DC-motorer er overalt.
De omdanner den elektriske/magnetiske energi, der genereres af ledninger, der fører strøm i magnetfeltet, til bevægelse og optræder i forskellige elektriske apparater og applikationer, f.eks.
, De findes i små ventilatorer, loftsventilatorer, luftrensere, svejserøgfælder, firkantede fly, små helikoptere og andre droner, manuelle
håndholdte roterende værktøjer, rundsave, bor, drejebænke, slibemaskiner, biler, robotter (
De kan rotere dæk eller flytte robotarme osv. )
Akvarieluftpumper, producentprojekter og mange andre områder.
Den mest populære motor har normalt en cirkulær aksel, eller \'d \'-formet (dvs.
flad på den ene side)
flad på begge sider eller gear (dvs.
få gearet til at skære direkte ind i akslen eller installere det på akslen).
For eksempler på disse populære aksestile, se billeder.
Selvom motoren kan køre fra DC, AC, i tilfælde af at køre en General Motors fra DC og AC, diskuterer denne vejledning kun DC-motoren i detaljer.
Strøm og magnet går hånd i hånd
, for det er umuligt uden en anden.
Som det kan ses på billedet, flytter strømmen gennem ledningen kompasnålen, hvilket skyldes, at strømmen gennem ledningen skaber et magnetfelt omkring ledningen.
Den danske fysiker Hans Christian Oster opdagede denne sammenhæng mellem elektricitet og magnetisme i år 00-tallet. [
Nogle interessante, men uvigtige oplysninger: \'O\' i navnet vist her kan bruges med stort dansk O (dvs. , Ø)
Nogle gange tænker folk på hans navn som ø rsted].
De magnetiske egenskaber, der genereres af strømmen, der løber gennem en ledning, er svage.
Hvis denne ledning er viklet i online-cirklen, vil magnetfeltet blive stærkere.
Hvis denne spole er viklet rundt om ferritlegemets kerne, vil dens magnetfelt blive stærkere.
Hvis vi husker tiltrækningen til polmagneter og afskaffelsen af lignende poler, er teorien om DC-motorer ikke så svær at forstå.
DC-motorens arbejdsprincip er at få strømmen til at løbe gennem rotorens poler og dermed skabe et magnetfelt, som påvirkes af et andet magnetfelt, der tiltrækker rotorens magnetfelt.
Interessant nok er det modsatte sandt.
Det vil sige, når motoren roterer, producerer vekselvirkningen af magnetfeltet spænding.
Dette kan ses i videoen ovenfor
Drej stepmotorens spænding og tænd LED'en, dvs.
, Hvor motoren bruges som generator.
I denne tutorial vil vi diskutere flere typer DC-motorer: kontinuerlig DC-motor, gearmotor, DC-servomotor, Coreless DC-motor, vibrationsmotor og DC-trinmotor, selvom der er mange andre typer motorer, er disse nok de mest populære for Arduino-brugere.
Motoren er en enhed, der kan overføre bevægelse. e.
Tag handling på vores projekt
Du kan se to af mine tidligere instruktioner: \'personlig, bærbar, letvægts, aircondition: et billigt og effektivt gør-det-selv-projekt\', \'fremstilling af hypnotiserede diske ved hjælp af Arduino og små jævnstrømsmotorer \'.
De giver eksempler på DC-motorer, der bruges i Arduino-projekter.
Nogle andre Arduino-projekter, der bruger motorer, har BlackStar Vveks \'Arduino-baserede humanoide robot, der bruger servomotorer\', link2-thepast\'Arduino K'Nex Motors\', og så videre.
Faktisk kan der findes mange instruktioner til brug af Arduino og en eller flere motorer.
Heldigvis behøver vi for DC-motoren, der bruges af producenten, ikke bekymre os for meget om spændingen (
Mens vi skal sikre, at motoren fungerer under vores eksisterende spænding) eller strøm (
Selvom vi skal sørge for, at vi har en kontakt til at håndtere motorens strøm, da strømmen af motoren normalt er mere end den tilgængelige strøm, f.eks.
Fra Arduino digitale eller analoge ben).
