Saya merancang dan 3D mencetak motor DC (BLDC) sikat dan motor kontrol menggunakan Arduino. Selain magnet, solenoid belitan dan sensor efek aula, semua komponen motor dicetak dengan MakerBot Replicator 2. Video ini menunjukkan motor yang berfungsi. Instruksi ini disediakan sebagai PDF bersama dengan file CAD dan program kontrol motor. Program Kontrol Motor Arduino: Gunakan file, tinjau, ubah desainnya secara gratis, atau lakukan apa pun yang Anda inginkan dengannya! Proyek ini membutuhkan printer 3D, mikrokontroler Arduino, dan alat elektronik dasar seperti multimeter, osiloskop, catu daya, dan komponen listrik. Daftar lengkap bagian dan alat yang saya gunakan. Tabel 1 menunjukkan biaya pembuatan motor. Komponen listrik seperti resistor dan kapasitor tidak termasuk karena biaya diabaikan relatif terhadap total biaya motor. Tidak termasuk pengontrol mikro Arduino dan baterai, total biaya pembuatan motor adalah $ 27. 71. Harus ditunjukkan bahwa mengurangi biaya bukanlah prioritas utama. Optimalisasi dapat mengurangi biaya produksi. Berdasarkan prinsip bahwa motor harus mudah digunakan bagian yang mudah diakses untuk dibangun, spesifikasi desain motor DC ditetapkan, dan harus memberikan jenis yang mirip dengan kinerja kualitas banyak motor DC komersial, kipas listrik kecil. Motor ini dirancang untuk menjadi 3 fase, motor DC 4-polar dengan magnet N52 N52 pada rotor dan solenoid 3 luka kawat yang melekat pada stator. Karena peningkatan efisiensi, jumlah bagian mekanis berkurang, dan gesekan berkurang, desain sikat dipilih. Magnet N52 dipilih untuk kekuatan, harga, dan kemudahan aksesnya. Di bagian \ 'Bldc Motor Control \', kontrol motor tanpa sikat akan dibahas lebih lanjut. Tabel 2 menunjukkan perbandingan antara motor DC dan motor sikat. Solenoid dalam 8- 12 V, dikendalikan oleh sirkuit sakelar listrik. Sensor Hall akan memberikan informasi lokasi tentang kapan sirkuit akan ditukar. Persamaan berikut digunakan untuk memperkirakan kinerja motor, sehingga menciptakan desain motor awal. Jika Anda ingin melihat persamaan ini, lihat PDF yang terhubung di intro dan mereka kacau. Gaya antara dua magnet pada jarak tertentu dapat kira -kira perkiraan dengan persamaan berikut: F = Bmambsas/4G2, di mana B adalah kepadatan medan magnet pada permukaan magnet dan A adalah luas magnet, G adalah jarak antara dua magnet. BS, medan magnet solenoid diberikan oleh: b = nil, di mana saya adalah arus, n adalah jumlah paket, dan L adalah panjang solenoid. Di motor, torsi maksimum diperkirakan: t = 2 frwhere r adalah jari -jari dan pemilihannya 25mm. Dikombinasikan dengan persamaan ini, ekspresi linier dari torsi output yang terkait dengan arus input geometri solenoid yang diberikan dapat diperoleh. F = 2RBMAMASN4G2LI Konstanta torsi yang diperlukan untuk memilih adalah 40 m- NM/A berdasarkan kinerja yang diinginkan relatif terhadap motor lain yang tersedia [2]. Sirkuit kontrol elektronik diperlukan untuk kontrol motor BLDC. Untuk memutar motor BLDC, tergantung pada posisi rotor, belitan harus ditenagai dalam urutan yang ditentukan. Posisi rotor terdeteksi menggunakan sensor aula yang tertanam di stator. Gambar 3 menunjukkan diagram skematik dari skema kontrol motor BLDC. Sensor aula tertanam di stator dengan tiga belitan motor, memberikan output digital yang sesuai dengan apakah Arktik atau Antartika terdekat dengan sensor. Berdasarkan output digital ini, pengontrol mikro memberikan urutan fase untuk driver motor, sehingga memasok daya ke belitan yang sesuai. Setiap kolom urutan perubahan fase memiliki belitan yang ditenagai ke tegangan positif, belitan yang ditenagai ke tegangan negatif, dan belitan yang ditenagai ke tegangan negatif. Urutan perubahan fase terdiri dari enam langkah yang mengkorelasikan output sensor aula dengan output dari belitan yang harus didukung. Tabel 3 di bawah ini memberikan contoh rotasi searah jarum jam. Desain akhir terdiri dari 4 bagian yang berbeda; Perumahan bawah, rotor, perumahan atas dan solenoid seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 di bawah ini. Gambar 4: (a) Shell bawah (B) Rotor (C) Solenoid (D) Motor perakitan (E) Unit atas. Semua bagian ditampilkan ke arah yang dicetak. Enklosur bawah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (a) penutup bawah motor. Rotor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (b) , berisi 8 magnet, 4 untuk menggerakkan motor, dan 4 untuk menyediakan data posisi ke sensor aula. