Характеристики моторов лего техник

Обновлено: 19.04.2024

9 Вольтовые моторы Лего, Год выпуска и характеристики.

Лугнет Partsref 2838c01, Peeron 2838c01, Лего 74569

9В техника “мотор” (1990). он обладает высокой скоростью вращения и низким крутящим моментом, поэтому для большинства приложений требует внешнего редуктор.

Лугнет Partsref 2986, Peeron 2986, Лего 70823

Появилась в 1993 году, этот небольшой, легкий мотор. Низкий крутящий момент но достаточный для своего размера. Должен быть использован как правилос шкивом

Лугнет Partsref 71427c01, Peeron 71427c01, Лего 71427

Начиная с 1997 года, этот двигатель заменяет 2838. Направленные вниз и довольно эффективный, это мотор подходит для большинства приложений.

В 2002 году Лего заменены 71427 мотор с новым типом, 43362. Внешне почти идентичны, его внутренняя структура является очень разные. почти так же хорош и вес значительно ниже.

(данные обновлено 15 августа 2012,: некоторые значения были неверной!)
Введенная в 2002 году, этот мотор появился 8475 Радиоуправляемый гоночный Багги. Очень мощный, он также потребляет много энергии. Не рекомендуется для использования с Платформе rcx, которые не могут доставить тока, необходимые для этого зверя. Внутреннее отверстие вала направлен вверх фактор 23/17. Проверяется только внешний выход ниже.

Этот двигатель был впервые включен в 4094 Мотор грузчиков установить (2003). Обеспечивает отверстие цапфы с трением, позволяющий выбрать мост Длина без нужен расширитель. Плоское дно позволяет легко монтаж.

Этот мотор является специфическим для блока NXT набор (2006). Включает в себя энкодер, возвращаясь на NXT в положение вала с 1° разрешение. Благодаря специальному разъему этот мотор (не стандартный штекер типа), кабель адаптер необходим для езды этот двигатель с постоянными 9В источников. Не рекомендуется для использования в платформе rcx, который не могу доставить большой ток, что этот мотор может потреблять. Медленная скорость вращения, сводя к минимуму необходимость внешняя зубчатая передача.

Этот двигатель принадлежит к новой серии двигатели и элементы контроля, введенные в 2007 году функции власти. Он использует новый 4-контактный разъем 9В что обеспечивает постоянный питания 9В для контроля элементов а также контролируемую власть на двигатели (Совместимость со старой системой 9В построен в удлинителях). Средний двигатель имеет отверстия для нешипованные конструкций а также 6х2 нижней пластины.

Большой брат властных функций среднего мотор, он обеспечивает большое количество механической энергии. Приводом по такой же сердечник как NXT моторов, он слегка вращается быстрее (меньшим внутренним редуктором). Монтаж делается через несколько точечных отверстий.

Стефан Ворст измеряемых выступлений из 9В поезд двигателя. Результаты приведены ниже.

Этот двигатель был введен, когда Лего остановили поезд 9В с металлических дорожек. Спектакли этот мотор… не так хорошо.

Когда поезд системы объединяются с Функции мощность, этот двигатель , оснащенный ПФ кабель и разъемы, заменяет поезд RC мотор. К счастью, выступлений значительно улучшилось, с КПД и мощность даже превышает старый 9В моторов.

Познакомила с образовательными решениями Лего возобновляемых Энергии Добавить-На Set (9688) , сильная сторона этого мотора заключается в том, что это может быть легко и используется в качестве генератора. Его высокая скорость может быть полезна в некоторых приложениях. Но его эффективность не лучше, чем ПФ-средний, и поставлено механическое мощность составляет около половины.

Этот мотор впервые появился в рок Гусеничный комплект (9398). Значительно более мощным чем средний мотор, пакеты много власти в легкий, небольшой пакет с удобным креплением варианты. Но эффективность при небольшой нагрузке довольно низкий (большой ток без нагрузки).

Этот двигатель очень схож с NXT мотор, но с чуть лучшей фиксации потенциала (совместим с Technic рамы, отверстия были выровнены с хаб). Его эффективность немного ниже.

Этот мотор является одним из самых ярких в комплект ev3 по сравнению с NXT одна: двигатель с меньшим размер и классической передней ступицы. Уменьшенный Размер поставляется с уменьшенной мощностью, похожими на ПФ средним мотором (но, будучи более приспособлены, это медленнее и обеспечивает больше крутящий момент).

Моторы LEGO и их применение в Technic-строительстве

Моторизация
Освещение
Дистанционное управление

определить необходимую скорость и крутящий момент вала в конечном месте приложения усилия (вращение колес/рулевая система/поворот башни или подъем стрелы крана и т.д.)
правильно выбрать место расположения моторов в модели
надежно закрепить моторы
грамотно построить трансмиссию

На сегодняшний день линейка LEGO PF моторов представлена 4-мя моторами: L, M, XL, Servo. Дополнительно я включил в обзор скоростной 9V Race Buggy мотор, который не имеет аналогов в системе PF 2007 года. К сожалению, он уже не производится и не применяется в современных наборах, однако его можно купить б/у в достаточно хорошем состоянии.

