 Электрический мотор для игрушек и личной гигиены

Электрический игрушечный Радиоуправляемый автомобиль, 180 па, маленькие электрические моторы для игрушечного робота, высокая скорость, самая низкая цена, мини микро двигатель постоянного тока

Маленький электрический игрушечный двигатель Taidacent F130, 3 в, микро крутящий момент, редукторный двигатель постоянного тока, миниатюрный игрушечный двигатель постоянного тока для детей, электрические автомобили

FA-130 1,5 v 3v недорогой микро двигатель постоянного тока для игрушек

Высокоскоростной электродвигатель DRF1230, 12500 об./мин., 1,5 В, 3 в, 4,5 в, 5 В, 12 мм

Мини Бесщеточный двигатель Rocket 1410, микро двигатель постоянного тока, электродвигатель для автомобиля, игрушечные детали

Прямые продажи с завода, n20 микро редукторный двигатель постоянного тока 12 мм, мотор для игрушек

Электрический двигатель постоянного тока PK030 6 В 30000 об/мин для игрушечного автомобиля

3 в 6 в 12 В маленький Электрический двигатель постоянного тока для игрушки 130

130 микро двигатель постоянного тока 3V-6V Высокая скорость низкого напряжения миниатюрный Электрический мотор четырёхколёсный вагончик с мотор небольшой DIT игрушки салона автомобиля

Kinmore маленький n20 электродвигатель постоянного тока для радиоуправляемого игрушечного автомобиля

Маленький круглый двигатель 140, постоянный ток 1,5 В, 3 в, 4,2 в, 6 в, микро электрический двигатель , высокая скорость, большой крутящий момент, игрушки «сделай сам», модель автомобиля, лодки для скалолазания

3 в 6*10 мм небольшие хобби электрические двигатели для игрушечных автомобилей JMM1402

2 д30gn 30 Вт, 24 В, Электрический мотор с редуктором постоянного тока, высокий крутящий момент, низкий уровень шума, 12 В, медленная регулировка скорости, микромотор CW/CCW для игрушек «сделай сам»

T-MOTOR F40PRO II 2600KV FPV Бесщеточный Электрический dc дрона f микро fpv игрушечная Беговая железная дорога для реактивных двигателей самолетов на Бла (беспилотный летательный аппарат Дрон 2306 мотор

Электрическая зубная щетка, 6 мм, 12 мм, 1,5 В, 3 в

FF-N20 1,5 V 3V 6V Micro DC Электрический игрушечный двигатель

ZY6812 12 Вольт 150 Вт постоянный магнит Электрический двигатель постоянного тока для игрушечного автомобиля

Бытовая техника, оптовая продажа с завода, RF 300 3,7 в, маленькие игрушки, usb вентилятор, электродвигатель постоянного тока, микро электродвигатель

24 мм JRF-310 3v 4,5 v 6v 9v 12v низких оборотах кисть микро двигатель постоянного тока для автоматический распределитель и игрушки

13 мм Мини dc легкий вес и Высокий ОБ/мин Электрический самолет без сердечника микро мотор для RC игрушки

Микро щеточный двигатель 3,6 В постоянного тока для игрушек и электробритвы

Оптовая продажа с фабрики, RF 300 3,7 в, маленькие игрушки, двигатель постоянного тока, микро электрический двигатель для CD-проигрывателя, освежитель воздуха

130 настраиваемый микро- двигатель постоянного тока, 3 в стабильный и высокоскоростной матовый мини-электродвигатель для автомобиля

Высококачественный медный ротор 2022, 12 В, 24 В, 775, редуктор постоянного тока, 15000 об/мин, электрические двигатели для игрушек

Высокоточный малошумный 37 мм металлический редуктор 6 в 12 В 24 вольт 25 ОБ/мин 5 Вт большой крутящий момент 10 кг 5 кг нагрузка микро двигатель постоянного тока для игрушечного автомобиля

Вариантов выбора немного, но задуматься есть над чем



Если вы уже решили, какую именно радиоуправляемую модель хотите купить и точно знаете, что ваш будущий внедорожник, самолет, дрон или быстроходный катер будет оснащен электродвигателем, самое время задуматься, какого типа мотор лучше и надежнее.

Современная RC-модель на электрической тяге может иметь коллекторный или бесколлекторный двигатель. Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. И разница тут не только в цене, как могут сказать в ближайшем магазине.

Итак, рассмотрим все детально, а выводы относительно того, с каким же моторчиком выбрать машинку (или другую модель) на радиоуправлении, пусть каждый делает самостоятельно.


Коллекторный электродвигатель: плюсы и минусы конструкции

«Brushed», «щеточный», «коллекторный» – все это названия первого типа электромоторов, которые пользуются популярностью как среди начинающих пилотов, так и среди профессиональных спортсменов, к примеру, участвующих в гонках или соревнованиях DRIFT.

Важная особенность конструкции – это наличие щеточно-коллекторного узла, являющегося его «сердцем» и непосредственно приводящим RC-технику в движение.

Внешнее отличие коллекторного от бесколлекторного электромотора – наличие всего двух проводов («плюс» и «минус») у коллекторных двигателей и трех проводов («фаз») у бесколлекторных двигателей для дальнейшего подключения мотора к регулятору оборотов (регулятору скорости, аббревиатура «ESC» англ.).

Ротор (подвижная часть) и статор (неподвижная часть) – это два основных элемента мотора коллекторного типа.

Внутри корпуса (статора) вращается подвижный ротор с медной обмоткой. С одной стороны вала ротора установлена передающая шестерня, или шкив, а с другой – коллектор, который, по сути, является набором контактов.

