DC-motorer finns överallt.
De omvandlar den elektriska/magnetiska energin som genereras av ledningar som bär 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.
DC-motorns 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 den här handledningen 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 på vårt projekt
Du kan se två av mina tidigare instruktioner: \'personlig, bärbar, lätt, luftkonditionering: ett billigt och effektivt gör-det-själv-projekt\', \'tillverka hypnotiserade diskar 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 i 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).
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 kontinuerliga borste-likströmsmotorer. statorn
och
e
. De är alla
av mitten.
Som namnet antyder är statorn statisk, vilket ger ett magnetfält runt rotorn (
roterande delar
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 fältspole. De återstående två delarna av den typiska
borstmotorn är The Changer och borsten /
kontakten \'borste\' till växlaren, men den riktiga borsten är inte vanlig,
men dessa enheter kallas fortfarande borstmotorer och har vanligtvis
än utrustningen som de innehåller
, men som tidigare nämnts kan den borstlösa motorn också användas i dag, och
är låg och används vanligtvis för tillverkarens
en längre livslängd
projekt. Det är dock viktigt att
gnistor kan uppstå när borsten/kontakten är avstängd Tillverkningskostnaden för borstmotorn
, e ,
I en rät vinkel mot statorns magnetfält, är det nästan inget vridmoment som
veta om deras rotorer roterar i
bussningen eller kullagret, eftersom bussningen har en kortare livslängd till statorn
för att fortsätta att rotera del av statormagnetfältet, den mottagande kraften
I de flesta fungerande likströmsmotorer (
Se bifogade bilder)
Det finns i allmänhet flera spolar som förskjuter varandra
, desto högre resistans, desto långsammare är hastigheten
driver rotorn
spole för att rotera kontinuerligt efter behov för att ändra polariteten.
vilket gör att det ledande elementet kan kopplas till DC-strömförsörjningen (
se bifogade bilder).
Omriktaren är vanligtvis bara en enkel cylinder med ett isoleringsgap mellan
kontakterna,
stator, ett exempel kan ses på det bifogade fotot
I andra små likströmsmotorer och många stora likströmsmotorer magnetiseras statorn av samma strömförsörjning som rotorn
på ett av två sätt: parallellt (
tillverkning av shuntmotor)
eller kontinuerlig produktion av seriemotorer.
.
Detta kan ske
Detta utrymme kallas \'luftgapet\' mellan de två \
, men det finns motorer där rotationsrörelsen omvandlas till linjär rörelse. Dessa enheter
\'linjära motorer\' eller \'linjära ställdon (
' .
De flesta motorer roterar
om
kallas
ställdonet kan få energi från andra källor än DC)\'
. De flesta motorer som används i tillverkaren
även
har mindre än P-effekt (F) 1 hästkrafter. Se
kan enkelt ses på
en bild av den demonterade, kontinuerliga likströmsmotorn här. De
rotorn och spolen
två permanenta magneterna som utgör statorn,
, som kostar mindre än $ 20
styck. De fungerar som omkopplare, och
i projektet som presenteras här kan
Datatabellen för denna transistor kan vara i t.ex. transistor. Den
ytterligare bilder av motorn. 2N2222 transistorer användes här
enkelt slå på och stänga av den nödvändiga motorströmmen.
2N2222
bifogade bilden är lägre pris i 2N2222-92 förpackning
som
mekaniska
enheter
, inte den ursprungliga metal18 paketet. I denna konfiguration kallas 2N2222/2N2222 även P2N2222 eller pn222222. mer. Ett annat alternativ är MOSFET. Vi kan också använda
eller om du inte behöver köra en enkel strömbrytare från Arduino N- RFP30N06LE Channel ( P30NO6LE, P30N06
reläer,
) När dräneringsflänsen på MOSFET är korrekt ansluten till metallradiatorn, kan MOSFET hantera strömmar över 30 ampere.
N- Kanal MOSFET kan drivas från Arduino och är användbar för stora DC-motorer eller 2-stiften som samlar in 2 och 2.
Denna
bas- och sändarstift För denna pnp-transistor, när basstiftet är inställt
för att slå på transistorn, som i detta projekt, tillåter
Den
motsatt riktning av den normala strömmen,
och emittern.
transistoromkopplaren att strömmen som flyter mellan kollektor- och emitterstiften på 2N2222 är större än flödet mellan basen
placerad i
så det är vanligtvis ingen ström genom den några mikrosekunder, den kan producera en
är
alla DC-motorer fungerar på är i princip lika
100 volt
ganska hög spänning över ett spänningsområde på
, tillräckligt för att skada transistorn.