8883 M (Medium) Motor. Средний мотор

Мощность - 1,15 ватт
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 5,5 Н·см
Максимальное потребление тока - 0,85 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,065 А
Вес - 31 г
Провод - четырех-жильный, 20 см
Размеры - 3x3x6
Интерфейс - Lego Technic, Lego System
Система: Power functions (PF)
Мотор с невысокой мощностью. Широко распространен в наборах LEGO Technic.

Рекомендую использовать для рулевых систем, лебедок, пневмокомпрессоров, моторизации актуаторов, а также различных переключателей: коробок передач, пневмоклапанов и т.д. Применение возможно практически везде, где не требуется высокая мощность (высокая скорость и высокий крутящий момент одновременно). Поэтому для движения моделей данный мотор подходит плохо ввиду маленькой мощности.

Тем не менее, его можно использовать для движения моделей в следующих случаях:

- небольшие легкие модели;

- с понижающей передачей. Крутящий момент тем самым повысится, однако сильно снизится скорость;

- модели с несколькими М моторами для движения, например, по мотору на ось для полного привода или два мотора на ось - задний привод. Можно больше моторов, однако не целесообразно, так как проще установить более мощный мотор (L, XL) сэкономив при этом вес и свободное место.

Отличительной особенностью данного мотора является возможность его крепления к System-элементам за счет площадки размером 2x6 снизу.

При использовании в рулевой системе почти всегда необходимо делать понижающий редуктор для большего усилия и точного поворота колес. В своих моделях с небольшой скоростью движения я использую понижение как минимум 8:24 + 12:20. При этом использую белую clutch gear 24 шестерню с проскальзыванием для защиты рулевой от поломки в крайних. Также мотор хорошо подходит для рулевых систем с автовозвратом (возврат колес в центральное положение) с использованием резинок или других конструкций. В этом случае понижающий редуктор не требуется.

Мотор хорошо подходит для прямого подключения к линейным актуаторам практически для всех случаев применения.

К ИК-ресиверу можно подключать до 4-х M-моторов, к одному выходу ресивера до 2-х моторов. ВНИМАНИЕ: для использования 2-х моторов от одного выхода ИК-ресивера необходимо использовать ресивер старой версии, НЕ v2!

88003 L (Large) Motor. Большой мотор

Мощность - 2,14 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 390 об/мин
Крутящий момент при частичной нагрузке - 10,5 Н·см
Максимальное потребление тока - 1,3 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,12 А
Вес - 42 г
Размеры - 3x4x7
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

L-Мотор может использоваться везде, где мощности М-мотора недостаточно - в рулевых системах, строительной технике и т.д.

Из прочих преимуществ мотора - наличие множества крепежных отверстий.

В ближайшее время мотор будет активно использоваться компанией LEGO в новых техник наборах, замещая M-мотор (например, набор 2013 года - [ 42009 ] Mobile Crane Mk II).

Недостаток, на мой взгляд, один: несмотря на заявленную ширину 4 дырки, на практике он занимает в конструкции все 5 дырок, что не всегда удобно.

8882 XL (Extra large) Motor. Экстра-большой мотор

Мощность - 2,65 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 220 об/мин
Крутящий момент при частичной нагрузке - 23 Н·см
Максимальное потребление тока - 1,8 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,08 А
Вес - 69 г
Размеры - 5x5x6
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

Официально мотор применялся в трех наборах: [ 8275 ], [ 4958 ] и [ 8258 ]. Возможно, отказ от его дальнейшего применения в официальных наборах - отзывы потребителей о сломаных деталях. Это мое предположение. Надеюсь, мы еще увидим его в действии. В противном случае, мотор в ближайшем будущем рискует стать дорогим раритетом, как 9V Race Buggy мотор.

ВНИМАНИЕ: В руках неопытного строителя мотор часто приводит к сломанным шестерням, карданам и скрученным осям! При постройке модели необходим делать особо прочную трансмиссию для передачи высокого крутящего момента от мотора к колесам. Желательно ставить мотор максимально близко к оси исключая множество осей и передач, тем самым исключая риски поломок и повышая надежность в экстремальных нагрузках.

Постройка скоростных моделей с данным мотором затруднительна и неэффективна ввиду невысокой скорости вращения вала. Повышение скорости вращения за счет повышающего редуктора приводит к потерям крутящего момента.

Кроме движения моделей ([ 8275 ] и [ 4958 ]), мотор также подходит для второстепенных функций - там где нужна высокая мощность (как в [ 8258 ]), или где нет возможности поставить М мотор с понижающим редуктором.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и вес.

В машинах среднего размера используют 1 мотор. В тяжелых и мощных моделях - 2 и больше.

9V Race Buggy Motor. Багги мотор.

Мощность - 4,96 ватт
Скорость вращения без нагрузки: внешний выход - 1240 об/мин, внутренний выход - 1700 об/мин
Крутящий момент при частичной нагрузке: внешний выход - 7,7 Н·см, внутренний выход - 5,69 Н·см
Максимальное потребление тока - 3,2 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,16 А
Вес - 55 г
Размеры - 5x5x10
Интерфейс - Lego Technic
Система: 9V

Мотор использовался в линейке наборов Racers ([ 8475 ], [ 8366 ], [ 8376 ]), Technic ([ 8421 ], [ 8287 ]) в 2002-2006 гг. Сейчас не выпускается. Можно найти "б/у" в хорошем состоянии.