На статоре установлены графитовые щетки – тоже, своего рода, скользящие контакты, которые контактируют с коллектором. Щетки предназначены для передачи электроэнергии на обмотку вращающегося ротора.

Конструкция проста и проверенная временем. Такой двигатель работает от постоянного тока (аккумулятор или обычная батарейка) и для изменения направления вращения нужно только поменять местами полярность тока, который подается на обмотку.

С коллекторных двигателей все начиналось, это – «заря» RC-техники, поэтому они более дешевые и просты в обслуживании, но существенно уступают по мощности и времени эксплуатации новому поколению электромоторов.

Коллекторные двигатели

Преимущества

Низкий КПД (около 60%)

Сравнительно низкая скорость движения RC-модели

Простота эксплуатации и технического обслуживания

Быстрый износ составляющих конструкции, очень ограниченный ресурс эксплуатации

Исключительно подходит под определенные виды спортивных соревнований

Достоинства, приведенные в таблице, делают модели, оснащенные коллекторными двигателями, желанными для начинающих пилотов и пилотов-профессионалов для использования на специальных соревнованиях.



Если покупаете радиоуправляемую модель с коллекторным двигателем, учтите, что графитовые щетки и коллектор – это система подвижных контактов, в которой механическая составляющая мотора имеет свои особенности. Возможны искрения и перегрев, а потому – желательно избегать контакта с агрессивной внешней средой (влага, грязь, пыль).

Перед началом эксплуатации модели с коллекторным двигателем, ее желательно проверить, «обкатать» на низких скоростях, чтобы щетки «притерлись» к коллектору.

А еще будьте готовы к тому, что быстрый износ и замена комплектующих такого двигателя – это нормальное явления.


Бесколлекторный электродвигатель: в чем преимущества

«Brushless», «бесщёточный», «бесколлекторный» – это электромотор для радиоуправляемой модели (автомобиля, катера, самолета, вертолета или квадрокоптера), который был разработан уже в 21 веке. Он воплотил в себя все вожделенные качества любого профессионального RC-моделиста: надежность, мощность, долговечность.

Основная проблема, которой «грешит» любой электромотор – это перегрев. Когда ротор вращается внутри статора в коллекторном двигателе, высокая температура внутри механизма (а, следовательно, и быстрый износ, и частые поломки) – неизбежна.

Гениальное инженерное решение перевернуло мир радиоуправляемых моделей и не только: «А что, если вращать не ротор, а статор? Тогда охлаждение мотора будет происходить автоматически, за счет потоков воздуха создаваемого самим двигателем!»

Бесколлекторный двигатель стал широко использоваться в авиации и автомобиле- и судостроении, а радиоуправляемые модели с такой «начинкой» стали ездить и летать значительно быстрее и намного дольше.

Внешнее отличие такого двигателя от его «старшего коллекторного» брата – это три провода для подключения к регулятору. Трехфазная обмотка ротора (которая в этом случае неподвижна) подключается к регулятору оборотов более сложной электронной схемы. Тут не так все просто, а потому стоимость модели с таким электромотором и регулятором в разы выше коллекторной.

Двигатель бесколлекторного типа приводится в движение за счет переменного тока. В этом случае нужен специальный регулятор скорости (или регулятор оборотов или контроллер), который преобразует постоянный ток аккумулятора в переменный с тремя фазами. Техническая сложность конструкции определяет главный (и, наверное, единственный) недостаток двигателей этого типа – они значительно дороже коллекторных.

Бесколлекторные двигатели

Преимущества

Высокий КПД двигателя (до 92%)

Более высокая мощность в сравнении с аналогичными по размеру коллекторными двигателями

Больший вес, по сравнению с аналогичным коллекторным двигателем

Высокая износостойкость за счет бесконтактной конструкции, соответственно значительно больший ресурс эксплуатации

Крайне нежелательно давать такие модели детям

Высокая степень влагозащиты, защиты от пыли и вязкой грязи

Невероятно высокая скорость движения модели, например, наземные модели могут развивать скорость до 260 км/ч, а воздушные до 350 км/ч.

Бесколлекторные электродвигатели надежные и долговечные, они практически не изнашиваются. Что может выйти из строя – это подшипники, которые легко заменить.


Одна особенность, которую может не заметить в бесколлекторном двигателе новичок, но чему обрадуется профи – это наличие сенсоров. Сенсорные электромоторы практичнее, поскольку установленные датчики (сенсоры) гарантирует очень плавную работу и быстрый старт, а также более рациональный расход энергии.

Есть сенсор или нет, начинающий моделист может не заметить, а вот, по стоимости ощутит сразу – наличие сенсоров делает ценник мотора более «тяжелым».

Как отличить внешне? У моторов с сенсорами кроме трех соединительных проводов есть шлейф из тонких проводков, которые подключаются к регулятору скорости.

Радиоуправляемая модель с бесколлекторным мотором – это выбор профессионалов, особую ценность для которых приобретает скорость и выносливость аппарата на соревнованиях.


Но модели с бесколлекторными двигателями доступны и для новичков, которые сразу хотят получить от модели «максимум».

Также следует отметить, что в большинстве случаев, для питания регуляторов с бесколлекторными двигателями применяются специальные аккумуляторные батареи литий-полимерного типа, которые могут вырабатывать огромные токи разряда (и это будет отдельная тема для следующей статьи).

Перед покупкой, взвесьте все «за» и «против», обратитесь за консультацией к специалистам и выбирайте модель «под себя» и свои возможности. Главное, что ассортимент рынка RC-моделей обширен и позволяет сделать оптимальный выбор.

Читайте также: