من یک طراحی و چاپ کردم . موتور بدون برس DC (BLDC) بدون برس و موتور کنترل را با استفاده از Arduino علاوه بر آهن ربا ، سیم پیچ Solenoid و سنسورهای اثر هال ، تمام اجزای موتور با MakerBot Replicator چاپ می شوند. این ویدئو موتور کار تمام شده را نشان می دهد. این دستورالعمل به عنوان PDF به همراه پرونده های CAD و برنامه های کنترل موتور ارائه می شود. برنامه کنترل موتور Arduino: از پرونده استفاده کنید ، بررسی کنید ، طرح را به صورت رایگان تغییر دهید یا هر کاری را که می خواهید با آن انجام دهید! این پروژه به چاپگرهای سه بعدی ، میکروکنترلرهای آردوینو و ابزارهای الکترونیکی اساسی مانند مولتی متر ، اسیلوسکوپ ، منبع تغذیه و اجزای الکتریکی نیاز دارد. لیست کاملی از قطعات و ابزارهایی که من استفاده می کنم. جدول 1 هزینه تولید موتور را نشان می دهد. اجزای الکتریکی مانند مقاومت و خازن شامل نمی شوند زیرا هزینه نسبت به کل هزینه موتور ناچیز است. به استثنای میکرو کنترل کننده ها و باتری های آردوینو ، هزینه کل تولید موتور 27 دلار است. 71 باید اشاره کرد که کاهش هزینه ها اولویت اصلی نیست. بهینه سازی می تواند هزینه های تولید را کاهش دهد. براساس این اصل که موتور باید از قطعات به راحتی در دسترس برای ساخت استفاده شود ، مشخصات طراحی موتور DC تعیین شده است و باید نوع مشابه عملکرد کیفیت بسیاری از موتورهای تجاری DC ، فن های برقی کوچک را فراهم کند. این موتور به گونه ای طراحی شده است که موتور 3 فاز ، 4- قطبی DC با 4- آهنربای N52 ND در روتور و 3 سولنوئید زخم سیم وصل شده به استاتور طراحی شده است. به دلیل افزایش کارایی ، تعداد قطعات مکانیکی کاهش می یابد و اصطکاک کاهش می یابد ، طراحی بدون برس انتخاب می شود. آهنربای N52 به دلیل قدرت ، قیمت و سهولت دسترسی آن انتخاب شده است. در بخش 'BLDC Motor Control \' ، کنترل موتور بدون برس بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. جدول 2 مقایسه بین موتور DC و موتور برس را نشان می دهد. solenoid در 8 تا 12 ولت ، توسط یک مدار سوئیچ الکتریکی کنترل می شود. سنسور هال اطلاعات مکان را در مورد زمان تعویض مدار ارائه می دهد. معادلات زیر برای برآورد عملکرد موتور استفاده می شود ، بنابراین طراحی موتور اولیه ایجاد می شود. اگر می خواهید این معادلات را ببینید ، نگاهی به PDF مرتبط در مقدمه بیندازید و آنها را به هم ریخته است. نیروی بین دو آهنربا در فاصله مشخصی می تواند تقریباً با معادله زیر تقریبا باشد: f = bmambsas/4g2 ، جایی که b چگالی میدان مغناطیسی روی سطح آهنربا است و A مساحت آهنربا است ، G فاصله بین دو آهنربا است. BS ، میدان مغناطیسی سولنوئید توسط: b = nil ، جایی که من جریان است ، n تعداد بسته ها است ، و l طول سولنوئید است. در موتور ، حداکثر گشتاور تخمین زده می شود: t = 2 frwhere r شعاع و انتخاب 25 میلی متر است. همراه با این معادلات ، یک بیان خطی از گشتاور خروجی مرتبط با جریان ورودی یک هندسه سولنوئید معین می تواند بدست آید. f = 2rbmamasn4g2li ثابت گشتاور مورد نیاز برای انتخاب ، 40 m- nm/a بر اساس عملکرد مورد نظر نسبت به سایر موتورهای موجود است [2]. مدار کنترل الکترونیکی برای کنترل موتور BLDC لازم است. برای چرخش موتور BLDC ، بسته به موقعیت روتور ، سیم پیچ باید به ترتیب تعریف شده از آن استفاده شود. موقعیت روتور با استفاده از سنسور هال تعبیه شده در استاتور تشخیص داده می شود. شکل 3 یک نمودار شماتیک از طرح کنترل موتور BLDC را نشان می دهد. سنسور هال با سه سیم پیچ موتور در استاتور تعبیه شده است و یک خروجی دیجیتالی مربوط به اینکه قطب شمال یا قطب جنوب نزدیک به سنسور است ، فراهم می کند. بر اساس این خروجی دیجیتال ، میکرو کنترلر توالی فاز را برای درایور موتور فراهم می کند ، بنابراین برق را برای سیم پیچ مربوطه تأمین می کند. هر ستون دنباله تغییر فاز دارای سیم پیچ به ولتاژ مثبت است ، سیم پیچ به ولتاژ منفی و سیم پیچ می شود و به ولتاژ منفی می رسد. توالی تغییر فاز شامل شش مرحله است که خروجی سنسور سالن با خروجی سیم پیچ که باید از آن استفاده شود ، ارتباط دارد. جدول 3 در زیر نمونه ای از چرخش عقربه های ساعت را نشان می دهد. طراحی نهایی شامل 4 بخش مختلف است. محفظه پایین ، روتور ، مسکن بالا و سولنوئید همانطور که در شکل 4 در زیر نشان