Имеет два сквозных выхода с разной скоростью вращения.

ВНИМАНИЕ: мотор необходимо использовать с PF ИК-приемниками версии 2 (v2, от набора [ 9398 ]), так как приемники старых версий не дают мотору выйти на полную мощность и при малейшей нагрузке на вал включают защиту от перегрузки. Кроме того, мотор можно использовать с блоком радиоуправления (уже не выпускается) от набора [ 8475 ], который рассчитан на работу с двумя моторами одновременно.

ВНИМАНИЕ: Для подключения к системе Power Functions, ввиду разных коннекторов, необходим переходник-удлинитель 9V-PF 20 см (продается отдельно).

Данный мотор мощнее, чем XL. В триальных моделях мотор позволяет ехать с более высокой скоростью. Легким скоростным моделям мотор позволяет достигать высоких скоростей (до 10 км/ч). Кроме того, возможна постройка легких дрифт-моделей.

Ввиду высокого потребления, к одному v2 ИК-приемнику можно подключить 1 багги мотор (+ маломощный M- или серво- мотор для руления, при необходимости). Кроме того, для каждого багги мотора крайне желательно иметь отдельный батарейный блок.

Преимущества: высочайшая мощность и возможность использования в любых моделях.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и крайне неудобное крепление из за Г-образной формы мотора. Мотор потребляет много энергии.

88004 Servo Motor. Сервомотор.

Размеры мотора - 3х5х7. Имеется множество отверстий для крепления.
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)
Скорость вращения мотора без нагрузки - 90 градусов за 0,25 сек, то есть колеса поворачиваются из центрального в крайнее положение за 0,25 сек. На практике скорость вращения сильно зависит от нагрузки.

Вал мотора не вращается бесконечно, как на обычных моторах: он поворачивает на 90 градусов по часовой стрелке и на 90 градусов против часовой. Итого - 180 градусов. При этом при опускании рычага управления стандартного пульта (или нажатии на кнопку сброс/стоп пульта с плавной регулировкой) мотор возвращает вал в центральное положение (то есть колеса авто встают прямо). Помимо этого мотор позволяет устанавливать 7 различных углов поворота колес в каждую сторону: всего 14 позиций + центральная. Для этого необходим пульт с плавной регулировкой, как в наборах с поездами.

Мотор имеет передний и задний выходы соединенные вместе. Это позволяет легко реализовать поворот одновременно передней и задней осей.

Если мотор управляется обычным пультом с рычагами: при нажатии на рычаг мотор поворачивается на максимальный угол - 90 градусов.

При управлении мотором пультом с регулировкой скорости мотор будет поворачивать вал постепенно в соответствии с вращением колеса пульта.

ВАЖНО: при строительстве модели вал мотора должен быть выровнен по центру - 4 точки на моторе и оранжевом выходе вала должны лежать на одной линии. Для центровки нужно подключить мотор к любому выходу ИК-ресивера, подключенного к включенному батарейному блоку. В этом случае вы услышите кратковременный звук мотора - центровка произведена. Пульт при центровке трогать не нужно!

Мотор не очень подходит для очень скоростных машин (как правило, они на багги-моторах) ввиду относительно медленной скорости поворота вала. Пожалуй, это единственный недостаток. Пусть он вас не смущает - построить очень быструю машину не так-то просто. Если вы новичок - сервомотор значительно облегчит вам постройку модели. Модель с таким мотором легче управляется ввиду наличия автоцентровки колес, что очень важно, если играть моделью будет ребенок.

В заключение хочу представить вам наглядные сравнительные характеристики от Sariel. Скорость моторов указана "средняя рабочая", а не максимальная. Тем не менее вы можете сравнить и соотнести характеристики моторов между собой.

Хороший FAQ по системе PF можно посмотреть тут.

Последний раз редактировалось rm8 Ср июл 10, 2013 3:38 pm, всего редактировалось 3 раза.
Причина: Updated in Drupal

С появлением в 2007 году электрической системы LEGO Power Functions открылись новые интересные возможности для конструкторов, в частности моделей LEGO Technic:

Моторизация
Освещение
Дистанционное управление

Наиболее важным и сложным на мой взгляд всегда является вопрос моторизации.

Ввиду множества существующих моторов, всегда возникает вопрос: какой мотор выбрать для той или иной функции модели? Но недостаточно правильно выбрать мотор - не менее важно правильно его применить, а именно:

определить необходимую скорость и крутящий момент вала в конечном месте приложения усилия (вращение колес/рулевая система/поворот башни или подъем стрелы крана и т.д.)
правильно выбрать место расположения моторов в модели
надежно закрепить моторы
грамотно построить трансмиссию

Под трансмиссией понимается совокупность закрепленных шестерней осей и прочих элементов для передачи крутящего момента от мотора к конечной точке моторизации. Более подробно я расскажу об этом отдельно. Отмечу лишь, что при неправильном планировании трансмиссии у модели будет низкий КПД и будут подвержены избыточной нагрузке отдельные элементы, что в конечном счете может привести к усиленному износу и даже поломке деталей трансмиссии.

