Тұрақты ток қозғалтқыштары барлық жерде.
Олар магнит өрісінде ток өткізетін сымдар арқылы жасалған электрлік/магниттік энергияны қозғалысқа түрлендіреді және әртүрлі электрлік құрылғылар мен қолданбаларда пайда болады, EG g.
, Олар шағын желдеткіштерде, төбелік желдеткіштерде, ауа тазартқыштарда, дәнекерлеу түтін ұстағыштарында, шаршы ұшақтарда, шағын тікұшақтарда және басқа дрондарда, қолмен
жүретін айналмалы құралдарда, дөңгелек араларда, бұрғылау станоктарында, токарлық станоктарда, Сандерлерде, автомобильдерде, роботтарда (
Олар шиналарды айналдыра алады немесе робот қолдарын жылжыта алады және т
.
Ең танымал қозғалтқыштың әдетте дөңгелек білігі бар немесе \'d \'-пішінді (яғни
, бір жағында тегіс)
Екі жағында тегіс немесе тісті беріліс (яғни
, тісті доңғалақты тікелей білікке кесіңіз немесе оны білікке орнатыңыз).
Осы танымал ось мәнерлерінің мысалдарын фотосуреттерді қараңыз.
Қозғалтқыш тұрақты токтан, айнымалы токтан жұмыс істей алады, General Motors тұрақты және айнымалы токтан жұмыс істеген жағдайда, бұл оқулық тек тұрақты ток қозғалтқышын егжей-тегжейлі қарастырады.
Ток пен магнит қатар жүреді
, өйткені екіншісінсіз мүмкін емес.
Фотосуреттен көрініп тұрғандай, сым арқылы өтетін ток компас инесін жылжытады, себебі сым арқылы өтетін ток сымның айналасында магнит өрісін жасайды.
Даниялық физик Ганс Кристиан Остер электр және магнетизм арасындағы бұл байланысты 00-шы жылдары ашты. [
Кейбір қызықты, бірақ маңызды емес ақпарат: мұнда көрсетілген атаудағы \'O\' бас дат тілінде қолданылуы мүмкін O (яғни, Ø)
Кейде адамдар оның атын ø rsted деп ойлайды].
Сым арқылы өтетін ток әсерінен пайда болатын магниттік қасиеттер әлсіз.
Егер бұл сым желілік шеңберге оралса, магнит өрісі күшейеді.
Егер бұл катушка феррит денесінің өзегіне оралса, оның магнит өрісі күшейеді.
Егер полюстік магниттерге тартылуды және ұқсас полюстерді жоюды еске түсірсек, тұрақты ток қозғалтқыштарының теориясын түсіну өте қиын емес.
Тұрақты ток қозғалтқышының жұмыс принципі ротордың полюстері арқылы ток ағынын жасау болып табылады, осылайша ротордың магнит өрісін тартатын басқа магнит өрісі әсер ететін магнит өрісін жасайды.
Бір қызығы, керісінше.
Яғни, қозғалтқыш айналғанда, магнит өрісінің өзара әрекеттесуі кернеуді тудырады.
Мұны жоғарыдағы бейнеден көруге болады
Қадамдық қозғалтқыштың кернеуін бұрап, жарық диодты шамды жағыңыз, I. e.
, Қозғалтқыш генератор ретінде пайдаланылатын жерде.
Бұл оқулықта біз тұрақты ток қозғалтқыштарының бірнеше түрін талқылаймыз: үздіксіз тұрақты тұрақты қозғалтқыш, редуктор, тұрақты тұрақты сервоқозғалтқыш, ядросыз тұрақты ток қозғалтқышы, діріл қозғалтқышы және тұрақты тұрақты қадамдық қозғалтқыш, бірақ қозғалтқыштардың көптеген басқа түрлері бар, олар Arduino пайдаланушылары үшін ең танымал болуы мүмкін.
Қозғалтқыш - қозғалысты жібере алатын құрылғы. e.
Біздің жоба бойынша әрекет етіңіз
Сіз менің алдыңғы екі нұсқауларымды көре аласыз: \'жеке, портативті, жеңіл, ауаны баптау: арзан және тиімді DIY жобасы\', \'Arduino және шағын тұрақты ток қозғалтқыштарын пайдаланып гипнозды дискілерді жасау \'.
