Как увеличить мощность двигателя автомобиля своими руками

Регулировка клапанов

Эту процедуру также можно отнести к настройке инжектора под себя. Проводится регулировка для точного срабатывания фаз газораспределения и включена в обязательный технический регламент. Как правило, ресурс проведения – каждые 20 тыс. км. пробега транспортного средства.

В некоторых случаях срок проведения регулировки сокращается, если, например, слышен характерный цокот в силовом агрегате. Кроме того, обязательно проведение регулировки клапанов после любого, даже мелкого ремонта ГРМ.

В любом случае, по сравнению с чип-тюнингом, данная процедура более проста и выполнима своими руками без каких-либо особых сложностей.

Что дает правильная регулировка:

улучшается функционирование цилиндров силового агрегата;
увеличивается срок эксплуатации;
уменьшается расход масла и горючего.

Осуществлять регулировку клапанов нужно на холодный ДВС. В обязательном порядке советуется помыть свою машину, особенно моторный отсек перед проведением процедуры. Дело в том, что при вскрытии крышки ГБЦ вся грязь может попасть внутрь мотора.

Порядок проведения регулировки:

для автомобиля подыскивается ровное место;
выключается зажигание;
приводится в действие ручной тормоз.

Прежде чем переходить к процедуре регулировки, новичку следует изучить хорошенько устройство ГРС механизма, и уточнить, в каком месте расположен тепловой зазор.

После приведения в нужное положение кривошипного вала, начинается регулировка:

с ГБЦ снимается крышка, путем откручивания гаек по периметру;
старая прокладка, в каком бы виде она не была, выбрасывается (лучше ставить новую);
проверяется натяжение ремня ГРМ, метки выставляются согласно мануалу;
поршень 4-го цилиндра устанавливается в положение ВМТ, затем регулируются клапана этого цилиндра.

нужно вставить плоскую ленту-щуп между отверстием клапана;
затем проверить, входит ли он с небольшим усилием и перемещается ли свободно.

Если это не так, щуп перемещается туго или чересчур свободно ходит, значит, регулировка нужна. Таким же способом проверяются все остальные клапана.

Единственной сложностью процедуры регулировки клапанов может стать проворачивание кривошипного вала. Это можно осуществить двумя способами: ключом или толканием машины. Очевидно, что первый способ значительно проще второго.

Еще одним не менее важным этапом настройки инжектора является регулировка ХХ. Здесь за контроль отвечает РХХ – датчик, представляющий собой электродвигатель. Именно он в ответе за подачу воздуха в ТВС. Делает это, основываясь на показаниях БК. Регулировка в данном случае будет подразумевать промывку, продувку датчика или его замену в крайних случаях.

Устал платить за штрафы? Выход есть!

Абсолютно легально (статья 12.2);
Скрывает от фото-видеофиксации;
Подходит для всех автомобилей;
Работает через разъем прикуривателя;
Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

https://www.autoezda.com/remauto/1049-remont-mehanicheskogo-injectora.html
https://audi100c4.ru/ke3-dzhetronik-remont/
https://cartore.ru/245-kak-otregulirovat-i-nastroit-inzhektor-svoimi-rukami.html
https://ozapuske.ru/inzhektor/kak-otregulirovat-inzhektor.html

Время пуска электрдвигателя

Если нам необходимо подобрать типоразмер электродвигателя для определённой нагрузки, например для центробежных насосов, основная наша задача состоит в том, чтобы обеспечить соответствующий вращающий момент и мощность в номинальной рабочей точке, потому что пусковой момент для центробежных насосов довольно низкий. Время пуска достаточно ограниченно, так как вращающий момент довольно высокий.

Нередко для сложных систем защиты и контроля электродвигателей требуется некоторое время для их пуска, чтобы они могли замерить пусковой ток электродвигателя. Время пуска электродвигателя и насоса рассчитывается с помощью следующей формулы:

tпуск = время, необходимое электродвигателю насоса, чтобы достичь частоты вращения при полной нагрузке

n = частота вращения электродвигателя при полной нагрузке

Iобщ = инерция, которая требует ускорения, т.е. инерция вала электродвигателя, ротора, вала насоса и рабочих колёс.

