tasarladım ve 3D yazdırdım . Arduino kullanarak fırçasız bir DC (BLDC) motoru ve kontrol motorunu Mıknatıslar, solenoid sarma ve salon efekt sensörlerine ek olarak, motorun tüm bileşenleri Makerbot Replicator 2 ile basılmıştır. Video bitmiş çalışma motorunu gösterir. Bu talimat, CAD dosyaları ve motor kontrol programları ile birlikte PDF olarak sağlanır. Arduino'nun motor kontrol programı: dosyayı kullanın, inceleyin, tasarımı ücretsiz olarak değiştirin veya onunla ne istersen yapın! Bu proje 3D yazıcılar, Arduino mikrodenetleyicileri ve multimetre, osiloskop, güç kaynağı ve elektrik bileşenleri gibi temel elektronik araçlar gerektirir. Kullandığım parça ve araçların tam listesi. Tablo 1, motorun üretim maliyetini göstermektedir. Dirençler ve kapasitörler gibi elektrik bileşenleri dahil değildir, çünkü maliyet motorun toplam maliyetine göre ihmal edilebilir. Arduino mikro denetleyicileri ve piller hariç, motorun üretiminin toplam maliyeti 27 $ 'dır. 71. Maliyetlerin düşürülmesinin birinci öncelik olmadığı belirtilmelidir. Optimizasyon üretim maliyetlerini azaltabilir. Motorun inşa etmek için kolayca erişilebilir parçaların kullanılması kolay olması ilkesine dayanarak, DC motorunun tasarım spesifikasyonları kurulur ve birçok ticari DC motorunun, küçük elektrikli fanların kalite performansına benzer bir tür sağlamalıdır. Motor, 4- N52 nd mıknatıs ve statora bağlı 3 telli yara solenoidine sahip 3 fazlı, 4 polar DC motoru olacak şekilde tasarlanmıştır. rotorda Artan verimlilik nedeniyle, mekanik parça sayısı azalır ve sürtünme azalır, fırçasız tasarım seçilir. N52 mıknatısı gücü, fiyatı ve erişim kolaylığı nedeniyle seçilir. \ 'BLDC motor kontrolü \' bölümünde, fırçasız motor kontrolü daha fazla tartışılacaktır. Tablo 2, DC motoru ve fırça motoru arasındaki karşılaştırmayı göstermektedir. 8-12 V cinsinden solenoid , bir elektrik anahtarı devresi ile kontrol edilir. Salon sensörü devrenin ne zaman değiştirileceği hakkında konum bilgisi sağlayacaktır. Motorun performansını tahmin etmek için aşağıdaki denklemler kullanılır, böylece başlangıç motor tasarımını oluşturur. Bu denklemleri görmek istiyorsanız, girişte bağlantılı PDF'ye bir göz atın ve dağınık olurlar. Belirli bir mesafedeki iki mıknatıs arasındaki kuvvet kabaca aşağıdaki denklemle yaklaşabilir: F = BMAMBSAS/4G2; BS, solenoidin manyetik alanı şu şekilde verilir: b = nil, burada akım, n paket sayısıdır ve L solenoidin uzunluğudur. Motorda, maksimum torkun şu tahmin edildiği tahmin edilmektedir: t = 2 fr yer R yarıçap ve seçim 25 mm'dir. Bu denklemlerle birleştirildiğinde, belirli bir solenoid geometrisinin giriş akımı ile ilişkili çıkış torkunun doğrusal bir ifadesi elde edilebilir. F = 2RBMamasn4g2li Seçilmesi gereken tork sabiti, diğer mevcut motorlara göre istenen performansa göre 40 m-nm/a'dır [2]. BLDC'nin motor kontrolü için elektronik kontrol devresi gereklidir. BLDC motorunu döndürmek için, rotorun konumuna bağlı olarak, sarma tanımlanan sırayla açılmalıdır. Rotor konumu, statora gömülü salon sensörü kullanılarak tespit edilir. Şekil 3, BLDC motor kontrol şemasının şematik bir diyagramını göstermektedir. Salon sensörü stator'a üç motor sargısı ile gömülüdür, bu da Arktik veya Antarktika'nın sensöre en yakın olup olmadığına karşılık gelen dijital bir çıkış sağlar. Bu dijital çıktıya dayanarak, mikro denetleyici motor sürücüsü için faz sırasını sağlar, böylece karşılık gelen sargıya güç sağlar. Her faz değişim dizisi kolonu, pozitif voltaja güçlendirilmiş bir sargıya, negatif voltaja çalışan bir sarma ve negatif voltaja çalışan bir sargıya sahiptir. Faz değişim dizisi, salon sensörü çıkışını güçlendirilmesi gereken sarma çıkışı ile ilişkilendiren altı adımdan oluşur. Aşağıdaki Tablo 3, saat yönünde bir dönüş örneği vermektedir. Son tasarım 4 farklı parçadan oluşur; Aşağıdaki Şekil 4'te gösterildiği gibi alt muhafaza, rotor, üst muhafaza ve solenoid. Şekil 