Моторы и токи. Характеристики моторов.

[RDL_python [ELKS]]

ЭЛЕКТРОМОТОРЫ ЭПО

В этой статье, речь пойдет о электромоторах используемых в ЭПО.

Для простоты в статье будут использованы следующие сокращения, уже использующиеся в литературе на данную тему - Электромотор (ЭМ) или Электродвигатель (ЭД) Электро Пневматическое Оружие (ЭПО)

В большинстве выпускаемых в Японии, Китае, Тайване и Гон Конге ЭПО, использует ЭМ, производимые или перемаркированные фирмами продавцами данных изделий.
Наиболее распространенные, для применения в ЭПО с которыми нам предстоит работать, на данное время, следующие:
- От фирмы Marui ( Japan )
- От фирмы Systema ( Japan )
- От фирмы Classic Army ( Hong Kong )
- От фирмы Eagle Force ( Japan ) под маркировкой “Hammer”
- От фирмы ICS ( Taiwan )
Ряд фирм продает целый спектр ЭМ, с разнообразными рабочими характеристиками,
позволяющими подобрать наиболее соответствующий двигатель для тюнинга ЭПО.
Кратко ознакомимся с продукцией фирм изготовителей ЭМ, наиболее часто использующихся при улучшении характеристик ЭПО.


ЭМ фирмы Marui ( Japan )


Marui ( Japan ) предоставляет на рынок ЭД трех типов маркируемых по мощности:
- EG560, EG700, EG1000.
И трех типоразмеров:
- “L”- Long, данный ЭМ имеет длинный вал ротора (применяется в ЭПО модели M16, MP5, G3 и.т.д. ).
- “M”- Medium, данный ЭМ имеет укороченный вал ротора (применяется в ЭПО модели PSG-1, SIG и.т.д.).
- “S”- Short, данный ЭМ имеет укороченный вал ротора (применяется в ЭПО модели AUG, AK, G36C и.т.д.).


ЭМ фирмы Systema ( Japan )


Фирма Systema ( Japan ) предоставляет на рынок наиболее широкий спектр ЭД. Каждый из трех типоразмеров ( Long, Medium, Short ) ЭД от Systema, выпускается с четырьмя типами мощности:
- High Speed (Высокоскоростной)
- Genuine (“Стандартный” – наиболее близок по характеристикам ТМ EG1000)
- Torque-Up ( Повышенной мощности )
- Super Torque-Up ( “Сверх мощный” )
Что позволяет более гибко подбирать тип ЭМ для получения желаемых характеристик ЭПО. Но, приобретая эти ЭМ, следует внимательно смотреть на надпись на упаковке.
Например: Systema Long Type Motor . High Speed .
В виду того, что на самом ЭД, маркировки нет.

ЭМ фирмы Eagle Force - “Hammer” ( Japan )


Фирма Eagle Force ( Japan ) предоставляет на рынок ЭД трех типов маркируемых по мощности:
- “Hammer” 1000
- “Hammer” 1100
- “Hammer” 1300
И двух типоразмеров:
- “L”- Long, данный ЭМ имеет длинный вал ротора (применяется в ЭПО модели M16, MP5, G3 и.т.д. ).
- “S”- Short, данный ЭМ имеет укороченный вал ротора (применяется в ЭПО модели AUG, AK, G36C и.т.д.).

ЭМ фирмы Classic Army ( Hong Kong )


Фирма Classic Army ( Hong Kong ) предоставляет на рынок ЭД одного типа
и двух типоразмеров:
- “L”- Long, данный ЭМ имеет длинный вал ротора (применяется в ЭПО модели M16, MP5, G3 и.т.д. ).
- “S”- Short, данный ЭМ имеет укороченный вал ротора (применяется в ЭПО модели AUG, AK, G36C и.т.д.).

ЭМ фирмы ICS ( Taiwan )


Фирма фирмы ICS ( Taiwan ) предоставляет на рынок ЭД одного типа :
“L”- Long, данный ЭМ имеет длинный вал ротора (применяется в ЭПО модели M16, MP5, G3 и.т.д. ).


Внутреннее устройство коллекторных электромоторов для ЭПО

Рассмотрим внутренне устройство коллекторного электродвигателя, на примере наиболее распространенных в ЭПО моторов.

Коллекторный Электромотор состоит из четырех наиболее важных частей:


1. - Корпус с установленными в нем двумя магнитами.
2. - Ротор с обмотками.
3. - Коллектор на который выведены концы обмоток.
4. - Донце корпуса на котором установлены “щетки” коллектора.

Типоразмеры Роторов ЭД (общая длинна вала ротора).


- “L”- Long (длинный) применяется в M16, MP5, G3 - L-1 = 87мм.
- “M”- Medium (средний), применяется в PSG-1, SIG - L-1= 77мм.
- “S”- Short (короткий), применяется в AUG, AK, G36C – L-1= 72мм.

Вал коллектора крепится и центруется в корпусе мотора благодаря двум подшипникам .
Первый опорный подшипник установлен в корпусе.



Второй в донце корпуса.



В качестве “подшипников”, используются или настоящие подшипники качения фирм (Systema и Classic Army) поз.1, или втулки скольжения (Marui) поз.2.



