Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος είναι παντού.
Μετατρέπουν την ηλεκτρική/μαγνητική ενέργεια που παράγεται από καλώδια που μεταφέρουν ρεύμα στο μαγνητικό πεδίο σε κίνηση και εμφανίζονται σε διάφορες ηλεκτρικές συσκευές και εφαρμογές, π.χ.
, Υπάρχουν σε μικρούς ανεμιστήρες, ανεμιστήρες οροφής, καθαριστές αέρα, παγίδες καπνού συγκόλλησης, τετράγωνα αεροσκάφη, μικρά ελικόπτερα και άλλα drones, χειροκίνητα
εργαλεία χειρός, στρογγυλά πριόνια, τρυπάνια, τόρνους, τριβεία, αυτοκίνητα, ρομπότ (
Μπορούν να περιστρέψουν ελαστικά ή να μετακινήσουν βραχίονες ρομπότ, κ.λπ.) .
περιστροφικά
Ο πιο δημοφιλής κινητήρας έχει συνήθως κυκλικό άξονα ή σχήματος \'d \' (δηλαδή
επίπεδο στη μία πλευρά)
Επίπεδο και στις δύο πλευρές ή γρανάζι (δηλαδή
, κάντε το γρανάζι να κοπεί απευθείας στον άξονα ή τοποθετήστε το στον άξονα).
Για παραδείγματα αυτών των δημοφιλών στυλ αξόνων, δείτε φωτογραφίες.
Παρόλο που ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί από DC, AC, στην περίπτωση λειτουργίας ενός General Motors από DC και AC, αυτό το σεμινάριο εξετάζει μόνο τον κινητήρα DC λεπτομερώς.
Ρεύμα και μαγνητικό πάνε χέρι-χέρι
, γιατί είναι αδύνατο χωρίς άλλο.
Όπως φαίνεται από τη φωτογραφία, το ρεύμα μέσω του σύρματος κινεί τη βελόνα της πυξίδας, γεγονός που οφείλεται στο ότι το ρεύμα μέσα από το σύρμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο.
Ο Δανός φυσικός Hans Christian Oster ανακάλυψε αυτή τη σύνδεση μεταξύ του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού το έτος 00 s. [
Μερικές ενδιαφέρουσες αλλά ασήμαντες πληροφορίες: Το \'O\' στο όνομα που εμφανίζεται εδώ μπορεί να χρησιμοποιηθεί με κεφαλαίο δανέζικο O (δηλαδή, Ø)
Μερικές φορές οι άνθρωποι θεωρούν το όνομά του ως ø rsted].
Οι μαγνητικές ιδιότητες που δημιουργούνται από το ρεύμα που διαρρέει ένα σύρμα είναι αδύναμες.
Εάν αυτό το καλώδιο τυλιχτεί στον διαδικτυακό κύκλο, το μαγνητικό πεδίο θα γίνει ισχυρότερο.
Εάν αυτό το πηνίο τυλιχτεί γύρω από τον πυρήνα του σώματος φερρίτη, το μαγνητικό του πεδίο θα γίνει ισχυρότερο.
Αν θυμηθούμε την έλξη προς τους μαγνήτες πόλων και την κατάργηση παρόμοιων πόλων, η θεωρία των κινητήρων συνεχούς ρεύματος δεν είναι πολύ δύσκολο να κατανοηθεί.
Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα συνεχούς ρεύματος είναι να κάνει το ρεύμα να ρέει μέσα από τους πόλους του ρότορα, δημιουργώντας έτσι ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο επηρεάζεται από ένα άλλο μαγνητικό πεδίο που έλκει το μαγνητικό πεδίο του ρότορα.
Είναι ενδιαφέρον ότι το αντίθετο ισχύει.
Δηλαδή, όταν ο κινητήρας περιστρέφεται, η αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου παράγει τάση.
Αυτό φαίνεται στο παραπάνω βίντεο
Γυρίστε την τάση του βηματικού κινητήρα και ανάψτε το LED, π.χ.
, Όπου ο κινητήρας χρησιμοποιείται ως γεννήτρια.
