Motor DC ada dimana-mana.
Mereka mengubah energi listrik/magnetik yang dihasilkan oleh kabel yang membawa arus dalam medan magnet menjadi gerakan dan muncul di berbagai peralatan dan aplikasi listrik, Misalnya g.
, Mereka ada di kipas kecil, kipas langit-langit, pembersih udara, perangkap asap las, pesawat persegi, helikopter kecil dan drone lainnya,
alat putar genggam manual, gergaji bundar, mata bor, mesin bubut, Sanders, mobil, robot (
Mereka dapat memutar ban atau menggerakkan lengan robot, dll.)
Pompa udara akuarium, proyek pabrikan, dan banyak area lainnya.
Motor yang paling populer biasanya memiliki poros melingkar, atau berbentuk \'d \' (yaitu
, Datar di satu sisi)
Datar di kedua sisi, atau roda gigi (yaitu
, Buat roda gigi dipotong langsung ke poros atau pasang pada poros).
Untuk contoh gaya sumbu populer ini, lihat foto.
Walaupun motor dapat dijalankan dari DC, AC, namun dalam hal menjalankan General Motors dari DC dan AC, tutorial ini hanya membahas motor DC secara detail.
Arus dan magnet berjalan seiring
, karena tidak mungkin tanpa hal lain.
Terlihat dari foto, arus yang melalui kawat menggerakkan jarum kompas, hal ini karena arus yang melalui kawat menimbulkan medan magnet disekitar kawat.
Fisikawan Denmark Hans Christian Oster menemukan hubungan antara listrik dan magnet pada tahun 00-an. [
Beberapa informasi menarik namun tidak penting: \'O\' pada nama yang ditampilkan di sini dapat digunakan dalam huruf kapital Denmark O (yaitu, Ø)
Terkadang orang menganggap namanya sebagai ø rsted].
Sifat kemagnetan yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui kawat adalah lemah.
Jika kawat ini dililitkan pada lingkaran online maka medan magnetnya akan semakin kuat.
Jika kumparan ini dililitkan pada inti badan ferit, medan magnetnya akan menjadi lebih kuat.
Jika kita mengingat daya tarik magnet kutub dan penghapusan kutub serupa, teori motor DC tidak terlalu sulit untuk dipahami.
Prinsip kerja Motor DC adalah mengalirkan arus melalui kutub-kutub rotor sehingga menimbulkan medan magnet yang dipengaruhi oleh medan magnet lain yang menarik medan magnet rotor tersebut.
Menariknya, yang terjadi justru sebaliknya.
Artinya, ketika motor berputar, interaksi medan magnet menghasilkan tegangan.
Hal ini dapat dilihat pada video di atas.
Nyalakan tegangan motor penggerak dan nyalakan LED yaitu.
, Dimana motor digunakan sebagai generator.
Pada tutorial kali ini kita akan membahas beberapa jenis motor DC: motor DC kontinyu, motor roda gigi, motor servo DC, motor DC tanpa biji, motor getar dan motor loncatan DC, walaupun masih banyak jenis motor lainnya, namun mungkin ini yang paling populer bagi pengguna Arduino.
Motor merupakan suatu alat yang dapat mentransmisikan gerak. e.
Ambil tindakan pada proyek kami
Anda dapat melihat dua instruksi saya sebelumnya: \'pribadi, portabel, ringan, AC: proyek DIY yang murah dan efektif\', \'membuat disk terhipnotis menggunakan Arduino dan motor DC kecil \'.
Mereka memberikan contoh motor DC yang digunakan dalam proyek Arduino.
Beberapa proyek Arduino lain yang menggunakan motor memiliki \'Robot humanoid berbasis Arduino menggunakan motor servo\' milik BlackStar Vvek, \'Arduino K'Nex Motors\' dari link2-thepast, dan seterusnya.
Faktanya, banyak instruksi untuk menggunakan Arduino dan satu atau lebih motor dapat ditemukan.
Untungnya, untuk motor DC yang digunakan oleh pabrikan, kita tidak perlu terlalu peduli dengan voltase (
Meskipun kita perlu memastikan motor bekerja di bawah voltase yang ada) atau arus (
Meskipun kita perlu memastikan bahwa kita memiliki saklar untuk menangani arus motor, karena arus motor biasanya lebih besar dari arus yang tersedia misalnya
, Dari pin digital atau analog Arduino).
Fokus utama kami pada motor adalah kecepatan dan torsi.
Kecepatan motor diukur, bedanya ketika kita mengukur kecepatan mobil dalam satuan mil per jam atau satu kilometer per jam, maka kecepatan putaran per menit (RPM)
atau radian/detikg.
