DC-motoren zijn overal.
Ze zetten de elektrische/magnetische energie die wordt gegenereerd door draden die stroom in het magnetische veld voeren, om in beweging en verschijnen in verschillende elektrische apparaten en toepassingen, bijvoorbeeld g.
Ze bestaan in kleine ventilatoren, plafondventilatoren, luchtreinigers, lasrookvangers, vierkante vliegtuigen, kleine helikopters en andere drones, handmatige
roterende gereedschappen, ronde zagen, boren, draaibanken, schuurmachines, auto's, robots (
ze kunnen banden draaien of robotarmen verplaatsen, enz.)
Aquariumluchtpompen, fabrikantprojecten en vele andere gebieden.
De meest populaire motor heeft meestal een ronde as, of \'d \'-vormig (dwz
plat aan één kant)
plat aan beide zijden, of tandwiel (dat wil zeggen
, laat het tandwiel rechtstreeks in de as snijden of installeer het op de as).
Zie foto's voor voorbeelden van deze populaire asstijlen.
Hoewel de motor kan draaien op DC, AC, wordt in deze tutorial in het geval van een General Motors op DC en AC alleen de DC-motor in detail besproken.
Stroom en magnetisch gaan hand in hand
, omdat het onmogelijk is zonder het andere.
Zoals op de foto te zien is, beweegt de stroom door de draad de kompasnaald, wat komt doordat de stroom door de draad een magnetisch veld rond de draad creëert.
De Deense natuurkundige Hans Christian Oster ontdekte dit verband tussen elektriciteit en magnetisme in het jaar 00. [
Enkele interessante maar onbelangrijke informatie: \'O\' in de hier getoonde naam kan worden gebruikt in een hoofdletter Deense O (dwz , Ø)
Soms beschouwen mensen zijn naam als ø rsted].
De magnetische eigenschappen die worden gegenereerd door de stroom die door een draad vloeit, zijn zwak.
Als deze draad in de online cirkel wordt gewikkeld, wordt het magnetische veld sterker.
Als deze spoel rond de kern van het ferrietlichaam wordt gewikkeld, wordt het magnetische veld ervan sterker.
Als we ons de aantrekkingskracht van poolmagneten en de afschaffing van gelijksoortige polen in herinnering brengen, is de theorie van gelijkstroommotoren niet zo moeilijk te begrijpen.
Het werkingsprincipe van de DC-motor is om de stroom door de polen van de rotor te laten stromen, waardoor een magnetisch veld ontstaat, dat wordt beïnvloed door een ander magnetisch veld dat het magnetische veld van de rotor aantrekt.
Interessant genoeg is het tegendeel waar.
Dat wil zeggen, wanneer de motor draait, produceert de interactie van het magnetische veld spanning.
Dit is te zien in de video hierboven.
Draai de spanning van de stappenmotor en laat de LED branden, d.w.z.
, Waarbij de motor als generator wordt gebruikt.
In deze tutorial bespreken we verschillende soorten DC-motoren: continue DC-motor, reductiemotor, DC-servomotor, Coreless DC-motor, vibratiemotor en DC-stappenmotor. Hoewel er nog veel meer soorten motoren zijn, zijn deze waarschijnlijk het populairst voor Arduino-gebruikers.
De motor is een apparaat dat beweging kan overbrengen. e.
Onderneem actie voor ons project
Je kunt twee van mijn eerdere instructies zien: \'persoonlijk, draagbaar, lichtgewicht, airconditioning: een goedkoop en effectief doe-het-zelf-project\', \'gehypnotiseerde schijven maken met Arduino en kleine gelijkstroommotoren \'.
Ze geven voorbeelden van DC-motoren die worden gebruikt in Arduino-projecten.
Sommige andere Arduino-projecten die motoren gebruiken, hebben BlackStar Vvek's \'Arduino-gebaseerde humanoïde robot met servomotoren\', link2-thepast's \'Arduino K'Nex Motors\', enzovoort.
Er zijn zelfs veel instructies voor het gebruik van Arduino en een of meer motoren te vinden.