Момент инерции для насосов и электродвигателей можно найти в соответствующих технических данных.

Мизб = избыточный момент, ускоряющий вращение. Избыточный момент равен вращающему моменту электродвигателя минус вращающий момент насоса при различных частотах вращения.

Мизб можно рассчитать по следующим формулам:

Как видно из приведённых вычислений, выполненных для данного примера с электродвигателем мощностью 4 кВт насоса CR, время пуска составляет 0,11 секунды.

От теории к практике

Итак, основные принципы мы выяснили. Попробуем теперь выбрать схему, по которой можно форсировать двигатель. Очевидно, первое, что надо решить, – насколько необходимо увеличить объем цилиндров. Если поставлена цель – достичь
максимального эффекта при форсировании, то объемом пренебрегать нельзя, даже если в нашем распоряжении не так много возможностей: повышение мощности и момента прямо пропорционально объему цилиндров. Следующее по значимости – это фазы газораспределения.

Необходимо сделать выбор: “строим” ли мы “скоростной” двигатель, который будет “раскручиваться” на высоких оборотах, или “моментный”, для работы на средних оборотах. Это, без сомнения, зависит от темперамента водителя и стиля езды. На этом этапе предстоит выбор распределительного вала для нашего мотора – именно параметры вала определяют характер изменения момента и мощности по частоте вращения коленвала. Все тюнинговые распредвалы можно условно разделить
на две группы: низовые и верховые. Исходя из названия, первые увеличивают момент в области низких оборотов двигателя, а вторые – в области высоких. Достигается это изменением высоты подъема и профиля кулачков, а также фазами открытия/закрытия
клапанов.

Низовые валы имеют небольшую высоту подъема и отсутствие зоны перекрытия клапанов, что предотвращает выбрасывание рабочей смеси обратно во впуск на низких оборотах. Уменьшение высоты подъема влечет за собой неизбежную потерю наполнения на высоких оборотах, что приводит к уменьшению макимальной мощности двигателя

Однако это не столь важно, так как основная область их применения – езда по городу. Основное достоинство таких валов – повышение крутящего момента на низах, что позволяет заметно быстрее ускоряться со светофора и лишний раз не включать пониженную передачу

Верховые валы, напротив, имеют широкие фазы, высокие подъемы и довольно большую зону перекрытия клапанов. Это позволяет увеличить наполнение на верхах, как по причине увеличения проходного сечения в зоне клапана, так и за счет использования эффекта инерционного наддува. При этом почти всегда повышается мощность двигателя, а пик крутящего момента смещается в зону более высоких оборотов. Широкие фазы приводят к обратному выталкиванию смеси во впускной коллектор на низких частотах вращения, что вызывает снижение наполнения и провал на низах. Чем более “верховой” распредвал – тем сильнее этот эффект.

Разрезная шестерня

Рекомендуется также и установка так называемой разрезной шестерни – шкива Вернера, который позволяет, не меняя
натяжения ремня, смещать фазы газораспределения, то есть моменты открывания и закрывания впускных и выпускных клапанов с высокой точностью, в то время как стандартная шестерня позволяет делать это с точностью в один зуб, чего недостаточно для получения хорошего результата.

Затем все узлы и детали двигателя “настраиваются” на объем двигателя, но главное, на соответствие выбранному распределительному валу. Другими словами, весь клапанный механизм, каналы впуска и выпуска, цилиндропоршневая группа – все “подстраивается” под характеристики распределительного вала. Какой бы мотор ни получился в результате – это будет уже новый, другой мотор. И им надо по-другому управлять. То есть по-иному, но точно регулировать состав топливно-воздушной смеси и угол опережения зажигания. Поэтому следующий этап работы – настройка системы управления двигателем (чип-тюнинг). Без этого новый двигатель не только не “выдаст” всех своих возможностей, но может проиграть своему стандартному аналогу. Особенно это касается двигателей с электронными системами впрыска топлива. (Подробнее о чип-тюнинге).

