DC motorji so povsod.
Pretvarjajo električno/magnetno energijo, ki jo ustvarjajo žice, po katerih teče tok v magnetnem polju, v gibanje in se pojavljajo v različnih električnih napravah in aplikacijah, Npr. g.
, Obstajajo v majhnih ventilatorjih, stropnih ventilatorjih, čistilnikih zraka, varilnih lovilnikih dima, kvadratnih letalih, majhnih helikopterjih in drugih dronih, ročnih ročnih
rotacijskih orodjih, okroglih žagah, svedrih, stružnicah, brusilnikih, avtomobilih, robotih (
lahko vrtijo pnevmatike ali premikajo robotske roke itd.),
zračnih črpalkah za akvarije, projektih proizvajalcev in mnogih drugih področjih.
Najbolj priljubljen motor ima običajno krožno gred ali obliko \'d \' (tj
. Ravno na eni strani)
Ravno na obeh straneh ali zobnik (tj
. Zobnik je vrezan neposredno v gred ali ga namestite na gred).
Za primere teh priljubljenih stilov osi si oglejte fotografije.
Čeprav lahko motor deluje iz enosmernega in izmeničnega toka, v primeru delovanja General Motorsa iz enosmernega in izmeničnega toka ta vadnica podrobno obravnava samo enosmerni motor.
Tok in magnet gresta z roko v roki
, saj brez drugega ne gre.
Kot je razvidno iz fotografije, tok skozi žico premika iglo kompasa, to pa zato, ker tok skozi žico ustvarja magnetno polje okoli žice.
Danski fizik Hans Christian Oster je leta 2000 odkril to povezavo med elektriko in magnetizmom. [
Nekaj zanimivih, a nepomembnih informacij: \'O\' v tukaj prikazanem imenu se lahko uporablja v velikem danskem O (tj. Ø).
Včasih si ljudje njegovo ime predstavljajo kot ø rsted].
Magnetne lastnosti, ki jih ustvarja tok, ki teče skozi žico, so šibke.
Če je ta žica navita v online krog, bo magnetno polje postalo močnejše.
Če to tuljavo navijete okoli jedra feritnega telesa, bo njeno magnetno polje postalo močnejše.
Če se spomnimo privlačnosti polovnih magnetov in ukinitve podobnih polov, teorije enosmernih motorjev ni preveč težko razumeti.
Načelo delovanja enosmernega motorja je, da tok teče skozi poli rotorja in tako ustvari magnetno polje, na katerega vpliva drugo magnetno polje, ki privlači magnetno polje rotorja.
Zanimivo je, da je ravno nasprotno.
To pomeni, da ko se motor vrti, interakcija magnetnega polja proizvaja napetost.
To lahko vidite v zgornjem videu.
Obrnite napetost koračnega motorja in prižgite LED, tj.
, kjer se motor uporablja kot generator.
V tej vadnici bomo razpravljali o več vrstah enosmernih motorjev: neprekinjenem enosmernem motorju, reduktorskem motorju, enosmernem servo motorju, enosmernem motorju brez jedra, vibracijskem motorju in enosmernem koračnem motorju, čeprav obstaja veliko drugih vrst motorjev, so ti verjetno najbolj priljubljeni za uporabnike Arduino.
Motor je naprava, ki lahko prenaša gibanje. e.
Ukrepajte pri našem projektu.
Ogledate si lahko dve moji prejšnji navodili: \'osebna, prenosna, lahka klimatska naprava: poceni in učinkovit DIY projekt\', \'izdelava hipnotiziranih diskov z uporabo Arduina in majhnih enosmernih motorjev \'.
Ponujajo primere enosmernih motorjev, ki se uporabljajo v projektih Arduino.
Nekateri drugi projekti Arduino, ki uporabljajo motorje, imajo BlackStar Vvek \'Humanoidni robot, ki uporablja servo motorje\ na osnovi Arduina', link2-thepast \'Arduino K'Nex Motors\' in tako naprej.
Pravzaprav je mogoče najti veliko navodil za uporabo Arduina in enega ali več motorjev.
Na srečo nam pri enosmernem motorju, ki ga uporablja proizvajalec, ni treba preveč skrbeti za napetost (
čeprav moramo zagotoviti, da motor deluje pod našo obstoječo napetostjo) ali tok (
čeprav moramo zagotoviti, da imamo stikalo za upravljanje toka motorja, saj je tok motorja običajno večji od razpoložljivega toka
, od digitalnih ali analognih zatičev Arduino).
