מנועי DC נמצאים בכל מקום.
הם ממירים את האנרגיה החשמלית/מגנטית שנוצרת מחוטים הנושאים זרם בשדה המגנטי לתנועה ומופיעות במכשירים ויישומים חשמליים שונים, EG g.
, הם קיימים במאווררים קטנים, מאווררי תקרה, מטהרי אוויר, מלכודות עשן ריתוך, מטוסים מרובעים, מסוקים קטנים ומזל'טים אחרים,
כלים ידניים ידניים סיבוביים, מסורים עגולים, מקדחים, מחרטות, סנדרים, מכוניות, רובוטים (
הם יכולים לסובב צמיגים או להזיז זרועות רובוטים וכו')
משאבות אוויר באקווריום, פרויקטים רבים אחרים של יצרנים.
המנוע הפופולרי ביותר הוא בדרך כלל בעל ציר עגול, או בצורת \'d \' (כלומר
שטוח בצד אחד)
שטוח משני הצדדים, או גיר (כלומר
, בצע את הגלגל לחתוך ישירות לתוך הציר או התקן אותו על הציר).
לדוגמאות של סגנונות ציר פופולריים אלה, ראה תמונות.
למרות שהמנוע יכול לפעול מ-DC, AC, במקרה של הפעלת ג'נרל מוטורס מ-DC ו-AC, מדריך זה דן רק במנוע DC בפירוט.
זרם ומגנטי הולכים יד ביד
, כי אי אפשר בלי אחר.
כפי שניתן לראות מהתמונה, הזרם דרך החוט מזיז את מחט המצפן, וזאת מכיוון שהזרם דרך החוט יוצר שדה מגנטי סביב החוט.
הפיזיקאי הדני הנס כריסטיאן אוסטר גילה את הקשר הזה בין חשמל למגנטיות בשנת ה-00. [
קצת מידע מעניין אך לא חשוב: \'O\' בשם שמוצג כאן יכול לשמש באותיות גדולות דנית O (כלומר , Ø)
לפעמים אנשים חושבים על השם שלו כ-ø rsted].
התכונות המגנטיות הנוצרות מהזרם הזורם דרך חוט חלשות.
אם החוט הזה מתפתל במעגל המקוון, השדה המגנטי יתחזק.
אם סליל זה כרוך סביב ליבת גוף הפריט, השדה המגנטי שלו יתחזק.
אם נזכור את המשיכה למגנטי קוטב וביטול קטבים דומים, התיאוריה של מנועי DC לא קשה מדי להבנה.
עקרון העבודה של מנוע ה-DC הוא לגרום לזרם לזרום דרך הקטבים של הרוטור, ובכך ליצור שדה מגנטי, המושפע משדה מגנטי אחר המושך את השדה המגנטי של הרוטור.
מעניין שההפך הוא הנכון.
כלומר, כאשר המנוע מסתובב, האינטראקציה של השדה המגנטי מייצרת מתח.
ניתן לראות זאת בסרטון למעלה
סובב את המתח של מנוע הצעד והדליק את ה-LED, כלומר.
, היכן המנוע משמש כגנרטור.
במדריך זה נדון בכמה סוגים של מנועי DC: מנוע DC רציף, מנוע גיר, מנוע DC סרוו, מנוע DC ללא ליבות, מנוע רטט ומנוע דריכה DC, למרות שישנם סוגים רבים אחרים של מנועים, אלו הם כנראה הפופולריים ביותר עבור משתמשי Arduino.
המנוע הוא מכשיר שיכול לשדר תנועה. ה.
בצע פעולה בפרויקט שלנו
אתה יכול לראות שתיים מההנחיות הקודמות שלי: \'אישיות, ניידות, קלות משקל, מיזוג אוויר: פרויקט עשה זאת בעצמך זול ויעיל\', \'הכנת דיסקים מהופנטים באמצעות מנועי ארדואינו ומנועי DC קטנים \'.
הם מספקים דוגמאות למנועי DC המשמשים בפרויקטים של Arduino.
לכמה פרויקטים אחרים של ארדואינו המשתמשים במנועים יש את \'רובוט דמוי אדם מבוסס ארדואינו שמשתמש במנועי סרוו\' של BlackStar Vvek, את \'Arduino K'Nex Motors\' של link2-thepast\', וכן הלאה.
למעשה, ניתן למצוא הוראות רבות לשימוש ב- Arduino ומנוע אחד או יותר.
למרבה המזל, עבור מנוע DC המשמש את היצרן, אנחנו לא צריכים לדאוג יותר מדי מהמתח (
אמנם אנחנו צריכים לוודא שהמנוע עובד מתחת למתח הקיים שלנו) או לזרם (
למרות שעלינו לוודא שיש לנו מתג לטיפול בזרם של המנוע, מכיוון שהזרם של המנוע הוא בדרך כלל יותר מהזרם הזמין,
למשל, מפינים דיגיטליים או אנלוגיים של Arduino).