Кроме того, настройка мотора неизбежно повлечет за собой целый ряд мероприятий, таких, как работа с трансмиссией, с подвеской, с тормозами. Теоретически, да и практически, мощность двигателя можно увеличить весьма существенно, но вопрос в разумности этого мероприятия, т.к. рано или поздно сам автомобиль конструктивно перестанет соответствовать своему силовому агрегату. Есть некий предел, который ограничивает развесовка автомобиля, коэффициент сцепления его шин с дорогой. Смысла “накрутить” двигатель и в результате попросту палить сцепление, жечь резину и крошить ШРУСы – просто нет.

Чип-тюнинг двигателя: плюсы и минусы

Итак, перепрошить электронный блок управления сегодня можно практически везде, причем недорого. Сразу отметим, как правило, квалификация и профессионализм мастеров интересует водителей далеко не всегда. Главное, чтобы после доработки владелец ощутил обещанные улучшения и остался доволен конечным результатом.

Для заметной разницы нужно сделать так, чтобы изменилось ощущение разгона. Сразу отметим, разгон не является максимальной мощностью. Другими словами, после чип-тюнинга водитель на старте ощущает не добавленные мотору «лошади». На самом деле вместе с мощностью меняется и крутящий момент ДВС на разных оборотах, который затем трансмиссия преобразовывает в силу тяги на колесах. Именно моментная характеристика определяет интенсивность ускорения машины.

Теперь давайте разберемся, посредством чего в процессе чип-тюнинга удается изменить крутящий момент и мощность мотора, а также наносит ли это вред двигателю автомобиля. Прежде всего, штатная заводская программа управления ДВС создается с учетом массы ТС, передаточных чисел трансмиссии, в зависимости от типа ДВС (бензин, дизель), а также с учетом целевого назначения автомашины.

Другими словами, над прошивкой для каждой модели авто с конкретным двигателем работает целая команда автоинженеров. В обязательном порядке учитывается огромное количество различных параметров. В совокупности результат позволяет добиться приемлемых характеристик работы мотора на различных режимах, нужной отдачи от ДВС с сохранением его ресурса, экономичности, экологичности и т.д.

Однако при создании прошивки инженеры закладывают, скажем так, несколько усредненные параметры. Именно по этой причине чип-тюнинг позволяет менять настройки. Например, можно менять углы опережения зажигания. В результате в конце такта сжатия происходит воспламенение смеси и создается увеличенное давление газов на поршень, крутящий момент также возрастает.

При этом не стоит забывать, что нарушается детонационная стойкость, которая была заложена производителем мотора. Если просто, повышаются риски разрушения двигателя детонацией. По этой причине после чип-тюнинга агрегат становится более требовательным к качеству топлива, необходимо использовать горючее с большим октановым числом.

Еще добавим, что разные двигатели имеют индивидуальный запас стойкости к детонации. Если на одних моторах изменение УОЗ проходит без явных последствий, на других такие манипуляции могут быстро вывести ДВС из строя

Также важно понимать и то, что изменение угла опережения зажиганием проявляет себя не во всем диапазоне оборотов

Обычно на высоких оборотах изменение УОЗ не дает результата, то есть мощность и момент не растут. Это значит, что максимальная скорость фактически остается прежней. При этом улучшение динамики можно наблюдать на низких и средних оборотах, чего обычно достаточно для большинства рядовых автолюбителей.

Также во время чип-тюнинга производятся доработки топливных карт, меняются и другие настройки. Затем машина дополнительно настраивается в режиме «онлайн», то есть настройщик корректирует прошивку прямо на ходу, подключив ноутбук к системе управления двигателем.

Добавим, что непрофессиональные настройщики часто идут самым простым путем, то есть фактически заходят в память ЭБУ и изменяют основные параметры заводской программы. Далее машину и работу ЭСУД никто не настраивает. В этом случае последствия могут быть катастрофическими.

Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»

Расчет с применением веса автомобиля и его скорости разгона до 100 км/ч – один из самых простых методов вычисления реальной мощности двигателя, ведь масса авто и заявленное время разгона до «сотни» – паспортные параметры машины.

