Nilitengeneza na kuchapisha 3D
Motor isiyo na brashi ya DC (BLDC) na kidhibiti kwa kutumia Arduino.
Mbali na sumaku, vilima vya solenoid na sensorer za athari za Hall, vipengele vyote vya motor vinachapishwa na Makerbot Replicator 2.
Video inaonyesha motor kumaliza kazi.
Maagizo haya yanatolewa kama pdf pamoja na faili za cad na programu za kudhibiti gari.
Programu ya udhibiti wa gari ya Arduino: tumia faili, kagua, badilisha muundo bila malipo, au fanya chochote unachotaka nayo!
Mradi huu unahitaji vichapishi vya 3D, vidhibiti vidogo vya arduino, na zana za kimsingi za kielektroniki kama vile multimeter, Oscilloscope, usambazaji wa nishati na vijenzi vya umeme.
Orodha kamili ya sehemu na zana ninazotumia.
Jedwali 1 linaonyesha gharama ya utengenezaji wa injini.
Vipengee vya umeme kama vile vipingamizi na vidhibiti havijajumuishwa kwa sababu gharama ni ndogo ikilinganishwa na gharama ya jumla ya gari.
Ukiondoa vidhibiti na betri za Arduino, jumla ya gharama ya utengenezaji wa gari ni $27. 71.
Inapaswa kuwa alisema kuwa kupunguza gharama si kipaumbele cha juu. uboreshaji unaweza kupunguza gharama za uzalishaji.
Kulingana na kanuni kwamba motor inapaswa kuwa rahisi kutumia sehemu zinazopatikana kwa urahisi kujenga, vipimo vya kubuni vya motor DC vinaanzishwa, na inapaswa kutoa aina sawa na utendaji wa ubora wa motors nyingi za kibiashara za DC, feni ndogo za umeme.
Injini imeundwa kuwa ya awamu 3, 4-
Polar DC motor na 4-
The N52 nd sumaku kwenye rotor na 3 waya jeraha solenoid kushikamana na stator.
Kwa sababu ya ufanisi ulioongezeka, idadi ya sehemu za mitambo hupunguzwa, na msuguano hupunguzwa, muundo wa brashi huchaguliwa.
Sumaku ya N52 imechaguliwa kwa nguvu zake, bei na urahisi wa kufikia.
Katika sehemu ya \'bldc motor control\', udhibiti wa gari usiotumia brashi utajadiliwa zaidi.
Jedwali la 2 linaonyesha ulinganisho kati ya motor DC na Brashi Motor.
Solenoid katika 8-
12 V, kudhibitiwa na mzunguko wa kubadili umeme.
Sensor ya Ukumbi itatoa maelezo ya eneo kuhusu wakati mzunguko utabadilishwa.
Equations zifuatazo hutumiwa kukadiria utendaji wa motor, na hivyo kuunda muundo wa awali wa motor.
Ikiwa unataka kuona hesabu hizi, angalia pdf iliyounganishwa kwenye utangulizi na inachanganyikiwa.
Nguvu kati ya sumaku mbili kwenye Umbali fulani inaweza kuwa takriban takriban na mlinganyo ufuatao: F = BmAmBsAs/4g2, ambapo B ni msongamano wa sumaku kwenye uso wa sumaku na A ni eneo la sumaku, g ni umbali kati ya sumaku mbili.
Bs, uwanja wa magnetic wa solenoid hutolewa na: B = NIl, ambapo mimi ni sasa, N ni idadi ya vifurushi, na l ni urefu wa solenoid.
Katika motor, torque ya juu inakadiriwa kuwa: t = 2 frwhere r ni radius na uteuzi ni 25mm.
Ikichanganywa na milinganyo hii, usemi wa mstari wa torati ya pato inayohusishwa na mkondo wa kuingiza wa jiometri ya solenoid fulani inaweza kupatikana.
F = 2rbmamasn4g2li torati isiyobadilika inayohitajika kuchagua ni 40 m-
Nm/A kulingana na utendaji unaohitajika ukilinganisha na injini zingine zinazopatikana [2].
Mzunguko wa udhibiti wa umeme unahitajika kwa udhibiti wa motor wa BLDC.
Ili kuzunguka motor BLDC, kulingana na nafasi ya rotor, vilima lazima iwe na nguvu kwa utaratibu ulioelezwa.
Msimamo wa rotor hugunduliwa kwa kutumia sensor ya ukumbi iliyoingia kwenye stator.
Kielelezo cha 3 kinaonyesha mchoro wa kielelezo wa mpango wa udhibiti wa magari wa BLDC.
Sensor ya Ukumbi imepachikwa kwenye stator na vilima vitatu vya motor, ikitoa pato la dijiti linalolingana na ikiwa Aktiki au Antaktika iko karibu zaidi na kitambuzi.
Kulingana na pato hili la dijiti, mtawala mdogo hutoa mlolongo wa awamu kwa dereva wa gari, na hivyo kusambaza nguvu kwa vilima vinavyolingana.
Kila safu wima ya mfuatano wa mabadiliko ya awamu ina vilima vinavyowashwa hadi voltage chanya, vilima vinavyowashwa hadi volti hasi, na vilima vinavyowashwa hadi volti hasi.
Mfuatano wa mabadiliko ya awamu una hatua sita zinazounganisha pato la kihisi cha ukumbi na matokeo ya vilima ambavyo vinapaswa kuwashwa.
Jedwali la 3 hapa chini linatoa mfano wa mzunguko wa saa.
Muundo wa mwisho una sehemu 4 tofauti;
Nyumba ya chini, rota, nyumba ya juu na solenoid kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4 hapa chini. Kielelezo cha 4: (a)
Ganda la chini (b)Rota (c)Solenoid (d)
Gari ya kuunganisha (e)Mkusanyiko wa juu.