Сменные щетки, передающие электрический ток на ламели коллектора, прижимаются к коллектору с помощью поджимающих их пружин.



На валу коллектора у ЭМ типоразмера “L” ( Long - “Длинных”) и “M”- Medium(“Средний”) устанавливается втулка.
В ней тоже могут быть подшипники или втулки.


Так в ЭМ фирм Systema и Classic Army которые практически идентичны по устройству в
этих втулках по 2 подшипника , у применяемых в ЭД Marui одна втулка качения из пластика, у ICS нет у вообще (втулка из сплава латуни).
Что наглядно иллюстрируют нижеприведенные фотографии
(С лева на право и сверху вниз . Верхняя левая Systema , верхняя правая Classic Army,
нижняя левая Marui, нижняя правая ICS)



Впрочем наличие подшипников и их тип в моторах многие фирмы указывают в информации размещенной на своих сайтах и вы можете там ознакомиться с этой информацией.
Пример:
http://www.eaglemodel.com/ef-en-net/ef% ... ont08.html

Крепление шестерни на вал осуществляется двумя способами:
- Запресовыванием ( Marui, ICS)
- С помощью фиксирующего винта. Systema, Classic Army, Eagle Force)



Второй способ наиболее удобен для обслуживания и ремонта ЭД.
Именно об обслуживании и ремонте рассказывается далее.


Обслуживание и ремонт электродвигателей ЭПО.

!!! ВНИМАНИЕ!!!
Обслуживание и ремонт электромоторов могут производить только ОПЫТНЫЕ техники. За вред причененный ему, вами, автор не желает нести ответственность – она целиком ложится на вас!

В процессе работы характеристики любого двигателя ухудшаются. Это естественно, поскольку происходит его износ. В первую очередь изнашиваются щетки и обгорает коллектор. Изнашиваются подшипники, втулки и прокладки.
Современные электромоторы применяемые в ЭПО для улучшения его характеристик, стоят больших денег.
Например, цена хорошего мощного двигателя может доходить до сотни долларов. Естественно что, часто менять весь двигатель целиком - накладно и не всегда оправдано, поэтому опытному пользователю способному самому обслуживать свое ЭПО можно постараться продлить жизнь верного товарища.

Для работ по уходу за ЭМ и его ремонту, конечно потребуется мелкий ручной инструмент. Ножик, отвертки, пинцет, мелкие ключи шестигранники...
Масла смазочные, для втулок-подшипников скольжения и для шариковых подшипников. Может и паяльник с канифолью и припоем разных сортов.
Запасные детали(новые) : щетки для мотора, промывка для моторов и подшипников, подшипники, пружины прокладки и шайбы.
Отдельно стоит рассмотреть специальные приспособления типа “съемников” для съема и монтажа шестерен на вал ротора.



И специальных “станков”…

Очистка электромотора.
Чтобы сохранять характеристики мотора на высоком уровне, желательно очищать его после каждого сезона игры или при попадании в него воды или песка после игры.
Сначала очищаются щетки и коллектор. Это можно делать при помощи специальной щеточки из стеклоткани, которая хорошо удаляет всю грязь.
После того, как щетки и коллектор очищены, щетки снимают, и промывается весь мотор (лучше это делать при помощи специального спрея), чтобы удалить скопившуюся внутри пыль, грязь и фракции от износа щеток.
Когда мотор промыт, щетки ставятся на место, на втулки капается масло, и щетки прикатываются(притираются) в течение 30 секунд от напряжения 4,8 В (4 банок аккумулятора) либо от источника с регулируемым выходным напряжением. Мотор при этом не нагружается.
Не забудьте после прикатки, заново очистить щетки и коллектор.


Смазки для коллекторов.
Есть специальные смазки для щеток и коллектора, которые позволяют заметно улучшить характеристики электродвигателя. В основе таких смазок лежит нечто вроде присадок к маслу для двигателей внутреннего сгорания. Так что не вздумайте капать на коллектор то масло, что идет на втулки или подшипники мотора.
Смазки для щеток и коллекторов продаются в магазинах для авиа и авто моделистов, в маленьких емкостях, как масло, и стоят около 5-10 долларов.
Примечание: Особенностью применения смазок для щеток, является то, что придется довольно часто промывать электродвигатель поэтому в ЭПО, их следует применять только при определенных условиях. Как то – малая работа двигателя (Владелец ЭПО снайпер и стреляет мало ). Иначе, характеристики ЭД станут не лучше, а хуже.

Замена щеток
При длительной и интенсивной эксплуатации мотора (ЭПО - пулемет) щетки придется осматривать и менять относительно часто. Существуют разные мнения, как долго можно эксплуатировать щетки. Если речь идет о внимательном обслуживании ЭД, то мало кто использует более половины длины щеток. Можно менять щетки и раньше, чем они наполовину сточатся, но это, дело личного опыта и убеждений мастера обслуживающего ЭД конкретного ЭПО.
Провода щеток обычно фиксируются механическим соединением на основе пружинного поджима. Но, в ряде случаев возможно их припаивать к контактам на задней крышке ЭД, чтобы уменьшить потери энергии.