Этот метод актуален для двигателей, работающих на любых видах топлива – бензин, дизельное топливо, газ – ведь он учитывает лишь динамику разгона.

При расчете стоит учитывать вес транспортного средства вместе с водителем. Также чтобы максимально приблизить результат вычислений к действительному, стоит учесть и потери, затрачиваемые на торможение, пробуксовку, а также скорость реакции коробки передач. Играет роль и тип привода. Например, переднеприводные автомобили теряют на старте около 0,5 секунды, заднеприводные – от 0,3 секунды до 0,4 секунды.

Остается найти в сети калькулятор для расчета мощности авто через скорость разгона, внести необходимые данные и получить ответ. Нет смысла приводить математические расчеты, которые производит калькулятор, из-за их сложности.

Результат вычислений будет одним из самых точных, приближенных к реальному.

Данный метод расчета реальной мощности машины многие считают самым удобным, ведь автовладельцам придется приложить минимум усилий – измерить для чистоты эксперимента скорость разгона до 100 км/ч и внести дополнительные данные в автоматический калькулятор.

Виды и критерии выбора

Для выбора регулятора нужно руководствоваться определенными характеристиками для конкретного случая. Среди всех критериев можно выбрать следующие:

По типу управления. Для двигателей коллекторного типа применяются регуляторы с векторной или скалярной системой управления.
Мощность является основным параметром, от которого нужно отталкиваться.
По диапазону U.
По диапазону частот. Нужно выбирать модель, которая соответствует требованиям пользователя для конкретного случая.
Прочие характеристики, в которые включены гарантия, габариты, комплектация.

Устройство на тиристорах

В этой модели, представленной на схеме 1, применяются 2 тиристора, включенных встречно-параллельно, хотя их можно заменить одним симистором.

Схема 1 — Тиристорная регулировка оборотов коллекторного двигателя без потери мощности.

Эта схема производит регулирование с помощью открытия или закрытия тиристоров (симистора) при фазовом переходе через нейтраль. Для корректного управления коллекторным двигателем применяют следующие способы модификации схемы 1:

Установка защитных LRC-цепей, состоящих из конденсаторов, резисторов и дросселей.
Добавление на входе емкости.
Использование тиристоров или симистора, ток которых превышает номинальное значение силы тока двигателя в диапазоне от 3..8 раз.

Этот тип регуляторов имеет достоинства и недостатки. К первым относятся низкая стоимость, маленький вес и габариты. Ко вторым следует отнести следующие:

применение для моторов небольшой мощности;
происходит шум и рывки мотора;
при использовании схемы на симисторах происходит попадание постоянного U на двигатель.

Этот тип регулятора ставится в вентиляторы, кондиционеры, стиральные машины и электродрели . Отлично выполняет свои функции, несмотря на недостатки.

Транзисторный тип

Еще одним названием регулятора транзисторного типа является автотрансформатор или ШИМ-регулятор (схема 2). Он изменяет номинал U по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) при помощи выходного каскада, в котором применяются транзисторы типа IGBT.

Схема 2 — Транзисторный ШИМ-регулятор оборотов.

Коммутация транзисторов происходит с высокой частотой и благодаря этому можно изменить ширину импульсов. Следовательно, при этом изменится и значение U. Чем длиннее импульс и короче паузы, тем выше значение U и наоборот. Положительные аспекты применения этой разновидности следующие:

Незначительный вес прибора при низких габаритах.
Довольно низкая стоимость.
При низких оборотах отсутствие шума.
Управление за счет низких значений U (0..12 В).

Основной недостаток применения заключается в том, что расстояние до электромотора должно быть не более 4 метров.

Регулирование за счет частоты

Регулирование оборотов моторов различных типов за счет частоты получило широкое применение. Частотное преобразование занимает лидирующую позицию на рынке сбыта устройств-регуляторов оборотов и осуществления плавного пуска. Благодаря своей универсальности возможно влиять на мощность, производительность и скорость любого устройства с электродвигателем. Эти устройства применяются для однофазных и трехфазных двигателей. Применяются такие виды частотных преобразователей:

Специализированные однофазные.
Трехфазные без конденсатора.

