DC motori su posvuda.
Oni pretvaraju električnu/magnetsku energiju koju generiraju žice kroz koje prolazi struja u magnetskom polju u kretanje i pojavljuju se u raznim električnim uređajima i aplikacijama, NPR. g.
, Postoje u malim ventilatorima, stropnim ventilatorima, pročistačima zraka, zamkama za zavarivanje dima, četvrtastim zrakoplovima, malim helikopterima i drugim bespilotnim letjelicama, ručnim
ručnim rotirajućim alatima, okruglim pilama, svrdlima, tokarilicama, brusilicama, automobilima, robotima (
mogu rotirati gume ili pomicati robotske ruke, itd.)
Zračnim pumpama za akvarij, projektima proizvođača i mnogim drugim područjima.
Najpopularniji motor obično ima kružno vratilo, ili \'d \'-oblika (tj
. Ravno s jedne strane)
Ravno s obje strane, ili zupčanik (tj
. Urežite zupčanik izravno u vratilo ili ga postavite na vratilo).
Za primjere ovih popularnih stilova osi pogledajte fotografije.
Iako motor može raditi iz istosmjerne, izmjenične struje, u slučaju pokretanja General Motorsa iz istosmjerne i izmjenične struje, ovaj vodič detaljno govori samo o istosmjernom motoru.
Struja i magnetizam idu ruku pod ruku
, jer bez drugoga je nemoguće.
Kao što se može vidjeti na fotografiji, struja kroz žicu pomiče iglu kompasa, a to je zato što struja kroz žicu stvara magnetsko polje oko žice.
Danski fizičar Hans Christian Oster otkrio je ovu vezu između elektriciteta i magnetizma 2000. godine. [
Nekoliko zanimljivih, ali nevažnih informacija: \'O\' u ovdje prikazanom imenu može se koristiti u velikom danskom O (tj. Ø)
Ponekad ljudi zamišljaju njegovo ime kao ø rsted].
Magnetska svojstva koja stvara struja koja teče kroz žicu su slaba.
Ako se ova žica namota u mrežni krug, magnetsko polje će postati jače.
Ako se ova zavojnica namota oko jezgre feritnog tijela, njezino će magnetsko polje postati jače.
Ako se prisjetimo privlačnosti polarnih magneta i ukidanja sličnih polova, teoriju istosmjernih motora nije teško razumjeti.
Princip rada istosmjernog motora je da struja teče kroz polove rotora, stvarajući tako magnetsko polje, na koje djeluje drugo magnetsko polje koje privlači magnetsko polje rotora.
Zanimljivo je da je upravo suprotno.
To jest, kada se motor okreće, interakcija magnetskog polja proizvodi napon.
To se može vidjeti u videu iznad
Uključite napon koračnog motora i upalite LED, tj.
, Gdje se motor koristi kao generator.
U ovom vodiču raspravljat ćemo o nekoliko vrsta istosmjernih motora: kontinuirani istosmjerni motor, motor s reduktorom, istosmjerni servo motor, istosmjerni motor bez jezgre, vibracijski motor i istosmjerni koračni motor, iako postoje mnoge druge vrste motora, ovi su vjerojatno najpopularniji za korisnike Arduina.
Motor je uređaj koji može prenositi gibanje. e.
Poduzmite akciju na našem projektu.
Možete vidjeti dvije moje prethodne upute: \'osobni, prijenosni, lagani, klima uređaj: jeftin i učinkovit DIY projekt\', \'izrada hipnotiziranih diskova pomoću Arduina i malih istosmjernih motora \'.
Oni daju primjere istosmjernih motora koji se koriste u Arduino projektima.
Neki drugi Arduino projekti koji koriste motore imaju BlackStar Vvek \'Arduino temeljen humanoidni robot koji koristi servo motore\', link2-thepast \'Arduino K'Nex Motors\', i tako dalje.
Zapravo, mogu se pronaći mnoge upute za korištenje Arduina i jednog ili više motora.
Srećom, za istosmjerni motor koji koristi proizvođač, ne trebamo previše brinuti o naponu (
iako moramo biti sigurni da motor radi pod našim postojećim naponom) ili struji (
iako moramo biti sigurni da imamo prekidač za rukovanje strujom motora, budući da je struja motora obično veća od dostupne strujeg.
, Od Arduino digitalnih ili analognih pinova).
Naš glavni fokus na motoru su brzina i moment.
Mjeri se brzina motora, razlika je u tome što kada mjerimo brzinu automobila na milju po satu ili kilometar po satu, brzina rotacije u minuti (RPM)
ili radijan/sekunda.