ההתמקדות העיקרית שלנו במנוע היא מהירות ומומנט.
מהירות המנוע נמדדת, ההבדל הוא שכאשר אנו מודדים את מהירות המכונית במייל שעתי או קילומטר שעתי, מהירות הסיבוב לדקה (RPM)
או רדיאן/שנייה.
, 3,000 סל'ד או 450 ראד לשנייה.
שימו לב שזו רק שתי דוגמאות למהירות המנוע.
הם לא מתכוונים ש-3,000 סל'ד שווה ל-450 רד/שנייה; זה לא.
למרבה המזל, קל להסתיר מסל'ד לרדיאן/שנייה או מעלות/שנייה או להיפך.
המהירות מסומנת באות היוונית אומגה.
חוק התנועה השני של סר ניוטון הוא שהכוח שווה למסה כפול התאוצה, והכוח והתאוצה הם בכיוון, למרות שהמסה אינה בכיוון.
מומנט הוא \'כוח מעוות/הופך \'.
ניוטון משמש לעתים קרובות לכוח (N)
כאשר אנו מכפילים את הכוח באורך, אנו מקבלים את המומנט. ז. , ניוטון-מטר (Nm), ניוטון-סנטימטרים (N-ס'מ), או אונקיה אינץ' (אונץ-אינץ').
במנוע, המומנט משיק תמיד למעגל שבמרכזו הציר, I. ה. ה.
זה בזווית ישרה לקוטר.
הסמל המציין את המומנט הוא האות היוונית tau, τ באותיות קטנות, ותדירות האות הבירה האנגלית T נמוכה יותר.
גיליון הנתונים של מנוע DC מספק בדרך כלל את המהירות, רדיאן או מעלה/שנייה.
מומנט מוצג בדרך כלל במספר צורות בגיליון הנתונים (למשל
כמו מומנט שיא ומומנט הילוכים (
עוד יוצג בהמשך)
מומנט מדורג וכו'.
גיליון הנתונים של מנוע DC הוא בדרך כלל מקיף מאוד ופרמטרים אחרים של מנוע מסופקים גם הם.
יש לציין שלמנוע יכולות להיות אותה יכולת כוח, אך המהירות והמומנט שונים לאיכות המנוע להלן (
למידע על מהירות זה, ראה להלן).
שונים
אמנם לעתים קרובות בשיחות לא רשמיות,
למשל, על הירח, המסה של מנוע זהה לזו של כדור הארץ, אבל המשקל שלו יהיה שונה עבור
DC רציפים רבים. הסטטור
והמשקל
מנועי מברשת
הם
חלקים מסתובבים של המרכז
כפי שהשם מרמז, הסטטור הוא סטטי, מה שמספק שדה מגנטי מסביב לרוטור (
הסטטור עשוי מגנט קבוע,
אם כן, מגנט השדה המגנטי הוא מגנט
לשדה המגנטי, אם כי השדה המגנטי שלהם נשאר ברמת ה-B מנועים.
אם
אם הסטטור עשוי מגנט, הסליל המשמש לייצור שדה מגנטי כזה נקרא פיתול שדה או סליל שדה.
שני החלקים הנותרים של מנוע המברשת הם The Changer והמברשת/מגע
לפני כמה עשורים, מנוע ה-DC השתמש ב'מברשת\' האמיתית של הנחושת שנתמכה על ידי הקפיץ ולחץ על המנוע
\'מברשת\'
המכשירים האלה עדיין נקראים מנועי
כדי לשמור על המנוע
למחליף, אבל המברשת האמיתית אינה נפוצה, אבל
של מנוע המברשת היא נמוכה ומשמשת בדרך כלל לפרויקט של היצרן,
עם זאת, חשוב לדעת אם הרוטורים שלהם מסתובבים בתותב או במיסב, מכיוון שלתותב יש אורך חיים קצר
יותר בהמשך הדרכה זו
מברשת עלות הייצור
לסטטור, e
, בזווית ישרה לשדה המגנטי של הסטטור, אין כמעט
של הרוטור כדי להמשיך להסתובב
על מנת להתגבר על \'פגם\', נוסף מעגל דינמי בזוית הראשונה, כך שחלק מהמעגל הדינמי חשוף תמיד ל-E
חלק מהשדה המגנטי של הסטטור, הכוח המקבל
ברוב מנועי DC הפועלים (
ראה תמונות מצורפות)
מומנטום
באופן כללי, ככל שהסליל מתפתל יותר, כך ההתנגדות גדולה יותר, אך
הסלילים האלה מבטיחים שהמנוע מסתובב בצורה חלקה ויוצר מומנט גבוה יותר בכל הנקודות של הרוטור
סליל להסתובב ברציפות על מנת לשנות את הקוטביות.