Для регулирования оборотов используется конденсатор, включенный с обмотками однофазного двигателя (схема 3). Этот преобразователь частоты (ПЧ) имеет емкостное R, которое зависит от частоты протекающего переменного тока. Выходной каскад такого ПЧ выполнен на IGBT-транзисторах.

Схема 3 — Частотный регулятор оборотов.

У специализированного ПЧ есть свои преимущества и недостатки. Преимуществами являются следующие:

Управление АД без участия человека.
Стабильность.
Дополнительные возможности.

Существует возможность управлять работой электромотора при определенных условиях, а также защита от перегрузок и токов КЗ. Кроме того, возможно расширять функционал при помощи подключения цифровых датчиков, мониторинга параметров работы и использования PID-регулятора. К минусам можно отнести ограничения при управлении частотой и довольно высокую стоимость.

Для трехфазных АД применяются также устройства регулирования частоты (схема 4). Регулятор имеет на выходе три фазы для подключения электромотора.

Схема 4 — ПЧ для трехфазного двигателя.

У этого варианта тоже есть свои сильные и слабые стороны. К первым можно отнести следующие: низкую стоимость, выбор мощности, широкий диапазон частотной регуляции, а также все преимущества однофазных преобразователей частоты. Среди всех отрицательных сторон можно выделить основные: предварительный подбор и нагрев при пуске.

Работа и мощность при поступательном движении

Работа постоянной силы P на прямолинейном участке пути s, пройденном точкой приложения силы, определяется по формуле
(1) A = Ps cos α,
где α – угол между направлением действия силы и направлением перемещения.

При α = 90°
cos α = cos 90° = 0 и A = 0,
т. е. работа силы, действующей перпендикулярно к направлению перемещения, равна нулю.

Если направление действия силы совпадает с направлением перемещения, то α = 0, поэтому cos α = cos 0 = 1 и формула (1) упрощается:
(1′) A = Ps.

На точку или на тело обычно действует не одна сила, а несколько, поэтому при решении задач целесообразно использовать теорему о работе равнодействующей системы сил (Е. М. Никитин, § 83):
(2) A_R = ∑ A_i,
т. е. работа равнодействующей какой-либо системы сил на некотором пути равна алгебраической сумме работ всех сил этой системы на том же пути.

В частном случае, когда система сил уравновешена (тело движется равномерно и прямолинейно), равнодействующая системы сил равна нулю и, следовательно, A_R=0. Поэтому при равномерном и прямолинейном движении точки или тела уравнение (2) принимает вид
(2′) ∑ A_i = 0,
т. е. алгебраическая сумма работ уравновешенной системы сил на некотором пути равна нулю.

При этом силы, работа которых положительна, называются движущими, а силы, работа которых отрицательна, называются силами сопротивления. Например, при движении тела вниз – сила тяжести – движущая сила и ее работа положительна, а при движении тела вверх его сила тяжести является силой сопротивления и работа силы тяжести при этом отрицательна.

При решении задач в случаях, когда неизвестна сила Р, работу которой нужно определить, можно рекомендовать два приема (метода).

1. При помощи сил, заданных в условии задачи, определить силу P, а затем по формуле (1) или (1′) вычислить ее работу.

2. Не определяя непосредственно силы P, определить A_p – работу требуемой силы при помощи формул (2) и (2′), выражающих теорему о работе равнодействующей.

Мощность, развиваемая при работе постоянной силы, определяется по формуле
(3) N = A/t или N = (Ps cos α)/t.

Если при определении работы силы Р скорость движения точки v=s/t остается постоянной, то
(3′) N = Pv cos α.

Если же скорость движения точки изменяется, то s/t = v_ср – средняя скорость и тогда формула (2′) выпажает среднюю мощность
N_ср = Pv_ср cos α.

Коэффициент полезного действия (к. п. д.) при совершении работы можно определить как отношение работ
(4) η = A_пол/A,
где A_пол – полезная работа; A – вся произведенная работа, или как отношение соответствующих мощностей:
(4′) η = N_пол/N.