Naš glavni poudarek na motorju sta hitrost in navor.
Hitrost motorja se meri, razlika je v tem, da ko merimo hitrost avtomobila na uro miljo ali uro kilometer, hitrost vrtenja na minuto (RPM)
ali radian/sekundo.
, 3.000 RPM ali 450 rad/sekundo.
Upoštevajte, da sta to samo dva primera hitrosti motorja.
Ne pomenijo, da je 3.000 RPM enako 450 rad/s; ni.
Na srečo je enostavno skriti iz vrtljajev na minuto v radian/sek ali stopinj/SEC ali obratno.
Hitrost označuje grška črka omega.
Drugi zakon gibanja sira Newtona pravi, da je sila enaka masi, pomnoženi s pospeškom, sila in pospešek pa sta v smeri, čeprav masa ni v smeri.
Navor je \'sukana moč\'.
Newton se pogosto uporablja za silo (N).
Ko silo pomnožimo z dolžino, dobimo navor. g. , Newton-metri (Nm), Newton-centimetri (N-cm) ali unča-palci (oz-in).
V motorju je navor vedno tangenten na krog s središčem na gredi, I. E. e.
Nahaja se pravokotno na premer.
Simbol, ki označuje navor, je grška črka tau, τ z malimi črkami, frekvenca angleške velike črke T pa je nižja.
Podatkovni list motorja na enosmerni tok običajno navaja hitrost, radian ali stopinjo/sekundo.
Navor je običajno predstavljen v več oblikah v podatkovnem listu (npr.
kot najvišji navor in navor zobnika (
Več bo predstavljeno kasneje)
Nazivni navor itd .
Podatkovni list motorja na enosmerni tok je običajno zelo obsežen in na voljo so tudi drugi parametri motorja. Upoštevati je treba, da ima lahko
je hitrost mogoče spremeniti v navor (
več informacij o tem glejte motor reduktorja spodaj).
ker
v neformalnih pogovorih, je
motor enako zmogljivost moči, vendar sta hitrost in navor različna,
Kakovost
Za
in teža sta Čeprav se pogosto izmenjuje
masa motorja enaka kot na Zemlji,
glavne
na primer
tokovne tuljave, ki ustvarja magnetno polje).
Tukaj je rotor enak. e. Vsi
vendar je njegova teža drugačna. Rotor (rotacijski del) ali
armatura (v tehniki je navitje sestavni del sklopa
če je stator sestavljen iz dveh delov). stator je narejen iz magneta,
so rotirajoči deli središča. Stator je statičen, kar povzroča magnetno polje okoli rotorja (
tuljava, ki se uporablja za ustvarjanje takšnega magnetnega polja, se imenuje navitje polja ali vzbujevalna tuljava. Preostala dva dela tipičnega motorja s ščetkami sta menjalnik in ščetka/
kontakt \'krtačo\' za menjalnik, vendar dejanske krtače niso običajne
, vendar se te naprave še vedno imenujejo krtačni
motorji in imajo običajno daljšo življenjsko dobo kot oprema, ki jo vsebujejo Stroški izdelave motorja s ščetkami
so nizki
in se običajno uporabljajo za projekt proizvajalca.
Vendar je pomembno vedeti, ali se njihovi rotorji vrtijo v puši ali krogličnem ležaju, saj bo
tem vodiču več o brezkrtačnih motorjih
v
, vrtilni
pravokotno na stator
moment običajno ne potiska, da bi premagal
to \'napako\', tako da je del dinamičnega kroga vedno izpostavljen večjemu magnetnemu momentu je v
delu statorskega magnetnega polja.
V večini delujočih enosmernih motorjev
močnem
je več tuljav, ki se medsebojno izravnajo.
Večja je upornost, tem večji je navor, vendar
te tuljave zagotavljajo, da se motor vrti gladko in vedno ustvarja visok navor.
Rotor je povezan s pretvornikom, ki omogoča rotorsko tuljavo za neprekinjeno vrtenje za spreminjanje polarnosti.
je običajno povezan z enosmernim napajalnikom s kontaktom \'krtača\'
.
Pretvornik
.
Veliko majhnih motorjev na enosmerni tok uporablja stator s trajnim magnetom
Pri drugih majhnih motorjih na enosmerni tok in pri mnogih velikih motorjih na enosmerni tok je stator magnetiziran na enega
od dveh načinov: vzporedno ( proizvodnja
) .
serijskih motorjev
Stator je lahko povezan z enosmernim napajanjem na stator/rotor rotorja
in statorja, tako da se rotor lahko vrti.
