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
handbediende 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 (dat wil zeggen
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 (dat wil zeggen , 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\'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 door 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 DC-motor 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
Er zijn vier hoofdonderdelen voor veel
De
DC-motoren met continue borstels .
op aarde, maar het gewicht zal anders zijn.
van de
De rotor (roterend deel) of het anker (in de techniek is de wikkeling een integraal onderdeel
montage van de hoofdstroomspoel die draait / draait en een magnetisch veld blijft genereren).
dit het geval is, is de statormagneet de veldmagneet.
Magnetische veldmagneten zijn betrouwbaar omdat de magnetische velden op een constant niveau blijven, hoewel hun magnetische velden
Hier is
de rotor hetzelfde als de stator Als
Tegenwoordig
in de loop van de tijd kunnen afnemen 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
Later 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
draaien , omdat de bus een kortere levensduur heeft.
opzichte van het
magnetische veld van de stator, is er vrijwel geen koppel magnetisch veld, het ontvangende vermogen.
In de meeste werkende DC-motoren (
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 (
). De omvormer is verbonden
polariteit te veranderen
de gelijkstroomvoeding via het contact \'borstel\' op de wisselaar rotor.
zie bijgevoegde foto's
met
Dit kan op twee manieren gebeuren: parallel (
productie van shuntmotor)
of continue productie van seriemotoren.
De stator kan in serie of parallel worden aangesloten op de gelijkstroomvoeding naar de stator/rotor.
Er is een ruimte tussen de rotor en de stator
apparaten worden de 'luchtspleet' tussen de twee genoemd. \'
, zodat de rotor gemakkelijk kan worden gedraaid. Deze
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)
.
Zie hier een foto van de gedemonteerde kleine continue DC-motor.
De twee permanente magneten waaruit de stator, rotor/stator en spoel bestaan, zijn duidelijk 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 dan 6.
Zorg er dus voor dat je spanning onder dit maximum blijft, anders loop je het risico de transistor te beschadigen.
bijgevoegde afbeelding is een lagere prijs in 2N2222-92 -verpakking
,
2N2222/2N2222A wordt ook wel
, niet in de originele metalen 18-verpakking,
De
niet meer. Een andere optie is de MOSFET.
P2N2222 of pn222222 genoemd transistor die u gebruikt om een maximaal acceptabele spanning en stroom te garanderen
van basis tot emitter, van collector tot emitter,
, of
We
220 verpakt N-RFP30N06LE-kanaal (P30NO6LE, P30N06
als u geen eenvoudige schakelaar van de Arduino hoeft aan te sturen, kan de
kunnen ook mechanische apparaten zoals relais gebruiken
2N2222 veilig dissiperen en zal de TIP120-transistor die Darlington aanvult, werken. a-
) 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
is dan de stroom tussen de basis en de emitter. De
zorgt ervoor dat de stroom die tussen de collector- en emitterpinnen van de 2N2222 vloeit groter
de transistor in te schakelen, zoals in dit project,
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
om een pad te bieden voor de energie die wordt gegenereerd door het magnetische veld van de motor wanneer
anti-excitatiediode
de stroom is uitgeschakeld. Als u de positie van de diode niet kent, is het moeilijk om deze verkeerd
te plaatsen, alsof een dergelijke configuratie de stroom
motor niet zal draaien. Hoewel dit slechts binnen een paar microseconden kan gebeuren , kan deze
100 volt
een vrij hoge spanning produceren over een spanningsbereik van
naar de motor zal omleiden en de
met Arduino, transistor, BJP of MOSFET of relais enz., heb je
, genoeg om de transistor te beschadigen alle DC-motoren werken in principe hetzelfde. Dus als je ze gebruikt
kunnen de 5 V-pin
.
een schakelaar nodig die de extra stroom aankan die de motor nodig heeft, en die kan de gebruiker zijn
van de Arduino ongeveer cucma worden gevoed via de USB, en als de bucket
Gelukkig
-jack wordt gebruikt, kunnen er meer worden geleverd, mogelijk tot cucma volgende schets.
gedurende 5 seconden ingeschakeld (5000 MS).