Единицей работы в СИ служит 1 джоуль (Дж) = 1 Н * 1 м.

Единицей мощности в СИ служит 1 ватт (Вт) = 1 Дж / 1 сек.

Популярной внесистемной единицей мощности является лошадиная сила (л. с.):
1000 Вт = 1,36 л. с. или 1 л. с. = 736 Вт.

Для перехода между ваттами и лошадиными силами следует пользоваться формулами
N (кВт) = 1,36 N (л. с.)
N (л. с.) = 0,736 N (кВт).

Задача 221. Какую работу производит человек, передвигая по горизонтальному полу на расстояние 4 м горизонтально направленным усилием ящик массой 50 кг? Коэффициент…

Задача 222. На тело M массой m=40 кг, могущее перемещаться вдоль вертикального направляющего бруска, действует некоторая сила P, постоянно направленная под…

Задача 223. Какой мощности электродвигатель необходимо поставить на лебедку, чтобы она могла поднимать клеть со строительными материалами общей массой m=1200…

Задача 224. Какую работу необходимо произвести, чтобы равномерно передвинуть в горизонтальном направлении на расстояние s клинчатый ползун 1 вдоль направляющих…

Задача 225. Тело М весом G=50 кГ равномерно перемещается вверх по наклонной плоскости, длина которой l=4 м и угол подъема α=20° (рис. 255,…

Задача 227. Тело М весом G=50 кГ равномерно перемещается вверх по наклонной плоскости l=4 м и с углом подъема α=20°. Определить работу, произведенную…

Задача 229. Определить работу, которую необходимо произвести, чтобы перекатить каток массой 50 кг на расстояние 4 м по горизонтальной негладкой поверхности…

Увеличить степень сжатия

Степень сжатия это не одно и то же, что компрессия. Хотя по описанию термины очень похожие. Компрессия – это давление, которое создается в камере сгорания, когда поршень доходит до самой верхней точки. А степень сжатия – это соотношение объема всего цилиндра к камере сгорания. Рассчитывается оно при помощи простой формулы: Vцилиндра+Vкамеры, полученную сумму разделить на Vкамеры. Результатом будет процент сжатия от изначального объема топливной смеси. Компрессия лишь показывает, исправны ли узлы, способствующие эффективности сгорания смеси (кольца или клапана).

Цель процедуры – уменьшить объем камеры сгорания в цилиндрах. Мотористы делают это разными способами. Вот некоторые из них.

При помощи фрезы равномерно снимается нижняя часть ГБЦ.
Использовать более тонкую прокладку головки блока цилиндров.
Заменить поршни с плоским днищем на аналоги с выпуклой формой.

Польза от такого метода двойная. Во-первых, мощность мотора повышается. Во-вторых, снижается потребление топлива. Однако эта процедура имеет и недостаток. Так как количество смеси в камере сгорания стало меньшим, стоит задуматься над тем, чтобы перейти на топливо, октановое число которого немного выше.

Какую же конфигурацию двигателя выбрать?

Итак, дорогие друзья, давайте подведем итоги, как выбрать число цилиндров и их расположение.

На количество цилиндров можете не обращать особого внимания, выбирайте двигатель по мощности и объему, а число цилиндров будет им соответствовать.
Если Вам нужен двигатель простой, надежный и дешевый, как при покупке, так и в обслуживании, то постарайтесь купить автомобиль с обычным рядным двигателем. Он может быть, как 2-х, 3-х, так и 4-х цилиндровым, а вот рядные движки с 5 и более цилиндрами сейчас устанавливают только на дорогие модели авто.
V-образник Вам придется выбрать, если нужны мощность и объем побольше, чем может дать рядная четверка. Но при этом имейте ввиду, что V-образный мотор обойдется дороже рядного при покупке, да и в обслуживании будет стоить недешево.
Оппозитные движки подойдут, если для Вас, в первую очередь, важны низкий центр тяжести и управляемость, а высокая стоимость облуживания Вас не слишком беспокоит.