После того, как вы заменили щетки, их необходимо прикатать. Это делается очень просто:
1. Капните немного масла на переднюю и заднюю втулку (или подшипник).
2. Запитайте мотор (как сказано выше) и 4-5 минут притирайте их. Мотор в это время ничем нагружать не надо.
Для нормальной притирки щеток коллектор должен быть новым (не обгоревшим от работы и не исцарапанным паразитными фракциями) или “проточенным”. Не забудьте после прикатки очистить щетки и коллектор, тогда они прослужат намного дольше.

Проточка коллектора
Самым тонким местом электромотора являются коллектор и щетки. Щетки постепенно изнашиваются и требуют замены. Ну а коллектор со временем покрывается нагаром или царапается попадающими на него частицами грязи. И если щетки заменить относительно несложно, то для обновления коллектора его потребуется проточить на специальном станочке.

Станок для проточки коллекторов.



Для проточки вам понадобится специальный станок, которые продаются в магазинах для авиа и авто моделистов или хобби-магазине. Конечно, можно проводить эту операцию и на обычном токарном станке, но многим будет все-таки удобно "работать" не выходя из дома, ибо мастерская зачастую находится прямо на рабочем столе.
Станки для проточки коллекторов делают многие фирмы, и цена колеблется где-то от 150 до 250 долларов, в зависимости от производителя, комплекта поставки и других опций. Как правило, станки различаются механизмами подачи резца и самим резцом (который идет в комплекте). В первом случае, чем дороже станок, тем проще вы сможете регулировать подачу резца, ибо дешевые станки имеют в механизмах подачи резца некоторые люфты. Ну а резец может быть сделан либо из металлокерамики -"carbid", либо из более сложных алмазоподобных композитов -"diamond".
Первый вид резцов имеет меньшую скорость резанья и быстрее стачивается, но стоит сравнительно небольших денег (10-20$). Резцы с алмазной режущей кромкой позволяют точить на очень высоких оборотах, имеют большой ресурс, но и стоят, соответственно, под 100$.
Проточка:
Разберите мотор:
- снимите щетки
- заднюю крышку
- извлеките ротор
- прочие внутренности.
- Вынуть подшипники и тоже промыть, если хрустят (крутятся с “грохотом”) или имеют заметный люфт, то подшипник(и) надо заменить.
Убедитесь, что внутри не осталось никаких прокладок.
Установите ротор на станок для проточки, и не забудьте выровнять основание станка: включите станок и убедитесь, что ротор никуда не съезжает. Если это не так, то подложите под станок прокладки, которые обычно идут в комплекте. И не забудьте сначала капнуть масла в те места, где ротор вращается на станке.

Включите станок и закрасьте коллектор черным маркером. Это поможет легко определить, остались ли на коллекторе не проточенные участки.
Плавно подведите резец и снимите тонкий слой коллектора (за один проход следует снимать не более 0.05 мм слоя металла с коллектора), каждый раз возвращая резец в исходное положение.
Капните на коллектор немного масла, чтобы повысить качество проточки. Помните, что чем меньше вы снимаете за один проход, тем качественнее получается поверхность и тем дольше прослужит резец. Коллектор протачивают до тех пор, пока не исчезнут все следы от маркера. Во время последнего прохода резец стоит медленно провести в оба конца по несколько раз.
Снимите ротор со станка и не забудьте удалить мусор, который попал между частями коллектора.
На этом проточку можно считать законченной.
И не забудьте, что после проточки коллектора желательно заменить щетки или "обновить" их поверхность при терев или на специальном станке.

Проверка коллектора
Часто бывает, коллектор может быть неровным после неудачной проточки. Проверяется это просто. Мотор запитывют от 4 вольт, а на щетки слегка чем-нибудь надавливают. Если при этом чувствуется вибрация, а мотор увеличивает обороты, значит коллектор недостаточно ровный.

Можно попробовать проточить коллектор заново (если, конечно, кривизна вызвана не станком для проточки). Или же ситуацию можно компенсировать более жесткими прижимными пружинами прижима щеток.


Заключение:
В статье были перечислены не все электро моторы и не все "моменты", с которыми вам придется столкнуться при эксплуатации электромоторов ЭПО.
Осталась "открытой" масса вопросов.
Как, касающихся подбора щеток и прижимных пружин. Замены перегоревшей обмотки и модификации обмоток для получения наиболее желаемых параметров. Замены подшипников и многое другое.
Но эта тема весьма обширная и заслуживает отдельной еще более подробной статьи.
В обзорной статье о самом предмете, все это было писать не целесообразно...


В статье использованы следующие материалы:
“Уход за электромоторами” - автор Виталий Пузрин
http://www.rcdesign.ru/articles/engines/el_motor_care
“Тюнинг v.2.0” - Обновленная версия обзорной статьи по тюнингу Электро Пневматического оружия от Моргана. В обработке Вlack-wolf
http://www.airsoftgun.ru/articles/airso ... ning.shtml
"Проточка коллектора" - Автор В. Голиков
http://www.rc54.ru/test/2005/2401/2401.htm