Úvod
Všetky vaše RC modely a ich jednotlivé komponenty vyžadujú čas od času viac, alebo menej náročnú údržbu. DC Motory patria medzi komponenty, ktoré potrebujú pravidelnú údržbu. Ich životnosť ňou môžete citeľne predĺžiť, no jej zanedbaním aj skrátiť.
Jednosmerné elektromotory, inak označované aj ako DC a kefkové (z angl. brushed), sú staršie a dnes ich nájdete hlavne v RC lodiach, lacnejších autách a iných lacnejších jazdiacich modelov. Okrem toho sa umiestňujú do skoro všetkých RC hračiek. Dôvodom je nižšia cena a jednoduchosť prevádzky.
Pokiaľ chcete zistiť, aký motor má váš model, tak sa stačí pozrieť na počet napájacích káblov – jednosmerné motory ich majú vždy dva. Okrem nich poznáme aj striedavé elektromotory. Tie sa odlišujú konštrukciou a spôsobom fungovania. V tomto blogu sa budeme zaoberať iba jednosmernými.
Princíp fungovania
Elektromotory sú komponenty v ktorých sa elektrická energia z akumulátora premieňa na mechanickú energiu. Využívajú pri tom princípy elektromagnetizmu. Elektromotory sa skladajú z dvoch hlavných častí, rotoru a statoru. Stator je tá časť motoru, ktorá sa počas chodu neotáča a za ktorú je motor pripevnený k modelu. Rotor je časť motoru, ktorá vykonáva otáčavý pohyb. Otáčanie motora umožňujú dve magnetické polia. Prvé, statické, vytvára trvalý magnet. Druhé vzniká okolo cievok v motore a periodicky sa mení. Výsledné sily medzi týmito dvoma magnetickými poľami spôsobia, že sa motor začne otáčať.
Statické magnetické pole vytvára trvalý magnet nalepený na vnútornom obvode plášťa motora (stator). V strede motora je umiestnený na hriadeli rotor s cievkami. Elektrický prúd sa tak musí presunúť na otáčajúci sa rotor z pevne umiestnených napájacích káblov pripevnených k vonkajšiemu plášťu motora. Tento prenos zabezpečujú dve súčiastky: komutátor a uhlíky. Komutátor je valček s vodivými kontaktnými plochami na rotore. Na tieto vodivé plochy sú napojené cievky elektromotora. Uhlíky dosadajú na komutátor a vytvárajú tak elektrický kontakt medzi napájacími káblami na nepohyblivom statore a cievkami rotora.
Vďaka tomu, že je komutátor rozčlenený na viacero kontaktov sa pri jeho otáčaní dostáva prúd periodicky do rôznych cievok rotora. Tým vzniká v motore periodicky sa meniace magnetické pole a rotor sa otáča.
Zábeh
Správne fungovanie motora bude do veľkej miery závisieť od dobrého kontaktu uhlíkov s komutátorom. Každý elektrický vodič motora kladie prechádzajúcemu prúdu odpor, no iba v cievkach motora sa prúd premieňa na otáčavý pohyb. Odpor vznikajúci na iných miestach motora znižuje výkon motora, premieňa sa na teplo a môže motor poškodiť. Pre kontakt uhlíkov a komutátora tak platí, že čím väčšia bude ich kontaktná plocha, tým menšie straty vzniknú pri prechode prúdu.
Prečo je to také dôležité? Vo výrobe sa do motorov osadzujú nové uhlíky. Na komutátor sú síce pritláčané pružinami, no dosadajú naň iba malou plochou. Pri prvom zapnutí vzniká v mieste ich kontaktu horúci elektrický oblúk, ktorý spolu s trením o komutátor uhlíky postupne obrúsi do vhodného tvaru. Pri tomto procese sa zväčší kontaktná plocha, elektrický prúd začne prechádzať väčšou plochou uhlíkov, elektrický oblúk nebude taký intenzívny a obrusovanie uhlíkov sa výrazne spomalí.