Gelukkig hoeven we ons voor de gelijkstroommotor die door de fabrikant wordt gebruikt niet al te veel zorgen te maken over de spanning (
terwijl we ervoor moeten zorgen dat de motor onder onze bestaande spanning werkt) of stroom (
hoewel we ervoor moeten zorgen dat we een schakelaar hebben om de stroom van de motor aan te kunnen, aangezien de stroom van de motor meestal meer is dan de beschikbare stroom.
, Van Arduino digitale of analoge pinnen).
Onze belangrijkste focus op de motor is snelheid en koppel.
De snelheid van de motor wordt gemeten, het verschil is dat wanneer we de snelheid van de auto meten op een mijl per uur of een kilometer per uur, de rotatiesnelheid per minuut (RPM)
of radiaal/seconde.
, 3.000 tpm of 450 rad/seconde.
Merk op dat dit slechts twee voorbeelden zijn van motorsnelheid.
Ze betekenen niet dat 3.000 tpm gelijk is aan 450 rad/sec; dat is het niet.
Gelukkig is het gemakkelijk om te verbergen van RPM tot radiaal/sec of graden/SEC of het tegenovergestelde.
De snelheid wordt aangegeven met de Griekse letter omega.
De tweede bewegingswet van Sir Newton is dat de kracht gelijk is aan de massa vermenigvuldigd met de versnelling, en dat de kracht en de versnelling in de richting zijn, hoewel de massa niet in de richting is.
Koppel is \'gedraaid/gedraaid vermogen\'.
Newton wordt vaak gebruikt voor kracht (N).
Als we de kracht vermenigvuldigen met de lengte, krijgen we het koppel. G. , Newton-meter (Nm), Newton-centimeter (N-cm) of ounce-inch (oz-in).
In de motor raakt het koppel altijd de cirkel gecentreerd op de as, I . E. e.
Het staat haaks op de diameter.
Het symbool dat het koppel aangeeft is de Griekse letter tau, τ in kleine letters, en de frequentie van de Engelse hoofdletter T is lager.
Het gegevensblad van de DC-motor geeft meestal de snelheid, Radialen of graden/seconde weer.
Koppel wordt meestal in meerdere vormen weergegeven in het gegevensblad (bijvoorbeeld
zoals piekkoppel en tandwielkoppel (
meer zal later worden geïntroduceerd)
Nominaal koppel, enz.
Het gegevensblad van de gelijkstroommotor is meestal zeer uitgebreid en er worden ook andere motorparameters verstrekt.
Opgemerkt moet worden dat de motor hetzelfde vermogen kan hebben, maar dat de snelheid en het koppel verschillend zijn omdat de snelheid kan worden gewijzigd in koppel (
voor meer informatie hierover, zie reductiemotor hieronder).
kwaliteit en het gewicht zijn anders.
Hoewel vaak uitgewisseld in informele gesprekken.
Op de maan bijvoorbeeld, de massa van een motor is hetzelfde als op aarde
Er zijn vier hoofdonderdelen voor veel gelijkstroommotoren met continue borstels. De rotor (roterend
De
deel) of het anker (in de techniek is de wikkeling een integraal onderdeel
, maar het gewicht zal anders zijn.
van de
montage van de hoofdstroomspoel die draait / draait en een magnetisch veld blijft genereren
). Hier is de rotor hetzelfde als de stator
Als dit het geval is, is de statormagneet de veldmagneet.
veldmagneten zijn betrouwbaar omdat de magnetische velden op een constant niveau blijven, hoewel hun magnetische velden in de loop van de
Magnetische
tijd kunnen afnemen
Tegenwoordig
De motor gebruikte de echte koperen borstel die door de veer werd ondersteund en op de omvormer werd gedrukt om de stroom naar de spoel over te brengen en de motor draaiende te houden.
zijn de contacten van de gelijkstroommotor naar de wisselaar, maar de echte borstel is niet gebruikelijk.
Hoewel echte borstels niet gebruikelijk zijn, worden deze apparaten nog steeds borstelmotoren genoemd
en hebben ze meestal een langere levensduur dan de apparatuur die ze bevatten
Er kunnen vonken ontstaan als de borstel/het contact verslijt en de motor lijkt te stijgen.
