DC-motorer er overalt.
De konverterer den elektriske/magnetiske energien som genereres av ledninger som fører strøm i magnetfeltet til bevegelse og vises i forskjellige elektriske apparater og applikasjoner, f.eks.
, De finnes i små vifter, takvifter, luftrensere, sveiserøykfeller, firkantede fly, små helikoptre og andre droner, manuelle
håndholdte roterende verktøy, rundsager, bor, dreiebenker, slipemaskiner, biler, roboter (
De kan rotere dekk eller flytte robotarmer, etc. )
Akvariumluftpumper, produsentprosjekter og mange andre områder.
Den mest populære motoren har vanligvis en sirkulær aksel, eller \'d \'-formet (dvs.
Flat på den ene siden)
Flat på begge sider, eller gir (dvs.
Gjør giret kuttet direkte inn i akselen eller installer det på akselen).
For eksempler på disse populære aksestilene, se bilder.
Selv om motoren kan kjøre fra DC, AC, i tilfelle av å kjøre en General Motors fra DC og AC, diskuterer denne opplæringen bare DC-motoren i detalj.
Strøm og magnetisk går hånd i hånd
, fordi det er umulig uten en annen.
Som det fremgår av bildet, beveger strømmen gjennom ledningen kompassnålen, noe som skyldes at strømmen gjennom ledningen skaper et magnetfelt rundt ledningen.
Den danske fysikeren Hans Christian Oster oppdaget denne sammenhengen mellom elektrisitet og magnetisme på 00-tallet. [
Noe interessant, men uviktig informasjon: \'O\' i navnet vist her kan brukes med stor dansk O (dvs. , Ø)
Noen ganger tenker folk på navnet hans som ø rsted].
De magnetiske egenskapene som genereres av strømmen som flyter gjennom en ledning er svake.
Hvis denne ledningen vikles i nettsirkelen, vil magnetfeltet bli sterkere.
Hvis denne spolen er viklet rundt ferrittlegemets kjerne, vil dens magnetiske felt bli sterkere.
Hvis vi husker tiltrekningen til polmagneter og avskaffelsen av lignende poler, er teorien om likestrømsmotorer ikke så vanskelig å forstå.
Arbeidsprinsippet til DC-motoren er å få strømmen til å flyte gjennom rotorens poler, og dermed skape et magnetfelt, som påvirkes av et annet magnetfelt som tiltrekker rotorens magnetfelt.
Interessant nok er det motsatte sant.
Det vil si at når motoren roterer, produserer samspillet mellom magnetfeltet spenning.
Dette kan sees i videoen over
Snu spenningen til trinnmotoren og tenn LED-en, dvs.
, Hvor motoren brukes som generator.
I denne opplæringen vil vi diskutere flere typer DC-motorer: kontinuerlig DC-motor, girmotor, DC-servomotor, Coreless DC-motor, vibrasjonsmotor og DC-trinnmotor, selv om det finnes mange andre typer motorer, er disse sannsynligvis de mest populære for Arduino-brukere.
Motoren er en enhet som kan overføre bevegelse. e.
Ta grep på prosjektet vårt
Du kan se to av mine tidligere instruksjoner: \'personlig, bærbar, lett, klimaanlegg: et billig og effektivt DIY-prosjekt\', \'lage hypnotiserte disker med Arduino og små likestrømsmotorer \'.
De gir eksempler på likestrømsmotorer som brukes i Arduino-prosjekter.
Noen andre Arduino-prosjekter som bruker motorer har BlackStar Vveks \'Arduino-baserte humanoid-robot som bruker servomotorer\', link2-thepast\'Arduino K'Nex Motors\', og så videre.
Faktisk kan du finne mange instruksjoner for bruk av Arduino og en eller flere motorer.
Heldigvis, for DC-motoren som brukes av produsenten, trenger vi ikke bry oss for mye om spenningen (
Mens vi må sørge for at motoren fungerer under vår eksisterende spenning) eller strøm (
selv om vi må sørge for at vi har en bryter for å håndtere strømmen til motoren, siden strømmen til motoren vanligvis er mer enn strømmen tilgjengelig f.