Олар Arduino жобаларында қолданылатын тұрақты ток қозғалтқыштарының мысалдарын ұсынады.
Қозғалтқыштарды пайдаланатын кейбір басқа Arduino жобаларында BlackStar Vvek-тің \'Arduino негізіндегі сервомоторларды пайдаланатын гуманоидтық роботы\', link2-thepast\'Arduino K'Nex Motors\' және т.б. бар.
Шын мәнінде, Arduino және бір немесе бірнеше қозғалтқыштарды пайдалану бойынша көптеген нұсқауларды табуға болады.
Бақытымызға орай, өндіруші пайдаланатын тұрақты ток қозғалтқышы үшін кернеуге тым көп мән берудің қажеті жоқ (
Мотордың бар кернеу астында жұмыс істейтініне көз жеткізуіміз керек) немесе ток (
Бізде қозғалтқыштың тогын басқаратын қосқыш бар екеніне көз жеткізу керек, өйткені қозғалтқыштың тогы әдетте қол жетімді токтан көп.
, Arduino цифрлық немесе аналогтық түйреуіштерден).
Қозғалтқыштағы біздің басты назарымыз - жылдамдық пен момент.
Қозғалтқыштың жылдамдығы өлшенеді, айырмашылығы машинаның жылдамдығын сағаттық мильде немесе сағаттық километрде өлшегенде, айналу жылдамдығы минутына (RPM)
немесе радиан/секунд.
, 3000 RPM немесе 450 рад/секунд.
Бұл қозғалтқыш жылдамдығының екі мысалы екенін ескеріңіз.
Олар 3000 айн/мин 450 рад/сек дегенді білдірмейді; ол емес.
Бақытымызға орай, RPM-ден радиан/сек немесе градус/СЕК немесе керісінше жасыру оңай.
Жылдамдық гректің omega әрпімен көрсетілген.
Сэр Ньютонның екінші қозғалыс заңы: күш массаның үдеуге көбейтіндісіне тең, ал күш пен үдеу масса бағытта болмаса да, бағытта болады.
Айналу моменті - \'бұралған/бұрылған қуат \'.
Көбінесе Ньютон күш үшін қолданылады (N)
Күшті ұзындыққа көбейткенде біз айналу моментін аламыз. g. , Ньютон-метр (Нм), Ньютон-сантиметр (N-см) немесе унция-дюйм (унция).
Қозғалтқышта момент әрқашан білікке центрленген шеңберге жанама болады, I . E. e.
Ол диаметрге тік бұрышта орналасқан.
Крутящий моментті көрсететін таңба грек әрпі tau, кіші әріппен τ және ағылшын бас әріпі T жиілігі төмен.
Тұрақты ток қозғалтқышының деректер парағы әдетте жылдамдықты, радианды немесе градус/секундты береді.
Крутящий момент әдетте деректер парағында бірнеше пішінде беріледі (мысалы,
ең жоғары момент және тісті момент сияқты (
Толығырақ кейінірек енгізілетін болады)
және т.б. Тұрақты ток қозғалтқышының деректер парағы
өте жан-жақты және қозғалтқыштың басқа параметрлері де берілген.
Айта кету керек, қозғалтқыштың қуат мүмкіндігі бірдей болуы мүмкін, бірақ жылдамдық пен айналу моменті әр түрлі, себебі бұл жылдамдықты төменде өзгертуге болады және
төменде қараңыз). салмағы әртүрлі болса да
Номиналды момент
әдетте
, мысалы, айда қозғалтқыштың массасы Жердегідей, бірақ оның салмағы әртүрлі болады.
олар
Тұрақты
магниттер
статор сияқты
центрдің айналатын бөліктері болып табылады, бұл ротордың айналасындағы магнит өрісін қамтамасыз етеді.