Vores hovedfokus på motoren er hastighed og drejningsmoment.
Motorens hastighed måles, forskellen er, at når vi måler bilens hastighed ved en time mil eller en time kilometer, rotationshastigheden pr. minut (RPM)
eller radian/sekund.
, 3.000 RPM eller 450 rad/sekund.
Bemærk, at dette kun er to eksempler på motorhastighed.
De betyder ikke, at 3.000 RPM er lig med 450 rad/sek. det er det ikke.
Heldigvis er det nemt at skjule fra RPM til radian/sek eller grader/SEC eller det modsatte.
Hastigheden er angivet med det græske bogstav omega.
Sir Newtons anden bevægelseslov er, at kraften er lig med massen ganget med accelerationen, og kraften og accelerationen er i retningen, selvom massen ikke er i retningen.
Moment er \'drejet/drejet effekt \'.
Newton bruges ofte til kraft (N)
Når vi gange kraften med længden, får vi drejningsmomentet. g. , Newton-meter (Nm), Newton-centimeter (N-cm) eller ounce-tommer (oz-in).
I motoren er drejningsmomentet altid tangent til cirklen centreret på akslen, I. E. e.
Den er vinkelret på diameteren.
Symbolet, der angiver drejningsmomentet, er det græske bogstav tau, τ med små bogstaver, og frekvensen af det engelske store bogstav T er lavere.
Databladet for DC-motoren angiver normalt hastigheden, Radian eller grad/sekund.
Drejningsmoment er normalt præsenteret i flere former i databladet (f.eks.
spidsmoment og gearmoment (
mere vil blive introduceret senere)
Nominelt drejningsmoment osv.
DC-motordatabladet er normalt meget omfattende, og andre motorparametre er også tilvejebragt.
Det skal bemærkes, at motoren kan have den samme effektkapacitet, men hastigheden og drejningsmomentet er anderledes end motorens kvalitet
se for information om motoren nedenfor).
og vægt er forskellige
i uformelle samtaler
For eksempel, på månen, er massen af en motor den samme som på jorden, men dens vægt vil være anderledes.
,
e
statoren
.
De er alle roterende dele af centret.
Som navnet antyder, er statoren statisk, hvilket giver et magnetfelt omkring rotoren (
Hvis statoren er lavet af en permanent magnet,
er statormagneten feltmagneten,
fordi magnetfelterne forbliver på et konstant niveau
Motorer.
Hvis statoren er lavet af en magnet, kaldes spolen, der bruges til at producere et sådant magnetfelt, en feltvikling eller feltspole.
to dele af den typiske børstemotor er The Changer og børsten/kontakten
De resterende
\'børste\' til skifteren, men den rigtige børste er ikke almindelig,
men disse enheder kaldes stadig børstemotorer,
og har normalt en længere levetid end det udstyr, de indeholder,
men den børsteløse motor kan også bruges i dag, og der kan opstå gnister, når børsten/kontakten er tændt
børstemotoren er lave og bruges normalt til producentens projekt,
men det er vigtigt at vide, om deres rotorer roterer i bøsningen eller kuglelejet, fordi bøsningen har en kortere levetid
Fremstillingsomkostningerne
for
til statoren,e ,
på statormagnetfeltet, er der næsten ingen
momentum af rotoren, der skubber den til at fortsætte med at rotere
I en ret vinkel
del af statormagnetfeltet, modtagereffekten
I de fleste arbejdende DC-motorer (
Se vedhæftede billeder)
til
Generelt set, jo mere spolen er, jo større er drejningsmomentet, men jo langsommere er hastigheden
spole
at rotere kontinuerligt efter behov for at ændre polariteten. Omformeren
er normalt kun en simpel cylinder med et isolationsgab mellem kontakterne, hvilket gør det muligt at tilslutte det ledende element til DC-strømforsyningen igen (
se vedhæftede fotos.
Det vil sige, at
omformeren er forbundet med DC-strømforsyningen på den lille kontakt).
stator, et eksempel kan ses på vedlagte foto
I andre små jævnstrømsmotorer og mange store jævnstrømsmotorer magnetiseres statoren af samme strømforsyning som rotoren.
kan ske på en af to måder: parallel (
Produktion af shuntmotor)
eller kontinuerlig produktion af seriemotorer. Dette
Dette
mellemrum
kaldes \'luftspalten\' mellem de to \'.