Ta prostor se imenuje \'zračna reža\' med obema \.
Večina motorjev se vrti, obstajajo pa motorji, pri katerih se rotacijsko gibanje pretvori v linearno gibanje.
Te naprave se imenujejo \'linearni motorji\' ali \'linearni aktuatorji (
čeprav lahko aktuator pridobiva energijo iz virov , ki niso DC
)\'. Projekt proizvajalca
ima manj kot 1 konjsko moč.
si sliko razstavljenega majhnega enosmernega motorja, ki sestavljata
stator, rotor/stator in tuljavo
. Motorji z neprekinjenim tokom običajno zahtevajo boljši tok od največjega 40 mA, 20 mA , zagotovljenega z uporabo analognih
ali digitalnih zatičev težava pri uporabi LED
Oglejte
bili uporabljeni
tranzistorji 2N2222
20 USD .
, vendar težava pri uporabi enosmernega motorja. Tukaj so
, ki stanejo
manj kot
V predstavljenem projektu lahko 2N2222 zlahka vklopi
in izklopi zahtevani tok motorja. V podatkovnem listu je navedeno, da največja napetost med oddajnikom in bazo 6. Pazite, da bo vaša napetost
Priložena slika je
od tega maksimuma, sicer obstaja tveganje, da poškodujete tranzistor .
nižja
nižja cena v
embalaži 2N2222-92, ne pa originalni paket metal18.
tudi
P2N2222 ali pn222222 Uporabimo lahko tudi
V tej konfiguraciji se 2N2222/2N2222A imenuje
večjo močjo, lahko 2N2222 varno odvaja in deluje
mehanske naprave, kot so releji, ali če vam ni treba upravljati z
tranzistor TIP120, ki ga dopolnjuje Za več amperov, kanal N-RFP30N06LE (P30NO6LE, P30N06) Ko je odvodna prirobnica MOSFET-a pravilno povezana s kovinskim radiatorjem, lahko MOSFET prenese tok nad
zatiči 2n2222 in
ga nadzirajo zatiči baze in oddajnika. Ko je zatič baze nastavljen na vklop tranzistorja, kot v tem projektu, je tok, ki teče med zatiči
30 amperov
kolektorja in oddajnika
2N2222, večji od pretoka med njegovo bazo in
v nasprotno smer od običajnega toka, tako da se 1N4001 uporablja kot
oddajnikom in črta na diodi je obrnjena
, ko
protivzbujevalna dioda za
je napajanje izklopljeno. Čeprav se to lahko zgodi le v nekaj mikrosekundah, lahko proizvede precej
zagotavljanje poti za energijo, ki jo ustvari magnetno polje motorja
visoko
100 voltov , kar je dovolj, da poškoduje
napetost v območju napetosti
tranzistor . Torej, če jih uporabljate
z Arduinom, tranzistorjem, MOSFET-om ali relejem itd.
, potrebujete stikalo, ki lahko prenese dodatni tok, ki ga zahteva motor, in so lahko uporabniške diode za zaščito pred vzbujanjem.
napajati priključek 5 V za približno cucma,
če pa
neprekinjenega motorja, uporabljenega v naslednji skici, je neprekinjen motor DC (
se uporabi priključek za vedro, se lahko zagotovi več, za napajanje
Na srečo je možno
MS) . 5 V
5000
Po 5 sekundah delovanja motorja se lahko vklopi signal širine impulza Smer PWM začenši z upočasnjevanjem hitrosti motorja in zmanjševanjem v korakih
, ki se uporablja tukaj, je manjši od toka, ki ga zagotavlja napajalnik Arduino.
po 3, dokler ne doseže 0. Uporaba PWM nam omogoča simulacijo
napetosti med 0 in 5 V. Na neki točki je analogna napetost motorja prenizka, delovni cikel PWM je
na skici
prenizek
Na tej točki
je LED ugasnjena, saj je tu pritrjen propeler, ne zvita žica, ker nam omogoča, da zlahka vidimo njegovo delovanje
uravnavanju vrtenja motorja, ker zagotavlja boljše ravnovesje motorja kot
za aktiviranje motorja 30.
pri
prebrati drugi del
ni mogoče uravnotežiti na obeh straneh
asimetrična žica .