In het eerste deel van de schetscyclusfunctie wordt de continue DC-motor
Hier draait de motor in één richting. Gebruik het PWM-signaal vanaf 255 om de snelheid
6, die signalen van pulsbreedtemodulatie (PWM) kan verwerken.
van de motor te vertragen en in stappen van 3 te verlagen totdat deze 0 bereikt.
PWM -werkcyclus
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
is hier een
Op dit punt in de schets
is te laag om de motor te activeren is wanneer de inschakelduur 30 bereikt.
gaat de LED uit omdat de motor niet draait.
Er
en
propeller bevestigd
geen gedraaide draad, omdat we hiermee gemakkelijk de actie
kunnen zien bij het balanceren van de rotatie
van de motor, omdat deze een betere
motorbalans biedt dan een asymmetrische draad. Als u echter geen propeller heeft, zal de gedraaide draad de relevante resultaten opleveren tweede deel van deze tutorial, die de
stappen
de
van
belasting van de motor ervoor zorgen dat de motor gaat trillen. Een rode LED (
Bekijk
trilmotor bevat, kan de ongebalanceerde
.
de schets volledig schriftelijk, download het tekstbestand.
zichtbaar in video) Met 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.
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);
aan
/
de
Continue vertragingsmotor (int
i = 255; i >= 1; i = i -2){ analogWrite(I); analogWrite(ledPin, i); De theorie achter brug H is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Hij dankt zijn naam
gelijkstroommotor, die in hoofdletters \'h \'
configuratie van de belangrijkste componenten: 4 schakelelementen en een
(zie hierboven). 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, waardoor er kortsluiting ontstaat tussen de
kunnen staan
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.
, zoals de schakelaar S1 en S2,
Als de stroom niet via de motor wordt uitgeschakeld
worden de S3 en S4 ingeschakeld en omgekeerd, zal de motor stoppen
solid-state
(BJT's), of metaaloxide halfgeleider veldeffecttransistors (MOSFET's). In de meeste moderne H-bruggen is het schakelelement een
apparaat, meestal een mosfet. 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 nodig is om deze in te schakelen Nadat de motor draait, worden alle schakelaars ingeschakeld en heeft de stroom die door
de
de crash van het magnetische veld. Er
worden echter geen afzonderlijke componenten gebruikt. Fabrikanten van schakelaars, relais , BJT's, mosfet en H-
motor wordt gegenereerd een pad te gaan als gevolg van
brugkaarten gebruiken geïntegreerde schakelingen (IC's). Een bord gebaseerd op het hierboven getoonde L298
IC kan bijvoorbeeld een goed idee zijn het
veranderen van de richting ,
geen kortsluiting ontstaat. Er
voor stroomomvormers, robots, motorcontrollers, enz. Ze
worden vaak gebruikt om stappenmotoren aan te drijven.
omdat dit ervoor zorgt dat er zelfs tijdelijk
's). Gebruik de versnellingscombinatie om de versnelling te vertragen. Over
zijn H-bruggen
De meeste continue DC-motoren werken doorgaans met een snelheid van 1.000 rpm (RPM
van de DC-reductiemotor zijn moeilijk
De snelheid, vorm en grootte
het algemeen geldt dat hoe langzamer je bent.
1.000 tpm
om niet van te genieten. Een ander voorbeeld is de band in
de robotauto moet ook
met een relatief lage snelheid draaien. Terwijl de hoofdmotor in de reductiemotor met een snelheid van meer dan
auto's, klokken, wasmachines, elektrische boormachines, keukenmixers en industriële apparatuur zoals kranen . jacks, winches, conveyor belts. They
kan draaien
,
zorgt het vertragingstandwiel ervoor dat de rotatie van de uitvoer veel langzamer is. Er zijn reductiemotoren in
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 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,
video
providing space voor de versnellingen, maar niet altijd (zie foto's). Naarmate de spanning toeneemt, neemt de snelheid van de motor meestal toe (zie bijgevoegde
, dus hij werkt iets langzamer dan wanneer hij vol is.
) . 12 v
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.