המפנה הוא בדרך כלל רק צילינדר פשוט עם מרווח בידוד בין המגעים, המאפשר לחבר את האלמנט
ראה תמונות מצורפות , כלומר, הוא מספק
לשינוי כניסת ה-DC '' עם מגע המתח הקטן
המוליך בתורו לאספקת החשמל (
ניתן לראות
במנועי DC קטנים אחרים ובמנועי DC גדולים, הסטטור
בתמונה המצורפת
של המגנט סטטור,
מתג פשוט
על ידי אותו ספק כוח כמו הרוטור.
דוגמה
זה יכול לקרות באחת משתי דרכים: במקביל (ייצור מנוע shunt ) או ייצור רציף של מנועים בסדרה
ממוגנט
זה נקרא \'מרווח אוויר\'
בין
רוב המנועים מסתובבים
שני \'.
רווח
או במקביל לאספקת החשמל של הרוטור.
מומרת לתנועה ליניארית. התקנים אלה נקראים \'מנועים ליניאריים\' או \'מפעילים ליניאריים ( למרות שהמפעיל עשוי לקבל אנרגיה ממקורות אחרים
, אך ישנם מנועים שבהם התנועה הסיבובית
נמוך מ-P של היצרן (F) 1 כוח סוס. ראה
בפרויקט
תמונה של מנוע DC
מלבד DC)\'. רוב המנועים שבהם נעשה שימוש
רציף מפורק כאן. השתמשו כאן
המצורף הוא מחיר נמוך יותר
בטרנזיסטורים 2N2222, שעלו פחות מ-20 דולר כל אחד. הם פועלים כמתגים,
ובפרויקט המוצג כאן, 2N2222
באריזה של 2N2222- 92, לא באריזה המקורית של metal18.
בתצורה זו
יכול להפעיל ולכבות
בקלות את זרם המנוע הנדרש. הטרנזיסטור
חשוב לבדוק את גיליון
, 2N2222/2N2222A נקרא גם
P2N2222 או
pn222222
גרסה ספציפית של הטרנזיסטור הזה, כדי להבטיח שהטרנזיסטור אינו מקובל. אפשרות נוספת היא ה-MOSFET. אנחנו
יכולים גם להשתמש במכשירים מכניים כמו ממסרים, או אם אתה לא צריך להפעיל מתג פשוט מה-Arduino ערוץ N- RFP30N06LE
הנתונים עבור
(P30NO6LE, P30N06) כאשר אוגן הניקוז של ה-MOSFET מחובר כראוי לרדיאטור המתכת, ה-MOSFET יכול להתמודד עם זרמים מעל 30 אמפר.
את ערוץ ה-MOSFET מ-Arduino והוא
ניתן להניע
שימושי עבור מנועי DC גדולים יותר וזרם 2 של 2. פיני בסיס ומשדר עבור טרנזיסטור pnp
זה, כאשר פין הבסיס מוגדר להפעיל את הטרנזיסטור, כמו בפרויקט זה, מתג הטרנזיסטור מאפשר לזרם הזורם בין
של ה-2N2222 להיות גדול יותר מהזרימה בין הבסיס והפולט שלו.
הוא ממוקם בכיוון ההפוך לזרם הרגיל, כך שבדרך כלל אין זרם דרכו
פיני האספן והפולט
לספק נתיב לאנרגיה שנוצרת על ידי
נגד עירור כדי
אם אינך יודע את מיקומה של הדיודה, קשה למקם אותה בצורה שגויה, כאילו זה
1N4001 משמש כדיודה
השדה המגנטי של התרסקות המנוע,
100 וולט
למדי בטווח מתח של
יסובב את המנוע כך כמה מיקרו שניות, זה יכול לייצר מתח גבוה
הדרך שבה
דומה בעצם, אז כאשר משתמשים בהם עם Arduino, טרנזיסטור
, מספיק כדי לגרום נזק לטרנזיסטור.
כל מנועי ה-DC פועלים
עד ה-Cucma המנוע להאט את מהירות המנוע ולהקטין במרווחים של 3 עד שהוא
. השימוש ב-PWM מאפשר לנו לדמות את המתח בין 0 ל-5 v
עבור ה-Cucma, ואם נעשה שימוש בדלי, אולי
, BJP או ממסר וכו' ניתן לספק את ה-Pin של ה-USB
מגיע ל-0
. בשלב מסוים המתח האנלוגי למנוע
נמוך מכדי להפעיל את המנוע. מכיוון שהמנוע אינו מסובב כאן מחובר מדחף, לא חוט מעוות, מכיוון שהוא מאפשר
לנו לראות בקלות את פעולתו
המנוע, מכיוון שהוא מספק איזון מנוע טוב יותר מאשר חוט א-סימטרי
(
. מכיל את השלבים של המנוע הרוטט, העומס הלא מאוזן על המנוע עלול לגרום
וניתן לראות את
בעת איזון סיבוב
לרטט של המנוע. LED אדום
. /Fade את ה-LED לפי מהירות
6
לכיבוי מלא. זה נעשה
עם מהירות המנוע, הוא מופעל ודהוי
נראה בווידאו)
ב-30 שורות קוד
הסקיצה במלואה בכתב
Int led pin = 5000 Int delay3 = 50 pinMode( Output }void loop(){
( 02,02
/Digital delay
מנוע); high);
המנוע =
delay2);
ראה
התיאוריה מאחורי גשר H היא פשוטה וקלה להבנה.