Расчет по производительности форсунок

Форсунки — это детали-распылители, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндры ДВС. Характер работы форсунок напрямую влияет на формат функционирования двигателя, поэтому подсчитать мощность движка можно по производительности форсунок.

Для подсчетов используется следующая сложная формула:

ПФ — это производительность 1 форсунки. Этот параметр обычно указывается в технической документации к двигателю (хотя в случае нового авто эти сведения можно узнать из бортового компьютера).
КФ — это количество форсунок. Этот параметр можно также узнать из технической документации либо с помощью бортового компьютера.
КЗ — коэффициент загруженности форсунок. Для большинства легковых автомобилей этот параметр равен 0,75-0,8.
ТТ — тип топливной смеси. Для бензина высокой очистки этот коэффициент обычно равен 12-13.
ТД — это тип двигателя. Для атмосферного движка этот параметр равен 0,4-0,5, для турбодвижка — 0,6-0,7.

Эта методика расчета является достаточно неточной, поскольку формула содержит множество поправочных коэффициентов, многие из которых не имеют точного цифрового выражения. Поэтому реальная мощность может отличаться от формульной на 10-15% (впрочем, это небольшая погрешность).

Особенности регулирования скорости

Важно знать, что каждый двигатель при вращении потребляет не только активную, но и реактивную мощность. При этом уровень реактивной мощности будет больше, что связано с характером нагрузки

В данном случае задачей конструирования устройств регулирования скорости вращения коллекторных двигателей является уменьшение разницы между активной и реактивной мощностями. Поэтому подобные преобразователи будут довольно сложными, и самостоятельно их изготовить непросто.

Своими руками можно сконструировать лишь некоторое подобие регулятора, но говорить о сохранении мощности не стоит. Что такое мощность? С точки зрения электрических показателей, это произведение потребляемого тока, умноженное на напряжение. Результат даст некое значение, которое включает активную и реактивную составляющие. Для выделения только активной, то есть сведения потерь к нулю, необходимо изменить характер нагрузки на активную. Такими характеристиками обладают только полупроводниковые резисторы.

Следовательно, необходимо индуктивность заменить на резистор, но это невозможно, потому что двигатель превратится во что-то иное и явно не станет приводить что-либо в движение. Задача регулирования без потерь заключается в том, чтобы сохранить момент, а не мощность: она все равно будет изменяться. Справиться с подобной задачей сможет только преобразователь, который будет управлять скоростью за счёт изменения длительности импульса открытия тиристоров или силовых транзисторов.

Виды двигателей и принцип работы

Двигатели делятся на три типа: коллекторный, асинхронный и бесколлекторный. В большинстве электроинструментов стоит первый тип. Этот электродвигатель имеет довольно компактный размер. Его мощность значительно выше, чем у асинхронного, а цена довольно низкая. Что касается асинхронных, то этот тип в основном используется в металлообрабатывающей отрасли, а также широкое распространение они получили в угледобывающих шахтах. Довольно редко их можно встретить в быту.

Бесколлекторный электродвигатель используется там, где нужны большие обороты, точное позиционирование и малые размеры. Например, в различной медицинской технике, авиамоделировании. Принцип работы довольно прост. Если рамку прямоугольной формы, которая имеет ось вращения, поместить между плюсами постоянного магнита, то она начнет вращаться. Направление зависит от направления тока в рамке. В составе этого типа присутствуют якорь и статор. Якорь вращается, а статор стоит неподвижно. Как правило, на якоре стоит не одна рамка, а 4,5 или более.

Асинхронный двигатель работает по другому принципу. Благодаря эффекту переменного магнитного поля в статорных катушках он приводится во вращение. Если углубиться в курс физики, то можно вспомнить, что вокруг проводника, через который проходит ток, создается своеобразное магнитное поле, заставляющее вращаться ротор.

На рисунке отчетливо видно, что для перемещения ротора нужно выполнить необходимую коммутацию, но и регулировать обороты не представляется возможным. Тем не менее бесколлекторный двигатель может очень быстро набирать обороты.