داده شده است. شکل 4: (الف) پوسته پایین (ب) روتور (ج) موتور سولنوئید (د) مونتاژ (ه) مونتاژ بالا. تمام قسمت ها در جهت چاپ آنها نمایش داده می شوند. محفظه پایین ، همانطور که در شکل 4 (الف) پوشش پایین موتور نشان داده شده است. روتور ، همانطور که در شکل 4 (b) نشان داده شده است ، شامل 8 آهنربا ، 4 برای رانندگی موتور و 4 برای ارائه داده های موقعیت به سنسور سالن است. همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است ، روتور به سمت پوسته پایین سبک یاتاقان کشویی (D) می چرخد. پوسته در قسمت بالا ، همانطور که در شکل 4 (e) نشان داده شده است ، روی روتور نصب شده و برای بستن موتور به پایین وصل شده است. مسکن برتر شامل 3 سنسور موقعیت سالن و همچنین برش مثلثی است که به لوله پیچ اجازه می دهد تا داخل محفظه قرار بگیرد. solenoid همانطور که در شکل 4 (c) نشان داده شده است ، مثلث ها را در مرکز آنها قرار دهید تا به آنها اجازه دهد تا با سوراخ های موجود در محفظه بالا ، که خودشان به صورت عمودی با آهنربای روتور هماهنگ هستند ، تراز کنند. تمام قطعات توضیح داده شده در ابتدا بر روی MakerBot Replicator 2 چاپ شده است . محصول نهایی در پلاستیک PLA شفاف چاپ می شود ، با مقدار پر کننده 20 ٪ و مقدار پر کننده 0. ارتفاع طبقه 20 میلی متر. از طریق آزمایشات مکرر ، مشخص شده است که قطعاتی که بدون کشویی به هم وصل می شوند ، مانند پوسته های بالا و پایین ، باید در 0 چاپ شوند. 25 میلی متر به همه طرف اضافه کنید ، در حالی که قطعات برای کشویی رایگان مانند روتورها باید در فضای 0. 4 میلی متر در اطراف چاپ شوند . سنسور اثر آهنربا و هال با طراحی خلاء داخلی سمت راست در جای مناسب ، به پایین سمت راست شکاف چاپ می شود ، چاپ را مکث کرده و دستگاه را وارد کنید ، در مونتاژ قرار دهید و سپس به چاپ ادامه دهید. ارتفاع مکث مناسب در جدول 4 در زیر آورده شده است. قطعه چاپی سه بعدی را می توان از Makerbot جدا کرد و پس از جدا کردن پلاستیک اضافی از قایق می توان در کنار هم قرار گرفت. این قسمت ها باید بدون تلاش زیاد کنار هم قرار بگیرند. solenoid solenoid به آخرین پردازش solenoide نیاز دارد. هر سولنوئید حدود 400 بار با یک خط آهنربای 26 گرم پیچیده شده است. این فرایند را می توان با چرخاندن سولنوئید روی بیت مته تسریع کرد. اطمینان حاصل کنید که هر solenoid در همان جهت بسته بندی شده است به طوری که سولنوئید حاصل از همان قطبیت برخوردار است. پس از آماده شدن سولنوئید ، آنها باید در بالای پوسته قرار بگیرند. برای تقویت اتصال می توان از چسب قوی در اینجا استفاده کرد. عناصر مدار باید مطابق نمودار شماتیک زیر به هم وصل شوند. VCC درایور موتور L6234 می تواند در هر جایی از 7 ولت تا 42 ولت باشد ، اما توصیه می کنم موتور را بدون اینکه بالاتر از 12ISH V باشد ، اجرا کنید. برنامه ای که توسط Arduino برای کنترل ترتیب تغییر فاز نوشته شده است را می توان در برنامه یافت ، که مطابق با این کتابچه راهنما سازگار است. بهبود آینده موتور را می توان به چهار دسته تقسیم کرد. بهینه سازی مکانیکی ، بهبود کارآیی ، بهبود کنترل و کاربرد. اولین قدم در هر کار آینده باید آزمایش سرعت گشتاور و کارایی موتور فعلی باشد. کنترل موتور را می توان با استفاده از یک روش سخت افزاری به جای یک روش نرم افزاری بدست آورد که باعث کاهش هزینه و مقیاس اجرای آن می شود. در اینجا شرح مختصری در مورد چگونگی دستیابی به این امر وجود دارد- مناطق بسیاری وجود دارد که می توان طراحی مکانیکی موتور را بهینه کرد. سولنوئید را می توان به سادگی در بدنه اصلی موتور قرار داد. اندازه موتور را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد. برای کاهش گشتاور روتور می توان اندازه آهنربای موقعیت را به شدت کاهش داد. طراحی موتور ممکن است پارامتر شده و در اندازه های مختلف چاپ شود. با بررسی می توان کارایی موتور را بهینه کرد . ویژگی سرعت گشتاور در محدوده ولتاژ کاربردی ، اگر موتور چاپ سه بعدی کاملاً بهینه سازی شده بتواند پارامتر و در انواع مختلف و رتبه بندی های مختلف چاپ شود ، دامنه برنامه بسیار گسترده خواهد بود. این نوت بوک Evernote من با مقالات و پیوندهای زیادی است که هنگام انجام این پروژه مطالعه کردم. منابع مهم [1] اصل اساسی موتور DC- Padmaraja Yedamale- درک موتور DC