Σε αυτό το σεμινάριο θα συζητήσουμε διάφορους τύπους κινητήρων συνεχούς ρεύματος: κινητήρα συνεχούς ρεύματος συνεχούς ρεύματος, κινητήρα μετάδοσης κίνησης, σερβοκινητήρα συνεχούς ρεύματος, κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς πυρήνα, κινητήρα δόνησης και βηματικού κινητήρα συνεχούς ρεύματος, αν και υπάρχουν πολλοί άλλοι τύποι κινητήρων, αυτοί είναι ίσως οι πιο δημοφιλείς για τους χρήστες του Arduino.
Ο κινητήρας είναι μια συσκευή που μπορεί να μεταδώσει κίνηση. μι.
Αναλάβετε δράση στο έργο μας
Μπορείτε να δείτε δύο από τις προηγούμενες οδηγίες μου: \'προσωπικό, φορητό, ελαφρύ, κλιματισμό: ένα φθηνό και αποτελεσματικό έργο DIY\', \'κατασκευή υπνωτισμένων δίσκων χρησιμοποιώντας Arduino και μικρούς κινητήρες DC \'.
Παρέχουν παραδείγματα κινητήρων συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιούνται σε έργα Arduino.
Ορισμένα άλλα έργα Arduino που χρησιμοποιούν κινητήρες έχουν το \'Ανθρωποειδές ρομπότ βασισμένο σε Arduino με χρήση σερβοκινητήρων\' του BlackStar Vvek, το \'Arduino K'Nex Motors\' του link2-thepast και ούτω καθεξής.
Στην πραγματικότητα, μπορείτε να βρείτε πολλές οδηγίες για τη χρήση του Arduino και ενός ή περισσότερων κινητήρων.
Ευτυχώς, για τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιεί ο κατασκευαστής, δεν χρειάζεται να νοιαζόμαστε πολύ για την τάση (
Ενώ πρέπει να βεβαιωθούμε ότι ο κινητήρας λειτουργεί με την υπάρχουσα τάση μας) ή το ρεύμα (
Αν και πρέπει να βεβαιωθούμε ότι έχουμε διακόπτη για να χειριζόμαστε το ρεύμα του κινητήρα, καθώς το ρεύμα του κινητήρα είναι συνήθως μεγαλύτερο από το διαθέσιμο ρεύμα.
.
Η κύρια εστίασή μας στον κινητήρα είναι η ταχύτητα και η ροπή.
Η ταχύτητα του κινητήρα μετριέται, η διαφορά είναι ότι όταν μετράμε την ταχύτητα του αυτοκινήτου σε ένα ωριαίο μίλι ή ένα ωριαίο χιλιόμετρο, η ταχύτητα περιστροφής ανά λεπτό (RPM)
Ή ακτίνιο/δευτερόλεπτο.
, 3.000 RPM ή 450 rad/δευτερόλεπτο.
Σημειώστε ότι αυτό είναι μόνο δύο παραδείγματα ταχύτητας κινητήρα.
Δεν εννοούν ότι 3.000 RPM ισούται με 450 rad/sec. δεν είναι.
Ευτυχώς, είναι εύκολο να κρυφτείς από RPM σε radian/sec ή μοίρες/SEC ή το αντίθετο.
Η ταχύτητα υποδεικνύεται με το ελληνικό γράμμα ωμέγα.
Ο δεύτερος νόμος της κίνησης του Sir Newton είναι ότι η δύναμη είναι ίση με τη μάζα πολλαπλασιαζόμενη με την επιτάχυνση, και η δύναμη και η επιτάχυνση είναι στην κατεύθυνση, αν και η μάζα δεν είναι στην κατεύθυνση.
Η ροπή είναι \'συστραμμένη/στρεφόμενη ισχύς \'.
Ο Νεύτωνας χρησιμοποιείται συχνά για δύναμη (Ν)
Όταν πολλαπλασιάζουμε τη δύναμη με το μήκος, παίρνουμε τη ροπή. σολ. , Νιούτον μέτρα (Nm), Νιούτον εκατοστά (N-cm) ή ουγγιές-ίντσες (oz-in).
Στον κινητήρα, η ροπή είναι πάντα εφαπτομένη στον κύκλο με κέντρο τον άξονα, I . E. e.
Είναι σε ορθή γωνία ως προς τη διάμετρο.
Το σύμβολο που υποδεικνύει τη ροπή είναι το ελληνικό γράμμα tau, τ με πεζό, και η συχνότητα του αγγλικού κεφαλαίου γράμματος T είναι μικρότερη.
Το φύλλο δεδομένων του κινητήρα DC συνήθως παρέχει την ταχύτητα, το Radian ή το βαθμό/δευτερόλεπτο.