8883 M (Medium) Motor. Средний мотор

Мощность - 1,15 ватт
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 5,5 N.cm
Максимальное потребление тока - 0,85 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,065 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 31 г.
Провод - четырех-жильный, 20 см
Размеры - 3x3x6.
Интерфейс - Lego Technic, Lego System
Система: Power functions (PF)

Мотор с невысокой мощностью. Широко распространен в наборах LEGO Technic.

Рекомендую использовать для рулевых систем, лебедок, пневмокомпрессоров, моторизации актуаторов, а также различных переключателей: коробок передач, пневмоклапанов и т.д. Применение возможно практически везде, где не требуется высокая мощность (высокая скорость и высокий крутящий момент одновременно).Поэтому для движения моделей данный мотор подходит плохо ввиду маленькой мощности.

Тем не менее, его можно использовать для движения моделей в следующих случаях:

- небольшие легкие модели;

- с понижающей передачей. Крутящий момент тем самым повысится, однако сильно снизится скорость;

Отличительной особенностью данного мотора является возможность его крепления к System элементам за счет площадки размером 2x6 снизу.

К IR ресиверу можно подключать до 4-х M моторов, к одному выходу ресивера до 2-х моторов. ВНИМАНИЕ: для использования 2-х моторов от одного выхода IR ресивера необходимо использовать ресивер старой версии НЕ v2 !

88003 L (Large) Motor. Большой мотор

Мощность - 2,14 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 390 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 10,5 N.cm
Максимальное потребление тока - 1,3 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,12 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 42 г.
Размеры - 3x4x7
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

Большой мотор впервые появился в наборе 9398. Мотор универсален: обладает высокой скоростью вращения (почти как у М мотора) и достаточным крутящим моментом для движения модели. Преимущество использования данного мотора в качестве движущего - быстрый, легкий, компактный и не "рвет" трансмиссию (как XL). Может использоваться на скоростных машинах, моделях с моно/полным приводом и триальных моделях (не менее 2х моторов). При понижении редуктором итоговый крутящий момент в месте приложения будет немногим меньше чем от XL мотора при равной скорости. Рекомендую для наибольшей мощности использовать по два мотора одновременно - размеры мотора в большистве случае это допускают (в отличие от громоздкого и неудобного XL)

L Мотор может использоваться везде, где мощности М мотора недостаточно - в рулевых системах, строительной технике и т.д.

Из прочих преимуществ мотора - наличие множества крепежных отверстий.

В ближайшее время мотор будет активно использоваться компанией LEGO в новых техник наборах, замещая M мотор (например, набор 2013 года - 42009 Mobile Crane Mk II)

Недостаток, на мой взгляд один: несмотря на заявленную ширину 4 дырки, на практике он занимает в конструкции все 5 дырок, что не всегда удобно.

8882 XL (Extra large) Motor. Экстра-большой мотор

Мощность - 2,65 ватт
Скорость вращения без нагрузки - 220 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке - 23 N.cm
Максимальное потребление тока - 1,8 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,08 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 69 г.
Размеры - 5x5x6
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)

Мотор с высокой мощностью. У него невысокая скорость вращения вала, при этом огромный крутящий момент. Отлично подходит для полноприводных внедорожников, грузовиков и триальных машин с меделнной скоростью передвижения и потребностью в большом крутящем моменте.

Оффициально мотор применялся в трех наборах: 8275, 4958 и 8258. Возможно, отказ от его дальнейшего применения в официальных наборах - отзывы потребителей о сломаных деталях. Это мое предположение. Надеюсь, мы еще увидим его в действии. В противном случае, мотор в ближайшем будущем рискует стать дорогим раритетом как 9V Race Buggy мотор.

ВНИМАНИЕ : В руках неопытного строителя мотор часто приводит к сломанным шестерням, карданам и скрученным осям! При постройке модели необходим делать особо прочную трансмиссию для передачи высокого крутящего момента от мотора к колесам. Желательно ставить мотор максимально близко к оси исключая множество осей и передач, тем самым исключая риски поломок и повышая надежность в экстремальных нагрузках.

Кроме движения моделей (8275 и 4958), мотор также подходит для второстепенных функций - там где нужна высокая мощность (как в 8258), или где нет возможности поставить М мотор с понижающим редуктором.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и вес.

В машинах среднего размера используют 1 мотор. В тяжелых и мощных моделях - 2 и больше.

9V Race Buggy Motor. Багги мотор.

Мощность - 4,96 ватт
Скорость вращения без нагрузки:
внешний выход - 1240 об/мин
внутренний выход - 1700 об/мин
Крутящий момент при частичной* нагрузке:
внешний выход - 7,7 N.cm
внутренний выход - 5,69 N.cm
Максимальное потребление тока - 3,2 A
Минимальное потребление тока (без нагрузки) - 0,16 А

* - нагрузка при которой обороты падают в два раза от максимума.

Вес- 55 г.
Размеры - 5x5x10
Интерфейс - Lego Technic
Система: 9V

Самый мощный лего-мотор. В настоящий момент не выпускается. Высокая скорость вращения вала, при этом достаточный крутящий момент. Отлично подходит для легких и средних скоростных машин. При использовании редуктора можно использовать в триальных моделях.