Sehemu zote zinaonyeshwa kwa mwelekeo ambao zimechapishwa.
Uzio wa chini, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4 (a)
Jalada la chini la injini.
Rota, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4 (b)
, Ina sumaku 8, 4 za kuendesha gari, na 4 za kutoa data ya nafasi kwa kihisi cha Ukumbi.
Kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa 4, rotor huteleza hadi ganda la chini la mtindo wa kuzaa wa kuteleza (d).
Ganda la juu, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4 (e)
, Imewekwa kwenye rotor na kuunganishwa chini ili kufunga motor.
Nyumba ya juu ina vitambuzi 3 vya nafasi ya ukumbi, na vile vile sehemu ya pembetatu inayoruhusu bomba la skrubu kupenya kwenye nyumba.
Solenoid inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 4 (c)
, Weka pembetatu katikati yao ili kuwawezesha kupatana na mashimo kwenye nyumba ya juu, ambayo yenyewe inalingana kwa wima na sumaku ya rotor.
Sehemu zote zilizoelezwa hapo awali zimechapishwa kwenye Makerbot Replicator 2.
Sehemu zinaweza kuchapishwa kwa wakati mmoja, na vigezo mbalimbali vya uchapishaji vinaweza kutoa matokeo ya kuridhisha.
Bidhaa ya mwisho imechapishwa kwa plastiki ya uwazi ya PLA, na kiasi cha kujaza 20% na kiasi cha kujaza 0.
20mm urefu wa sakafu.
Kupitia majaribio ya mara kwa mara, inabainika kuwa sehemu ambazo zimeunganishwa pamoja bila kuteleza, kama vile ganda la juu na la chini, zinapaswa kuchapishwa kwa 0.
Ongeza 25mm kwa pande zote, wakati sehemu za kuteleza bila malipo, kama vile rotors, zinapaswa kuchapishwa kwa nafasi ya 0.
4mm kuzunguka.
Machapisho ya kihisi cha sumaku na athari ya Ukumbi hadi sehemu ya chini ya kulia ya sehemu ya juu ya pengo kwa kubuni utupu wa ndani unaofaa mahali pazuri, sitisha uchapishaji na uingize kifaa, iingizwe kwenye mkusanyiko, kisha uendelee kuchapa.
Urefu unaofaa wa kusitisha umetolewa katika Jedwali 4 hapa chini.
Kipande cha uchapishaji cha 3D kinaweza kuondolewa kutoka kwa Makerbot na kinaweza kukusanywa pamoja baada ya kuondoa plastiki ya ziada kutoka kwenye rafu.
Sehemu hizi zinapaswa kuunganishwa vizuri bila juhudi nyingi.
Solenoid solenoid inahitaji usindikaji wa mwisho wa solenoid.
Kila solenoid imefungwa karibu mara 400 na mstari wa sumaku wa 26gw.
Mchakato huu unaweza kuharakishwa kwa kugeuza solenoid kwenye sehemu ya kuchimba visima.
Hakikisha kwamba kila solenoid imefungwa kwa mwelekeo sawa ili solenoid inayosababisha iwe na polarity sawa.
Mara tu solenoid iko tayari, inapaswa kuingizwa kwenye shell juu.
Gundi yenye nguvu inaweza kutumika hapa ili kuimarisha uhusiano.
Vipengele vya mzunguko vinapaswa kuunganishwa pamoja kulingana na mchoro wafuatayo wa schematic.
VCC ya dereva wa magari ya L6234 inaweza kuwa popote kutoka 7 v hadi 42 V, lakini ninapendekeza kuendesha motor bila kuwa ya juu kuliko 12ish V.
Mpango ulioandikwa na Arduino ili kudhibiti utaratibu wa mabadiliko ya awamu unaweza kupatikana katika programu, ambayo inachukuliwa kulingana na mwongozo huu.
Uboreshaji wa baadaye wa motor unaweza kugawanywa katika makundi manne;
Uboreshaji wa mitambo, uboreshaji wa ufanisi, uboreshaji wa udhibiti na matumizi.
Hatua ya kwanza katika kazi yoyote ya baadaye inapaswa kuwa kupima
kasi ya torque na ufanisi wa motor ya sasa.
Udhibiti wa motor unaweza kupatikana kwa kutumia njia ya vifaa badala ya njia ya programu, ambayo itapunguza sana gharama na kiwango cha utekelezaji.
Hapa kuna maelezo mafupi ya jinsi hii inaweza kupatikana-
Kuna maeneo mengi ambapo muundo wa mitambo ya gari inaweza kuboreshwa.
Solenoid inaweza kuingizwa tu kwenye mwili kuu wa motor.
Ukubwa wa motor unaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa.
Ukubwa wa sumaku ya nafasi inaweza kupunguzwa sana ili kupunguza torque ya rotor.
Ubunifu wa gari unaweza kukadiriwa na kuchapishwa kwa saizi tofauti tofauti.
Ufanisi wa motor unaweza kuboreshwa kwa kuangalia
tabia ya kasi ya torque ndani ya anuwai ya voltage inayotumika.
Iwapo injini ya uchapishaji ya 3D iliyoboreshwa kikamilifu inaweza kuainishwa na kuchapishwa katika aina mbalimbali za ukubwa na ukadiriaji, anuwai ya programu itakuwa pana sana.
Hiki ni daftari langu la evernote lenye vifungu vingi na viungo nilivyosoma nikifanya mradi huu.
Vyanzo muhimu[1]
Kanuni ya msingi ya DC motor-
Padmaraja Yedamale-
Elewa DC motor
