DC-motorer finns överallt.
De omvandlar den elektriska/magnetiska energin som genereras av ledningar som leder ström i magnetfältet till rörelse och förekommer i olika elektriska apparater och applikationer, t.ex.
, De finns i små fläktar, takfläktar, luftrenare, svetsrökfällor, fyrkantiga flygplan, små helikoptrar och andra drönare, manuella
handhållna roterande verktyg, rundsågar, borr, svarvar, slipmaskiner, bilar, robotar (
De kan rotera däck eller flytta robotarmar, etc.)
Akvariumluftpumpar, tillverkares projekt och många andra områden.
Den mest populära motorn har vanligtvis en cirkulär axel, eller \'d \'-formad (dvs.
Platt på ena sidan)
Platt på båda sidor, eller kugghjul (dvs.
Gör växeln skär direkt i axeln eller installera den på axeln).
För exempel på dessa populära axelstilar, se bilder.
Även om motorn kan köras från DC, AC, i fallet med att köra en General Motors från DC och AC, diskuterar denna handledning endast DC-motorn i detalj.
Ström och magnet går hand i hand
, för det är omöjligt utan en annan.
Som framgår av bilden flyttar strömmen genom tråden kompassnålen, vilket beror på att strömmen genom tråden skapar ett magnetfält runt tråden.
Danske fysikern Hans Christian Oster upptäckte detta samband mellan elektricitet och magnetism på 00-talet. [
Lite intressant men oviktig information: \'O\' i namnet som visas här kan användas med stort danskt O (dvs , Ø)
Ibland tänker folk på hans namn som ø rsted].
De magnetiska egenskaperna som genereras av strömmen som flyter genom en tråd är svaga.
Om denna tråd lindas i onlinecirkeln kommer magnetfältet att bli starkare.
Om denna spole lindas runt ferritkroppens kärna kommer dess magnetfält att bli starkare.
Om vi minns attraktionen till polmagneter och avskaffandet av liknande poler, är teorin om DC-motorer inte alltför svår att förstå.
Likströmsmotorns arbetsprincip är att få strömmen att flyta genom rotorns poler och på så sätt skapa ett magnetfält, som påverkas av ett annat magnetfält som attraherar rotorns magnetfält.
Intressant nog är det motsatta.
Det vill säga när motorn roterar producerar interaktionen av magnetfältet spänning.
Detta kan ses i videon ovan
Vrid stegmotorns spänning och tänd lysdioden, dvs.
, Där motorn används som generator.
I denna handledning kommer vi att diskutera flera typer av DC-motorer: kontinuerlig DC-motor, växelmotor, DC-servomotor, Coreless DC-motor, vibrationsmotor och DC-stegmotor, även om det finns många andra typer av motorer, är dessa förmodligen de mest populära för Arduino-användare.
Motorn är en enhet som kan överföra rörelse. e.
Vidta åtgärder för vårt projekt
Du kan se två av mina tidigare instruktioner: \'personlig, bärbar, lätt, luftkonditionering: ett billigt och effektivt gör-det-själv-projekt\', \'att göra hypnotiserade skivor med Arduino och små DC-motorer \'.
De ger exempel på DC-motorer som används i Arduino-projekt.
Vissa andra Arduino-projekt som använder motorer har BlackStar Vveks \'Arduino-baserade humanoidrobot som använder servomotorer\', link2-thepast\'Arduino K'Nex Motors\', och så vidare.
Faktum är att många instruktioner för att använda Arduino och en eller flera motorer kan hittas.
Som tur är, för likströmsmotorn som används av tillverkaren, behöver vi inte bry oss så mycket om spänningen (
medan vi måste se till att motorn fungerar under vår befintliga spänning) eller ström (
Även om vi måste se till att vi har en omkopplare för att hantera motorns ström, eftersom strömmen i motorn vanligtvis är mer än den tillgängliga strömmen,
t.ex. från Arduino digitala eller analoga stift).