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, rotor meluncur ke cangkang bawah gaya bantalan geser (D). Shell di bagian atas, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (E) , dipasang pada rotor dan terhubung ke bagian bawah untuk menutup motor. Perumahan atas berisi 3 sensor posisi aula, serta cut-out segitiga yang memungkinkan tabung sekrup untuk masuk ke dalam rumah. Solenoid seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (c) , tempatkan segitiga di tengah mereka untuk memungkinkan mereka sejajar dengan lubang di perumahan atas, yang mereka selaras secara vertikal dengan magnet rotor. Semua bagian yang dijelaskan sebelumnya dicetak di MakerBot Replicator 2. Bagian dapat dicetak secara bersamaan, dan berbagai parameter pencetakan cenderung menghasilkan hasil yang memuaskan. Produk akhir dicetak dalam plastik PLA transparan, dengan jumlah pengisian 20% dan jumlah pengisian tinggi setinggi 0. 20mm. Melalui uji coba berulang, ditemukan bahwa bagian -bagian yang terhubung bersama tanpa meluncur, seperti cangkang atas dan bawah, harus dicetak pada 0. Tambahkan 25mm ke semua sisi, sedangkan bagian untuk geser gratis, seperti rotor, harus dicetak pada 0. ruang 4mm di sekitar. Sensor efek magnet dan aula mencetak di bagian bawah kanan atas celah dengan merancang kekosongan internal yang tepat di tempat yang tepat, jeda pencetakan dan masukkan perangkat, dimasukkan ke dalam perakitan, dan kemudian lanjutkan pencetakan. Tinggi jeda yang sesuai diberikan pada Tabel 4 di bawah ini. Sepotong cetak 3D dapat dihapus dari pembuat dan dapat dirakit bersama setelah menghilangkan kelebihan plastik dari rakit. Bagian -bagian ini harus disatukan dengan lancar tanpa banyak usaha. Solenoid solenoid membutuhkan solenoidprocessing terakhir. Setiap solenoid dibungkus sekitar 400 kali dengan garis magnet 26GW. Proses ini dapat dipercepat dengan memutar solenoid pada bit bor. Pastikan setiap solenoid dikemas dalam arah yang sama sehingga solenoid yang dihasilkan memiliki polaritas yang sama. Setelah solenoid siap, mereka harus disentuh ke dalam cangkang di bagian atas. Lem yang kuat dapat digunakan di sini untuk memperkuat koneksi. Elemen sirkuit harus dihubungkan bersama sesuai dengan diagram skematik berikut. VCC dari driver motor L6234 dapat berada di mana saja dari 7 V hingga 42 V, tetapi saya sarankan menjalankan motor tanpa lebih tinggi dari 12ish V. Program yang ditulis oleh Arduino untuk mengontrol urutan perubahan fase dapat ditemukan dalam program, yang diadaptasi sesuai dengan manual ini. Peningkatan motor di masa depan dapat dibagi menjadi empat kategori; Optimalisasi Mekanis, Peningkatan Efisiensi, Peningkatan Kontrol dan Aplikasi. Langkah pertama dalam pekerjaan di masa depan adalah menguji kecepatan torsi dan efisiensi motor saat ini. Kontrol motor dapat dicapai dengan menggunakan metode perangkat keras daripada metode perangkat lunak, yang akan sangat mengurangi biaya dan skala implementasi. Berikut adalah deskripsi singkat tentang bagaimana hal ini dapat dicapai- ada banyak area di mana desain mekanis motor dapat dioptimalkan. Solenoid dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam tubuh utama motor. Ukuran motor dapat dikurangi secara signifikan. Ukuran magnet posisi dapat sangat dikurangi untuk mengurangi torsi rotor. Desain motor dapat diparameterisasi dan dicetak dalam berbagai ukuran yang berbeda. Efisiensi motor dapat dioptimalkan dengan memeriksa karakteristik kecepatan torsi dalam kisaran tegangan yang diterapkan. Jika motor pencetakan 3D yang sepenuhnya dioptimalkan dapat diparameterisasi dan dicetak dalam berbagai ukuran dan peringkat yang berbeda, rentang aplikasi akan sangat luas. Ini adalah buku catatan Evernote saya dengan banyak artikel dan tautan yang saya pelajari saat melakukan proyek ini. Sumber Penting [1] Prinsip Dasar Motor-DC Padmaraja Yedamale- Memahami Motor DC
