Os motores DC estão por toda parte.
Eles convertem em movimento a energia elétrica/magnética gerada por fios que transportam corrente no campo magnético e aparecem em vários aparelhos elétricos e aplicações, por exemplo, g.
, Eles existem em pequenos ventiladores, ventiladores de teto, purificadores de ar, armadilhas de fumaça de soldagem, aeronaves quadradas, pequenos helicópteros e outros drones,
ferramentas rotativas manuais, serras redondas, brocas, tornos, lixadeiras, carros, robôs (
eles podem girar pneus ou mover braços de robôs, etc.)
Bombas de ar de aquário, projetos de fabricantes e muitas outras áreas.
O motor mais popular geralmente tem um eixo circular, ou em forma de \'d \' (ou seja
, plano em um lado)
plano em ambos os lados, ou engrenagem (ou seja
, faça a engrenagem cortada diretamente no eixo ou instale-a no eixo).
Para exemplos desses estilos de eixo populares, veja as fotos.
Embora o motor possa funcionar em CC, CA, no caso de um General Motors funcionar em CC e CA, este tutorial discute apenas o motor CC em detalhes.
Corrente e magnético andam de mãos dadas
, porque é impossível sem o outro.
Como pode ser visto na foto, a corrente que passa pelo fio move a agulha da bússola, porque a corrente que passa pelo fio cria um campo magnético ao redor do fio.
O físico dinamarquês Hans Christian Oster descobriu esta ligação entre eletricidade e magnetismo no ano 00. [
Algumas informações interessantes, mas sem importância: \'O\' no nome mostrado aqui pode ser usado em O dinamarquês maiúsculo (ou seja, Ø).
Às vezes, as pessoas pensam em seu nome como ø rsted].
As propriedades magnéticas geradas pela corrente que flui através de um fio são fracas.
Se este fio for enrolado no círculo online, o campo magnético ficará mais forte.
Se esta bobina for enrolada em torno do núcleo do corpo de ferrite, seu campo magnético se tornará mais forte.
Se recordarmos a atração pelos pólos magnéticos e a abolição de pólos semelhantes, a teoria dos motores CC não é muito difícil de entender.
O princípio de funcionamento do Motor DC é fazer com que a corrente flua pelos pólos do rotor, criando assim um campo magnético, que é afetado por outro campo magnético que atrai o campo magnético do rotor.
Curiosamente, o oposto é verdadeiro.
Ou seja, quando o motor gira, a interação do campo magnético produz tensão.
Isso pode ser visto no vídeo acima.
Ligue a tensão do motor de passo e acenda o LED, ou seja.
, Onde o motor é usado como gerador.
Neste tutorial discutiremos vários tipos de motores DC: motor DC contínuo, motoredutor, servo motor DC, motor DC Coreless, motor de vibração e motor de passo DC, embora existam muitos outros tipos de motores, estes são provavelmente os mais populares para usuários do Arduino.
O motor é um dispositivo que pode transmitir movimento. e.
Aja em nosso projeto
Você pode ver duas de minhas instruções anteriores: \'pessoal, portátil, leve, ar condicionado: um projeto DIY barato e eficaz\', \'fazer discos hipnotizados usando Arduino e pequenos motores DC \'.
Eles fornecem exemplos de motores DC usados em projetos Arduino.
Alguns outros projetos Arduino usando motores têm o \'Robô humanóide baseado em Arduino usando servo motores' do BlackStar Vvek, o \'Arduino K'Nex Motors\' do link2-thepast e assim por diante.
Na verdade, muitas instruções para usar o Arduino e um ou mais motores podem ser encontradas.
Felizmente, para o motor DC usado pelo fabricante, não precisamos nos preocupar muito com a tensão (
embora precisemos ter certeza de que o motor funciona sob nossa tensão existente) ou corrente (
embora precisemos ter certeza de que temos uma chave para lidar com a corrente do motor, já que a corrente do motor geralmente é maior do que a corrente disponível,
nos pinos digitais ou analógicos do Arduino).