Vårt huvudfokus på motorn är hastighet och vridmoment.
Motorns hastighet mäts, skillnaden är att när vi mäter bilens hastighet vid en mil eller en timme per timme, rotationshastigheten per minut (RPM)
eller radian/sekund.
, 3 000 RPM eller 450 rad/sekund.
Observera att detta bara är två exempel på motorhastighet.
De betyder inte att 3 000 RPM är lika med 450 rad/sek; det är det inte.
Lyckligtvis är det lätt att gömma sig från RPM till radian/sek eller grader/sek eller tvärtom.
Hastigheten indikeras av den grekiska bokstaven omega.
Sir Newtons andra rörelselag är att kraften är lika med massan multiplicerad med accelerationen, och kraften och accelerationen är i riktningen, även om massan inte är i riktningen.
Vridmomentet är \'vriden/vriden effekt \'.
Newton används ofta för kraft (N)
När vi multiplicerar kraften med längden får vi vridmomentet. g. , Newton-meter (Nm), Newton-centimeter (N-cm) eller ounce-tum (oz-in).
I motorn är vridmomentet alltid tangent till cirkeln centrerad på axeln, I . E. e.
Den är i rät vinkel mot diametern.
Symbolen som indikerar vridmomentet är den grekiska bokstaven tau, τ med gemener, och frekvensen för den engelska versaler T är lägre.
Databladet för DC-motorn anger vanligtvis hastigheten, Radian eller grad/sekund.
Vridmoment presenteras vanligtvis i flera former i databladet (t.ex.
maximalt vridmoment och växelmoment (
mer kommer att presenteras senare)
Nominellt vridmoment, etc.
DC-motorns datablad är vanligtvis mycket omfattande och andra motorparametrar tillhandahålls också.
bör noteras att motorn kan ha samma effektkapacitet, men varvtalet och vridmomentet är annorlunda jämfört med motorns kvalitet
se för information om växeln nedan).
och vikten är olika,
Det
till exempel, på månen, är massan av en motor densamma som på jorden, men dess vikt kommer att vara olika för många
. statorn
,
kontinuerliga borstmotorer
e.
De är alla roterande delar av mitten.
Som namnet antyder är statorn statisk, vilket ger ett magnetfält runt rotorn (
Om statorn är gjord av en permanent magnet, är den
i så fall fältmagneten
pålitlig, även om magnetfältet finns kvar på en konstant magnetisk nivå
Motorer .
Om statorn är gjord av en magnet, kallas spolen som används för att producera ett sådant magnetfält en fältlindning eller fältspolen. De
två delarna av den typiska borstmotorn är The Changer och borsten/kontakten
återstående
\'borste\' till växlaren, men den riktiga borsten är inte vanlig,
men dessa enheter kallas fortfarande borstmotorer
och har vanligtvis en längre livslängd än utrustningen som de innehåller,
men den borstlösa motorn kan också användas idag, och gnistor kan uppstå när borsten/kontakten är avstängd Tillverkningskostnaden för
är låg och används vanligtvis för tillverkarens projekt.
Det är dock viktigt att veta om deras rotorer roterar i bussningen eller kullagret, eftersom bussningen har en kortare livslängd.
Det kommer att finnas mer om borstlösa motorer senare i denna handledning
borstmotorn
till statorn, e , I en
statorns magnetfält, är det nästan inget vridmoment
för rotorn att fortsätta att rotera
rät vinkel mot
del av statormagnetfältet, den mottagande kraften
I de flesta fungerande likströmsmotorer (
Se bifogade bilder)
Det finns i allmänhet flera spolar som förskjuter varandra
, ju högre resistans desto högre vridmoment, men desto långsammare
DC
är hastigheten spole för att rotera kontinuerligt efter behov för att ändra polariteten. Omriktaren är vanligtvis bara en enkel cylinder med ett isoleringsgap mellan kontakterna, vilket gör att det ledande elementet kan kopplas till
-strömförsörjningen (
bifogade bilder).
stator,
se
ett exempel kan ses på det bifogade fotot
I andra små likströmsmotorer och många stora likströmsmotorer magnetiseras statorn av samma strömförsörjning som rotorn
Detta kan ske på ett av två sätt: parallellt (
tillverkning av shuntmotor)
eller kontinuerlig produktion av seriemotorer. Det här
.
utrymmet
kallas \'luftgapet\' mellan de två \'.
