Všechny vaše RC modely a jejich jednotlivé komponenty vyžadují čas od času více nebo méně náročnou údržbu. DC Motory patří mezi komponenty, které potřebují pravidelnou údržbu. Jejich životnost ní můžete citelně prodloužit, ale její zanedbáním i zkrátit.
Stejnosměrné elektromotory, jinak označované také jako DC a kartáčové (z angl. brushed), jsou starší a dnes je najdete hlavně v RC lodích, levnějších autech a jiných levnějších jezdících modelech. Kromě toho se umísťují do skoro všech RC hraček. Důvodem je nižší cena a jednoduchost provozu.
Pokud chcete zjistit, jaký motor má váš model, tak se stačí podívat na počet jeho napájecích kabelů - stejnosměrné motory je mají vždy dva. Kromě nich známe i střídavé elektromotory. Ty se odlišují konstrukcí a způsobem fungování. V tomto blogu se ale budeme zabývat pouze stejnosměrnými.
Princip fungování
Elektromotory jsou komponenty ve kterých se elektrická energie z akumulátoru přeměňuje na mechanickou energii. Využívají při tom principy elektromagnetismu. Elektromotory se skládají ze dvou hlavních částí, rotoru a statoru. Stator je ta část motoru, která se během chodu neotáčí a za kterou je motor připevněn k modelu. Rotor je část motoru, která provádí otáčivý pohyb. Otáčení motoru umožňují dvě magnetická pole. První, statické, vytváří trvalý magnet. Druhé vzniká kolem cívek v motoru a periodicky se mění. Výsledné síly mezi těmito dvěma magnetickými poli způsobí, že se motor začne otáčet.
Statické magnetické pole vytváří trvalý magnet nalepený na vnitřním obvodu pláště motoru (stator). Uprostřed motoru je umístěn na hřídeli rotor s cívkami. Elektrický proud se tak musí přesunout na otáčející se rotor z pevně umístěných napájecích kabelů připevněných k vnějšímu plášti motoru. Tento přenos zajišťují dvě součástky: komutátor a uhlíky. Komutátor je váleček s vodivými kontaktními plochami na rotoru. Na tyto vodivé plochy jsou napojeny cívky elektromotoru. Uhlíky dosedají na komutátor a vytvářejí tak elektrický kontakt mezi napájecími kabely na nepohyblivém statoru a cívkami rotoru.
Díky tomu, že je komutátor rozčleněn na několik kontaktů se při jeho otáčení dostává proud periodicky do různých cívek rotoru. Tím vzniká v motoru periodicky se měnící magnetické pole a rotor se otáčí.
Záběh
Správné fungování motoru bude do velké míry záviset na dobrého kontaktu uhlíků s komutátorem. Každý elektrický vodič motoru klade procházejícímu proudu odpor, ale pouze v cívkách motoru se proud přeměňuje na otáčivý pohyb. Odpor vznikající na jiných místech motoru snižuje výkon motoru, přeměňuje se na teplo a může motor poškodit. Pro kontakt uhlíků a komutátoru tak platí, že čím větší bude jejich kontaktní plocha, tím menší ztráty vzniknou při průchodu proudu.
Proč je to tak důležité? Ve výrobě se do motorů osazují nové uhlíky. Na komutátor jsou sice přitlačovány pružinami, no dosedají na něj pouze malou plochou. Při prvním zapnutí motoru vzniká v místě jejich kontaktu elektrický oblouk, který spolu s třením o komutátor uhlíky postupně obrousí do vhodného tvaru. Při tomto procesu se zvětší kontaktní plocha, elektrický proud začne procházet větší plochou uhlíků, elektrický oblouk nebude tak intenzivní a obrušování uhlíků se výrazně zpomalí.
Svůj model byste proto nikdy neměli na první jízdě přetěžovat! Povrh uhlíků se při tom nemusí obrousit rovnoměrně a vzniknou na něm nerovnosti. První akumulátor byste měli s modelem vyjet rovnoměrně s rychlostí maximálně do půlky plynu. Stačí tedy jezdit konstantní rychlostí po jednoduché dráze bez zbytečného zastavování. Uhlíkem tím dáte čas na to, aby se správně usadily.
Zadření motoru
Pokud klademe otáčejícímu se motoru odpor, tak se proud procházející motorem zvyšuje. Zároveň tak stoupá i výkon motoru. Přetížením motoru, tedy zvýšením výkonu nad výrobcem udávanou maximální hodnotu riskujeme zadření motoru.
Co se přesně při zadření stane? Maximální výkon motoru je výkon, při kterém ví motor spolehlivě a s dobrou účinností přeměnit elektrickou energii na mechanickou. Pro tento výkon je navrženo vinutí motoru. Při větším zvýšení výkonu motor neví energii efektivně přeměňovat na otáčivý pohyb rotoru a ta se začne ve vinutí přeměňovat na teplo. Motor se začne přehřívat, v extrémním případě se poruší izolace vinutí cívek a v motoru nastane zkrat. Při takové zátěži se může poškodit a shořet i samotný regulátor.
Největší proud motorem prochází při rozběhu - rotor se tehdy neotáčí, ventilátor motoru (bývá instalován v některých motorech na rotoru) stojí. Motor tak tehdy musí překonat statické tření celé pohonné soustavy bez aktivního chlazení. Běžně trvá rozběh pár desetin sekundy, problémem je ale rozběh ve špatném terénu, pokud jsou například blokovány kola. V takovém případě se nikdy nesnažte auto rozjet přidáním plynu na maximum na dobu více než pár vteřin. Musíte si uvědomit, že veškerý proud procházející motorem se za ten čas bez otáčení přemění na teplo !!!
Běžný provoz
Motor je komponent náchylný na různé nečistoty a nikdy není plně uzavřen! Přes větrací otvory se do něj mohou dostat různé menší a větší nečistoty. Malé mohou zvýšit tření rotoru, ale velké ho i mechanicky poškodit. Malé nečistoty víte z motoru vyfoukat stlačeným vzduchem, větší vytáhnout větracími otvory. Pozor je třeba dát i na malé kovové části, které mohou zapadnout do motoru a zůstat na permanentním magnetu. Samotnou tématem je pak poškození vodou, která může způsobit korozi motoru.
Samozřejmé je, že při ježdění v kryté hale by se měl motor nejlépe. Model auta nebo lodi si však nikdo z nás nekupoval na vystavení do poličky. Motor je komponent s omezenou životností, kterou ovlivníte ve velké míry právě vy. Ať už stylem jízdy, podmínkách a terénu ve kterém budete jezdit a samozřejmě údržbou. Základním pravidlem by mělo být, že po jízdě v terénu nikdy nezůstane v motoru voda ani jiné velké nečistoty. I přes označením výrobců o odolnosti a vodotěsnosti auta vám model bez správné údržby dlouho nevydrží. Ježdění po loužích je fajn, na potápění si raději postavte ponorku a jízdu v bahně raději úplně vynechejte. Dobrá péče o motor zahrnuje také péči o zbytek pohonné soustavy. Například namotaná tráva na hřídelích kol nebo tření v nenamazaných diferenciálech zbytečně zatěžuje motor.