Svoj model by ste preto nikdy nemali na prvej jazde preťažovať! Povrh uhlíkov sa pri tom nemusí obrúsiť rovnomerne a vzniknú na ňom nerovnosti. Prvý akumulátor by ste mali s modelom vyjazdiť rovnomerne s rýchlosťou maximálne do polky plynu. Stačí teda jazdiť konštantnou rýchlosťou po jednoduchej dráhe bez zbytočného zastavovania. Uhlíkom tým dáte čas na to, aby sa správne usadili.
Zadretie motora
Ak kladieme otáčajúcemu sa motoru odpor, tak sa prúd prechádzajúci motorom zvyšuje. Zároveň tak stúpa aj výkon motora. Preťažením motora, teda zvýšením výkonu nad výrobcom udávanú maximálnu hodnotu riskujeme zadretie motora.
Čo sa presne pri zadretí stane? Maximálny výkon motora je výkon, pri ktorom vie motor spoľahlivo a s dobrou účinnosťou premeniť elektrickú energiu na mechanickú. Pre tento výkon je navrhnuté vinutie motora. Pri väčšom zvýšení výkonu motor nevie energiu efektívne premieňať na otáčavý pohyb rotora a tá sa začne vo vinutí premienať na teplo. Motor sa začne prehrievať, v extrémnom prípade sa poruší izolácia vinutia cievok a v motore nastane skrat. Pri takejto záťaži sa môže poškodiť a zhorieť aj samotný regulátor.
Najväčší prúd motorom prechádza pri rozbehu - rotor sa vtedy neotáča, ventilátor motora (býva inštalovaný v niektorých motoroch na rotore) stojí. Motor tak vtedy musí prekonať statické trenie celej pohonnej sústavy bez aktívneho chladenia. Bežne trvá rozbeh pár desatín sekundy, problémom je ale rozbeh v zlom teréne, ak sú napríklad blokované kolesá. V takom prípade sa nikdy nesnažte auto rozbehnúť pridaním plynu na maximum na dobu viac ako pár sekúnd. Musíte si uvedomiť, že všetok prúd prechádzajúci motorom sa za ten čas bez otáčania premení na teplo!!!
Bežná prevádzka
Motor je komponent náchylný na rôzne nečistoty a nikdy nie je plne uzavretý! Cez vetracie otvory sa doň môžu dostať rôzne menšie a väčšie nečistoty. Malé môžu zvýšiť trenie rotora, no veľké ho aj mechanicky poškodiť. Malé nečistoty viete z motora vyfúkať stlačeným vzduchom, väčšie vytiahnuť vetracími otvormi. Pozor treba dať aj na malé kovové časti, ktoré môžu zapadnúť do motora a zostať na permanentnom magnete. Samotnou témou je potom poškodenie vodou, ktorá môže spôsobiť koróziu motora.
Samozrejmé je, že pri jazdení v krytej hale by sa mal motor najlepšie. Model auta alebo lode si však nikto z nás nekupoval na vystavenie do poličky. Motor je komponent s obmedzenou životnosťou, ktorú ovplyvníte vo veľkej miery práve vy. Či už štýlom jazdy, podmienkach a teréne v ktorom budete jazdiť a samozrejme údržbou. Základným pravidlom by malo byť, že po jazde v teréne nikdy nezostane v motore voda ani iné veľké nečistoty. Aj napriek označeniam výrobcov o odolnosti a vodotesnosti auta vám model bez správnej údržby dlho nevydrží. Jazdenie po mlákach je fajn, na potápanie si radšej postavte ponorku a jazdu v bahne radšej úplne vynechajte. Dobrá starostlivosť o motor zahŕňa aj starostlivosť o zvyšok pohonnej sústavy. Napríklad namotaná tráva na hriadeľoch kolies, alebo trenie v nenamazaných diferenciáloch zbytočne zaťažuje motor.