, Fra Arduino digitale eller analoge pinner).
Vårt hovedfokus på motoren er hastighet og dreiemoment.
Hastigheten på motoren måles, forskjellen er at når vi måler bilens hastighet på en timemil eller en timekilometer, rotasjonshastigheten per minutt (RPM)
Eller radian/sekund.
, 3000 RPM eller 450 rad/sekund.
Merk at dette bare er to eksempler på motorhastighet.
De betyr ikke at 3000 RPM tilsvarer 450 rad/sek; det er det ikke.
Heldigvis er det lett å skjule fra RPM til radian/sek eller grader/sek eller det motsatte.
Hastigheten er angitt med den greske bokstaven omega.
Sir Newtons andre bevegelseslov er at kraften er lik massen multiplisert med akselerasjonen, og kraften og akselerasjonen er i retningen, selv om massen ikke er i retningen.
Dreiemomentet er \'vridd/snudd kraft \'.
Newton brukes ofte for kraft (N)
Når vi multipliserer kraften med lengden, får vi dreiemomentet. g. , Newton-meter (Nm), Newton-centimeter (N-cm) eller unse-tommer (oz-in).
I motoren er dreiemomentet alltid tangent til sirkelen sentrert på akselen, I . E. e.
Den er vinkelrett på diameteren.
Symbolet som indikerer dreiemomentet er den greske bokstaven tau, τ med små bokstaver, og frekvensen til den engelske store bokstaven T er lavere.
Dataarket til DC-motoren gir vanligvis hastigheten, Radian eller grad/sekund.
Dreiemoment er vanligvis presentert i flere former i dataarket (f.eks.
som toppmoment og girmoment (
mer vil bli introdusert senere)
Nominelt dreiemoment, etc.
DC-motordatabladet er vanligvis svært omfattende og andre motorparametere er også gitt.
Det skal bemerkes at motoren kan ha samme kraftkapasitet, men turtallet og dreiemomentet er forskjellig fra
mer informasjon om motoren, se denne ( For informasjon om giret nedenfor).
vekten er forskjellig
i uformelle samtaler
For eksempel, på månen, er massen til en motor den samme som på jorden, men dens vekt vil være forskjellig.
Det er fire hoveddeler for mange kontinuerlige
og
børste-DC-motorer.
statoren e.
De er alle roterende deler av senteret.
Som navnet tilsier, er statoren statisk, som gir et magnetfelt rundt rotoren ( Hvis
er den vanligvis delt i to
statoren
er magnetfeltmagnetene pålitelige, selv om magnetfeltene forblir på et
konstant nivå Motorer. Hvis
er laget av en permanent magnet,
deler,
statoren er laget av en magnet, kalles spolen som brukes til å produsere et slikt magnetfelt, en feltvikling eller feltspole.
De resterende to delene av den typiske børstemotoren er The Changer og børsten/kontakten \'børste\' til veksleren, men den virkelige børsten er ikke vanlig
, men disse enhetene kalles fortsatt børstemotorer
og har vanligvis lengre levetid enn utstyret
de inneholder, men den børsteløse motoren kan også brukes i dag, og
Produksjonskostnaden for børstemotoren er lav og brukes vanligvis til produsentens prosjekt, men
i bøssingen eller kulelageret
det er viktig å vite om deres rotorer roterer
det kan oppstå gnister når børsten/kontakten vises
, fordi bøssingen har
, er det nesten ikke noe dreiemoment
til rotoren for å fortsette å rotere
en kortere levetid til statoren, e , I en rett vinkel på statormagnetfeltet
del av statormagnetfeltet, mottar kraften
I de fleste fungerende DC-motorer (
Se vedlagte bilder) Generelt sett, jo mer spolen
er
, jo større er dreiemomentet, men jo langsommere er hastigheten
spole
for å rotere kontinuerlig etter behov for å endre polariteten. Omformeren er vanligvis bare en enkel sylinder med et
mellom kontaktene, slik at det ledende elementet kan kobles til DC-strømforsyningen ( se
bilder).
isolasjonsgap
vedlagte
stator, et eksempel kan ses på vedlagte bilde.
