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 συνεχές ρεύμα, εναλλασσόμενο ρεύμα, στην περίπτωση λειτουργίας ενός General Motors από συνεχές ρεύμα και εναλλασσόμενο ρεύμα, αυτό το σεμινάριο περιγράφει μόνο λεπτομερώς τον κινητήρα συνεχούς ρεύματος.
Ρεύμα και μαγνητικό πάνε χέρι-χέρι
, γιατί είναι αδύνατο χωρίς άλλο.
Όπως φαίνεται από τη φωτογραφία, το ρεύμα που περνάει από το σύρμα κινεί τη βελόνα της πυξίδας, γεγονός που οφείλεται στο ότι το ρεύμα μέσω του σύρματος δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το σύρμα.
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 (δηλ. Ø)
Μερικές φορές οι άνθρωποι πιστεύουν ότι το όνομά του είναι 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, 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\', το \'Arduino K'Nex Motors\' του link2-thepast του BlackStar Vvek 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 ρεύμα που είναι διαθέσιμο.
.
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 προς την 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 πεζά γράμματα 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 σε πολλές μορφές στο φύλλο δεδομένων (π.χ.
ροπή αιχμής και ροπή μετάδοσης (
Περισσότερα θα παρουσιαστούν αργότερα)
ροπή, κ.λπ.
μαγνητικό πεδίο
το βάρος του είναι διαφορετικό .
'
Η ποιότητα και το βάρος διαφέρουν,
Ονομαστική
για παράδειγμα, στο φεγγάρι, αλλά
Είναι όλα περιστρεφόμενα μέρη του κέντρου, το οποίο παρέχει ένα
\
,
γύρω από τον ρότορα (Εάν ναι, ο μαγνήτης του στάτορα είναι ο μαγνήτης του πεδίου Αν ο στάτορας είναι κατασκευασμένος από μαγνήτη, το πηνίο που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός τέτοιου μαγνητικού πεδίου ονομάζεται περιέλιξη πεδίου ή πηνίο πεδίου Οι επαφές του κινητήρα DC \'brush
η πραγματική βούρτσα δεν είναι συνηθισμένη, αυτές
εναλλάκτη
στον
αλλά
φθηνοί και συνήθως έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τον εξοπλισμό που περιέχουν
οι συσκευές εξακολουθούν
να ονομάζονται βουρτσισμένοι κινητήρες είναι
Το κόστος κατασκευής του κινητήρα βούρτσας είναι χαμηλό και χρησιμοποιείται συνήθως για το έργο του κατασκευαστή,
οι ρότορες τους περιστρέφονται στον δακτύλιο ή στο ρουλεμάν,
είναι σημαντικό να γνωρίζουμε εάν
ωστόσο ,
επειδή ο δακτύλιος έχει μικρότερη διάρκεια ζωής
Η περιέλιξη κινείται ορθογώνια ως προς τον στάτορα, π.χ., σε ορθή γωνία προς το μαγνητικό πεδίο του στάτορα,
του ρότορα
ροπή στρέψης
δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου
Για να ξεπεραστεί αυτό το \'ελάττωμα\', προστίθεται ένας δεύτερος δυναμικός κύκλος σε ορθή γωνία με τον πρώτο.
Όταν ο ρότορας βρίσκεται στο ισχυρό
στάτορα, η ισχύς λήψης στους περισσότερους κινητήρες
συνεχούς ρεύματος
τμήμα του μαγνητικού πεδίου του
\
(
Βλέπε συνημμένες φωτογραφίες)
Υπάρχουν πολλά πηνία που αντισταθμίζουν το ένα το άλλο
, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερη
'
είναι η ροπή στρέψης μετατροπέας, που επιτρέπει στο πηνίο του ρότορα να περιστρέφεται συνεχώς για να αλλάξει η πολικότητα
βούρτσα\' στον εναλλάκτη Υπάρχει ένας χώρος μεταξύ του ρότορα και του στάτορα, έτσι ώστε ο ρότορας να μπορεί να περιστραφεί εύκολα .