De flesta motorer roterar, men det finns motorer där rotationsrörelsen omvandlas till linjär rörelse.
Dessa enheter kallas \'linjära motorer\' eller \'linjära ställdon (
även om ställdonet kan få energi från andra källor än DC)\'.
De flesta av de motorer som används i tillverkaren har mindre än P-motorer (F)
hästkrafter.
Se en bild av den demonterade lilla kontinuerliga likströmsmotorn här.
De två permanenta magneterna som utgör statorn, rotorn/statorn och spolen kan enkelt ses
likström än de maximala 40mA
1
, 20mA som tillhandahålls med hjälp av analoga eller digitala Arduino-stift. 2N2222
på ytterligare bilder av motorer med kontinuerlig
transistorer användes här,
som kostar mindre än $ 20 styck. De fungerar som omkopplare, och
enkelt slå på och stänga av
i
den erforderliga motorströmmen
projektet som presenteras här kan 2N2222
. Datatabellen för denna transistor kan vara i t.ex.
Ett annat alternativ är MOSFET.
också använda mekaniska enheter som reläer, eller om du inte behöver köra en enkel strömbrytare från Arduino
transistor. Den bifogade bilden är lägre pris i 2N2222-92 förpackning, inte den ursprungliga metal18 paketet. mer.
Vi kan
N-
RFP30N06LE Channel (
P30NO6LE, P30N06) När
på MOSFET är korrekt ansluten till metallradiatorn, kan MOSFET hantera strömmar över 30 ampere. Denna N -
kanal MOSFET kan drivas från Arduino och är användbar för stora
dräneringsflänsen
2-stiften. bas- och sändarstift För denna pnp-transistor,
DC-motorer eller 2-stiften som samlas in av
är större än flödet mellan
när basstiftet är inställt för att slå på transistorn, som i detta projekt, tillåter transistoromkopplaren att strömmen som flyter mellan kollektor- och emitterstiften på 2N2222
basen och emittern. Den är placerad i motsatt riktning av den normala strömmen,
så det är vanligtvis ingen ström genom den några mikrosekunder, den kan producera en ganska hög spänning över ett spänningsområde på 100 volt, tillräckligt för att skada transistorn.
alla DC-motorer fungerar på är i princip likt
Så när man använder dem med
Sättet som
den
Arduino, transistor, BJP eller relä etc. , Behöver en omkopplare som kan
extra ström som krävs av motorn,
kan levereras från USB för ca
hantera
och t.ex stiftet på Arduino
motor. [ Motorn som används
är mindre än strömmen som tillhandahålls av Arduino 5 v strömförsörjning,
men om du använder en större motorström, behöver du en strömförsörjning som är tillgänglig på Arduino ] att
sakta ner
här
motorns hastighet och minska i steg om 3 tills den når 0. Användningen
av PWM gör det möjligt för oss att simulera spänningen mellan 0 och 5 v.
något tillfälle är den analoga spänningen till motorn för låg för att vrida motorn ,
PWM-driftcykeln är för låg för att aktivera motorn.
Vid
eftersom motorn inte är
roterad här, inte en tvinnad vajer, eftersom den gör att vi enkelt kan se dess verkan när motorns rotation balanseras, eftersom den ger en bättre motorbalans än en asymmetrisk vajer,
röd
men om du inte har en propeller, kommer den vridna vajern att ge relevanta resultat. innehåller stegen för den vibrerande motorn, kan den obalanserade belastningen på motorn få motorn att vibrera.