, 3000 okretaja u minuti ili 450 rad/sekundi.
Imajte na umu da su ovo samo dva primjera brzine motora.
Oni ne znače da je 3000 RPM jednako 450 rad/sec; nije.
Srećom, lako je sakriti RPM u radijan/sek ili stupanj/SEC ili suprotno.
Brzina je označena grčkim slovom omega.
Sir Newtonov drugi zakon gibanja je da je sila jednaka masi pomnoženoj s akceleracijom, a sila i akceleracija su u smjeru, iako masa nije u smjeru.
Okretni moment je \'upletena/okrenuta snaga\'.
Newton se često koristi za silu (N).
Kada pomnožimo silu s duljinom, dobivamo moment. g. , Newton-metri (Nm), Newton-centimetri (N-cm) ili unce-inči (oz-in).
U motoru je zakretni moment uvijek tangenta na krug sa središtem na vratilu, I. E. e.
Nalazi se pod pravim kutom u odnosu na promjer.
Simbol koji označava zakretni moment je grčko slovo tau, τ malim slovima, a frekvencija engleskog velikog slova T je manja.
List s podacima o istosmjernom motoru obično daje brzinu, radijan ili stupanj/sekundi.
Zakretni moment obično je predstavljen u više oblika u podatkovnoj tablici (npr.
kao vršni zakretni moment i zakretni moment zupčanika (
Više će biti predstavljeno kasnije)
Nazivni zakretni moment, itd .
List s podacima o istosmjernom motoru je obično vrlo sveobuhvatan, a navedeni su i drugi parametri motora.
napomenuti da motor može imati istu snagu, ali brzina i zakretni moment su različiti jer se brzina može promijeniti u zakretni moment (
informacija o tome pogledajte motor s reduktorom u
više
razmjenjuju u neformalnim razgovorima
Za
Treba
nastavku
). Kvaliteta i težina su Iako se često
, masa motora je ista kao na Zemlji, ali njegova težina će biti drugačija. Rotor (rotirajući dio)
generirati magnetsko polje).
, na primjer
ili armatura (u inženjerstvu, namot je sastavni dio glavnog
e.
Magneti polja su pouzdani, iako se njihova
strujnog svitka koji se okreće i nastavlja
, što znači da je stator napravljen od stalnog magneta .
Svi su rotirajući dijelovi središta, stator je statički
magnetska polja mogu smanjiti s vremenom stator je napravljen od magneta, zavojnica koja se koristi za stvaranje takvog magnetskog polja
četkica/kontakt. Prije nekoliko desetljeća, DC motor
naziva se namotom polja ili zavojnicom polja. Preostala dva dijela tipičnog motora s četkicom su mjenjač i
pretvarač za prijenos struje na zavojnicu i održavanje motora
je koristio bakrenu 'četku\' koja je bila poduprta na
\'četkice\' za mjenjač, ali prave četke nisu uobičajene, ovi uređaji se još uvijek nazivaju brušenim
generirati kako se četkica/kontakt istroši, a motor je u porastu Troškovi
motorima. Međutim, kao što je ranije spomenuto, motor bez četkica se može
proizvođača. Međutim, kada struja teče,
proizvodnje motora s četkicama su niski i obično se koriste za projekt
bit će više riječi
moment momenta rotora obično ne tjera da se okreće.
Da bi se prevladao ovaj 'defekt\', dodaje se drugi dinamički krug pod pravim kutom, tako da je dio dinamičkog momenta
pravim kutom u odnosu na magnetsko polje statora ,
o motorima bez četkica Pod
uvijek
zavojnica koje se međusobno pomjeraju.
U većini radnih
izložen većem magnetskom momentu je u jakom dijelu magnetskog polja statora.
to je veći okretni moment, ali što je manja brzina vrtnje motora i uvijek generira veliki okretni moment. Rotor je spojen na pretvarač
DC motora postoji nekoliko
Što je zavojnica veća,
koji omogućuje zavojnicu rotora da se stalno okreće kako bi se promijenio polaritet. Pretvarač je obično spojen
s izolacijskim razmakom na DC napajanje (
vidi priložene fotografije
. U drugim malim istosmjernim motorima i mnogim velikim istosmjernim motorima,
to se može dogoditi na jedan od dva načina: paralelna
) . Mnogi mali istosmjerni motori koriste stator s permanentnim magnetom
proizvodnja serijskih motora.
Stator se može spojiti u seriju ili paralelno s istosmjernim napajanjem na stator/rotor
rotor i stator tako da se rotor može lako okretati.