μετατρέπεται
Αυτό το διάστημα ονομάζεται
\'διάκενο αέρα\' μεταξύ των δύο \'. Οι περισσότεροι κινητήρες είναι περιστρεφόμενοι, αλλά υπάρχουν κινητήρες όπου η περιστροφική κίνηση
σε γραμμική κίνηση. DC)\'. Οι περισσότεροι κινητήρες που χρησιμοποιούνται στο
πρόσθετες
το
μέγιστο
20
σε
έργο του κατασκευαστή είναι υποτροφοδοτούμενοι (FHP) Επειδή έχουν λιγότερο από 1 ίππο. Δείτε 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
ρεύμα
απαιτούν
φωτογραφίες του κινητήρα. Οι συνεχείς κινητήρες συνεχούς ρεύματος 4ma ή
Ψηφιακές
Arduino
ο
Αυτός
ακίδες
περιορισμός
δεν είναι πρόβλημα κατά τη χρήση ενός κινητήρα DC
Φροντίστε λοιπόν να διατηρήσετε την τάση σας κάτω από αυτό το μέγιστο, διαφορετικά έχετε τον κίνδυνο να καταστρέψετε το τρανζίστορ
. pn22222
Μια
Η τάση μεταξύ του πομπού και της βάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 6.
Είναι
άλλη
επιλογή
σημαντικό
να ελέγξετε το φύλλο δεδομένων για μια συγκεκριμένη έκδοση αυτού του τρανζίστορ για να διασφαλίσετε τη μέγιστη αποδεκτή τάση και ρεύμα από βάση σε εκπομπό, όχι περισσότερο.
είναι το MOSFET διαχέεται με ασφάλεια και το
Πάνω
TIP120 που συμπληρώνει θα λειτουργήσει.
Μπορεί να χειριστεί θερμοκρασίες έως και 5Α εάν θερμανθεί σωστά.
δίοδος
τρανζίστορ
τοποθετείται
από 30 αμπέρ Αυτό το MOSFET μπορεί να κινηθεί από το Arduino και είναι χρήσιμο για μεγάλους κινητήρες DC. Οι ακροδέκτες εκπομπών του 2N2222 να είναι μεγαλύτεροι από τη ροή μεταξύ της βάσης και του εκπομπού Μια
1N4001
1N4
στους δύο ακροδέκτες του κινητήρα και η γραμμή στη δίοδο είναι στραμμένη προς την αντίθετη κατεύθυνση από το κανονικό ρεύμα, επομένως δεν παρέχεται ρεύμα μέσω της διόδου
. Το
μαγνητικό
πεδίο του κινητήρα είναι απενεργοποιημένο,
εάν δεν γνωρίζετε τη θέση της διόδου, είναι δύσκολο να την τοποθετήσετε λανθασμένα, καθώς εάν η διαμόρφωσή της θα εκτρέψει το ρεύμα στον κινητήρα και ο κινητήρας δεν θα περιστραφεί,
αυτό μπορεί να προκαλέσει μια αρκετά υψηλή τάση σε εύρος από 1,00
Η λειτουργία των κινητήρων είναι βασικά παρόμοια.
με Arduino, τρανζίστορ, BJP ή MOSFET ή ρελέ κ.λπ. Ενδεχομένως, ο ακροδέκτης
ενώ
Έτσι , όταν τα
χρησιμοποιείτε
v και η γείωση χρησιμοποιούνται στο επόμενο σκίτσο ρεύμα,
θα χρειαστείτε ένα τροφοδοτικό χωριστά από τη διαθέσιμη ισχύ στο Arduino ] Μετά από 5 δευτερόλεπτα λειτουργίας του κινητήρα, επιβραδύνετε
ότου
ψηφιακή ακίδα
5
σταδιακά
έως
6, η οποία μπορεί να χειριστεί τα σήματα διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM)
Εδώ, ο κινητήρας στρέφεται προς μία κατεύθυνση. Για
σταματήσει η
να προσομοιώσετε την τάση μεταξύ 0 και 5 v.
η αναλογική τάση στον κινητήρα είναι πολύ χαμηλή για να γυρίσει
τον κινητήρα, ο κύκλος λειτουργίας PWM είναι πολύ χαμηλός για να ενεργοποιήσει τον κινητήρα
Σε
κάποιο σημείο
σύρμα, επειδή μας επιτρέπει να βλέπουμε εύκολα τη δράση του κατά την εξισορρόπηση της περιστροφής του κινητήρα, επειδή παρέχει καλύτερη ισορροπία κινητήρα από ένα ασύμμετρο καλώδιο,
ωστόσο, αν δεν
έχετε έλικα, το στριμμένο καλώδιο θα παράγει τα σχετικά αποτελέσματα. Το φορτίο στον κινητήρα μπορεί να προκαλέσει δόνηση στον κινητήρα Ένα κόκκινο LED (
)
, είναι αναμμένο και σβήνει μέχρι να απενεργοποιηθεί πλήρως.