көптеген
статор магниттен жасалған болса, мұндай магнит өрісін жасау үшін қолданылатын катушка өріс орамасы немесе өріс орамы деп аталады. Бірнеше онжылдықтар бұрын тұрақты магниттер
щеткаға
бірақ нақты щетка жиі емес, бірақ
Қылқалам моторларында табылды. Егер
түрлендіру
бұл құрылғылар щеткалы
үшін нақты мысты қолданды. және қозғалтқышты бұраңыз,
қозғалтқыштар деп аталады
Жоғарыда айтылғандай, Щетка қозғалтқышының өндіріс құны төмен және әдетте, олардың роторлары втулкада немесе шарикті мойынтіректе айналатынын білу маңызды, өйткені бұл оқулықта тұрақты токты токпен қамтамасыз ету кезінде щеткасыз қозғалтқыштар туралы
және әдетте олардағы жабдыққа қарағанда ұзақ қызмет етеді .
біріншіге тік бұрыштағы екінші динамикалық шеңбер әрқашан қосылып тұрады.
E.
орам статорға ортогональ болған кезде, ротордың импульсі әдетте айналуды жалғастыруға итермелемейді,
көбірек болады .
магнит өрісінің күшті бөлігінде болғанда, қабылдағыш күші жұмыс істейтін тұрақты ток қозғалтқыштарында (Қосымша фотосуреттерді қараңыз) Жалпы алғанда, катушкалар неғұрлым көп болса
e. , Ротор статордың
, соғұрлым үлкен айналу моменті, бірақ айналу жылдамдығы соғұрлым жоғары болады түрлендіргішке қосылған,
ол полярлықты өзгерту үшін ротор катушкасын
үздіксіз айналдыруға мүмкіндік береді, әдетте, «щетка» өткізгіш элементін тұрақты ток көзіне қосуға
тұрақты магниттік статорды пайдаланады, мысалы, басқа шағын тұрақты ток
және
қозғалтқыштарында
цилиндр болып табылады Көптеген шағын тұрақты ток қозғалтқыштары
көптеген үлкен тұрақты ток қозғалтқыштарында, бұл екі жолдың бірімен болуы мүмкін: параллель (шунттік қозғалтқыштың
мүмкіндік беретін қарапайым
қосылуы Статор/ротор роторды оңай айналдыру үшін
бос орын бар. Бұл кеңістік екі \' арасындағы \'ауа
өндірісі) немесе тұрақты токтың сериялы түрде
қозғалысқа түрленетін қозғалтқыштар бар. DC)\ '
саңылауы\' деп аталады. Көптеген қозғалтқыштар айналады , бірақ айналу қозғалысы сызықты
. Өндірушінің жобасында пайдаланылатын қозғалтқыштардың көпшілігі аз қуатпен
жұмыс істейді (FHP
түйреуіштері
) Себебі олардың 1 ат күші бар.
Arduino
Бөлшектелген шағын үздіксіз
бұл
шектеуді
тұрақты ток қозғалтқышының суретін осы жерден қараңыз. Статорды, роторды/статорды және катушканы құрайтын екі тұрақты магнитті қозғалтқыштың қосымша фотосуреттерінде оңай көруге болады. Үздіксіз тұрақты ток қозғалтқыштары әдетте аналогты қолданатын максималды токты қажет етеді.
пайдалану кезінде
емес,
ұсынылған жобада 2N2222 транзистордың
, олардың әрқайсысы 20 доллардан аспайды, ал мұнда
проблема
6-дан аспауы керек. Сондықтан,
максимумдан төмен
бұл шектеуді еңсеру үшін 2N2222 транзисторлары пайдаланылады
кернеуді осы
қажетті деректерін қосу және өшіру мүмкін емес эмитент пен база
эмитентке
максималды қолайлы кернеу
ұстауды ұмытпаңыз, әйтпесе сізде транзисторға зақым келтіру қаупі бар ,
эмитентке
, коллектордан
бұл конфигурацияда 2N2222/2N2222A 2N222 немесе p222 деректері үшін маңызды деп аталады Базадан
мен токты қамтамасыз ету үшін қолданып жатқан бұл транзистордың нақты нұсқасы,
MOSFET
біз сондай-ақ релелер сияқты механикалық құрылғыларды пайдалана аламыз немесе Arduino-дан қарапайым коммутаторды басқарудың қажеті болмаса,
онда 2N2222 транзисторы қауіпсіз жұмыс істей алады.
