Harjallinen vs. harjaton moottori?

Kyllä se vaan taitaa olla raha, joka ratkaisee. Harjallisella saadaan parempi kate, jos myyntihinta on tuon 10k€. Harjaton säädin kuitenkin suhteellisen kallis valmistaa tuohon teholuokkaan. Syynä tähän juurikin kolmevaihetta ja isot virrat tai vastaavasti jännitteenkesto riippuen akku ratkaisusta, fetit maksaa ja samoin softa on mutkikkaampi. Lennokeissa, rc-autoissa ja muissa 10-50A@4S Lipo säätimiä käyttävissä on osat saatu halvaksi, mutta isot 200-500A @ 48V systeemit maksaa edelleen.

On aika lailla samanlainen hyötysuhde tehtiin katkonta transistoreilla tai mekaanisella kommutaattorilla.

Mitä ihmeen sontaa tänne palstalle on taas ulostettu?

Harjallisella koneella saadaan huomattavasti suurempi magnetointivirta roottoriin kuin indusoimalla!!!

Esim porakoneet/rälläkät sisältävät lähes poikeuksestta harjallisen yleisvirtamoottorin, siksi että kevyeeseen ja pienikokoiseen moottoriin saadaan enemmän ruutia, eikä laitetta tarvitse kannatella nosturilla.

Harjallisen koneen ongelma on sen suuri huollon tarve kuluvien hiilien sekä kommuttaattorin takia. Siksi useasti, jatkuvassa käytössä olevaksi moottoriksi valitaan huomattavasti isompikokoinen esim. oikosulkumoottori, jonka kuluvat osat on oikein asennettuna vain laakerit.

Harjallinen moottori kertoo suuresta tehosta suhteessa moottorin kokoon., sekä räjähtävästä käynnistysmomentista, eli lähtee mopo keulimaan...

Pari viikkoa sitten remontoin 550 kW tasasähkömoottorin, jota käytetään kaapelitehtaalla kelaukseen.

Nimellisjännite 440 V. Ihan hyvin tuo pyöri 1,5 voltilla ja virta oli 9 A. Kahdella kilowatilla sai nimellisnopeuden. Eipä onnistu tuo minkäänsortin oikosulkukoneella.

Yleensä moottoreissa pyörii sen "keskiosa" ja "reunusta" on paikoillaan mutta poikeuksia tietysti on.

Sen siaan roottori on aina pyörivä osa riippumatta siitä onko se keskiosa vai reuna. Roottori tule sanasta rotate ja staattori stabile.

moottorissa tarvitaan aina toiseen osapuoleen vaihtumaton magneetti ja vastaosapuoleen napaisuutta vaihtava magneetti. Riippumatta siitä onko roottori vai staattori.

Kestomagneeteilla voidaan korvata ainoastaan vaihtumaton magneetti, Sähkö tietysti käy molempiin tarkoituksiin mutta on silkkaa energian haaskausta.

Ennenvanhaan rc-autoissa oli tasavirtamoottorit kestomagneettistaattorilla ja sähköroottorilla. Puolijohteiden kehittyminen on mahdollistanut kestomagneetit roottorin puolelle.

Edelleen sovelluksissa joissa tarvitaan räjähtävää voimaa on kommutaattorilla varustettu yleisvirtamoottori, esimerkkinä vaihtovirran puolelta rälläkkä sekä käsiporakone, ja tasavirran puolelta auton starttimoottori sekä sähkökäyttöinen maastoauton vinssi.

Teho todennäköisesti olisi tarpeen myös rc-autoissa mutta hyötysuhde on huomattavasti huonompi, kun kaikki magneetit ovat sähköisiä

F84.5 Sä vaikutat olevan vielä -90 luvulla näiden moottoreiden kanssa tai muuten provo?

RC:n kehitys on nimeenomaan hypännyt valtavasti eteenpäin 90-luvulta juurikin harjattomien moottoreiden ja Lipo akkujen myötä. Autoissa ja lennokeissa tehot ja käyttöajat moninkertaistuneet ja tänä päivänä tehotkin on jokaluokassa paremmat kuin polttomoottorilla.

Otetaan ero vaikka "akkuporakone" 550/600 kokoluokan moottoreissa. RC-autoissakin käytettävissä 2-4 napaisissa tuon kokoluokan sisäpyörijöissä on ottotehoa helposti 1-2 KW:ia, kun vastaavasti harjallisista saadaan parhaimmillaan puolet siitä. Hyötysuhde on myös harjattomissa omaa luokkaansa ollen tyypillisesti 70-85% ja jopa yli. Harjallisissa jo 65% on hyvä ja isoilla tehoilla moottori lämpenee nopeasti ja hiilet sekä kollektori on pilalla. Harjattomissa tehoa rajoittaa lämpökuorma, laadukkaissa moottoreissa neodyymi magneetit kestää n. 105-120°C lämpöä menettämättä ominaisuuksiaan ja käämit jopa 200°C.

Myöskään väite, että harjallinen hakkaa pienillä kierroksilla tai 0 rpm harjattoman väännössä ei täysin pidä paikkaansa. On totta, että esim ulkopyörijä "lennokki" harjaton ei väännä 0 rpm juurikaan, mutta se johtuu pelkästään säätimestä ja sen toiminta periaatteesta (säästetty koska "alavääntöä" ei tarvita ja vaihetunnistus tehty yleensä Back EMF hyödyntäen joka vaatii hiukan kierroksia moottoriin).

Autoissa sen sijaan käytetään yleisesti sensorillisia säätimiä ja moottoreita, joissa roottorin asento tunnetaan kierroksista riippumatta ja vaiheita voidaan ajaa oikealla pwm:llä jokatilanteessa, jolla saadaan täysi vääntö heti nolla kierroksilta tarvittaessa. Esim Crawlereissa on erityisen tarkkaa hyvä kaasun kontrolli jo nolla kierroksilta.

Linkissä on ison Logo 800 RC-kopterin moottori. Mitat 61mmx66mm ja paino 697g. Jatkuva teho vajaa 5KW ja hetkellisesti muutamien sekuntien ajan tuostakin otetaan 10-12KW. Mistä löytyy harjallinen vaihtoehto tuolla painolla ja koolla? Ja tuo ei ole mikään erikoisuus vaan ihan arkipäivää:

http://shop.mikado-heli.de/LOGO-800-XXTREME/Motor-and-Speedcontroller/Motor-Scorpion-HK-5035-380.htm?shop=k_mikado_e&SessionId=&a=article&ProdNr=04590&t=4538&c=6208&p=6208

Enpäs missään välissä olekaan maininnut mitään yleisvirtamoottorista vaan RC pohjalta kun joku mainitsee harjallisen moottorin niin hän tarkoittaa juurikin tasavirtamoottoria, jossa on hillet/harjat ja kestomagneetit staattorilla. Näitä myös siis löytyy akkuporakoneista....Myöskään RC:ssä ei juuri muita ole nykyisten harjattomien lisäksi käytettykään, servoista löytyy tänäkin päivänä, harjattomiakin on tosin jo niissäkin.

Akkuporista puheenollen hitaasti on brushless tekniikka yleistynyt, vaikka tekniikka ollut saatavilla jo n. 15v. Vasta viimevuonna niitä alkoi näkymään isommilta valmistajilta.