Nosso foco principal no motor é velocidade e torque.
A velocidade do motor é medida, a diferença é que quando medimos a velocidade do carro a uma milha horária ou a um quilômetro horário, a velocidade de rotação por minuto (RPM)
ou radiano/segundog.
, 3.000 RPM ou 450 rad/segundo.
Observe que estes são apenas dois exemplos de velocidade do motor.
Eles não significam que 3.000 RPM equivalem a 450 rad/s; não é.
Felizmente, é fácil ocultar RPM para radiano/seg ou graus/seg ou o oposto.
A velocidade é indicada pela letra grega ômega.
A segunda lei do movimento de Sir Newton é que a força é igual à massa multiplicada pela aceleração, e a força e a aceleração estão na direção, embora a massa não esteja na direção.
O torque é \'potência torcida/girada\'.
Newton é frequentemente usado para força (N).
Quando multiplicamos a força pelo comprimento, obtemos o torque. g. , Newton-metros (Nm), Newton-centímetros (N-cm) ou onças-polegadas (oz-in).
No motor, o torque é sempre tangente ao círculo centrado no eixo, I . E. e.
Está em ângulo reto com o diâmetro.
O símbolo que indica o torque é a letra grega tau, τ em minúscula, e a frequência da letra maiúscula inglesa T é menor.
A folha de dados do motor DC geralmente fornece a velocidade, radianos ou graus/segundo.
O torque é geralmente apresentado em várias formas na folha de dados (por exemplo,
como torque de pico e torque da engrenagem (
mais serão introduzidos posteriormente)
Torque nominal, etc.
parte
A massa de um motor é a mesma
engenharia
peso será diferente. Existem
rotativa
da Terra, mas seu
quatro partes principais para muitos motores CC de escova contínua. O rotor (
) ou armadura ( na
, o enrolamento é parte integrante da montagem da bobina de corrente principal que gira / gira e continua gerando um campo magnético) . o
estator é feito de um ímã permanente, geralmente é dividido em duas
partes
, os campos magnéticos são confiáveis
). Se o estator for feito de um ímã
Os
porque os campos magnéticos permanecem em um nível constante, embora seus campos magnéticos possam diminuir com o tempo.
ímãs permanentes foram encontrados em muitos motores de escova. o motor DC usava a '
escova
faíscas
' de cobre real que era suportada pela mola e pressionada no conversor para transferir a corrente para a bobina e manter o motor girando. Hoje, os contatos da 'escova' do motor DC para o trocador, mas a escova real não é comum, esses dispositivos ainda são chamados de motores escovados. hoje, e
podem
ser
mencionado
geradas conforme o desgaste da escova/contato, e o motor parece estar em alta. Como
anteriormente, o custo de fabricação do motor da escova é baixo e geralmente é usado para o projeto do fabricante.
Porém, é importante saber se seus rotores giram na bucha ou no rolamento de esferas, pois a bucha tem uma vida útil mais curta.
Falaremos mais sobre motores sem escova posteriormente neste tutorial.
campo quando a corrente flui.
No entanto, quando o enrolamento se move para ser ortogonal ao estator, e , Em um ângulo reto com o campo magnético
estator, quase não há torque.
do
parte do
campo magnético do estator, a potência receptora.
Na maioria dos motores DC em funcionamento (
veja as fotos em anexo)
. De modo geral, quanto mais
a bobina, maior a resistência, maior o torque, mas mais lenta a velocidade.
Essas bobinas garantem que o motor gire suavemente e sempre gere alto torque em todos os
enrolada
uma lacuna de isolamento entre os contatos, permitindo que o elemento condutor \'escova\' seja conectado por sua vez à fonte de alimentação CC (
). Ou seja, fornece uma chave simples
para alterar a entrada CC.
pontos de rotação .
ver fotos em anexo
mesma fonte de alimentação do rotor.
Isso pode acontecer de duas maneiras: paralelo (
produção de motor shunt)
ou produção contínua de motores em série.
pode ser conectado em série ou em paralelo com a fonte de alimentação CC ao estator / rotor.