4: (a) Alt kabuk (B) Rotor (C) Solenoid (D) Montaj Motoru (E) Üst Montaj. Tüm parçalar yazdırıldıkları yönde görüntülenir. Alt muhafaza, Şekil 4 (a) 'da gösterildiği gibi motorun alt kapağı. Rotor, Şekil 4 (b) 'de gösterildiği gibi , motoru sürme için 4 mıknatıs, 4 ve salon sensörüne konum verileri sağlamak için 4 içerir. Şekil 4'te gösterildiği gibi, rotor kayar yatak stilinin (d) alt kabuğuna kayar. Şekil 4 (e) 'de gösterildiği gibi üstteki kabuk, rotor üzerine monte edilmiş ve motoru kapatmak için altına bağlanmıştır. Üst muhafaza, 3 salon pozisyon sensörü ve vida tüpünün gövdeye girmesini sağlayan üçgen bir kesim içerir. Şekil 4 (c) 'de gösterildiği gibi solenoid , kendileri rotor mıknatısıyla dikey olarak hizalayan üst muhafazadaki deliklerle hizalanmalarına izin vermek için üçgenleri ortasına yerleştirin. Daha önce açıklanan tüm parçalar Makerbot Replicator 2'ye basılmıştır. Parçalar aynı anda basılabilir ve çeşitli baskı parametrelerinin tatmin edici sonuçlar üretmesi muhtemeldir. Nihai ürün,% 20 dolum miktarı ve 0. 20mm zemin yüksekliği dolgu miktarı ile şeffaf PLA plastikte basılmıştır. Tekrarlanan denemeler yoluyla, üst ve alt kabuklar gibi kayma olmadan birbirine bağlanan parçaların 0'da basılması gerektiği bulunmuştur. Her tarafa 25 mm ekleyin, rotorlar gibi serbest kayma parçalarının 0. 4mm boşlukta basılması gerektiği bulunmuştur. Mıknatıs ve salon efekt sensörü, doğru dahili boşluğu doğru yerde tasarlayarak, cihazın baskısını duraklatarak ve montaja yerleştirerek ve ardından baskıya devam ederek boşluğun üstünün sağ tabanına yazdırın. Uygun duraklama yüksekliği aşağıdaki Tablo 4'te verilmiştir. 3D baskı parçası MakerBot'tan çıkarılabilir ve aşırı plastiği saltan çıkarıldıktan sonra birlikte monte edilebilir. Bu parçalar çok fazla çaba sarf etmeden sorunsuz bir şekilde bir araya getirilmelidir. Solenoid solenoid son solenoid -processing'e ihtiyaç duyar. Her solenoid, 26GW mıknatıs hattı ile yaklaşık 400 kez sarılır. Bu işlem, matkap ucu üzerinde solenoidi çevirerek hızlandırılabilir. Her bir solenoidin aynı yönde paketlendiğinden emin olun, böylece ortaya çıkan solenoid aynı polariteye sahiptir. Solenoid hazır olduğunda, üstteki kabuğun içine çekilmelidir. Bağlantıyı güçlendirmek için burada güçlü tutkal kullanılabilir. Devre elemanları aşağıdaki şematik diyagrama göre birbirine bağlanmalıdır. L6234 motor sürücüsünün VCC'si 7 V ila 42 V arasında herhangi bir yerde olabilir, ancak 12ish V'den daha yüksek olmadan motoru çalıştırmanızı öneririm. ARDUINO tarafından faz değişim sırasını kontrol etmek için yazılan program, bu kılavuza göre uyarlanan programda bulunabilir. Motorun gelecekteki gelişimi dört kategoriye ayrılabilir; Mekanik optimizasyon, verimlilik iyileştirmesi, kontrol iyileştirmesi ve uygulama. Gelecekteki herhangi bir çalışmanın ilk adımı tork hızını ve verimliliğini test etmek olmalıdır . , mevcut motorun Motorun kontrolü, uygulamanın maliyetini ve ölçeğini büyük ölçüde azaltacak bir yazılım yöntemi yerine bir donanım yöntemi kullanılarak elde edilebilir. İşte bunun nasıl elde edilebileceğine dair kısa bir açıklama- motorun mekanik tasarımının optimize edilebileceği birçok alan var. Solenoid, motorun ana gövdesine basitçe sokulabilir. Motorun boyutu önemli ölçüde azaltılabilir. Rotorun torkunu azaltmak için konum mıknatısının boyutu büyük ölçüde azaltılabilir. Motor tasarımı parametrelendirilebilir ve çeşitli boyutlarda basılabilir. Motorun verimliliği, uygulanan voltaj aralığında tork hızı karakteristiği kontrol ederek optimize edilebilir. Tamamen optimize edilmiş 3D baskı motoru parametrelendirilebilir ve çeşitli farklı boyut ve derecelendirmelerde yazdırılabilirse, uygulama aralığı çok geniş olacaktır. Bu, bu projeyi yaparken çalıştığım birçok makale ve bağlantıyla Evernote Notebook'um. Önemli Kaynaklar [1] DC Motor- Temel Prensibi- Padmaraja Yedamale'nin DC Motorunu Anlayın