, 3.000 RPM atau 450 rad/detik.
Perhatikan bahwa ini hanyalah dua contoh kecepatan motor.
Hal ini tidak berarti bahwa 3.000 RPM sama dengan 450 rad/detik; tidak.
Untungnya, mudah untuk menyembunyikan dari RPM ke radian/detik atau derajat/detik atau sebaliknya.
Kecepatan ditunjukkan dengan huruf Yunani omega.
Hukum kedua Sir Newton tentang gerak adalah gaya sama dengan massa dikalikan percepatan, dan gaya serta percepatan searah, meskipun massa tidak searah.
Torsi adalah \'kekuatan memutar/berubah \'.
Newton sering digunakan untuk gaya (N).
Saat kita mengalikan gaya dengan panjang, kita mendapatkan torsi. G. , Newton-meter (Nm), Newton-sentimeter (N-cm), atau ons-inci (oz-in).
Pada motor torsi selalu bersinggungan dengan lingkaran yang berpusat pada poros, I . E.e.
Letaknya tegak lurus terhadap diameternya.
Simbol yang menunjukkan torsi adalah huruf Yunani tau, τ dalam huruf kecil, dan frekuensi huruf kapital Inggris T lebih rendah.
Lembar data motor DC biasanya menyediakan kecepatan, Radian, atau derajat/detik.
Torsi biasanya disajikan dalam berbagai bentuk di lembar data (misalnya
seperti torsi puncak dan torsi roda gigi (
Lebih lanjut akan diperkenalkan nanti)
Nilai torsi, dll.
Lembar data motor DC biasanya sangat lengkap dan parameter motor lainnya juga disediakan.
Perlu dicatat bahwa motor dapat memiliki kemampuan daya yang sama, tetapi kecepatan dan torsi berbeda karena kecepatan dapat diubah menjadi torsi (
Untuk informasi lebih lanjut tentang ini, lihat motor roda gigi di bawah).
Kualitas dan beratnya berbeda.
Meskipun sering dipertukarkan dalam percakapan informal.
Misalnya, di bulan, massa a motor sama dengan di Bumi, tetapi bobotnya akan berbeda.
empat bagian utama untuk banyak motor DC sikat kontinu. Rotor (
Bagian yang berputar) atau jangkar (
Dalam bidang teknik, belitan merupakan bagian integral dari Rakitan kumparan arus utama yang
Di sini, rotor sama dengan stator
Ada
berputar/berputar dan terus menghasilkan medan magnet)
magnet permanen, biasanya dibagi menjadi dua bagian).
Jika demikian, magnet stator adalah magnet medan.
Magnet medan magnet dapat diandalkan karena medan magnetnya tetap pada tingkat yang konstan, meskipun medan magnetnya dapat berkurang seiring waktu.
Magnet permanen banyak ditemukan di Motor Sikat.
stator terbuat dari magnet, kumparan yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet seperti itu disebut belitan medan atau kumparan medan
Jika
motor menggunakan \'sikat\' tembaga sebenarnya yang didukung oleh pegas dan ditekan pada konverter untuk mentransfer arus ke koil dan menjaga motor tetap berputar.
Saat ini, kontak motor DC \'sikat\' ke pengubah, tetapi sikat sebenarnya tidak umum.
Meskipun sikat sebenarnya tidak umum, perangkat ini masih disebut
motor sikat murah dan biasanya memiliki masa pakai lebih lama daripada peralatan yang dikandungnya
dihasilkan saat sikat/Kontak habis, dan motor tampaknya sedang meningkat.
Seperti disebutkan sebelumnya, biaya pembuatan Motor Sikat rendah dan biasanya digunakan untuk proyek pabrikan.
Namun, penting untuk mengetahui apakah rotornya berputar di busing atau bantalan bola, karena busing memiliki masa kerja yang lebih pendek
nanti dalam tutorial ini.
Dalam motor DC sederhana, belitan dihubungkan ke catu daya DC untuk menghasilkan medan magnet ketika arus mengalir.
ketika belitan bergerak ortogonal terhadap stator, e.
Pada sudut tegak lurus terhadap medan magnet stator, hampir tidak ada torsi.
biasanya mendorongnya untuk terus berputar.