Če pa nimate propelerja, bo zvita žica dala ustrezne rezultate
se vklopi in se popolnoma izklopi
, neuravnotežena obremenitev motorja lahko povzroči
gredi
, verjetno bi morali
te vadnice, ki vsebuje korake vibrirajočega motorja
Pri hitrosti motorja
visoka
vibriranje motorja .
zakasnitev
. To je narejeno v 30 vrsticah kode in si ga lahko ogledate tukaj. Za ogled skice v celoti prenesite besedilno datoteko. ----------Sketch---------- /Zagon motorja pri polni hitrosti delay2/1000 sekund (
/
)
zakasnitev zakasnitve motorja (int i = 1; i = 2); /zakasnitev med spremembami hitrosti motorja 2/1000 sekund (zakasnitev 2); } Če ni omenjen
;
je ideja o mostu H preprosta in
DC motor,
razumljiva: 4 preklopni elementi in DC motor, ki so lahko
napisani z velikimi črkami \'h' (glej zgoraj).
teče v nasprotni smeri. Na sliki je prikazan
Če sta stikala S2 in S4 vklopljena, tok
Upoštevajte, da je treba stikalo izklopiti na določen način. to bo zagotovilo kratek stik med pozitivno napetostjo in ozemljitvijo. Izklop S3 in S4 ostaneta vklopljena, ker sta S1
stikalni element, ki deluje kot konstanta .
in S2 priključena na isto
pozitivno napetost in zato ni toka
medtem ko S1 in S2 ostaneta odprta, je situacija podobna, v tem primeru pa sta oba S3 in S4 povezana
element je lahko tudi rele, drug mehanski element ali polprevodniški
,
z ozemljitvijo. S3 in S4 sta vklopljena in
obratno, preklopni
tranzistor (BJT) ali polprevodniški tranzistor
se npr. Proizvajalci
s kovinskim oksidom (MOSFET). heksetov je, da lahko preklopijo tok na veliko obremenitev, medtem ko je za vklop potrebna le majhna količina toka.
stikal, relejev, MOSFET-ov, H- premostitvenih plošč
V praksi je dioda nastavljena na pozitivno napetost, ko
uporabljajo
zmanjšati
integrirana vezja (IC), na primer ploščo, ki temelji na L298 IC
običajno deluje s hitrostjo 1000 vrtljajev na minuto (vrtljaji na minuto) (vrtljaji na minuto) (vrtljaji na minuto). Če želite
hitrost
Težko jim je, da ne uživate v motorju z menjalnikom
, prikazanem zgoraj za močnostne pretvornike, robote, krmilnike motorjev itd.. Večina neprekinjenih motorjev na enosmerni tok
. Motor v uri mora zagotavljati vrtenje pri
boste
,
v avtomobilu z relativno nizko hitrostjo.
počasnejši.
nizki hitrosti pnevmatika
Medtem ko se lahko
Pravzaprav se navor poveča, ko
avtomobilih, urah, električnih vrtalnikih in industrijskih napravah, kot so žerjavi, vitli, tekoči trakovi. Lahko se vrtijo
lahko vrtenje motorja veliko počasnejše.
glavni motor v motorju vrti s hitrostjo več kot 1.000 vrtljajev na minuto, je
pri različnih hitrostih.
avtomobilih
se hitrost upočasni so motorji v
če se motor ne vrti in je na dotik previsoka napetost.
Pogosto se nahajajo v robotskih
, hitrost motorja se običajno poveča (
glejte priloženi videoposnetek).
Tukaj je razpon napetosti od 2 do 17 voltov Motor se vrti
Motorji z zobniki običajno niso poravnani s središčem glavnega motorja, vendar ne vedno (glejte fotografije
z nizke na visoko in nato nazaj na nizko.
Zadnji videoposnetek kaže, da motor z reduktorjem
deluje nekoliko počasneje, če
je na tej točki
. Čestitam vam nekaterih ključnih elementov enosmernega motorja .
Upam, da se vam zdi prvi del tega priročnika zanimiv in dragocen,
lahko nadaljujete z branjem drugega dela, ki je morda razdeljen na tri dele.
Vsak motor, ki je obravnavan tukaj, ima lahko več lastnih
delov vadnice.
Če imate kakršne koli pripombe, Prosimo, dodajte svoje komentarje ali predloge v
zvezi z enosmernimi motorji, ki niso zajeti v tej vadnici, ali imate kakršne koli predloge o tem, kako lahko izboljšam to vadnico ali druge dele vadnice.
Lahko me kontaktirate na transiintbox @ gmail
. (Zamenjajte drugo \'I\', da me kontaktirate.)