Дұрыс қыздырылған жағдайда ол 5А-қа дейінгі температураны көтере алады.
Көбірек ампер үшін, a-220 орауыштағы N-
RFP30N06LE арнасы (
P30NO6LE, P30N06)
ағызу фланеці металл радиаторға дұрыс жалғанған кезде, MOSFET 30-дан жоғары токтарды өңдей алады Қозғалтқыштар
істік
2n2222 коллекторы мен таратқыш түйреуіштер арасында жоғары ток ағады және бұл pnp транзисторы үшін базалық
транзисторды қосуға орнатылған кезде, транзистор қосқышы коллектор мен эмитенттің базалық ағыны 2-ге қарағанда үлкен 1N4001
диоды қозғалтқыштың екі түйреуішіне орналастырылған, ал диодтағы желі қалыпты токқа қарама-
қарсы бағытта орналастырылған, сондықтан
1N4001 қозғалтқыштың қуатын тудырмайтын жолды қамтамасыз ету үшін әдетте ток болмайды диод
, оны дұрыс емес орналастыру қиын, өйткені оны осылай конфигурациялау токты қозғалтқышқа бағыттайды және
бұл тек бірнеше микросекундтарда орын алуы мүмкін, ол 100 вольттық кернеу диапазонында жеткілікті жоғары кернеуді тудыруы мүмкін, бұл транзисторды зақымдау үшін жеткілікті
5 в
,
Қозғалтқышқа қажет қосымша токты өңдей алатын және пайдаланушы болуы мүмкін қосқыш қажет . Бақытымызға орай, Arduino-ның
т.б.
істікшесі шамамен cucma үшін жеткізілуі мүмкін, ал егер шелек ұясы пайдаланылса, одан да көп қуат берілуі мүмкін.
. Импульстік ені модуляциясы (
Эскиздік цикл функциясының бастапқы бөлігінде үздіксіз тұрақты ток қозғалтқышы 5 секундқа қосылады
PWM) сигналдарын өңдей алатын цифрлық
істікшелі 6 арқылы бірте-бірте тоқтатыңыз. Мұнда
жұмыс
. моторды
іске қосу үшін PWM
циклі тым төмен.
бұралған
қозғалтқыштың жылдамдығын баяулату және 0-ге жеткенше 3 қадаммен азайту үшін PWM сигналын пайдаланыңыз
30-ға жеткен кезде
қозғалтқыш айналмағандықтан ,
жұмыс циклі
Бұл мысал үшін
жарық диоды өшіріледі . Бұл жерде
сым емес, қозғалтқыштың қозғалысын оңай көруге мүмкіндік береді. Асимметриялық сым, егер сізде пропеллер болмаса, бұралған сым
сәйкес нәтиже береді, бірақ егер сізде біліктің екі жағында
теңдестірілмейтін бір ғана сым болса, қозғалтқыштың дірілдеу қадамдарын қамтитын екінші бөлігін оқып шығуыңыз керек, мотордағы теңгерімсіз жүктеме мотордың дірілдеуіне себеп болуы мүмкін
setup(){pinMode(LedPin, OUTPUT) }void loop(){ /Digital write for
толық өшірілді .
