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,
torque de pico e torque da engrenagem (
mais serão introduzidos posteriormente)
Torque nominal, etc. A massa de um motor é a mesma
parte
como
quatro partes principais para
peso será diferente. Existem
rotativa
da Terra, mas seu
muitos motores CC de escova contínua. O rotor (
) ou armadura (
na engenharia, 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
campo .
, geralmente é dividido em duas partes). Nesse caso, o ímã do estator é
Os ímãs permanentes foram encontrados
o ímã de
Os ímãs de campo magnético são confiáveis porque os campos magnéticos permanecem em um nível constante, embora seus campos magnéticos possam diminuir com o tempo.
em muitos motores de escova.
o
os contatos
motor DC usava a 'escova' 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,
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 faíscas podem ser geradas à medida que a escova/
contato
se desgasta, e o motor parece estar em alta. Como mencionado anteriormente
, o custo de fabricação do motor da escova é baixo e geralmente é usado para o projeto do fabricante.
No entanto, 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 do estator, quase não há torque.
do
parte do campo magnético
estator, a potência receptora.
Na maioria dos motores DC em funcionamento (
veja as fotos em anexo).
bobinas garantem que
De modo geral, quanto mais enrolada a bobina, maior a resistência, maior o torque, mas mais lenta a velocidade. Essas
e sempre gere alto torque em todos os pontos de rotação. uma lacuna de isolamento entre os contatos, permitindo que o elemento
o motor gire suavemente
' seja conectado por sua vez à fonte de alimentação CC (
).
Ou seja, fornece uma chave simples para alterar a entrada CC.
condutor \'escova\
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.
O estator pode ser conectado em série ou em paralelo com a fonte de alimentação CC ao estator / rotor.
possa obter
Esses dispositivos são chamados de \'motores
movimento.
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.
custam menos
motores normalmente requerem uma corrente melhor do que o máximo de 40ma, 20ma fornecido usando pinos analógicos ou digitais do Arduino.
Essa limitação não é um problema ao usar LED, mas um problema ao usar um motor DC, foram usados transistores 2N2222, que
de US $ 0 cada.
Portanto,
é de preço
, A folha de dados informa que a tensão máxima entre o emissor e a base não deve exceder 6.
certifique-se de manter sua tensão abaixo deste máximo, caso contrário você corre o risco de danificar o transistor. A imagem anexa
mais baixo na
embalagem 2N2222-92, não na embalagem original de metal18.
Nesta configuração, 2N2222/2N2222A também é chamado de P2N2222 ou pn222222.
folha para uma versão específica deste transistor que você está usando para garantir a tensão e corrente máxima aceitável da base para o emissor, do coletor para
é o MOSFET. Também podemos usar dispositivos mecânicos, como
emissor, nada
mais .
se precisar lidar com mais energia, o 2N2222
Outra opção
o
relés, ou se você não precisar acionar uma chave simples do Arduino,
pode
se dissipar com segurança e o transistor TIP120 que o Darlington complementa funcionará.
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 permite que a corrente que flui entre os pinos coletor e emissor do 2N2222 seja maior que o fluxo entre sua
o emissor. Um diodo 1N4001 é colocado nos dois pinos do
base e
para a tensão positiva. nenhuma corrente através dele. 1N4001
motor, e a linha no diodo está voltada
um diodo anti-excitação para fornecer um caminho para a energia gerada pelo campo
motor quando a energia está desligada. Se você não souber a posição do diodo, é
é usado como
difícil posicioná-lo incorretamente, como se configurá-lo dessa forma desviasse a corrente para o motor e o motor não girasse.
magnético da colisão do
. Portanto, ao usá-los com Arduino,
transistor, BJP ou MOSFET ou relé,
transistor. A maneira como todos os motores DC funcionam é basicamente semelhante
etc.
pelo
o pino de 5 V do Arduino pode ser fornecido
USB
, é necessário um interruptor que possa lidar com a corrente extra exigida pelo motor e pode ser o usuário. Felizmente,
por cerca de cucma,
o motor contínuo usado no próximo esboço.
e se o balde Jack for usado, mais podem ser fornecidos, possivelmente até cucma.