Ορατό στο
βίντεο
Με την ταχύτητα του κινητήρα
Σβήσιμο LED σύμφωνα με την ταχύτητα του κινητήρα = 10
Int
delay2
= 50
void setup()
/
καθυστέρηση (καθυστέρηση
= 255; i = i -2) Η
εισαγωγή
{101} Υψηλή
i
2)
/Συνεχής επιβράδυνση (int
του κινητήρα συνεχούς ρεύματος δεν θα είναι πλήρης Η θεωρία
γέφυρα H είναι απλή και κατανοητή από τη διαμόρφωση των
είναι με κεφαλαία γράμματα \'h \' (
Βλέπε παραπάνω
πίσω από τη
κινητήρας
, ενώ ο
κύριων εξαρτημάτων της: 4 στοιχεία μεταγωγής και ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος, που
συνημμένες φωτογραφίες που δρα ως σταθερά στο διακόπτη e). Η
μπορεί να
S2 είναι απλός, τότε η λειτουργία του Το S3 είναι απενεργοποιημένο όταν το S1 και το S4 ρέουν από το μοτέρ προς το έδαφος προς την αντίθετη κατεύθυνση (Βλέπε
τάση και η γείωση δεν έχει κανένα αποτέλεσμα όταν
τα S3 και S4 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 ανοιχτά,
η κατάσταση
θα
, οπότε και το S3 και το S4 είναι συνδεδεμένο με τη γείωση και S4 είναι ενεργοποιημένα και αντίστροφα, ο κινητήρας
Το πλεονέκτημα των εξάγων είναι ότι μπορούν να αλλάξουν το ρεύμα σε μεγάλο φορτίο
σταματήσει
είναι παρόμοια
την ενεργοποίησή του.
EG g
Κατασκευαστές διακοπτών, ρελέ, BJT, πλακέτες γεφύρωσης H χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC)
Γέφυρες H για
, ενώ απαιτείται μόνο μια μικρή ποσότητα ρεύματος για
μετατροπείς ισχύος, ρομπότ, ελεγκτές κινητήρα, κ.λπ. Χρησιμοποιούνται συχνά για την οδήγηση κινητήρων συνεχούς
σ.α.λ. Ο συνδυασμός
ταχυτήτων
1.000
για να επιβραδυνθεί
, τόσο πιο αργός θα είναι ο κινητήρας
ρεύματος , συνήθως με ταχύτητα
γενικά
με ταχύτητα Ένα άλλο παράδειγμα είναι το ελαστικό στο ρομπότ , το οποίο πρέπει επίσης
να περιστρέφεται με
στρέψης
εάν
σχετικά αργή ταχύτητα, ενώ ο κύριος κινητήρας του κινητήρα μπορεί να περιστρέφεται με ταχύτητα μεγαλύτερη από 1.000 σ.α.λ Όσο υψηλότερη είναι η ροπή
Το εύρος τάσης μπορεί να βλάψει τον κινητήρα Η τάση μπορεί να είναι πολύ χαμηλή
είναι
δεν
ο κινητήρας δεν περιστρέφεται, και εάν η τάση είναι πολύ υψηλή, οι κινητήρες με γρανάζια συνήθως
το κέντρο του κινητήρα, αλλά όχι πάντα (Βλ από τα βίντεο που εμφανίζονται εδώ
είναι
ευθυγραμμισμένοι
τρέχει ελαφρώς
με
κιβώτιο ταχυτήτων
πιο αργά από ό,τι όταν είναι γεμάτο
το σημείο, θα πρέπει να έχετε μια βασική κατανόηση ορισμένων από τα βασικά στοιχεία του κινητήρα DC που καλύπτονται σε αυτήν την ενότητα,
το εύρος της τάσης από 2-17 βολτ, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο κινητήρας με το
.
12 v.
.
την επιφάνεια
Εάν βρίσκεστε σε αυτό
του κινητήρα συνεχούς ρεύματος \'
Εάν έχετε
Κάθε κινητήρας που καλύπτεται εδώ μπορεί να έχει περισσότερο μέρος
ελπίζω να βρείτε το πρώτο μέρος αυτού του εγχειριδίου
, προσθέστε τα σχόλιά σας παρακάτω. Εάν έχετε ιδέες ή ερωτήσεις σχετικά με
κινητήρες
του σεμιναρίου ή ίσως ολόκληρο το εγχειρίδιο.
σχόλια, προτάσεις ή ερωτήσεις σχετικά με αυτό το μέρος του σεμιναρίου
συνεχούς ρεύματος που δεν καλύπτονται σε αυτό το σεμινάριο ή έχετε προτάσεις για το πώς μπορώ να βελτιώσω το tutorial ή άλλα μέρη αυτού του σεμιναρίου.
μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο transiintbox @ gmail (
Αντικαταστήστε το δεύτερο \'I\' με \'e\' για να επικοινωνήσετε μαζί μου. )