Бұл 30 жолдық кодта көрсетіледі және бұл жерде
мәтіндік файлды жүктеп алыңыз = 50; void
және үлкен әріптермен жазылуы мүмкін тұрақты ток қозғалтқышы (жоғарыдан
4 коммутация
delay2/digitalWrite(MotorInputPin,
delay 2 = iint); -2){
элементі
, i); Негізгі құрамдас бөліктер:
analogWrite(ledPin
қосулы күйде болса,
S4 қосулы кезде оның жұмысы
қараңыз , S2 және S3
кернеуі
бірдей
жерге бір бағытта өтеді, онда S1 және
S3
ток қозғалтқыштан
қарапайым болады, мұндағы фотосуреттерді қараңыз). Коммутатордағы тұрақты элемент ретінде әрекет етеді Механикалық жабдықты, мысалы, S1 және S3 немесе S2 және S4 үшін бір уақытта өшірілсе, бұл S1 және S2 қосылып тұрған кезде ешқандай әсер етпейтіндіктен, S2
болып қалмайды
және
. Егер біз S1 және S2 ашық күйінде S3 және S4-ті өшірсек, бұл жағдайда
S4
. (
релелік элемент, трансистор
металл оксиді жартылай өткізгіш өріс эффектісі транзисторы (MOSFETs) Қазіргі заманғы H көпірлерінің
, сондай-ақ басқа бір
екеуі де жерге қосылған болса, мысалы, S1 және S2 қосқышы, S3 және S4 қосулы және керісінше, қозғалтқыш тоқтайды
BJTs) , Немесе
әдетте BJT-мен салыстырғанда, гексеттердің артықшылығы олар токты үлкен жүктемеге
ауыстыра алады, ал оны қосу және қосу үшін аз ғана ток қажет Бұл, мысалы, қозғалтқыш жұмыс істеп тұрғаннан кейін, барлық қосқыштар қосылғанда және
көпшілігінде коммутациялық элемент қатты күйдегі құрылғы,
магнит өрісінің бұзылуына байланысты қозғалтқыштың генерацияланатын ағымы
H-көпір модулін қолдансаңыз,
L298 IC жоғарыда көрсетілген. Егер сіз өзіңіздің Arduino эскизіңізбен
бағытты өзгертпес бұрын барлық коммутациялық элементтерді қосқан дұрыс, өйткені
бар болған кезде орындалады .
қамтамасыз етеді. Олар тұрақты қозғалтқыштың тұрақты жылдамдығында жиі
бұл тіпті уақытша болса да қысқа тұйықталудың болмауын
пайдаланылады 1000 айн/мин (айналдыру жылдамдығы) Редукторлар 1000-ден аз жылдамдықты азайту үшін пайдаланылады және
редукторды
табу оңай. Аты айтып тұрғандай, бұл жылдамдықты азайту үшін
аналогтық сағат сияқты мотордың айналуын қамтамасыз
100-ден аз жылдамдықпен
олар редукторды баяулату үшін пайдаланады Әртүрлі. Олар үшін
жылдамдығы 00-дан жоғары болуы керек RPM
, тежеу механизмі шығыстың айналуын әлдеқайда баяу етуге мүмкіндік береді.
баяулаған сайын, момент соғұрлым жоғары болады,
жылдамдық
ету керек . Басқа мысал, роботтағы шинаның
автомобильдерде, сағаттарда, кір жуғыш машиналарда, электр
машиналарында,
Шындығында ,
электр
машиналарында. 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
voltage
range may damage the motor.
The
the
be
may
Gear Motors can
usually
voltage
too low if the motor does not turn, and if the touch feels hot, the voltage may be too high.
be identified as their axis of rotation is usually not aligned with the Негізгі қозғалтқыштың ортасы, тісті беріліс үшін орын қамтамасыз етеді, бірақ әрқашан емес (фотосуреттерді қараңыз).
Бұл
жерде
көрсетілген бейнелердің бірі кернеу диапазоны 2-17 вольтты көрсетеді. Соңғы бейнеде 12 в редукторы 12 в-ден
азырақ
.
Егер
жұмыс істейді, сондықтан ол 12 в толған кездегіден сәл баяу жұмыс істейді
сіз
осы бөлімде қамтылған тұрақты ток қозғалтқышының негізгі элементтері туралы негізгі түсінікке ие боласыз бөлігі,
оқулықтың
бұл оқулық үш бөлікке бөлінгенімен, жай ғана \'тұрақты ток қозғалтқышының бетін сызып тастады'. Мұнда қамтылған әрбір қозғалтқыш
жеке
бөлігі болуы мүмкін немесе оқулықтың
осы бөлігі туралы түсініктемелеріңіз, ұсыныстарыңыз немесе сұрақтарыңыз болса, осы қозғалтқышқа
қатысты сұрақтарыңыз болса, төменде қосыңыз Осы оқу құралын немесе оқулықтың басқа бөліктерін қалай жақсартуға болатынын білу үшін
сіз маған transiintbox @ gmail мекенжайы бойынша хабарласа аласыз (
Менімен байланысу үшін екінші \'I\' дегенді ауыстырыңыз. Рахмет. )