הוא מקבל את שמו מהתצורה של הרכיבים העיקריים שלו: 4 רכיבי מיתוג ומנוע DC, שיכולים להיות באותיות רישיות \'h \'(
לעיל
S4 מופעלים, הזרם זורם
מן המנוע לאדמה בכיוון ההפוך ( ראה את
התמונות
שפועל כקבוע על מתג e
המצורפות
שים לב שהמתגים הללו צריכים להיות כבויים
באותו זמן ל-S1 ו-S2 ל-S2
אין שום השפעה כאשר S3 ו-S4 נשארים דולקים, כי S1 ו-S2 מחוברים לאותו מתח חיובי ולכן אין זרימת זרם
תוך כדי שמירה על S1 ו-S2 פתוחים, המצב דומה, ובמקרה זה גם S3 ו-S4 מחוברים לאדמה
, כמו המתג S3 ו-S2 יופעלו .
אלמנט המיתוג יכול להיות גם ממסר, אלמנט מכני אחר, או התקן מוצק, כגון טרנזיסטור צומת דו-קוטבי (BJT)
, או טרנזיסטור מוליכים למחצה מתכתיים (MOSFETs
ברוב גשרי ה-H המודרניים, אלמנט המיתוג הוא התקן במצב מוצק, בדרך כלל
, בעוד שרק כמות קטנה של זרם נדרשת כדי להפעיל אותו
מיתוג של MOSFET לזרם ה-BJ הוא היתרון של ה-BJ).
עומס
.
,
לוחות BJT, MOSFET, H משתמשים במעגלים משולבים (ICs)
לדוגמה, לוח המבוסס על ה-L298 IC המוצג לעיל.
אם אתה משתמש במודול H-bridge עם סקיצה משלך ב-Arduino, זה עשוי להיות רעיון טוב להפעיל את כל רכיבי המיתוג לפני שינוי הכיוון, מכיוון שזה יבטיח שלא נוצרים קצר חשמליים, אפילו
רובוטים, וכו'
כלל במהירות של 1,000 סל'ד (סל'ד)
משמשים בדרך כלל
להפחתת סל'ד (מהירויות) של פחות מ-1,000 וקל למצוא את מנוע
עבור
בדרך
להניע מנועי דריכה. רוב מנועי ה-DC הרציפים פועלים
הם משתמשים בשילוב ההילוכים כדי להאט יותר את הקצב המהירות, הצורה והגודל של מנוע ההילוכים הם מגוונים מ-1,000 סל'ד, גלגל ההאטה
ההילוכים
במהירות של פחות מ
כפי שהשם מרמז,
-100 .
בסל'ד נמוך.
לסיבוב של הפלט להיות הרבה יותר איטי
מאפשר
המומנט גדל ככל שהמהירות מואטת.
למעשה,
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 motor above or below the voltage range may damage the motor. The
may be too low if the motor does not turn, and if the touch feels hot, the voltage may be too high.
can usually be identified as
voltage
Gear
their axis of rotation בדרך כלל
מהירות המנוע עולה
Motors
אינו מיושר עם מרכז המנוע הראשי, ומספק מקום לגלגלי השיניים, אך לא תמיד (ראה תמונות ככל שהמתח גדל
בדרך כלל (ראה סרטון המצורף כאן הוא טווח המתח בין 2-17 וולט, כך מנוע ההילוכים מסתובב מהר יותר
,
כמה שינויים קלים במתח הכניסה. הסרטון
האחרון הוא שמנוע ההילוכים של 12 V פועל בפחות מ-12 V, כך שהוא פועל מעט יותר לאט מאשר כאשר הוא מלא ב-12 V. אולי תרצה להמשיך על ידי
, כאשר המנוע יעבור במהירות נמוכה יותר, ואז המתח יחזור
משם יש
קריאת החלק השני, שאולי מובן
מאליו, למרות שהמדריך הזה מחולק לשלושה חלקים, רק \ '
שרט את
פני השטח של מנוע ה-DC \'. הדרכה או שיש לי הצעות איך אני יכול לשפר
את המדריך הזה או חלקים אחרים של המדריך, אני שמח לשמוע ממך.