Мотор использвался в линейке наборов Racers (8475, 8366, 8376), Technic (8421, 8287) в 2002-2006г.в. Сейчас не выпускается. Можно найти "бу" в хорошем состоянии.

Имеет два сквозных выхода с разной скоростью вращения.

ВНИМАНИЕ: мотор необходимо использовать с PF IR приемниками версии 2 (v2, от набора 9398) так как приемники старых версий не дают мотору выйти на полную мощность и при малейшей нагрузке на вал включают защиту от перегрузки. Кроме того мотор можно использовать с блоком радио-управления (уже не выпускается) от набора 8475, который рассчитан на работу с двумя моторами одновременно.

ВНИМАНИЕ: Для подключения к системе Power functions, ввиду разных коннекторов, необходим переходник-удлинитель 9V-PF 20 см (продается отдельно).

Данный мотор мощнее чем XL. В триальных моделях, мотор позволяет ехать с более высокой скоростью. Легким скоростным моделям мотор позволяет достигать высоких скоростей (до 10 км/ч). Кроме того, возможна постройка легких дрифт-моделей.

Ввиду высокого потребления, к одному v2 IR приемнику можно подключить 1 багги мотор (+ маломощный м- или серво- мотор для руления, при необходимости). Кроме того для каждого багги мотора крайне желательно иметь отдельный батарейный блок.

Преимущества: высочайшая мощность и возможность использования в любых моделях.

Недостатками данного мотора являются его большие размеры и крайне неудобное крепление из за Г- образной формы мотора. Мотор потребляет много энергии.

Размеры мотора - 3х5х7. Имеется множество отверстий для крепления.
Интерфейс - Lego Technic
Система: Power functions (PF)
Скорость вращения мотора без нагрузки - 90 градусов за 0,25 сек, то есть колеса поворачиваются из центрального в крайнее положение за 0,25 сек. На практике скорость вращения сильно зависит от нагрузки.

Этот долгожданный мотор появился впервые в наборе 9398. Мотор сделан для одной цели - поворот управляемых колес как на настоящих машинах. Он не совсем похож на традиционные сервомоторы радиоупраыляемых моделей, однако в нем реализованы функции автовозврата и поворота колес на разные углы.

Вал мотора не вращается бесконечно, как на обычных моторах: он поворачивает на 90 градусов по часовой стрелке и на 90 градусов против часовой. Итого - 180 градусов. При этом, при опускании рычага управления стандартного пульта (или нажатии на кнопку сброс/стоп пульта с плавной регулировкой) мотор возвращает вал в центральное положение (то есть колеса авто встают прямо). Помимо этого мотор позволяет устанавливать 7 различных углов поворота колес в каждую сторону: всего 14 позиций + центральная. Для этого необходим пульт с плавной регулировкой, как в наборах с поездами.

Мотор имеет передний и задний выходы соединенные вместе. Это позволяет легко реализовать поворот одновремнно передней и задней осей.

ВАЖНО: при строительстве модели вал мотора должен быть выровнен по центру - 4 точки на моторе и оранжевом выходе вала должны лежать на одной линии. Для центровки нужно подключить мотор к любому выходу IR ресивера подключенного к включенному батарейному блоку. В этом случае вы услышите кратковременный звук мотора - центровка произведена. Пульт при центровке трогать не нужно!

Мотор не очень подходит для очень скоростных машин (как правило, они на багги моторах) ввиду относительно медленной скорости поворота вала. Пожалуй, это единственный недостаток. Пусть он вас не смущает - построить очень быструю машину не так то просто. Если вы новичок - сервомотор значительно облегчит вам постройку модели. Модель с таким мотором легче управляется ввиду наличия автоцентровки колес, что очень важно если играть моделью будет ребенок.

Давайте для начала немного вспомним историю развития технической серии и ответим на главные вопросы. Для чего разрабатывалось Lego Power Function, и какие задачи позволяют решить наборы?

Первые предпосылки к появлению полноценных решений для моторизации появились еще 1981 году с выходом 4.5 вольтового мотора в серии Лего Техник. Он был не таким удобным, как современные решения, но позволил привести в движение машины, что вызвало новый всплеск интереса к наборам серии. Модификации данного двигателя еще долгое время оставались единственным решением для энтузиастов, которым хотелось заставить свои модели двигаться и выполнять какие-то функции.

В 2007 году производитель представил полнофункциональную серию Lego Power Functions, благодаря которой огромный ряд современных наборов может приводиться в действие с помощью проводного или дистанционного управления. А для решения той или иной задачи есть целый набор двигателей соответствующего размера и мощности, а также светодиодное освещение. Но с появлением разнообразных решений у многих возникли сложности с выбором и не понимание, что же выбрать.

Как выбрать мотор Power Functions

В настоящее время на рынке имеются 4 модели моторов L, M, XL, Servo. И перед тем как выбрать один из них вам нужно подумать вот о чем:

Для каких целей вы хотите использовать двигатель.
Где должен располагаться двигатель, и какие возможности крепления присутствуют в вашей модели.
Продумать трансмиссию или иными словами решить, как будет передаваться крутящий момент: от мотора к конечной точке моторизации, будь то винты, колеса, лебедки или валы, выполняющие «декоративную» роль.