Untuk mengatasi 'cacat' ini, lingkaran dinamis kedua yang tegak lurus terhadap yang pertama ditambahkan, sehingga bagian dari lingkaran dinamis selalu terkena torsi magnet yang lebih tinggi, I daya.Pada
Momentum rotor
sebagian besar motor DC yang berfungsi (
Lihat foto terlampir)
Ada beberapa kumparan yang saling mengimbangi.Secara
umum, semakin banyak belitan kumparan, semakin tinggi resistansi, semakin besar torsi, tetapi semakin lambat kecepatannya.Kumparan
ini memastikan bahwa motor berputar dengan lancar dan selalu menghasilkan torsi yang tinggi di semua titik putaran.Rotor
terhubung ke konverter, yang merupakan komponen yang memungkinkan kumparan rotor berputar terus menerus sesuai kebutuhan untuk mengubah
polaritas Elemen konduktif \'sikat\' untuk dihubungkan secara bergantian ke catu daya DC (
Lihat foto terlampir).
Artinya, ia menyediakan sakelar sederhana untuk mengubah input DC.
Konverter terhubung ke catu daya DC melalui kontak dengan kontak \'sikat\' pada pengubah.
menggunakan stator magnet permanen, contohnya dapat dilihat pada
Banyak motor DC kecil
foto terlampir dari dua cara: paralel (
Produksi motor shunt)
Atau produksi motor seri secara terus menerus.
Stator dapat dihubungkan secara seri atau paralel dengan catu daya DC ke stator/rotor.
Terdapat ruang antara rotor dan stator sehingga rotor dapat diputar dengan mudah.
Ruang ini disebut \'celah udara\' antara keduanya \
Kebanyakan motor berputar, tetapi ada Motor yang gerak rotasinya diubah menjadi gerak linier.
gambar
' .
Perangkat ini disebut \'motor linier\' atau \'aktuator linier (Meskipun aktuator mungkin mendapatkan energi dari sumber selain DC)\'. Sebagian besar motor yang digunakan dalam
disediakan
proyek pabrikan kekurangan daya (FHP) Karena memiliki tenaga kurang dari 1 kuda. Lihat
menggunakan
motor DC kontinu kecil yang dibongkar di sini. Dua magnet permanen yang membentuk stator, rotor/stator dan koil dapat dengan mudah dilihat di foto tambahan motor. 20ma
masalah saat menggunakan LED
pin Arduino analog atau digital. Batasan ini
tidak
menjadi
dari $0,20. Mereka berfungsi sebagai sakelar
, tetapi menjadi masalah saat menggunakan motor DC. Untuk mengatasi batasan ini, transistor
2N2222 digunakan di sini, yang harganya masing-masing kurang
basis tidak boleh
, dan dalam proyek yang disajikan di sini, 2N2222 dapat dengan mudah menghidupkan dan mematikan arus
melebihi 6. Jadi pastikan untuk menjaga voltase Anda di bawah maksimum ini, jika tidak, Anda berisiko merusak transistor. Gambar
terlampir adalah harga
motor yang diperlukan
lebih rendah dalam
Kita juga dapat menggunakan
kemasan 2N2222-92, bukan paket metal18 asli. Dalam konfigurasi ini, 2N2222/2N2222A
juga disebut P2N2222 atau pn222222 tegangan dan arus dari basis ke emitor, kolektor ke emitor, tidak lebih. Pilihan
lain
adalah MOSFET.
perangkat mekanis seperti relay, atau jika Anda tidak perlu menggerakkan saklar sederhana dari Arduino. Jika Anda perlu menangani
lebih banyak daya maka 2N2222 dapat menghilang dengan aman dan transistor TIP120
yang dilengkapi Darlington dapat menangani suhu hingga 5A jika dipanaskan dengan benar. Saluran RFP30N06LE ( P30NO6LE, P30N06) Ketika flensa pembuangan MOSFET terhubung dengan benar ke radiator logam, MOSFET dapat menangani arus di atas 30 amp. MOSFET saluran N-
dapat digerakkan dari Arduino dan berguna untuk motor DC besar. Arus yang lebih tinggi mengalir antara pin kolektor dan pemancar
ini
2n2222 dan dikendalikan oleh pin basis dan pemancar Untuk pnp ini transistor, ketika pin basis
diatur untuk menghidupkan transistor, seperti dalam proyek ini, saklar transistor memungkinkan arus yang mengalir antara pin kolektor dan emitor 2N2222 menjadi lebih besar daripada aliran
, dan saluran pada dioda menghadap tegangan positif digunakan sebagai dioda anti eksitasi untuk memberikan jalur bagi energi yang dihasilkan oleh medan magnet motor ketika listrik mati.