por 5 segundos (5000 MS). Um sinal muito alto, e., 5 v, enviado para
Na parte inicial da função do ciclo de esboço, o motor DC contínuo é ligado
o motor. pare de
de pulso ( PWM). Aqui,
o motor gira em uma direção. Use
usar o pino digital 6, que pode lidar com sinais de modulação por largura
o sinal PWM começando em 255 para desacelerar
a velocidade do motor e diminuir em incrementos de 3 até atingir 0. O uso de PWM nos permite simular a tensão entre 0 e 5 v. motor. Para este exemplo, o ponto aproximado é quando o ciclo de trabalho atinge 30. Neste ponto do esboço, o LED está apagado porque o motor não está girado
.
ambos os
você provavelmente deveria
a segunda parte deste tutorial,
a carga desequilibrada no motor pode fazer o motor vibrar. Um LED vermelho (
que contém as etapas do motor vibratório,
do eixo ,
lados
visível no vídeo
) Com
ler
a velocidade do motor, ele é ligado e desligado completamente. reduza continuamente a velocidade do motor. /
= 6
Fade o LED
;
Int led pin = 10; Int
de acordo com a velocidade do motor
delay2 = 5000; Int delay3 = 50; high);
a 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, que pode estar em letras maiúsculas \'h \'(
Veja acima).
, então sua operação é simples.
Se S1 e S4 estão desligados enquanto S2 e S3 permanecem ligados, a corrente flui unidirecionalmente do motor para o solo
Veja fotos anexas). A ilustração aqui mostra o elemento
comutação que atua como uma constante na Chave e.
de
Observe que essas chaves precisam ser desligadas de uma maneira específica
quando S3 e S4 permanecem ligados
, pois S1 e S2 estão conectados à mesma tensão positiva. sem fluxo de corrente
Se desligarmos S3 e S4 enquanto mantemos S1 e S2 abertos, a situação é semelhante, caso em que tanto S3 quanto S4 estão conectados ao terra.
Se a corrente não for desligada através do motor, como a chave S1 e S2, o S3 e S4 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), ou metal.
transistor de
comparação com o BJT, a
efeito de campo semicondutor de óxido (MOSFETs). Na maioria das pontes H modernas, o elemento de comutação é um dispositivo de estado sólido
, geralmente um mosfet. Em
ligado, e a corrente gerada pelo motor tem
No entanto, componentes discretos não são usados, por exemplo,
vantagem dos hexets é que eles podem comutar a corrente para uma carga grande, enquanto apenas uma pequena quantidade de corrente é necessária para ligá-lo.
fabricantes de interruptores, relés, BJTs, mosfet, placas de ponte H usam circuitos integrados
um caminho a percorrer devido à colisão do campo magnético.
( ICs)
L298 mostrado acima, pois isso
, por exemplo, uma placa baseada no IC
garantirá. que nenhum curto-circuito seja gerado, mesmo temporariamente.
para acionar motores
de
Existem pontes H para inversores de potência, robôs, controladores de motor, etc. Eles são frequentemente
passo. A maioria dos motores DC contínuos
usados
(RPMs). desacelere o trem de engrenagens.
normalmente operam a uma velocidade de 1.000 rpm
mais lento você será. A velocidade, a forma e o tamanho
do motor de engrenagem
De modo geral, quanto mais você reduz
,
DC são variados. velocidade. Embora o motor principal do motoredutor possa girar a uma velocidade
Eles podem mudar de direção.
Basta trocar o cabo do motor)
Girar em velocidades diferentes e parar rapidamente.
Eles são freqüentemente encontrados em robôs. Aviso: os motores de engrenagem geralmente podem ser identificados porque seu eixo de rotação geralmente não está alinhado com o centro do
de mais de 1.000 RPM, a engrenagem de desaceleração permite que a rotação da saída
seja muito mais lenta. correias.
nem sempre (veja as fotos). À
medida que a tensão aumenta, a velocidade do motor geralmente aumenta (
veja o vídeo em anexo).
Um dos vídeos mostrados aqui é a faixa de tensão de 2
motor principal.
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.
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.
Se
\'e\' para entrar em contato comigo. Obrigado.