Η ροπή συνήθως παρουσιάζεται με πολλές μορφές στο φύλλο δεδομένων (π.χ.
αιχμής και ροπή μετάδοσης (
θα παρουσιαστούν αργότερα) Ονομαστική
κ.λπ.
ροπή
το βάρος του είναι διαφορετικό .
ροπή
Η ποιότητα και το βάρος διαφέρουν,
Περισσότερα
για παράδειγμα, στο φεγγάρι, αλλά
Είναι όλα περιστρεφόμενα μέρη του κέντρου, το οποίο παρέχει ένα μαγνητικό πεδίο
ή πηνίο
για την παραγωγή ενός τέτοιου μαγνητικού πεδίου
γύρω από τον ρότορα, ο μαγνήτης του στάτορα είναι ο μαγνήτης
Οι επαφές του κινητήρα DC \'brush\' στον εναλλάκτη, αλλά η πραγματική βούρτσα δεν είναι συνηθισμένη
μαγνήτη, το πηνίο που χρησιμοποιείται
Εάν ο στάτορας είναι κατασκευασμένος από
πεδίου
έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τον εξοπλισμό που περιέχουν Το κόστος κατασκευής
ονομάζεται περιέλιξη πεδίου
, αυτές οι συσκευές εξακολουθούν να ονομάζονται κινητήρες με βούρτσα και συνήθως
του κινητήρα βούρτσας
περιέλιξη
κινείται
Η
είναι χαμηλό και χρησιμοποιείται συνήθως για το έργο του κατασκευαστή, ωστόσο, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε αν οι ρότορες τους περιστρέφονται στον δακτύλιο ή στο ρουλεμάν, επειδή ο δακτύλιος έχει μικρότερη διάρκεια ζωής
ορθογώνια ως προς τον στάτορα,
μαγνητικό πεδίο του στάτορα, η ορμή
σε ορθή γωνία ως προς το
τόσο
π.χ.,
μεγαλύτερη
η
του ρότορα συνήθως τον ωθεί να
περιστρέφεται για να ξεπεραστεί αυτό το \'ελάττωμα\', ένας δεύτερος δυναμικός κύκλος είναι πάντα ο δυναμικός του . Όταν ο ρότορας βρίσκεται στο ισχυρό τμήμα του μαγνητικού πεδίου του στάτορα, η ισχύς λήψης στους περισσότερους κινητήρες συνεχούς ρεύματος (Βλέπε συνημμένες φωτογραφίες) Υπάρχουν πολλά πηνία που αντισταθμίζουν το ένα το άλλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση,
είναι
ροπή
στρέψης
μετατροπέας
,
\
το οποίο επιτρέπει στο πηνίο του ρότορα να περιστρέφεται συνεχώς για να αλλάξει η πολικότητα
έτσι ώστε
,
περιστραφεί εύκολα . Αυτό το
'βούρτσα\' στον εναλλάκτη Υπάρχει ένας χώρος μεταξύ του ρότορα και του στάτορα
κινητήρες
ο ρότορας να μπορεί να
περισσότεροι
Οι
DC
)
Επειδή
διάστημα ονομάζεται \'διάκενο αέρα\' μεταξύ των δύο \'.
είναι περιστρεφόμενοι, αλλά υπάρχουν κινητήρες όπου η περιστροφική κίνηση μετατρέπεται σε γραμμική κίνηση.
Δείτε
\'.
Οι περισσότεροι κινητήρες που χρησιμοποιούνται στο έργο του κατασκευαστή είναι υποτροφοδοτούμενοι (FHP)
έχουν λιγότερο από 1 ίππο.
μια εικόνα του αποσυναρμολογημένου μικρού συνεχούς κινητήρα συνεχούς ρεύματος εδώ.
Οι δύο μόνιμοι μαγνήτες που συνθέτουν τον στάτορα, τον ρότορα/στάτορα και το πηνίο μπορούν εύκολα να φανούν σε πρόσθετες φωτογραφίες του κινητήρα.
ρεύμα συνεχούς ρεύματος 4ma ή 20 με τη χρήση τυπικών κινητήρων DC Ψηφιακές ακίδες Arduino
ο
περιορισμός δεν είναι πρόβλημα κατά τη χρήση ενός κινητήρα DC
Παρέχεται
καλύτερο
Η τάση μεταξύ του πομπού και της βάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 6.