Zoals eerder vermeld, zijn de productiekosten van de borstelmotor laag en worden deze meestal gebruikt voor het project van de fabrikant.
Het is echter belangrijk om te weten of hun rotoren in de bus of het kogellager draaien, omdat de bus een kortere levensduur heeft.
in deze tutorial zal ik meer
lezen over borstelloze motoren
Wanneer de wikkeling echter orthogonaal ten opzichte van de stator beweegt, d.w.z.
in een rechte hoek ten opzichte van het magnetische veld van de stator, is er vrijwel geen
Later
koppel magnetisch
veld, het ontvangende vermogen.
In de meeste werkende gelijkstroommotoren (
zie bijgevoegde foto's)
Er zijn verschillende spoelen die elkaar compenseren.
Over het algemeen geldt: hoe meer de spoel wikkelt, hoe hoger de weerstand, hoe groter het koppel, maar hoe langzamer de snelheid.
Deze spoelen zorgen ervoor dat de motor soepel draait en altijd een hoog koppel genereren op alle draaipunten.
De rotor is verbonden met de omvormer, een onderdeel dat ervoor zorgt dat de rotorspoel continu kan draaien als dat nodig is om de
contacten, waardoor het geleidende element van de \'borstel\' op zijn beurt kan worden aangesloten op de gelijkstroomvoeding (
's).
polariteit te veranderen
rotor. Dit kan op twee manieren gebeuren: parallel (
zie bijgevoegde foto
De stator kan
tussen
productie van shuntmotor)
of continue productie van seriemotoren.
in serie of parallel worden aangesloten op de gelijkstroomvoeding naar de stator/rotor.
Er is een ruimte tussen de rotor en de stator, zodat de rotor gemakkelijk kan worden gedraaid. Deze apparaten worden de 'luchtspleet'
de twee genoemd. \'
Zie
lineaire motoren\' of \'lineaire actuatoren (
hoewel de actuator energie kan krijgen van andere bronnen dan DC)\'.
De meeste motoren die in het project van de fabrikant worden gebruikt, hebben een te laag vermogen (FHP)
.
hier een foto van de gedemonteerde kleine continue gelijkstroommotor.
De twee permanente magneten waaruit de stator, rotor/stator en spoel bestaan, zijn gemakkelijk te zien op aanvullende foto's van de motor
dan de maximale 40 mA, 20 mA bij gebruik van analoge of digitale Arduino-pinnen.
Deze beperking is geen probleem bij het gebruik van een DC-motor.
Om deze beperking te overwinnen, werden hier 2N2222-transistors gebruikt, die elk minder dan $ 0 kosten de maximale spanning tussen de emitter en de basis mag niet
hoger zijn
De
dan 6.
Zorg er dus voor dat je spanning onder dit maximum blijft, anders loop je het risico de transistor te beschadigen.
bijgevoegde foto is een lagere prijs in 2N2222-92
-verpakking, niet in de originele metalen 18-verpakking.
2N2222/2N2222A wordt ook wel P2N2222 of pn222222 genoemd
transistor die u gebruikt om een maximaal acceptabele spanning en stroom van basis naar emitter, collector naar emitter te garanderen, niet meer.
Een andere optie is de MOSFET.
ook mechanische apparaten zoals relais gebruiken, of als u geen eenvoudige schakelaar van de Arduino hoeft aan te sturen
, kan de 2N2222 veilig dissiperen en zal de TIP120-transistor die Darlington aanvult, werken.
We kunnen
a-220 verpakt N-
RFP30N06LE-kanaal (
P30NO6LE, P30N06)
Wanneer de afvoerflens van de MOSFET correct is aangesloten op de metalen radiator, kan de MOSFET stromen boven 30 ampère aan. Deze N-
De kanaal-MOSFET kan worden aangestuurd
vanuit Arduino en is nuttig voor grote gelijkstroommotoren
Deze pnp-transistor, wanneer de basispin is ingesteld om de transistor in te schakelen, zoals in dit project, zorgt ervoor dat de stroom
de emitter.
die tussen de collector- en emitterpinnen van de 2N2222 vloeit groter is dan de stroom tussen de basis en
De 1N4001-diode wordt op de twee pinnen van de motor geplaatst
en de lijn op de diode is naar de positieve spanning gericht .