Sättet som
. Så när man använder dem med Arduino, transistor, BJP eller MOSFET etc. , Behöver en omkopplare
som kan hantera den extra ström som krävs
Motorn
av motorn, och t.ex stiftet på Arduino kan levereras från USB för
som används här är mindre än strömmen som tillhandahålls av Arduino 5 v strömförsörjning, men
ca motor. [
strömförsörjning som
når 0. Användningen
är tillgänglig på Arduino ] att sakta ner motorns
hastighet och minska i steg om 3 tills den
om du använder en större motorström, behöver du en
av PWM gör det möjligt för oss att simulera spänningen mellan 0 och 5 v. Vid något tillfälle är den analoga spänningen till motorn för låg för att vrida motorn , PWM-driftcykeln är för låg för att aktivera motorn.
inte
är roterad
här, inte en tvinnad vajer, eftersom den gör att vi enkelt kan se
eftersom motorn
dess verkan vid balansering av motorns rotation,
vajern
att ge relevanta resultat. innehåller stegen
motorbalans än en asymmetrisk vajer, men
vridna
eftersom den ger en bättre
röd lysdiod ( Synlig
videon
för den vibrerande motorn, kan den obalanserade belastningen på motorn få motorn att vibrera. En
propeller, kommer den
om du inte har en
)
Med motorns hastighet är
ses
den påslagen och avstängd helt.
här.
Detta görs i 30 rader kod och kan
i
/Tona lysdioden enligt motorns hastighet = 6 Int led pin = 5000 Int delay3 = 50 high); delay2); Teorin bakom bryggan H är enkel
och lätt att förstå S4 är påslagen, strömmen flyter från motorn till marken i motsatt riktning (
Se bifogade bilder
visar kopplingselementet som fungerar som en konstant på Switch e.
Mekanisk utrustning
har
måste t.ex. slås av samtidigt som S1 och S3 kretsen S2
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
medan vi håller S1 och S2 öppna, så är situationen liknande, i vilket fall är både S3 och S4 anslutna
stänger av S3 och S4
t.ex. Omkopplingselementet kan också vara ett relä, ett annat mekaniskt element, eller
transistor
en solid state-enhet, såsom en bipolär junction
(BJT), eller
till marken,
en
mosfet, jämfört med den stora fördelen med BJT belastning, medan endast en liten mängd ström behövs för att slå på den.
solid-state-enhet, vanligtvis
metalloxidhalvledarfälteffekttransistorer (MOSFETs) I de flesta moderna H-bryggor är omkopplingselementet en
I praktiken är dioden placerad
på varje kopplingselement, och ledningen på dioden är vänd mot den positiva spänningen.
BJT, mosfet, H bryggkort
använder integrerade kretsar (ICs) , Till exempel ett kort baserat på L298
en
IC som visas ovan Om du använder H-bryggmodulen med din egen Arduino-skiss, kan det vara
bra
du ändrar riktningen,
att driva stegmotorer. De
eftersom detta kommer att säkerställa att det inte genereras
idé att slå på alla kopplingselement innan
kortslutningar för motorer, osv
flesta kontinuerliga
på 1 000 rpm (rpm)
likströmsmotorer arbetar vanligtvis med en hastighet
Mindre än 1 000 och det är lätt att hitta växelmotorn
Växelmotorer används
varvtal (hastigheter)
vanligtvis för att minska
använder de växelkombinationen för att sakta ner detta Hastigheten, formen och storleken på DC-växelmotorn Det
betydande
är
med en hastighet på mindre än 100.
svårt för dem
Som namnet antyder,
att inte njuta av en växelmotor, t.ex. en analog klocka än 1
tillåter retardationsväxeln att växelmotorn kan ge ett
vridmoment vid låga varvtal. I själva verket ökar vridmomentet när hastigheten
saktar
000 RPM
. winches, conveyor belts. They can change direction. Just 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
ner
the motor above or below the voltage range may damage the motor. The
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 växlarna
motorns hastighet (
, men inte alltid
Se bifogad video här är spänningsintervallet från 2-17 volt, desto snabbare roterar växelmotorn med den låga växeln). är
(Se bilderna ökar vanligtvis
några mindre förändringar i ingångsspänningen.
Den sista videon är att 12 v växelmotorn 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 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 \'. tutorial eller har några förslag på hur jag kan förbättra denna tutorial eller andra delar av tutorial, jag är glad att höra från dig.