De fleste motorer roterer, men der er motorer, hvor rotationsbevægelsen konverteres til lineær bevægelse.
Disse enheder kaldes \'lineære motorer\' eller \'lineære aktuatorer (
Selvom aktuatoren kan få energi fra andre kilder end DC)\'.
De fleste af producentens motorer, der bruges i det, har mindre end P-
s projekter
. 1 hestekræfter. Se et billede af den adskilte
. De to permanente magneter
lille kontinuerlige DC- motor her
'
transistorer blev brugt
kan nemt ses på yderligere fotos af motoren. 2N2222
her, som koster mindre end $ 20 hver.
, der udgør stator, rotor/statoren og spolen,
nemt tænde og slukke for
Det vedhæftede billede er
den nødvendige motorstrøm
De fungerer som afbrydere, og i projektet præsenteret her, kan 2N2222
. Datatabellen for denne transistor kan være i f.eks. transistor.
er MOSFET Vi kan også bruge mekaniske enheder som relæer, eller
også P2N2222 eller pn222222
lavere pris i 2N2222-92 emballage, ikke den originale metal18 pakke. I denne konfiguration kaldes 2N2222/2N2222
hvis du ikke behøver at køre en simpel switch fra Arduinoen
N-
RFP30N06LE Channel (
P30NO6LE, P30N06)
Når afløbsflangen på MOSFET'en er korrekt forbundet til metalradiatoren, kan MOSFET'en
håndtere strømme over 30 ampere. Denne N- Kanalen MOSFET kan drives fra Arduino og er nyttig til store
. mere. En anden mulighed
jo højere strømstyrke strømmer 2- og transmitteren. base- og transmitterstifter For denne pnp
jævnstrømsmotorer, og
er større end flowet mellem dens base og emitter. Den er placeret
-transistor, når basisstiften er indstillet til at tænde for transistoren,
som i dette projekt, tillader transistorkontakten, at strømmen mellem kollektor- og emitterstifterne på 2N2222
den få mikrosekunder, kan den producere en ret høj spænding over et spændingsområde på 100 volt, nok til at beskadige transistoren.
i
i den modsatte retning af den normale strøm, så der er normalt
ingen strøm gennem
Måden alle DC-motorer fungerer på er
bund og grund ens. Så når du bruger dem med Arduino, transistor, BJP eller relæ osv.
håndtere den ekstra strøm, der kræves af motoren , og
kan forsynes fra
,
f.eks stiften til Arduinoen
motor. [
Motoren, der bruges her
har du brug for en afbryder, der kan
USB til ca
, er mindre end den strøm, der leveres af Arduino 5 v-strømforsyningen, men hvis du bruger en større motorstrøm, skal du bruge en strømforsyning
gradvist bremse ned til fuld stop
ved hjælp af digital pin 6, som kan håndtere pulsbredde
Efter 5 sekunders motordrift, skal du
-modulationen (PWM). at sænke motorens hastighed
og falde i trin på 3, indtil den når 0.
, der er tilgængelig på Arduinoen ]
Brugen af PWM gør det muligt for os at simulere spændingen
mulighed
mellem 0 og 5 v. På et tidspunkt er den analoge spænding til motoren for lav til at dreje motoren , PWM-driftscyklussen er for lav til at aktivere motoren. da motoren ikke er roteret her, ikke en snoet wire, fordi den giver os
kan
trin
,
den
for nemt at se dens handling, når motorens rotation afbalanceres, fordi den giver en bedre motorbalance end en asymmetrisk wire. Men hvis du ikke har en propel, vil den snoede wire give de relevante resultater. indeholder den vibrerende motors
motoren
ubalancerede
En
få
belastning på
rød LED
Synlig i video)
motoren til at vibrere.