, βεβαιωθείτε ότι διατηρείτε την τάση σας κάτω από
Αυτός
Επομένως
αυτού
το μέγιστο, διαφορετικά
του
έχετε τον κίνδυνο να καταστρέψετε το τρανζίστορ. pn22222 Είναι σημαντικό να ελέγξετε το φύλλο δεδομένων για μια συγκεκριμένη έκδοση
και το
αυτό
Μπορεί
τρανζίστορ για να διασφαλίσετε τη μέγιστη αποδεκτή τάση
να
θερμοκρασίες έως και 5A
χειριστεί
ρεύμα από τη βάση σε έναν εκπομπό, όχι περισσότερο διασκορπιστεί με ασφάλεια και το τρανζίστορ TIP120 που συμπληρώνει θα λειτουργήσει.
εάν θερμανθεί σωστά. πάνω από 30 αμπέρ Αυτό το MOSFET μπορεί να κινηθεί από το Arduino
και είναι χρήσιμο
να είναι μεγαλύτεροι από τη ροή μεταξύ της βάσης και του εκπομπού Μια δίοδος 1N4001 τοποθετείται στις δύο ακίδες
για μεγάλους κινητήρες συνεχούς ρεύματος. Οι ακροδέκτες εκπομπών του 2N2222
η γραμμή στη δίοδο
το κανονικό ρεύμα, επομένως δεν παρέχεται ρεύμα
προκαλέσει
είναι
του κινητήρα και
στραμμένη προς την αντίθετη κατεύθυνση από
μέσω της διόδου 1N4. Το μαγνητικό πεδίο του κινητήρα είναι απενεργοποιημένο, εάν δεν γνωρίζετε τη θέση της διόδου, είναι δύσκολο να την τοποθετήσετε σωστά, καθώς εάν η διαμόρφωσή της θα εκτρέψει το ρεύμα προς τον κινητήρα και ο κινητήρας δεν θα περιστραφεί, ενώ αυτό μπορεί
αρκετά
μια
να
Ενδεχομένως
υψηλή
την
για
τάση από 10 έως 10°C Η εργασία των κινητήρων είναι βασικά παρόμοια. Έτσι, όταν τα χρησιμοποιείτε με Arduino, τρανζίστορ, BJP ή MOSFET ή ρελέ κ.λπ.
χρησιμοποιούνται
η ακίδα και η γείωση
,
6.
Για
προσομοιώσετε
την
τροφοδοσία του κινητήρα στο επόμενο σκίτσο ρεύμα, θα χρειαστείτε ένα τροφοδοτικό χωριστά από τη διαθέσιμη ισχύ στο Arduino ] Μετά από 5 δευτερόλεπτα λειτουργίας του κινητήρα, επιβραδύνετε σταδιακά έως ότου σταματήσει η ψηφιακή ακίδα
να
μεταξύ 0 και 5 v. Σε κάποιο σημείο η αναλογική τάση στον κινητήρα
τάση
είναι πολύ χαμηλή για να γυρίσει τον κινητήρα, ο
μας επιτρέπει να
βλέπουμε εύκολα τη δράση
ο κινητήρας
περιστροφής του κινητήρα, επειδή παρέχει καλύτερη
PWM είναι πολύ χαμηλός για να ενεργοποιηθεί
της
κύκλος λειτουργίας
σύρμα, επειδή
του κατά την εξισορρόπηση
ισορροπία
κινητήρα από ένα
/
καθυστέρηση
καθυστέρηση
2
/
ασύμμετρο καλώδιο, ωστόσο, εάν δεν έχετε έλικα, το στριμμένο καλώδιο θα παράγει τα σχετικά αποτελέσματα. Το φορτίο στον κινητήρα μπορεί να προκαλέσει δόνηση ενός κόκκινου LED (Ορατό στο βίντεο) Με την ταχύτητα του κινητήρα, είναι αναμμένο και σβήνει πλήρως.
)
Σβήσιμο LED σύμφωνα με την ταχύτητα του κινητήρα = 10 Int delay2 = 50 void setup(){101} Υψηλή
(
Συνεχής επιβράδυνση (int i =
Η
; i = i -2){ analogWrite(I)
εισαγωγή
255
κατανοητή από
του κινητήρα συνεχούς ρεύματος
δεν θα είναι πλήρης
Η θεωρία πίσω από τη γέφυρα H είναι απλή και
, ενώ το S2 και το S2 είναι σε λειτουργία από τη γείωση
τη διαμόρφωση των κύριων στοιχείων της: 4 στοιχεία μεταγωγής και ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος, που μπορεί να είναι με κεφαλαία γράμματα \'h \' (
).