Ответить на первый вопрос вам нужно будет самим. А с остальными двумя у вас не возникнет проблем, если вы прочитаете все до конца. Ведь в описаниях моделей мы будем приводить и оптимальные варианты использования двигателей.

8883 M (Medium) Motor. Средний мотор.

Средний мотор имеет относительно невысокую мощность и крутящий момент, потому использовать его в качестве двигателя для машин мы бы не рекомендовали. На выходе вы получите низкую скорость. Тем не менее, для совсем небольших моделей с малым весом, где не нужна высокая скорость, это решение все же может подойти. Также мотор 8883 M станет отличным решением для полноприводных моделей с установкой отдельных моторов на каждую ось.

Но все же лучше всего данная модель раскрывается при реализации рулевых систем, лебедок, пневмоклапанов, пневмокомпрессоров и в других задачах, не требующих высокой мощности и скорости вращения. Отличительной особенностью модели 8883 M является возможность крепления на площадку 6х2.

При использовании двигателя в рулевых системах и системах с высокой нагрузкой (где есть риск заклинивания) настоятельно рекомендуем применять белую шестеренку с проскальзывающим сердечником. Она надежно предохранит мотор и подвижные механизмы от поломок.

88003 L (Large) Motor. Большой мотор.

Универсальный легкий и компактный двигатель, обладающий высоким крутящим моментом и достаточной мощностью. Он отлично подойдет для установки в качестве основного и единственного двигателя на машины средних размеров, где привод осуществляется через центральную ось. При его использовании в больших и спортивных машинах все же рекомендуется устанавливать два мотора. Это даст большую мощность и скорость. А учитывая небольшие размеры и крепежные разъемы, с установкой пары движков 88003 L не возникнет никаких проблем.

Также данный мотор хорошо проявляет себя при использовании в рулевых системах крупной строительной техники. Но опять же, для решения данных задач не стоит забывать об использовании понижающих редукторов и белой защитной шестерни.

8882 XL (Extra Large) Motor. Экстра-большой мотор

Мощный и тяжелый низкооборотистый мотор идеально подходит для больших внедорожников, грузовиков и триальных машин. В общем, можно сказать, что он станет идеальным решением везде, где нужна беспрецедентная мощь, а скорость является второстепенной по значимости характеристикой.

Стоит учитывать, что в руках неопытного пользователя данный двигатель может стать причиной поломки передающих вращательный момент деталей. Поэтому его применение требует грамотного подхода и использования минимального количества звеней в цепи передачи крутящего момента.

Коротко можно сформулировать следующую рекомендацию: устанавливайте мотор 8882 XL как можно ближе к конечной точке вращения (колесам, валам и т.д.), используйте по возможности максимально прочные шестерни с крупными зубьями и короткие оси.

Стоит отметить, что данный мотор не подходит для построения скоростных моделей, в виду низкой скорости вращения.

88004 Servo Motor. Сервомотор.

Фанаты серии Техникс достаточно долго ждали данный мотор, так как он позволяет без лишней головной боли реализовать рулевое управление. В отличие от своих собратьев по серии данный двигатель осуществляет поворот центрального вала всего на 90 градусов в каждую сторону, а затем сам осуществляет возвращение в центральное положение, делая процесс поворота движущейся модели легким и приятным.

При использовании стандартного пульта пользователю доступно 3 положения вала мотора.

90 o по часовой стрелке;
90 o против часовой стрелки;
Центральное положение (при отжатой кнопке управления и нажатии кнопки стоп/сброс).

При использовании пультов с плавной регулировкой, возможности двигателя расширяются, а пользователь может применять 14 позиций поворота (по 7 в каждую строну + центральное положение).

К особенностям серво мотора можно отнести наличие переднего и заднего соединения, что позволяет синхронно поворачивать задние и передние колеса.

Если управление мотором производится пультом с плавной регулировкой скорости, то и поворот вала будет происходить постепенно. При этом стоит отметить, что даже с обычным пультом поворот мотора под нагрузкой происходит достаточно плавно (без нагрузки заявлена скорость поворота равная 0.25с). Потому управление скоростными моделями может вызывать затруднение. Тем не менее, для новичков и для детей использование сервомотора в радиоуправляемых моделях будет лучшим решением.

Элементы питания

Для питания элементов Power Function используются специальные батарейные блоки.

Батарейный отсек Power Functions 8881 использует 6 пальчиковых батареек или аккумуляторов, которых в среднем хватает на 3-4 часа работы двигателей под нагрузкой.

Батарейный блок 88000 использует мизинчиковые батарейки и имеет меньшее время работы. Тем не менее, более компактные размеры блока позволят устанавливать его на небольшие модели.

Модель батарейного блока 8878 даст возможность существенно сэкономить на батарейках, так как содержит в себе мощный литий-ионный аккумулятор, обеспечивающий долгую работу двигателей и других элементов Lego Power Functions. А световой индикатор всегда предупредит о низком уровне заряда.

Управление

Для управления моторами и светодиодными элементами используются как стационарный переключатель с рычажками и кнопками, так и инфракрасный пульт, который работает на расстоянии до 4-х метров.