Taj se prostor naziva \'zračni raspor
postoje motori
\'
između dva \. Većina motora rotira,
kod kojih se
ali
linearno gibanje. Ti se uređaji nazivaju \'
rotacijsko gibanje pretvara u
linearni motori\' ili \'linearni aktuatori (iako aktuator može dobivati energiju iz izvora koji nisu istosmjerni)\'.
stalnog DC motora. Ovo ograničenje nije problem kada se koristi LED, ali problem kada se koristi DC motor, ovdje su korišteni tranzistori 2N2222, koji rade kao prekidači, au ovdje predstavljenom projektu 2N2222 može lako uključiti
ima manju snagu od 1 konjske snage. Ovdje se
Projekt proizvođača
mogu vidjeti slike rastavljenog malog
i isključiti potrebnu struju motora. 6.
da vaš napon bude ispod ovog maksimuma, inače postoji rizik od oštećenja tranzistora.
Priložena slika je niža cijena u
pakiranju 2N2222-92, a ne u
2N2222/2N2222A
Pazite
U ovoj konfiguraciji,
se također naziva P2N2222 ili
za određenu verziju ovog tranzistora Za osiguravanje maksimalnog prihvatljivog napona i struje od baze
do emitera, ne više. Možemo koristiti i mehaničke uređaje kao
originalnom paketu metal18.
tablicu
pn222222. Važno je provjeriti podatkovnu
što su releji, ili ako ne trebate pokretati više struje, 2N2222 može sigurno raditi ,
kanal N-RFP30N06LE (P30NO6LE, P30N06) Kada je odvodna prirubnica MOSFET-a
a nadopunjuje ga TIP120 Za više ampera, a-220
na metalni radijator, MOSFET može podnijeti struju iznad 30 ampera. Ovaj N -
kanalni MOSFET može se pokretati iz Arduina i koristan je za velike DC motore pinova 2n2222 i njime upravljaju pinovi baze i transmitera.
ispravno spojena
tranzistorski prekidač omogućuje da struja koja teče između pinova
Za ovaj pnp tranzistor, kada je pin baze postavljen da uključi tranzistor, kao u ovom projektu,
bude veća od protoka između njegove baze i emitera. Dioda 1N4001 postavljena je na dva pina motor, a
obično koristi
kolektora i emitera
kao anti
-pobudna dioda za osiguravanje putanje za energiju koju stvara magnetsko polje motora kada je napajanje isključeno. Dok se to može dogoditi
linija na diodi je okrenuta u suprotnom smjeru od normalnog
napona , tako da se 1N4001
samo za nekoliko mikrosekundi , može proizvesti
rasponu od 100 volti , dovoljan
prilično visok napon u
da ošteti tranzistor.
s Arduinom, tranzistorom, MOSFET-om ili relejem itd., potreban je prekidač koji
Dakle, kada ih koristite
može podnijeti dodatnu struju koju zahtijeva motor, a mogu biti i diode protiv pobude .
Srećom, pin
od 5 V može se napajati iz USB-a, a ako se koristi utičnica za kantu
, može se osigurati više, pin od 5 V i uzemljenje koji se koriste
za napajanje kontinuiranog motora koji se
je manji od
strujnog napajanja Arduina.
koristi u sljedećoj skici 5 V, koji se ovdje koristi ,
Ovdje se motor okreće na jedan Upotrijebite PWM signal počevši od 255 da usporite brzinu motora i smanjite je u koracima od 0. Korištenje PWM-a omogućuje simulaciju napona između 0 i 5 v.
U nekom trenutku
analogni napon na motoru je prenizak da bi se motor aktivirao. Za ovaj primjer, približna točka je kada dosegne radni ciklus
na skici , LED
je isključen jer se motor ne okreće. Ovdje je pričvršćen propeler, a ne upletena
30. U ovom trenutku
žica, jer nam omogućuje da lako vidimo njegovo djelovanje pri balansiranju rotacije motora, jer osigurava bolju ravnotežu motora od asimetrične žice.
,
ako nemate propeler, upletena žica će
Međutim
dati
strane osovine, vjerojatno biste trebali
relevantne rezultate ne može biti izbalansiran na obje
pročitati drugi dio ovog vodiča, koji sadrži korake
lampica
vibriranje. Crvena LED
uključuje i potpuno gasi. To se radi u
se
(vidljiva na videu)
vibrirajućeg motora, neuravnoteženo opterećenje motora može uzrokovati
30 redaka koda
Da biste pogledali skicu u potpunosti, preuzmite tekstualnu datoteku. ----------Sketch---------- /
vidjeti
i možete ga
ovdje.