Βλέπε παραπάνω
Τα S3 είναι
αντίθετη κατεύθυνση (Βλέπε συνημμένες φωτογραφίες που δρα ως σταθερά στο διακόπτη e)
αποτέλεσμα όταν τα S3 και
απενεργοποιημένα, το ρεύμα ρέει από τον κινητήρα προς το έδαφος προς την
δεν έχει κανένα
S4
. Η τάση και η γείωση
παραμένουν αναμμένα, επειδή τα S1 και S2 είναι συνδεδεμένα με την ίδια θετική τάση και επομένως δεν υπάρχει ροή ρεύματος, ενώ διατηρούμε τα S1 και
S2
γείωση και το S4
είναι συνδεδεμένο με τη
ανοιχτά, η κατάσταση είναι παρόμοια, οπότε και το S3 και το S4
να αλλάξουν το ρεύμα
, ο κινητήρας θα σταματήσει Το πλεονέκτημα των εξάγων είναι ότι
είναι ενεργοποιημένο και
μπορούν
, ηλεκτρονόμων, πλακών γέφυρας H χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα κυκλώματα
σε μεγάλο φορτίο , ενώ απαιτείται
αντίστροφα
μόνο μια
(IC) Γέφυρες H για μετατροπείς
για την ενεργοποίησή του. Οι κατασκευαστές διακοπτών
μικρή ποσότητα ρεύματος
συνεχούς ρεύματος, συνήθως με ταχύτητα 1.000 σ.α.λ. Ο συνδυασμός ταχυτήτων για την επιβράδυνση του ταχυτήτων
Γενικά, όσο πιο αργός θα είστε Ένα άλλο παράδειγμα είναι
, ρομπότ, ελεγκτές κινητήρα, κ.λπ. Χρησιμοποιούνται
ισχύος
το ελαστικό στο ρομπότ, το οποίο πρέπει επίσης να
περιστρέφεται με σχετικά
συχνά
για την οδήγηση κινητήρων
αργή ταχύτητα, ενώ ο
κύριος κινητήρας στο κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να περιστρέφεται με ταχύτητα μεγαλύτερη
Η
στρέψης
από 1.000 στροφές ανά λεπτό Όσο
υψηλότερη είναι η ροπή
τάση μπορεί να είναι πολύ χαμηλή εάν ο κινητήρας
Το εύρος τάσης μπορεί να βλάψει τον κινητήρα
βολτ, τόσο πιο γρήγορα
δεν περιστρέφεται , η τάση μπορεί να είναι πολύ υψηλή από
τα βίντεο που εμφανίζονται εδώ είναι το εύρος τάσης από
2-17
με το κιβώτιο ταχυτήτων τρέχει ελαφρώς πιο αργά από ό,τι όταν είναι γεμάτο 12 v. Εάν βρίσκεστε σε αυτό το σημείο,
περιστρέφεται ο κινητήρας
ορισμένα από τα βασικά στοιχεία του
θα πρέπει να κατανοήσετε βασικά
κινητήρα DC που καλύπτονται σε αυτήν την ενότητα. την επιφάνεια του κινητήρα
συνεχούς ρεύματος \'. Κάθε κινητήρας που καλύπτεται εδώ μπορεί να έχει περισσότερο μέρος του σεμιναρίου
ή ίσως ολόκληρο το εγχειρίδιο. Εάν έχετε σχόλια, προτάσεις ή ερωτήσεις σχετικά με αυτό το μέρος του σεμιναρίου, προσθέστε τα σχόλιά σας παρακάτω. Εάν έχετε ιδέες ή ερωτήσεις σχετικά με κινητήρες συνεχούς ρεύματος που δεν καλύπτονται σε αυτό το σεμινάριο ή έχετε οποιεσδήποτε προτάσεις για το πώς μπορώ να σας βελτιώσω το tutorial ή άλλα μέρη του tutorial. μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο transiintbox @ gmail (Αντικαταστήστε το δεύτερο \'I\' με \'e\' για να επικοινωνήσετε μαζί μου. )