Deze is in de tegenovergestelde richting van de normale stroom geplaatst, dus er loopt meestal geen stroom doorheen. 1N4001 wordt gebruikt als een anti-excitatiediode om een pad te bieden voor de
van de diode niet kent
energie
die wordt gegenereerd door het magnetische veld van de motor wanneer de stroom is uitgeschakeld. Als u de positie
,
is het moeilijk om deze verkeerd te plaatsen, alsof een dergelijke configuratie de stroom naar de motor zal omleiden en de motor niet zal draaien. Hoewel dit slechts binnen een paar microseconden kan gebeuren, kan deze een vrij hoge
werken in
alle DC-motoren
100 volt
spanning produceren over een spanningsbereik van
, genoeg om de transistor te beschadigen
principe hetzelfde. Dus als je ze gebruikt met Arduino, transistor, BJP of MOSFET of relais enz.,
heb je een schakelaar nodig die de extra stroom
en die kan de gebruiker zijn. Gelukkig kunnen de 5 V-pin van de Arduino ongeveer cucma worden
aankan die de motor nodig heeft,
gevoed via de USB, en als de bucket-jack wordt gebruikt, kunnen er
gedurende 5 seconden ingeschakeld
meer worden geleverd, mogelijk tot cucma volgende schets. In het eerste deel van de schetscyclusfunctie wordt de continue DC-motor
6, die signalen van pulsbreedtemodulatie (PWM) kan verwerken. Hier
(5000 MS).
draait de motor in één richting. Gebruik
het PWM-signaal vanaf 255 om de snelheid van de motor te vertragen en in stappen van 3 te verlagen totdat deze 0
bereikt. Door het gebruik van PWM kunnen
we de spanning tussen 0 en 5 v simuleren. Op een gegeven moment is de analoge spanning naar de motor te laag om de motor te laten draaien, de PWM-werkcyclus
gaat de LED
is te laag om de motor te activeren is wanneer de
inschakelduur 30 bereikt .
Op dit punt in de schets
uit omdat de motor niet draait. Er is hier een propeller bevestigd, geen gedraaide draad, omdat we hierdoor gemakkelijk de actie
kunnen zien bij het balanceren van de rotatie van de motor , omdat deze een betere motorbalans
die
stappen
biedt dan een asymmetrische draad. Als u echter geen propeller heeft, zal de
gedraaide draad de relevante resultaten opleveren tweede deel van deze tutorial,
de
van de trilmotor bevat, kan de
belasting van de motor ervoor zorgen dat de motor gaat trillen. Een rode LED
ongebalanceerde
Met
(zichtbaar in video)
de snelheid van de motor wordt
deze ingeschakeld en vervaagd
tot volledig uitgeschakeld. Dit wordt gedaan in 30 regels code
en kan hier worden bekeken. Bekijk de schets volledig
schriftelijk, download het tekstbestand
.
snelheid en verminder vervolgens continu de snelheid van de motor. /Fade de LED volgens de snelheid van de motor = 6; Int delay2 = 5000; Int delay3 = 50; void setup(){pinMode(Output); MotorInputPin, high); delay(delay2); /Continue
255; i >= 1; i = i -2){ analogWrite(I); analogWrite(
en
ledPin, i); /
vertragingsmotor (int i =
te begrijpen. Hij dankt zijn
Vertraging tussen motorsnelheidsveranderingen 3/1000 seconden (delay3); De theorie achter brug H is eenvoudig
gemakkelijk
naam aan de configuratie van de belangrijkste componenten: 4 schakelelementen en een gelijkstroommotor, die in hoofdletters \'h \' kunnen staan (zie hierboven) . aarde in de tegenovergestelde richting.
(Zie bijgevoegde foto's). De afbeelding hier toont het schakelelement dat als een constante op Schakelaar e werkt. Houd er rekening mee dat deze schakelaars op een specifieke manier moeten worden uitgeschakeld. Als de
schakelaar bijvoorbeeld tegelijkertijd wordt uitgeschakeld voor S1 en S3
of S2 en S4,
ontstaat er een kortsluiting tussen de positieve spanning en de aarde.