En
lysdiod
/
i
( Synlig i videon) Med motorns hastighet är den påslagen och avstängd helt.
Teorin
Detta
görs
;
30 rader kod och kan ses här.
Fade lysdioden enligt motorns hastighet = 6 Int led pin = 5000 Int delay3 = 50 {pinMode(Utgång }void loop(){ /Digital skriv fördröjning, 02; hög)
enkel
bryggan
är
och
bakom
strömmen flyter från motorn till marken
H
S4 är påslagen,
lätt att förstå
i motsatt riktning (
Se bifogade bilder) som
fungerar som en konstant på Switch e S2 har ingen effekt när S3 och S4 förblir på, eftersom S1 och S2 är anslutna till samma positiva spänning och därför är det inget
strömflöde om vi stänger av S3
och S4 medan vi håller S1 och S2 öppna, är situationen liknande, i vilket fall är både S3 och
övergångstransistor
BJT
(
till jord. Omkopplingselementet kan också vara ett relä, ett annat mekaniskt element, eller en solid state-enhet, såsom en bipolär
S4 anslutna
I de flesta moderna
), eller metalloxidhalvledarfälteffekttransistorer (MOSFETs)
H-bryggor är omkopplingselementet en solid-state-enhet, vanligtvis en mosfet, jämfört med den stora
integrerade kretsar (ICs
I praktiken är dioden placerad
fördelen med BJT belastning, medan endast en liten mängd ström behövs för att slå på den.
på varje kopplingselement, och ledningen på dioden är vänd mot den positiva spänningen. BJT, mosfet, H bryggkort använder
. Om du
med din egen Arduino-skiss, kan det vara en bra idé att slå på alla kopplingselement innan du ändrar riktningen, eftersom detta kommer att säkerställa att ingen kortslutning genereras ens tillfälligt för motorer
) , Till exempel ett kort baserat på L298 IC som visas ovan
använder H-bryggmodulen
,
etc
att
driva stegmotorer. De flesta kontinuerliga likströmsmotorer arbetar vanligtvis med en hastighet på 1 000 rpm (rpm) Växelmotorer används vanligtvis för att
varvtal (hastigheter)
Mindre än 1 000 och det är lätt att hitta växelmotorn med en hastighet på mindre än 100.
Som namnet antyder, använder de växelkombinationen för att sakta ner detta
minska
Hastigheten, formen och storleken på DC-växelmotorn
Det är svårt för dem att inte njuta
av en växelmotor, t.ex. en analog klocka
tillåter retardationsväxeln att
än
1 000 varv/min ,
vid lågt varv.
växelmotorn är mycket långsammare
. They can change direction. Just swap
I själva verket ökar vridmomentet när hastigheten saktar ner. winches, conveyor belts
the lead to the motor) Rotate
are often found in
They
The
at different speeds and stop quickly.
robots. g. , robot cars.
Warning: efforts to run the motor above or below the voltage range may damage the motor.
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 är vanligtvis inte i linje med huvudmotorn, vilket ger utrymme för kugghjulen, men inte alltid (Se bilderna
ökar vanligtvis motorns hastighet (
Se bifogad video
här är spänningsintervallet från 2-17 volt,
desto snabbare roterar växelmotorn med
den låga växeln).
är några mindre förändringar i ingångsspänningen. Den sista videon är att 12 v
går på mindre än 12 v, så den går något långsammare än den gör när den är full 12 v.
Om du är på denna punkt, gratulerar du
växelmotorn
nu
. du kanske vill fortsätta genom att läsa den andra delen, som kan vara uppenbar, även om den här handledningen är uppdelad i tre delar, bara \'repade ytan på DC-motorn \
.
'
av
tutorial, jag är glad att höra från dig.
eller har några förslag på hur jag kan förbättra denna tutorial eller andra delar
tutorial