Стационарные модули управления подключаются к батарейному блоку и мотору через провода со сквозными защелками. Они имеют в своем распоряжении кнопки и рычажки, фиксирующиеся в определенных положениях. Каждое из двух боковых положений переключателя соответствует переднему или заднему ходу двигателя, а центральное состоянию покоя.

Инфракрасный пульт управления может работать на 4-х каналах. Это позволяет играть в одном помещении сразу нескольким детям и не мешать друг другу. Также иногда различные каналы могут понадобиться для управления моделью с множеством моторизированных блоков.

LEGO ® 9V Technic Motors compared characteristics

Thomas Avery has also performed measures on 5292 motors, see Lugnet thread.

Electric Technic Motor 9V

Electric Technic Micromotor

Electric Technic Mini-Motor 9v

Electric RC Race Buggy Motor

Electric Technic Motor 9V Geared

Power Functions E-motor

Power Functions Medium motor

Power Functions XL motor

Power Functions Large motor

9V Train motor

RC Train motor

Power Functions Train motor

EV3 Large motor

EV3 Medium motor

Powered Up Medium

Powered Up Train motor

Boost Internal motor

Boost External motor

Supposed to be equivalent to 71427, 43362 motor is 30% lighter. This is generally an advantage, except when the motor is used as a counterweight, or to balance the structure, for example in COG-shifting walkers.

No-load characteristics

Test conditions: motor is powered by a variable, regulated power supply. An ammeter measures current flowing through the motor, a voltmeter monitors tension across. The rotation speed is measured by a RCX equipped with a light sensor, looking at an half-white/half black cylinder.

43362 has a higher no-load current than 71427, probably caused by higher internal friction. 47154 has a fairly high no-load current, because of its 5-stages gear reduction. But it uses big-tooth gears in the last stages, probably much more sturdy that the 2-stages, thin-tooth 71427/43362 internal gearing. The 5292 also exhibit very high no-load current, here again caused by internal friction. This explains also the break in its speed/voltage curve. All train motors show similar no-load characteristics, especially a relatively high current.

As is usual for DC motors, rotation speed is proportional to voltage applied to them, this can be seen on graphs below. No-load current depends little on voltage.

Stalled characteristics

Stalled current consumption is simply measured with motor axle shaft locked by hand. Stalled torque is established from the maximum weight that can be lifted by the machine described below. Note that stalled torque value is VERY imprecise.

Take care to avoid extended period stall condition, as power dissipated in motor case is quite high (6 Watts for 2838, 3 W for 71427) will cause a rapid temperature rise. Note that 71427 and 43362 motors, equipped with a thermistor, should be protected against frying (not tested though . ). 5292 motor is protected too, since stalled current decreases quickly (It's the rectangular yellow component on this photo. 47154 protection can be seen easily through clear case.

The NXT motor is also protected by a thermistor (Raychem RXE065 or Bourns MF-R065). That means that the high 2A current (and associated whooping torque) can be sustained only for a few seconds. Same thing for the Power Functions XL motor.

(*) The train motors also contain thermistor limitations. For the PF train motor, this protection trips too fast and prevents direct measure of the stalled current. These values were obtained by extrapolation.

(**) Powered Up medium motor and Boost external motor have fast tripping thermistor limitation, that seem to trip at a fairly low current (around 400mA), that prevents direct measurement of stall current and torque. These values are thus obtained by extrapolation (and is not really meaningful for Powered Up medium motor that can be feed only with half the stall current).

(***) Control+ motors stalled current was also obtained by extrapolation.

Here is the setup used to measure motors under load. Electrical power is measured with voltmeter and ammeter. Mechanical power delivered by the motor is evaluated from the time used to lift the weight by some height (5 cylinder turns - the first two turns are not counted to eliminate initial acceleration). Torque applied is obtained from weight and cylinder radius.

Cylinder is directly placed on motor axle shaft, except for 2838 motor where a 1/5 gear reduction was used. Additionnal friction introduced may have somewhat impacted 2838 efficiency, but anyway this gearing is necessary for most applications. Torque displayed for this motor corrects gear reduction. The fast 5292 motor, the PF and RC train motors were also measured with a 1/3 gear reduction.

In 2010 I updated my test setup to the NXT platform: Mindsensors launched the PowerMeter sensor that allows the NXT to measure directly the voltage applied to the motor and the current consumed. A light sensor in front of a black and white cylinder reads the number of turns done by the winch, and the time needed to lift the weight. Using custom board with two electromechanical relays, the NXT can control the motor under test: run, float or brake (this later state is used to prevent the load to drop brutally on the floor at the end of lifting). A laboratory power supply is used to power the motor under test.

The photo below shows the NXT equipped with PowerMeter sensor and motor control board.

Here is a screen capture of the NXC motor test program:

The speed of 43362 motor is about 12 % lower than speed of 71427. Though this is in the range of variations measured by Steve Baker among a bunch of nine 71427 motors, my measures on three 71427 and two 43362 showed the 12 % difference between the two groups.

The RC train motor had a poor efficiency and delivers little torque at low voltage (it was not able to move under 6V loaded with 0.85 N.cm). The PF train motor has a much improved efficiency, even better than the old 9V train motor.