I andre små DC-motorer og mange store DC-motorer magnetiseres statoren av samme strømforsyning som rotoren.
kan skje på en av to måter: parallelt (
Produksjon av shuntmotor) eller kontinuerlig
av seriemotorer.
Dette
produksjon
Dette rommet kalles \'luftgapet\' mellom de to \'.
De fleste motorer roterer, men det er motorer der rotasjonsbevegelsen konverteres til lineær bevegelse.
Disse enhetene kalles \'lineære motorer\' eller \'lineære aktuatorer (
Selv om aktuatoren kan få energi fra andre kilder enn DC)\'. De
av motorene som brukes i produsentens prosjekter har mindre enn P-
\'. 1 hestekrefter.
Se et bilde av den demonterte, kontinuerlige DC-
statoren, rotoren
fleste
motoren her. De to permanente magnetene som utgjør
transistorer ble brukt her, som koster mindre enn $ 20 hver. De fungerer som brytere, og i prosjektet som presenteres her, kan 2N2222
kan lett sees på flere bilder av motoren.
2N2222
og spolen,
enkelt slå på og av den nødvendige motorstrømmen
Det vedlagte bildet er lavere pris i 2N2222-
92 emballasje, ikke den originale metal18 pakken.
I denne konfigurasjonen kalles 2N2222/2N2222 også P2N2222
. Datatabellen til denne transistoren kan f.eks. transistor.
Et annet alternativ er MOSFET
også bruke mekaniske enheter som releer, eller hvis du ikke trenger å drive en enkel
eller pn222222. mer.
Vi kan
N-
RFP30N06LE Channel (
P30NO6LE, P30N06)
Når dreneringsflensen til MOSFET er riktig koblet til metallradiatoren, kan MOSFET håndtere strømmer over 30 ampere. Denne N-
Kanalen MOSFET kan drives fra Arduino og er nyttig for store DC- motorer, eller
bryter fra Arduinoen
jo høyere strømstyrke som strømmer mellom
2 og 2-pinne. base- og transmitterstifter For denne pnp-transistoren, når basispinnen er satt til å slå på transistoren,
være større enn strømmen mellom basen og emitteren. Den er plassert i motsatt retning av den normale strømmen, så det er vanligvis ingen
2N2222
som i dette prosjektet, lar transistorbryteren strømmen som flyter mellom kollektor- og emitterpinnene på
gjennom den få mikrosekunder, kan den produsere en ganske høy spenning over et spenningsområde på 100 volt, nok til å skade transistoren.
alle DC-motorer fungerer på er i utgangspunktet lik Så når du
dem med Arduino, transistor
strøm
Måten
bruker
håndtere den ekstra strømmen som kreves av motoren, og kan f.eks stiften til
Arduinoen kan forsynes fra USB-en i ca
, BJP eller MOSFET etc. , Trenger du en
bryter som kan
motor. [ Motoren som brukes
er mindre enn strømforsyningen fra Arduino 5 v,
men hvis du bruker en større motorstrøm, vil du trenge en strømforsyning som er tilgjengelig på Arduinoen ]
av
her
å redusere hastigheten på motoren og redusere i trinn på 3 til den når 0. Bruken
gjør det mulig for oss å simulere spenningen mellom 0 og 5 v.
På et tidspunkt er den analoge spenningen til motoren for lav til å slå motoren
, PWM-driftsyklusen er for lav til å aktivere motoren.
PWM
ettersom motoren ikke er
rotert her, ikke en vridd wire, fordi den lar oss enkelt se dens virkning når motorens rotasjon balanseres, fordi den gir en bedre motorbalanse enn en asymmetrisk wire,
men
hvis du ikke har en propell, vil den vridde ledningen gi de relevante resultatene. inneholder trinnene til den vibrerende motoren, kan den ubalanserte belastningen på motoren føre til at motoren vibrerer. En rød
(
LED
henhold
i video)
Synlig
Med hastigheten på motoren er den slått på og tonet av til full avstengning. Dette gjøres i 30 linjer med kode og kan ses her. /Fade LED
6 Int led pin =
5000
motorens
i
til
høy); delay2)
Int delay3 = 50
hastighet
DC
av
=
;
-motoren vil ikke være komplett.