O estator
são chamados de \'
movimento. Esses dispositivos
motores lineares\' ou \'atuadores lineares ( embora o atuador
energia de outras fontes além de CC)\'.
A maioria dos motores usados no projeto do fabricante são subalimentados (FHP)
porque eles têm menos de 1 cavalo-vapor de potência
contínua aqui.
possa obter
motores normalmente requerem uma corrente melhor do que o máximo de 40ma, 20ma fornecido usando pinos analógicos ou digitais do Arduino.
A
,
tensão
folha de dados informa que a
máxima entre o emissor e a base não deve exceder 6.
Portanto, certifique-se de manter sua tensão abaixo deste máximo, caso contrário você corre o risco de danificar o transistor.
A imagem anexa é de preço mais baixo na
embalagem 2N2222-92, não na embalagem original de metal18.
Nesta configuração, 2N2222/2N2222A também é chamado de P2N2222 ou pn222222.
uma versão específica deste transistor que você está usando para garantir a tensão e a corrente máximas aceitáveis da base ao
folha
, do coletor ao emissor, nada mais.
para
Também podemos usar
dispositivos mecânicos, como relés,
emissor
ou se você não
Outra opção é o MOSFET .
precisar acionar um interruptor simples do Arduino, se precisar lidar com mais energia, o 2N2222 pode se dissipar com segurança e o transistor TIP120 que o Darlington complementa funcionará corretamente.
aquecido. controlado pelos pinos da base e do transmissor
Para este transistor pnp, quando o pino da base está configurado para ligar o transistor, como neste
projeto, a chave do transistor
seja maior que o fluxo
permite que a corrente que flui entre os pinos coletor e emissor do 2N2222
entre sua base e o emissor. Um diodo 1N4001 é colocado
nos dois pinos do motor, e a linha no diodo está voltada para a tensão positiva. nenhuma corrente através
.
dele
1N4001 é usado como um
diodo anti-excitação para fornecer um caminho para a energia gerada pelo
quando a energia está desligada. Se você não souber a posição do diodo, é difícil posicioná-lo incorretamente, como se configurá-lo dessa forma desviasse a corrente para o motor e o motor não girasse. transistor. A maneira como todos os motores DC funcionam é basicamente semelhante. Portanto
campo magnético da colisão do motor
ao
MOSFET ou
,
usá-los com Arduino, transistor, BJP ou
relé, etc.
, é necessário um interruptor
que possa lidar com a corrente extra exigida pelo motor e pode ser o usuário . Felizmente
, o pino
por cerca de cucma, e se o
de 5 V do Arduino pode ser fornecido pelo USB
. Na parte
balde Jack for usado, mais podem ser fornecidos, possivelmente até cucma. o motor contínuo usado
no próximo esboço
inicial da função do ciclo de esboço, o motor DC contínuo é
ligado por 5 segundos (5000 MS). Um sinal muito alto, e., 5 v, enviado para o motor. pare de usar o pino
digital
6, que pode lidar com sinais de modulação por largura de pulso (PWM
) . Aqui, o motor
gira em uma direção. Use o sinal PWM começando em 255
LED
. Para este exemplo, o
para desacelerar a velocidade do motor e diminuir em incrementos de 3 até atingir 0. O uso de PWM nos permite simular a tensão
apagado porque o motor não está
entre 0 e 5 v. motor
o
está
ponto aproximado é quando o ciclo de trabalho atinge 30. Neste ponto do esboço,
eixo, você provavelmente deveria ler a segunda parte
girado. ambos os lados
etapas do motor vibratório
deste
do
(
visível
Com
, a carga desequilibrada no motor pode fazer o motor vibrar. Um LED vermelho
tutorial, que contém as
a velocidade do motor, ele
no vídeo)
é ligado e desligado completamente. reduzir continuamente a velocidade do motor. /Fade o LED de acordo com a velocidade do motor = 6; Int led pin = 10; Int delay2 = 5000; Int delay3 = 50; high ); a
, que
Veja acima).