Pokreni motor pri punoj brzini. /Smanjite brzinu motora; Int dioy2 = 50; void setup(){pinMode(ledPin, OUTPUT);
kašnjenje2/1000 sekundi (ledPin, high); /kontinuirano usporavanje motora (int i = 1; i = i -2); /kašnjenje
odgoda
između
promjena
istosmjernog motora
brzine motora (delay3); 2/1000 sekundi (
2); } Ako se H-most ne spominje, uvođenje
je jednostavno i lako razumljivo po konfiguraciji njegovih glavnih komponenti: 4 preklopna elementa i DC motor, koji mogu biti ispisani velikim slovima (vidi gore). Ako su S1 i S4 uključeni, struja teče jednosmjerno
motor na masu, tada je njegov rad isključen kada su S1 i S4 struja teče od motora u suprotnom smjeru. Na
mehaničkoj opremi . Na primjer, ako je prekidač isključen na S1 i S2, ovo će osigurati put kratkog spoja između S1 i S2 ako
S3 i S4
slici je prikazan prekidač koji djeluje kao konstanta na
ostanu uključeni, jer su S1 i S2
spojeni na isti pozitivni napon i stoga nema protoka struje,
dok S1 i S2 ostaju otvoreni, situacija je slična
, i S3 i S4 su spojeni na masu. Ako struja
nije isključena kroz motor, kao što je prekidač S1 i
S2, S3 i S4 su uključeni
i obrnuto,
sklopni element može biti relej, drugi mehanički element ili poluvodički tranzistor (BJT),
ili metalni oksidni poluvodički tranzistor
(MOSFET). hekseta je da mogu prebaciti struju na veliko opterećenje, dok je za uključivanje potrebna samo mala
količina struje
, a linija na diodi je okrenuta prema pozitivnom naponu kada su, npr., svi prekidači
zbog pada magnetskog polja.
Međutim,
uključeni, a struja koju generira motor ima put
diskretne komponente se ne koriste, Npr.
Proizvođači prekidača, releja, mosfet-a, H premosnih
ploča koriste integrirane sklopove (IC),
na primjer,
se temelji na L298 IC prikazanom gore.
ploču koja
Ako koristite modul H-mosta s vlastitom skicom Arduino, možda bi bilo dobro uključiti sve preklopne elemente prije promjene smjera,
će to osigurati da se ne generira kratki spoj
jer
istosmjernih motora obično radi
čak ni privremeno za pretvarače snage, robote, motorne kontrolere, itd. Često se koriste za pogon koračnih motora
kontinuiranih
Većina
na brzini od 1000 okretaja u minuti (o/min). Općenito govoreći, brzina, oblik i
.
veličina mjenjača su različiti. Dobar primjer potrebe za motorom je analogni sat. Na
mora okretati brzinom većom od 1000 okretaja u minuti, zupčanik za usporavanje može osigurati značajan okretni moment pri
robotom, koja se također
se okreće brzinom od 1 okr guma u automobilu s
. Općenito govoreći
primjer, drugi
, što je veća struja, to je veći
niskom broju okretaja
okretni moment Motori u automobilima, satovi, električne bušilice i industrijska oprema kao što su dizalice, vitla, pokretne trake.
Oni se mogu brzo okretati na različitim brzinama. Upozorenje: napon motora
se na dodir čini da je napon previsok. Motori zupčanika obično nisu poravnati sa središtem glavnog motora, ali ne uvijek
ako
može biti prenizak ako se motor ne okreće i
brzina motora se obično povećava). Jedan od prikazanih videozapisa je raspon napona od 2 do 17 volti
Motor zupčanika se vrti s niskog napona
, a zatim natrag na niski .
(pogledajte fotografije,
U posljednjem videu motor s reduktorom radi manje od 12 V. Ako ste na ovom mjestu, čestitamo vam Neki od ključnih elemenata istosmjernog motora koji su obrađeni u ovom odjeljku. Ako vam se sviđa ovaj dio vodiča, možda ćete htjeti
pročitati
drugi dio, koji je možda podijeljen na tri dijela, samo 'zagrebano po površini' ovog priručnika. Dolje dodajte svoje komentare ili pitanja u vezi s istosmjernim motorima ili imate bilo kakve prijedloge o tome kako mogu poboljšati ovaj vodič ili druge dijelove vodiča. Možete me kontaktirati na transiintbox @ gmail. (Zamijenite drugo \'I\' da me kontaktirate.)