antara basis dan emitor. Dioda 1N4001 ditempatkan pada dua pin motor
Jika tidak mengetahui
mengalihkan arus ke motor dan motor tidak akan
posisi dioda
, sulit untuk salah menempatkannya, karena jika dikonfigurasi seperti ini akan
pin 5 v
berputar pada dasarnya serupa. Jadi ketika menggunakannya dengan Arduino, transistor, BJP atau MOSFET atau relay dll., Perlu
. Untungnya,
saklar yang dapat menangani arus ekstra yang dibutuhkan
oleh motor, dan mungkin pengguna- Dioda anti-eksitasi ditambahkan
Arduino dapat disuplai dari USB untuk sekitar cucma, dan jika Jack ember digunakan, lebih banyak dapat disediakan, mungkin hingga pin 5 v dan ground
digunakan untuk memberi daya pada motor kontinu yang digunakan dalam sketsa berikutnya.
Pada bagian awal fungsi siklus sketsa, motor DC kontinu dihidupkan selama 5 detik (5000 MS). Sinyal yang sangat tinggi e. , 5 v,
dikirim ke motor. [ Motor yang digunakan di sini
lebih
arus yang disediakan oleh catu daya Arduino 5 v.
Namun
kecil dari
, jika Anda menggunakan arus motor yang lebih besar, Anda memerlukan
catu daya yang terpisah dari daya yang tersedia di Arduino ] Setelah 5 Detik pengoperasian motor, perlambat secara bertahap hingga berhenti total menggunakan
pin digital 6, yang bisa menangani sinyal modulasi lebar pulsa (PWM). Di sini, motor berputar ke satu arah
. Gunakan sinyal PWM mulai dari 255 untuk memperlambat kecepatan
motor dan turunkan secara bertahap sebesar 3 hingga mencapai 0. Penggunaan PWM memungkinkan kita untuk mensimulasikan tegangan antara 0 dan 5 v. Pada titik tertentu, tegangan analog ke motor terlalu rendah untuk menghidupkan motor siklus mencapai
sketsa , LED
dimatikan karena motor tidak diputar.
30. Pada titik ini dalam
Baling-baling dipasang di sini, bukan kawat yang dipilin
, karena memudahkan kita melihat aksinya saat menyeimbangkan putaran motor, karena memberikan keseimbangan motor yang lebih baik
kawat yang dipilin
daripada kawat asimetris , namun
jika Anda tidak memiliki baling-baling,
motor yang bergetar ,
beban yang tidak seimbang pada motor dapat menyebabkan motor bergetar. LED merah (
akan menghasilkan hasil yang relevan tutorial yang berisi langkah-langkah
Terlihat di video) Dengan kecepatan
motor
10
led
;
dihidupkan dan memudar hingga mati penuh. Hal ini dilakukan dalam 30 baris kode dan dapat dilihat di sini. Untuk melihat sketsa secara lengkap secara tertulis, unduh file teks. kecepatan motor. /Memudarkan LED sesuai dengan kecepatan motor = 6; Int
Int delay2 = 5000; Int delay3 = 50
pin =
; void setup(){
pinMode( Output); delay(delay2); /Motor deselerasi
Pause
kontinu (int i = 255; i >= 1; i = i -2){ analogWrite( I); analogWrite(ledPin, i); /Delay antara perubahan penundaan kecepatan motor 3/1000 detik (delay3); } /
delay 2/1000 detik (delay2);
H sederhana dan mudah dimengerti. Namanya didapat dari
menggunakan huruf
konfigurasi komponen utamanya: 4 elemen switching dan motor DC
, yang bisa
dari motor ke ground
kapital \'h \'( Lihat di atas). Jika S1 dan S4 mati sedangkan S2 dan S3 tetap hidup, arus mengalir satu arah
, maka pengoperasiannya sederhana. Jika S2 dan S3 dimatikan saat S1 dan S4 dihidupkan,
arus mengalir dari motor ke ground dalam arah yang berlawanan (foto). Gambar di sini menunjukkan
elemen switching yang bertindak sebagai konstanta pada Saklar. e. Peralatan mekanis. Perhatikan bahwa sakelar ini perlu dimatikan dengan cara tertentu. Misalnya, jika sakelar dimatikan secara bersamaan ke S1 dan S3
atau S2 dan S4, ini akan memberikan jalur hubung
singkat
. aliran. Jika kita mematikan S3 dan S4 sambil membiarkan S1 dan S2 tetap terbuka, situasinya serupa, dalam hal ini S3 dan S4 dihubungkan ke ground.