Teorien bak broen H er enkel og lett å forstå.
Den får navnet sitt fra konfigurasjonen av dens hovedkomponenter: 4 koblingselementer og en likestrømsmotor, som kan skrives med store bokstaver \'h \'(
Se ovenfor
hvis S1 og S3 forblir på, går strømmen enveis til S1 ).
S4 er slått på, strømmer strømmen fra motoren til bakken i motsatt retning (
Se vedlagte bilder
fungerer som en konstant på Bryter e.
som
Merk at disse bryterne må slås av
på samme tid til S1 og S3 kretsen S2
har ingen effekt når S3 og S4 forblir på, fordi S1 og S2 er koblet til den samme positive spenningen og derfor er det ingen strømstrøm
hvis vi slår av S3 og S4 mens vi holder S1 og S2 åpne, er situasjonen lik, i så fall er både
S3 og S4 koblet til jorda, som f.eks. Svitsjeelementet
kan også være et relé, et annet mekanisk element, eller en solid state-enhet, for eksempel en bipolar junction transistor (BJTs)
, eller metalloksid halvlederfelteffekttransistorer (MOSFETs)
I de fleste moderne H-broer er svitsjeelementet en solid-state enhet,
en stor hexet belastning, mens bare en liten
vanligvis en mosfet, sammenlignet med
mengde strøm er
for å slå den på I praksis er dioden
nødvendig
integrerte kretser (ICs)
, For eksempel et kort basert på L298 IC vist ovenfor. Hvis du
plassert på hvert koblingselement, og linjen på dioden er vendt mot den positive spenningen.
BJT, mosfet, H brokort bruker
kan
alle koblingselementer før
det være en god idé å slå på
bruker H-bromodulen med din egen Arduino-skisse,
du endrer retningen, da dette vil
med en hastighet
sikre at det ikke genereres
kortslutning for motorer, osv å drive trinnmotorer. De fleste kontinuerlige likestrømsmotorer opererer
Girmotorer brukes vanligvis til å redusere turtall (hastigheter) Mindre enn 1000 og det er lett å finne
typisk
på 1000 rpm (RPMs)
girmotoren
med en hastighet på mindre enn 100. Som navnet tilsier, bruker de girkombinasjonen for å
DC-girmotoren
redusere hastigheten være. Hastigheten, formen og størrelsen på
mye langsommere dreiemoment ved
lavt turtall
They can change direction. Just
eksempel på en girmotor, som for eksempel en analog klokke for
å rotere ved lav hastighet enn
er vanskelig for dem å ikke nyte et godt
1000 o/min, gir retardasjonsgiret
. Faktisk øker dreiemomentet ettersom hastigheten reduseres. winches, conveyor belts.
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
range may damage
voltage
the
motor.
The voltage may be too
vanligvis ikke
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 er
på linje med
senteret av hovedmotoren, og gir plass til girene, men ikke alltid (Se bilder, øker motorens hastighet vanligvis (Se
vedlagte video
er spenningsområdet fra 2-17 volt, desto raskere roterer girmotoren ved hjelp av den lave hastigheten). er
her
endringer i inngangsspenningen. Den
noen mindre
siste videoen er at 12 v girmotoren går på mindre enn 12 v, så den går litt langsommere enn den gjør når den er full 12 v. Hvis du er på dette punktet, gratulerer du nå med en grunnleggende forståelse av noen av de viktigste elementene i DC-motoren
som
er beskrevet i denne delen av denne delen. Det kan være lurt å fortsette ved å lese den andre delen, som kan være åpenbar, selv om denne opplæringen er delt inn i tre deler, bare \'skrapet på overflaten av DC-motoren \'. tutorial eller har noen forslag til hvordan jeg kan forbedre denne opplæringen eller andre deler av opplæringen, jeg er glad for å høre fra deg.