Als we S3 en S4 uitschakelen terwijl S1 en S2 open blijven, is de situatie vergelijkbaar,
in welk geval zowel S3 als S4 met aarde zijn verbonden.
Als
de stroom niet via de motor wordt uitgeschakeld, zoals de schakelaar S1 en S2, worden de S3 en S4 ingeschakeld en omgekeerd, zal de motor stoppen
solid-state apparaat,
(BJT's), of metaaloxide halfgeleider veldeffecttransistors (MOSFET's) .
In de meeste moderne H-bruggen is het schakelelement een
Vergeleken met de BJT is het voordeel van de hexets dat ze de
stroom naar een grote belasting kunnen schakelen, terwijl er slechts een kleine hoeveelheid stroom
meestal een mosfet.
nodig is om deze in te schakelen Nadat de motor draait, worden alle schakelaars
ingeschakeld en heeft de stroom die door de motor wordt gegenereerd een pad te gaan als gevolg van de magnetische veldcrash. Er worden echter geen afzonderlijke componenten gebruikt. Fabrikanten van schakelaars,
gebruiken geïntegreerde schakelingen (IC's). Een
relais
, BJT's, mosfet en H-overbruggingsborden
worden
bord gebaseerd op het hierboven getoonde L298 IC kan bijvoorbeeld een goed idee zijn het veranderen van de richting, omdat dit ervoor zorgt dat er zelfs tijdelijk geen kortsluiting ontstaat. Er zijn H-bruggen voor stroomomvormers, robots, motorcontrollers, enz.
om stappenmotoren aan te drijven.
Ze
's). Gebruik de versnellingscombinatie om de tandwieltrein
vaak gebruikt
De meeste continue DC-motoren werken doorgaans met een snelheid van 1.000 rpm (RPM
te vertragen om deze vertraging te krijgen.
Over
het algemeen geldt dat hoe langzamer je wordt
DC-reductiemotor zijn moeilijk om niet van te genieten moet ook
. De snelheid, vorm en grootte van de
Terwijl de hoofdmotor in de
met een relatief lage snelheid draaien.
auto's, klokken, wasmachines, elektrische boormachines, keukenmixers en industriële apparatuur zoals kranen. jacks, winches, conveyor belts. They can change
reductiemotor met een snelheid van meer dan 1.000 tpm kan draaien
, zorgt het vertragingstandwiel ervoor dat de rotatie van de uitvoer veel langzamer is. Er
zijn reductiemotoren in
the motor) Rotate at different speeds and stop quickly. They are often found in robots. g. , robot cars. Warning: efforts
to
to
direction. Just swap the lead
run the motor above or below the voltage range
may damage the motor. The voltage may be too low if the motor does not turn
, and if the touch feels hot, the voltage may be too high. Gear Motors
can
usually be identified as their axis of rotation is usually not aligned with the center of the main motor , providing space voor de versnellingen, maar
niet altijd (zie foto's). Naarmate de spanning toeneemt,
de snelheid van de motor meestal toe (zie bijgevoegde
neemt
video). 12 v, dus hij werkt iets langzamer
dan wanneer hij vol is. Als je op dit punt bent, feliciteer je nu. Je zou nu
een basiskennis moeten hebben van enkele van de belangrijkste elementen van de gelijkstroommotor die in deze sectie worden behandeld. Ik hoop dat je het eerste deel van deze handleiding interessant en waardevol vindt. DC-motor \'. Elke motor die hier wordt behandeld,
kan een groter deel van de tutorial hebben, of misschien het hele leerboek.
Als u opmerkingen, suggesties of vragen heeft over dit deel van de tutorial, voeg dan hieronder uw opmerkingen toe. Als u ideeën of vragen heeft met betrekking tot DC-motoren die niet in deze tutorial worden behandeld of als u suggesties heeft over hoe ik deze tutorial of andere delen van de tutorial kan verbeteren, dan hoor ik dat graag van u. U kunt contact met mij opnemen via transiintbox @ gmail. com. (Vervang alstublieft de tweede \'Ik\' met \'e\' om contact met mij op te nemen. Dank u.