antara tegangan positif dan ground
Jika
arus tidak dimatikan melalui motor, seperti saklar S1 dan S2, S3 dan S4 dihidupkan dan sebaliknya, motor akan berhenti. Elemen switching
juga dapat berupa relai, elemen mekanis lain, atau
perangkat solid state, seperti transistor sambungan bipolar (BJT), atau oksida logam. transistor
efek medan semikonduktor (MOSFET). Di sebagian besar
jembatan H modern, elemen switching
adalah perangkat solid-state, biasanya mosfet. Dibandingkan dengan BJT, keuntungan dari hexet adalah
mereka dapat mengalihkan arus ke beban besar
, sementara hanya sejumlah kecil arus yang diperlukan untuk menyalakannya dihidupkan
, dan arus yang dihasilkan oleh motor memiliki jalur
yang harus dilalui karena benturan medan magnet. Namun, komponen diskrit tidak digunakan, misalnya
misalnya, papan berdasarkan IC L298 yang ditunjukkan di atas. akan memastikan bahwa tidak ada korsleting yang dihasilkan bahkan untuk sementara. Terdapat jembatan H untuk inverter daya, robot, pengontrol motor, dll.
produsen sakelar, relai, BJT, mosfet, papan penghubung H menggunakan sirkuit terpadu (IC),
Mereka sering digunakan untuk menggerakkan
motor penggerak .
Motor roda gigi biasanya
Kebanyakan motor DC kontinu
1.000 rpm (RPM).
biasanya beroperasi pada kecepatan
digunakan untuk mengurangi RPM (kecepatan) Kurang dari 1.000 dan mudah untuk menemukan motor roda gigi dengan kecepatan kurang dari 100.
mereka menggunakan kombinasi roda gigi untuk memperlambat. Turunkan rangkaian roda gigi untuk memperlambatnya.Secara
Sesuai dengan namanya,
umum, semakin banyak Anda menguranginya,
, bentuk dan ukuran motor roda gigi DC bervariasi.Sulit
Anda akan semakin lambat.Kecepatan
dari kebutuhan akan motor roda gigi adalah jam tangan, seperti jam tangan analog yang perlu
memberikan putaran pada kecepatan rendah
bagi mereka untuk tidak menikmatinya.Contoh yang baik
Kecepatan motor utama pada
motor roda gigi dapat berputar dengan kecepatan lebih dari 1.000 RPM, sedangkan roda gigi perlambatan memungkinkan putaran keluaran menjadi jauh lebih lambat.
Motor roda gigi dapat memberikan torsi yang signifikan pada putaran mesin yang rendah.
Faktanya, torsi meningkat seiring dengan melambatnya kecepatan. Secara umum, semakin tinggi arusnya, semakin tinggi pula torsinya.
sabuk . Mereka dapat berubah arah. Cukup tukar kabelnya
Mereka sering ditemukan di robot. g., mobil
ke motor) Putar dengan kecepatan
berbeda dan berhenti dengan cepat.
robot. Peringatan: upaya untuk menjalankan motor di atas atau di bawah kisaran tegangan dapat merusak motor. Tegangan mungkin terlalu
rendah jika motor tidak berputar, dan jika disentuh terasa panas,
tegangan mungkin terlalu tinggi. gigi, tetapi tidak selalu (Lihat foto). Semakin tinggi tegangan, semakin cepat
motor roda gigi berputar.
Video terakhir adalah bahwa motor roda gigi 12
v bekerja dalam waktu kurang dari 12 v, jadi berjalan sedikit lebih lambat dibandingkan saat penuh 12 v. Jika Anda berada pada titik ini, selamat . Anda
sekarang harus memiliki pemahaman dasar tentang
beberapa elemen kunci dari motor DC yang dibahas di bagian ini. Saya harap Anda
menemukan bagian pertama dari manual ini menarik dan berharga.
Jika Anda menyukai bagian tutorial ini, Anda mungkin ingin melanjutkan dengan membaca bagian kedua, yang mungkin sudah jelas,
meskipun tutorial ini dibagi menjadi tiga bagian, hanya \'menggores permukaan Motor DC'. dibahas di sini dapat
memiliki lebih banyak Bagian tutorialnya sendiri, atau mungkin keseluruhan buku teks. Jika Anda memiliki komentar, saran, atau pertanyaan tentang bagian tutorial ini, silakan tambahkan komentar Anda di bawah. Jika Anda memiliki ide atau pertanyaan terkait motor DC yang tidak tercakup dalam tutorial ini atau memiliki saran tentang bagaimana saya dapat menyempurnakan tutorial ini atau bagian lain dari tutorial, saya senang mendengar pendapat Anda \'e\' untuk menghubungi saya. Terima kasih.