ponte H é simples e fácil de entender. Seu nome vem da configuração de seus componentes principais: 4 elementos de comutação e um
motor DC
pode estar em letras maiúsculas \'h \'(
Se S1 e S4 estiverem desligados enquanto S2
e S3 permanecerem ligados, a corrente flui unidirecionalmente do motor
para o solo, então sua operação é simples. Veja fotos anexas).
como uma constante na Chave e. Observe que essas chaves precisam ser desligadas de uma forma específica quando S3 e S4 permanecem ligados, pois S1 e S2 estão conectados à
A ilustração aqui mostra o elemento de chaveamento que atua
em
mesma tensão positiva. sem fluxo de corrente Se desligarmos S3 e S4 enquanto mantemos S1 e S2 abertos, a situação é semelhante, caso
que tanto S3 quanto S4 estão conectados ao terra.
S4
Se a corrente não for desligada através do motor, como a chave S1 e S2, o S3 e
são ligados e vice-versa, o motor irá parar também um relé,
outro elemento mecânico, ou um
dispositivo de estado sólido, como um transistor de junção bipolar (BJTs),
. Na maioria
das pontes H modernas, o elemento de comutação é um dispositivo de estado sólido
ou metal. transistor de efeito de campo semicondutor de óxido
(MOSFETs)
dos hexets é que eles podem comutar a corrente para uma carga grande
pequena quantidade de corrente é necessária
para ligá-lo. ligado, e a corrente gerada pelo motor tem um
, geralmente um mosfet. Em comparação com o BJT, a vantagem
do campo magnético. No entanto,
componentes discretos não são usados,
, enquanto apenas uma
a percorrer devido à colisão
por exemplo,
caminho
uma placa baseada no IC L298 mostrado acima , pois isso garantirá. que nenhum curto-circuito
de interruptores, relés, BJTs, mosfet, placas de ponte H usam circuitos integrados (ICs), por exemplo,
fabricantes
de passo .
A maioria dos motores DC contínuos normalmente operam
Existem pontes H para inversores
seja gerado, mesmo temporariamente.
) . desacelere o
a uma velocidade de 1.000 rpm ( RPMs
de potência, robôs, controladores de motor, etc. Eles são frequentemente usados
para acionar motores
, quanto mais você reduz, mais lento você fica. A
trem de engrenagens . De modo geral
velocidade, a forma e o tamanho do motor de engrenagem DC são variados
. Por exemplo, o segundo
é girado apenas a 1 RPM. velocidade . Embora o motor principal
do motoredutor
possa girar a uma velocidade de mais de 1.000 RPM, a engrenagem de
desaceleração permite que a rotação da saída seja muito mais lenta. correias
Girar em velocidades diferentes
em robôs. Aviso
. Eles podem mudar de direção. Basta trocar o cabo do motor)
e parar rapidamente. Eles são freqüentemente encontrados
: os motores de engrenagem geralmente podem ser identificados porque seu
Um
eixo de rotação geralmente não está alinhado com o centro do motor principal. nem sempre (veja as fotos). À medida que a tensão aumenta, a velocidade do motor geralmente aumenta
(veja o vídeo em anexo).
dos vídeos mostrados aqui é a faixa de tensão de 2 a 17 volts, mesmo se houver algumas pequenas alterações na tensão de entrada. funciona um pouco mais lento do que quando está cheio de 12 v .
Se você está neste ponto,
parabéns. Agora você deve ter uma compreensão básica de alguns dos principais elementos do motor DC abordados nesta seção. Espero que você ache a primeira parte deste manual interessante e valiosa. pode ter mais parte do tutorial, ou talvez o livro inteiro. Se você tiver algum comentário, sugestão ou dúvida sobre esta parte do tutorial, adicione seus comentários abaixo. Se você tiver alguma idéia ou dúvida relacionada a motores CC que não sejam abordados neste tutorial ou tiver alguma sugestão sobre como posso melhorar este tutorial ou outras partes do tutorial, fico feliz em receber notícias suas. \'e\' para entrar em contato comigo. Obrigado.
