Elektromotory (Odborné texty)
Elektromotory
Elektrický pohon si po desetilletíintenzivního vývoje a zdokonalování vydobyl svoje místo na slunci. S příchodemcenově dostupných střídavých motorů také definitivně odhodil dětské plenky azačal pronikat i do kategorií modelů, které byly dosud doménou spalovacíchmotorů.
Jaké výhody pohonelektromotorem přináší?
Je tichý - což umožňuje létat i na místech,kde není možno provozovat spalovací motory. Výkon motoru je možno velmi snadnoplynule regulovat (nejsou zde problémy s přechody z nízkých do vysokých otáček,motor při prudkém přidání plynu nikdy nezhasne, motor lze kdykoliv za letuzapnout a vypnout). S nástupem střídavých motorů je elektromotor stejnéhovýkonu jako spalovací motor znatelně lehčí. Provoz je jednoduchý a čistý -odpadá seřizování motoru, nákup paliva,
čištění modelu od spalin… Motory nejsou zdrojem vibrací a chvění, což umožňujekonstruovat modely lehčí. Samozřejmě - nic není zadarmo. Je tu stále „přívažek“ve formě pohonných akumulátorů, které přes veškerý pokrok způsobují, že modelstejné velikosti s odpovídajícím výkonem motoru vychází se „spalovákem“ lehčí.Také doba letu je zpravidla kratší, ale tento rozdíl se neustále zmenšuje. Nyníje běžné, že motorové větroně jsou i bez vlivu termiky spolehlivě létat přes 20minut (Filip 600, Big Swift, Elegant), motorové modely z původních 5-7 minutakrobatického létání běžně dosahují 8-10 i více minut letu, přičemž i vevertikálních manévrech se
blíží již modelům se spalovacími motory (Bonnie, WildCAP).
Předpokládáme, že si ze školní fyziky aspoňmatně vzpomínáte, jak elektromotor funguje. Zjednodušeně řečeno, vždy sestáváze dvou základních částí - statoru a rotoru. Vždy jsou přítomny magnety avinutí.
Pokud je motor napájen stejnosměrnýmproudem, je rotor opatřen komutátorem a uhlíky, které zajišťují přívod proududo vinutí na rotoru. Napájecí vodiče jsou vždy dva. Jejich záměnou se obrátísmysl otáčení motoru. Aby se motor otáčel, musejí být uhlíky a magnety statoruv určité poloze (tzv. časování), která se liší pro oba smysly otáčení. Dále změnoučasování lze do jisté míry ovlivnit, zda motor má vyšší otáčky a nižší kroutícímoment (použití s převodovkou), nebo nižší otáčky, ale vyšší kroutící moment(pro přímý náhon).
Elektromotor napájený střídavým proudemkomutátor ani uhlíky nemá (proto „brushless“ - bez uhlíků). Pro zajištěnísprávného otáčení musí řídící regulátor „znát“ polohu rotoru. K tomu účelu můžemít motor vestavěné snímače, což poznáte podle dalších pěti tenkých vodičůvedoucích k motoru - problémem je ovšem slučitelnost regulátorů a motorůrůzných výrobců. Proto většina v současnosti vyráběných motorů je v provedeníbez snímačů (sensorless). Velmi zjednodušeně řečeno, zde regulátor do vinutímotoru vysílá vysokofrekvenční pulsy a vyhodnocuje jejich indukovaný zpětnýodraz, který závisí na polaritě magnetu, jenž je cívce nejblíže. Odhlédneme-liod poněkud složitějšího regulátoru, odměnou je nižší cena motoru, pouze třivodiče a vzájemná kompatibilita. Obrácení směru otáčení dosáhnete prohozenímkterýchkoliv dvou vodičů mezi motorem a regulátorem.
Zvláštní kapitolu představují střídavémotory s rotačním pláštěm. Zásadní výhodou této konstrukce je, že motor mávelmi vysoký kroutící moment (i když maximální otáčky jsou omezené), coždovoluje pohánět přímo vrtule velkých průměrů a stoupání, bez použitípřevodovky. Střídavé motory jsou oproti stejnosměrným se stejným výkonem vždy o30-50% lehčí a mají až o polovinu vyšší účinnost. (Je to tak - pokud ve stejnémmodelu pracuje stejnosměrný motor s účinností 55% a střídavý s účinností 80%,je účinnost střídavého o polovinu vyšší!). Významnou výhodou střídavýchelektromotorů při použití přímého náhonu je mnohem příznivější průběhkrouticího momentu. Zatímco stejnosměrný motor dobře „táhne“ jen při otáčkáchblížících se maximu, se střídavým motorem bude dobře navržený model schopenhorizontálního letu na 20 nebo i méně procent plného výkonu. To vše znamenávýrazné snížení hmotnosti modelu, zvýšení výkonů a prodloužení doby letu.