fuld
til
(
Med motorens hastighed tændes og slukkes den
5000 Int delay3 = 50 high); delay2); af DC-motoren vil ikke være
nedlukning. Dette gøres i
30 linjers kode og kan ses
6 Int led pin =
her . /Fade
LED'en i henhold til motorens hastighed =
\'(
Se ovenfor ,
komplet. Teorien bag broen H er enkel og let at forstå. Den får sit navn fra konfigurationen af dens hovedkomponenter: 4 koblingselementer og en jævnstrømsmotor, som kan stå med store bogstaver \'
h
strømmen i en retning
fra S2 S4 er tændt, strømmer strømmen fra motoren
mens S2 og S3 forbliver tændt, strømmer
til jorden i modsat retning ( Se vedlagte fotos, der fungerer som en konstant på Switch e. Bemærk, at disse kontakter skal slås fra på samme tid til S1 og S2 S2 har ingen effekt, når
og S4 forbliver tændt, fordi S1 og S2 er forbundet
til den samme positive spænding,
S3
og der
er derfor ingen strøm, mens vi holder S1 og S2 åbne,
S3 og S2, vil afbryderen S1 og S2 stoppe. Switchelementet kan
er situationen ens, i hvilket tilfælde både S3 og S4 er forbundet til
jorden, hvis strømmen ikke er slukket gennem motoren,
også være et relæ, et andet mekanisk element eller en solid state-enhed, såsom en bipolar
(BJT'er), eller metaloxid-halvleder-felteffekttransistorer
som f.eks .
H-broer er koblingselementet en solid-state-enhed, som regel en mosfet, som er den fordel, som BJT kan skifte til belastning, mens
junction-transistor
(MOSFET'er) I de fleste moderne
på hvert koblingselement, og ledningen på dioden vender mod den
kun en lille mængde strøm er nødvendig for at tænde den I praksis placeres dioden
bruger integrerede kredsløb (IC'er) ,
kontinuerlige
BJT'er, mosfet, H-bridging boards
positive spænding.
jævnstrømsmotorer
Gearmotorer bruges normalt til at reducere omdrejninger (
For eksempel et kort baseret på L298 IC vist ovenfor at drive stepmotorer. De fleste
på 1.000 omdr./min.
kører typisk med en hastighed
hastigheder) Mindre end 1.000, og det er nemt at
finde gearmotoren med en
Som
navnet antyder, bruger de gearkombinationen til at sænke gearkombinationen mere være. Hastigheden, formen og størrelsen af
DC gearmotoren Det
anden
end 1.000 RPM, tillader
hastighed på mindre end 100.
er svært for dem ikke at nyde et ur, såsom et analogt ur. For eksempel, den
decelerationsgearet
sænkes
at rotationen af outputtet er meget langsommere ved lavt
omdrejningsmoment. Faktisk øges drejningsmomentet, når hastigheden
. winches, conveyor belts. They can
change direction. Just swap
the lead to the motor) Rotate at different speeds and stop quickly. They are often found in robots. g. , robot cars. Warning: efforts to
run
the voltage range may damage the motor. The voltage
the motor above or below
the touch feels hot, the voltage may be too high. Gear Motors can
may be too low if the motor does not turn, and if
usually be identified as their axis of rotation er normalt ikke på linje med hovedmotoren, hvilket giver plads til gearene, men ikke
øges motorens hastighed som regel (Se
vedhæftede video her er spændingsområdet
fra 2-17 volt, desto hurtigere roterer gearmotoren ved at bruge den laveste hastighed).
altid (Se billederne,
er nogle mindre ændringer i indgangsspændingen. Den sidste video er, at 12 v gearmotoren kører på mindre end 12 v, så den kører lidt langsommere, end den gør, når den er
på
12 v. Hvis du er på dette tidspunkt, så vil du gerne have en grundlæggende forståelse af nogle af de vigtigste elementer i DC-motoren, der er dækket i denne vejledning, og hvis du kan lide dette. du vil måske fortsætte ved at læse den anden del, som kan være indlysende, selv om denne vejledning er opdelt i tre dele, bare \'ridset overfladen af DC-motoren \'. tutorial eller har forslag til, hvordan jeg kan forbedre denne tutorial eller andre dele af vejledningen, jeg er glad for at høre fra dig.