Spike motor don't have an outstanding efficiency (Spike medium motor fares quite bad in that respect. I quoted in yellow the "official" values provided by LEGO Education in their datasheets. As you can see the values match pretty well my measurements (and no, I didn't have to adjust my figures to fit LEGO values ;) )

Speed and current vs. torque

Curves showing rotation speed vs. torque and current consumed vs. torque, both at nominal 9V voltage.

These charts summarize the above curves. The most meaningful shows the various motor sorted by maximum power they are able to deliver at 9V. Because rpm/torque curve is linear a motor provides maximum power when load slows it down to half of no-load speed.

The following charts sort motors by torque and by no-load rotation speed (of course this depends a lot on internal down-gearing of the motors. ). Torque chart lists torque at half speed point.

Protections

a PTC thermistance (here an Epcos B1056). This resistor, mounted in series with the motor, has a low value when it is cold (about 1.7 ohms), rapidly increasing as temperature rises. When large current flows through the motor, self heating rises thermistance temperature and resistance value, so the current is limited by voltage drop across thermistance.
a BZW04-15B, bidirectional transient voltage suppressor diode. This diode protects RCX from large voltage spikes that could be generated by the motor. But it also forbids applying more than 15V to the motor.

A similar protection is integrated in 47154 motors, as can be seen on this photograph. NXT motor is also protected with a PTC thermistance and a transient voltage suppressor diode (D4 on this photograph).

Outputs of RCX are also protected from overload: the motor driver chip used (Melexis MLX10402 - datasheet) has a current limitation set to 500 mA, and a thermal shutdown which disable the output if die temperature rises too much.

Here is the curve limitation that I measured on a RCX. It was powered by an external regulated power supply, and tested at 9V (6 alkaline batteries) and 7.2V (6 NiCd or NiMH rechargeable batteries).

There is a significant voltage drop before reaching current limitation knee (at about 500 mA). So a stalled 71427 motor receives only about 7V at 300 mA, while two paralleled 71427 or a single 2838 almost reach current limitation (5.5V / 430mA).

Once current limitation is established (for example with a dead short), power dissipation in the driver is very high, and it quickly enters thermal shutdown mode. After that, the output cycles on/off with a period of about 1 second: the driver circuit heats up, stops output, cools down, re-enables output, heats up again and so on.

You can also see on the graph that with a dead short, the output can deliver slightly more than 500mA. So if all three outputs are shorted, total consumed current is more than 1.5A, exceeding rating of the fuse that protects RCX. This condition should not happen in normal circumstances, even with all three outputs loaded with 2 stalled 71427 motors.

I also had a look to current output capabilities of 8475 RC Race Buggy. Its main output drives two paralleled 5292 motors that consumes more than 3A when stalled so it has to be beefy ! And indeed it seems to have a current limitation of about 4A, and a thermal shutdown providing on/off cycling like RCX motor driver.

Getting maximum mechanical power from RCX output

October 2012 update: Similar curves for Power Functions motors driven by PF IR-receiver are available here.

Using an illimited power supply (fresh batteries for example), a DC motor provides maximum mechanical power when loaded at half of its stall torque. This is also the load where rotating speed is half of no-load speed (this assumes ideal conditions such as low internal friction, but according to load curves showed above, this is exact enough to be useful).

But with RCX output, some voltage drop occur as current increases, and current limitation can also trigger in if two motors under heavy load are paralleled on the same output.

RCX powered by an external regulated power supply through two fake batteries.

The fake batteries where assembled from the sawed ends of old alkaline batteries, maintained at the right spacing with rods of hot melting glue.

You can see from the curves that although RCX can be operated from NiMH batteries, the lower supply voltage translates in a 40% cut down of available mechanical power .

Single motor curves

Paralleled motors curves

Two identical motor are powered from the same RCX output, and their shaft are mechanically coupled.

Because of the higher current consumption of 47154 and 2838 motors, using two of them on the same RCX output is not recommended, as they exceed RCX current limitation when heavily loaded. At 0.8 W, tandem 71427 provide safely the greatest mechanical power of all.

Micromotor 2986 is at its best when space or weight is at a premium. But its mechanical power is quite low.
Technic motor 2838 is a real power hog, with poor efficiency, but it can deliver 30% more power than Minimotor.
Minimotor 71427 is probably the best performer of the pack overall.
The new 43362 is roughly equivalent to 71427, with slightly degraded performances. But its light weight can be a boon for many uses.
Clear case 47154 provides a higher mechanical power than 71427, but at the price of a somewhat lower efficiency.
RC Race Buggy Motor 5292 is really powerful, but requires a power supply up to the task. It's not a good idea to use it with a RCX as the 500 mA current limitation won't let it unleash its power.
NXT motor delivers a high torque thanks to its internal speed reduction gear train. Because of that, it also turns slowly and efficiency is somewhat reduced. This motor could be connected to RCX thanks to a compatibility cable, but this is not recommended for use on a RCX because the high current it can consume is too much for RCX 500 mA current limitation.
The Power Functions train motor has widely improved characteristics compared to the older RC train motor.

Читайте также: