DC motorlar her yerdedir.
Manyetik alanda akım taşıyan tellerin ürettiği elektrik/manyetik enerjiyi harekete dönüştürürler ve çeşitli elektrikli cihaz ve uygulamalarda karşımıza çıkarlar, EG g.
, Küçük fanlar, tavan vantilatörleri, hava temizleyicileri, kaynak dumanı tuzakları, Kare uçaklar, küçük helikopterler ve diğer drone'lar, manuel
El tipi döner aletler, yuvarlak testereler, matkap uçları, torna tezgahları, Zımpara makineleri, arabalar, robotlar (
Lastikleri döndürebilir veya robot kollarını hareket ettirebilirler vb.)
Akvaryum hava pompaları, üretici projeleri ve diğer birçok alanda bulunurlar.
En popüler motor genellikle dairesel bir şafta veya \'d \' şeklinde (yani
, bir tarafı düz)
her iki tarafı düz veya dişliye sahiptir (örn
., Dişliyi doğrudan şaftın içine kesin veya şaftın üzerine takın).
Bu popüler eksen stillerinin örnekleri için fotoğraflara bakın.
Motor DC, AC'den çalışabilse de, General Motors'un DC ve AC'den çalıştırılması durumunda bu eğitimde yalnızca DC motoru ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.
Akım ve manyetik el ele gider
, çünkü diğeri olmadan imkansızdır.
Fotoğraftan da görülebileceği gibi telden geçen akım pusula iğnesini hareket ettirir, çünkü telden geçen akım telin etrafında manyetik bir alan oluşturur.
Danimarkalı fizikçi Hans Christian Oster, elektrik ile manyetizma arasındaki bu bağlantıyı 00'lu yıllarda keşfetti. [
Bazı ilginç ama önemsiz bilgiler: Burada gösterilen isimdeki \'O\', Danca'da büyük harflerle kullanılabilir O (yani , Ø)
Bazen insanlar onun adını ø rsted olarak düşünürler].
Bir telden geçen akımın oluşturduğu manyetik özellikler zayıftır.
Bu tel çevrimiçi daireye sarılırsa manyetik alan güçlenecektir.
Bu bobin ferrit gövde çekirdeğinin etrafına sarılırsa manyetik alanı güçlenecektir.
Kutup mıknatıslarının çekiciliğini ve benzer kutupların ortadan kalkmasını hatırlarsak DC motorların teorisini anlamak çok da zor değil.
DC Motorun çalışma prensibi, akımın rotorun kutuplarından geçmesini sağlayarak, rotor manyetik alanını çeken başka bir manyetik alandan etkilenen bir manyetik alan oluşturmaktır.
İlginçtir ki bunun tersi doğrudur.
Yani motor döndüğünde manyetik alanın etkileşimi voltaj üretir.
Bu, yukarıdaki videoda görülebilir.
Adım motorunun voltajını çevirin ve LED'i yakın.
, Motorun jeneratör olarak kullanıldığı yer.
Bu derste çeşitli DC motor türlerini tartışacağız: sürekli DC motor, dişli motor, DC servo motor, Çekirdeksiz DC motor, titreşim motoru ve DC adımlı motor. Diğer birçok motor türü olmasına rağmen bunlar muhtemelen Arduino kullanıcıları için en popüler olanlardır.
Motor, hareketi iletebilen bir cihazdır. e.
Projemiz üzerinde harekete geçin
Önceki talimatlarımdan ikisini görebilirsiniz: \'kişisel, taşınabilir, hafif, iklimlendirme: ucuz ve etkili bir Kendin Yap projesi\', \'Arduino ve küçük DC motorları kullanarak hipnotize edilmiş diskler yapmak \'.
Arduino projelerinde kullanılan DC motorlara örnekler verirler.
Motor kullanan diğer bazı Arduino projelerinde BlackStar Vvek'in \'Servo motor kullanan Arduino tabanlı insansı robotu\', link2-thepast'in \'Arduino K'Nex Motors\'u vb. bulunmaktadır.
Aslında Arduino ve bir veya daha fazla motorun kullanımına ilişkin birçok talimat bulunabilir.
Neyse ki, üretici tarafından kullanılan DC motor için, voltaj (
Motorun mevcut voltajımız altında çalıştığından emin olmamız gerekirken) veya akım (
Motorun akımı genellikle mevcut akımdan daha fazla olduğundan, motorun akımını idare edecek bir anahtarımız olduğundan emin olmamız gerekirken) çok fazla önemsememize gerek yok
, örneğin Arduino dijital veya analog pinlerinden).
Motordaki ana odak noktamız hız ve torktur.
Motorun hızı ölçülür, fark şu ki, arabanın hızını saatlik mil veya saatlik kilometre olarak ölçtüğümüzde, dakikadaki dönüş hızı (RPM)
Veya radyan/saniyeg.
, 3.000 RPM veya 450 rad/saniye.
Bunun motor hızına yalnızca iki örnek olduğunu unutmayın.
Bunlar 3000 RPM'nin 450 rad/sn'ye eşit olduğu anlamına gelmez; öyle değil.
Neyse ki RPM'den radyan/sn'ye veya derece/SEC'ye veya tam tersine gizlemek kolaydır.
Hız, Yunanca omega harfiyle gösterilir.
Sir Newton'un ikinci hareket yasası, kuvvetin kütle ile ivmenin çarpımına eşit olması ve kütle yönde olmasa da kuvvet ve ivmenin yönde olmasıdır.
Tork \'bükülmüş/döndürülmüş güçtür\'.
Newton genellikle kuvvet (N) için kullanılır.
Kuvveti uzunlukla çarptığımızda torku elde ederiz. G. , Newton-metre (Nm), Newton-santimetre (N-cm) veya ons-inç (oz-inç).
Motorda tork her zaman mil üzerinde merkezlenen daireye (I) teğettir. E. e.
Çapa dik açıdadır.
Torku belirten sembol Yunanca tau harfidir, τ küçük harftir ve İngilizce büyük harf T'nin frekansı daha düşüktür.
DC motorun veri sayfası genellikle hızı, Radyan'ı veya derece/saniyeyi sağlar.
Tork genellikle veri sayfasında birden fazla formda sunulur (örn.
Tepe torku ve dişli torku gibi (
Daha fazlası daha sonra tanıtılacaktır)
Nominal tork vb.
DC motor veri sayfası genellikle çok kapsamlıdır ve diğer motor parametreleri de sağlanır.
Motorun aynı güç kapasitesine sahip olabileceği ancak hız ve torkun farklı olduğu, çünkü hız torka dönüştürülebileceği unutulmamalıdır (
Bu konuda daha fazla bilgi için aşağıdaki dişli motora bakın).
Kalite ve ağırlık farklıdır.
Her ne kadar resmi olmayan konuşmalarda sık sık paylaşılsa da.
Örneğin, ayda, Bir motorun kütlesi Dünya'daki ile aynı ancak ağırlığı farklı olacaktır.
Rotor (
Dönen kısım) veya armatür (
Mühendislikte sargı, dönen/dönen ve sürekli
Burada rotor, stator ile aynıdır.
parçasıdır. )
bir manyetik alan oluşturan ana akım bobininin ayrılmaz bir
Stator kalıcı bir mıknatıstan yapılmıştır, genellikle iki parçaya bölünmüştür).
Eğer öyleyse, stator mıknatısı alan mıknatısıdır.
Manyetik alanlar zamanla azalabilse de manyetik alan mıknatısları güvenilirdir.
denir.
Stator bir mıknatıstan yapılmışsa, böyle bir manyetik alan üretmek için kullanılan bobine, Değiştirici ve fırça
/kontak
DC motor, akımı bobine aktarmak ve motorun dönmesini sağlamak için dönüştürücüye bastırılan gerçek bakır 'fırça'yı kullanıyordu. Günümüzde
DC motorun 'fırça'nın değiştiriciye olan kontakları yaygın değildir.
Her ne kadar gerçek fırçalar yaygın olmasa da, bu cihazlar hala fırçalı motorlar olarak adlandırılmaktadır
ve genellikle içerdikleri ekipmanlara göre daha uzun ömürlüdürler.
Ancak daha önce de belirtildiği gibi, günümüzde fırçasız motor da kullanılabilir. ve fırça/Kontak aşındıkça kıvılcımlar oluşabilir ve motor artıyor gibi görünür.
Daha önce de belirtildiği gibi, Fırça Motorunun üretim maliyeti düşüktür ve genellikle üreticinin projesi için kullanılır.
Bununla birlikte, burcun çalışma ömrü daha kısa olduğundan, rotorlarının burçta mı yoksa bilyeli yatakta mı döndüğünü bilmek önemlidir. Bu eğitimin ilerleyen kısımlarında
hakkında daha fazla bilgi verilecektir.
fırçasız motorlar
Ancak sargı stator manyetik alanına dik açıyla hareket ettiğinde
, neredeyse hiç tork yoktur.
Rotorun momentumu genellikle onu dönmeye devam etmeye iter.
Bu 'kusurun' üstesinden gelmek için, dinamik dairenin bir kısmı her zaman daha yüksek manyetik torka maruz kalır, E. e.
Stator manyetik alanı, alıcı gücü.
Çalışan DC motorların çoğunda (
Ekteki fotoğraflara bakın)
Birbirini dengeleyen birkaç bobin vardır.
Genel olarak konuşursak, bobin ne kadar fazla olursa, direnç o kadar yüksek olur, ancak hız o kadar yavaş olur.
Bu bobinler, motorun sorunsuz bir şekilde dönmesini ve her zaman dönme noktalarında yüksek tork üretmesini sağlar.
Rotor, rotor bobininin polaritesini değiştirmek için sürekli olarak dönmesine izin veren bir bileşendir.
Kontaklar arasındaki yalıtım boşluğu, \'fırça\' iletken elemanın sırasıyla DC güç kaynağına bağlanmasını sağlar (
Ekteki fotoğraflara bakınız).
Yani, DC girişini değiştirmek için basit bir anahtar sağlar.
Dönüştürücü, değiştirici üzerindeki \'fırça\' kontağı
bir örneği ekteki fotoğrafta görülebilir.
aracılığıyla DC güç kaynağına bağlanır, bunun
Bu iki yoldan biriyle gerçekleşebilir: Paralel (
Şönt motor üretimi)
Veya seri motorların sürekli üretimi.
Stator, stator/rotora DC güç kaynağına seri veya paralel olarak bağlanabilir.
Rotor ile stator arasında, rotorun kolayca döndürülebilmesi için bir boşluk vardır.
Bu boşluğa, ikisi arasında 'hava boşluğu' denir.
Çoğu motor dönmektedir, ancak dönme hareketinin doğrusal harekete dönüştürüldüğü Motorlar da vardır. '
Doğrusal motorlar' veya 'Doğrusal aktüatörler' olarak adlandırılır (
Aktüatör DC dışındaki kaynaklardan enerji alsa da
)\'. Üreticinin projesinde kullanılan motorların çoğu düşük güçtedir (FHP). Çünkü
1 beygir gücünden daha azdırlar.
sökülmüş küçük
resmini görebilirsiniz. Statoru, rotoru/statoru ve bobini oluşturan iki kalıcı mıknatıs
sürekli DC motorun
Burada
pinleri kullanılarak sağlanan
, motorun ek fotoğraflarında kolayca görülebilir.
Analog veya dijital Arduino
maksimum 40ma, 20ma'dan daha iyi bir akım. Bu sınırlama LED kullanırken sorun değildir
, ancak DC motor kullanıldığında sorun olur. Bu sınırlamayı aşmak için burada her biri
daha düşük maliyetli olan 2N2222 transistörleri kullanıldı ve burada sunulan
0,20 dolardan
projede 2N2222 ,
bu transistörün veri tablosunu kolayca açıp kapatabilir. , Veri sayfasında emitör ile taban arasındaki maksimum voltajın 6'yı geçmemesi gerektiği belirtiliyor. Bu nedenle voltajınızı bu maksimumun altında tuttuğunuzdan emin olun, aksi takdirde transistöre zarar verme riskiniz vardır.
Ekteki resim orijinal metal18 paketinde
değil 2N2222-92
daha düşük fiyattır. Bu konfigürasyonda 2N2222/2N2222A'ya
akımı sağlamak için kullandığınız bu transistörün belirli bir versiyonunun veri sayfası.Başka bir seçenek
,
ambalajında
P2N2222 veya pn222222 de denir. tabandan vericiye
toplayıcıdan vericiye kadar kabul edilebilir maksimum voltaj ve
de MOSFET'tir. Röleler gibi mekanik cihazları da kullanabiliriz veya Arduino'dan
basit bir anahtar kullanmanıza gerek yoksa 2N2222 güvenli bir şekilde dağılabilir ve Darlington'un tamamladığı TIP120 transistörü çalışabilir. düzgün ısıtılırsa 5A'e kadar
. Daha fazla amper için,
a-220 paketlenmiş N-RFP30N06LE Kanalı ( P30NO6LE, P30N06) MOSFET'in drenaj flanşı metal radyatöre düzgün bir şekilde bağlandığında, MOSFET 30 amperin üzerindeki
akımları kaldırabilir. Bu N- Kanal MOSFET'i Arduino'dan sürülebilir ve büyük DC
motorlar için kullanışlıdır. 2n2222 olup, baz ve verici pinleri tarafından kontrol edilmektedir.
Bu pnp transistörü için, bu projede olduğu gibi, baz pini transistörü açacak şekilde ayarlandığında
üzerine yerleştirildiği ve diyot üzerindeki hattın pozitif gerilime baktığı anlamına gelir. 1N4001 , normal akımın ters yönünde yerleştirilir, dolayısıyla
içinden akım geçmez. 1N4001, güç
, transistör anahtarı, 2N2222'nin kolektör ve emitör pinleri arasında akan akımın, motorun iki pini
tarafından üretilen enerjiye bir yol sağlamak için bir
anti-uyarma diyotu olarak kullanılır.
Diyotun konumunu bilmiyorsanız, sanki bu şekilde yapılandırmak akımı
kapalıyken motor çarpışma manyetik alanı
Bu sadece birkaç mikrosaniye içinde gerçekleşebilir. Tüm DC motorların çalışma şekli temelde benzerdir.Bu nedenle Arduino, transistör, BJP veya
MOSFET veya röle vb.
eklenebilir
motora yönlendirecek ve motor dönmeyecek gibi yanlış yerleştirmek zordur.
ile kullanıldığında
, motorun ihtiyaç duyduğu ekstra akımı kaldırabilecek bir anahtara ihtiyaç vardır ve kullanıcı olabilir. Neyse ki Arduino'nun 5v pini yaklaşık cucma kadar USB'den beslenebilir ve eğer kova Jack kullanılırsa daha fazlası da
Bir sonraki çizimde kullanılan sürekli
.
motora güç vermek için 5 v pin ve toprak kullanılır. Çizim döngüsü fonksiyonunun ilk bölümünde, sürekli DC motor 5 saniye boyunca açılır (5000 MS)
.
motor ,
çalışmasından sonra, darbe genişliği modülasyonu (PWM) sinyallerini işleyebilen
[ Burada kullanılan
Arduino 5 v güç kaynağı tarafından sağlanan akımdan daha küçüktür. Arduino'da ] 5 Saniyelik motor
dijital pin 6'yı kullanarak yavaş yavaş tam durmaya başlayın. Burada, motor bir yönde döner. Motorun hızını yavaşlatmak ve 0'a ulaşana kadar 3'er adımlarla azaltmak için PWM sinyalini kullanın. PWM kullanımı
, voltajı 0 ile 5 v arasında
simüle etmemizi sağlar. Motore., PWM görev döngüsü, motoru etkinleştirmek için çok düşük. Bu örnekte, yaklaşık nokta, görev döngüsünün 30'a ulaştığı zamandır. Çizimde bu noktada, motor dönmediğinden LED söner. Buraya bir pervane takılmıştır, çünkü
motorun
dönüşünü dengelerken hareketini
motorun
,
ikinci bölümünü okumalısınız, motordaki dengesiz yük
kolayca görmemizi sağlar, çünkü asimetrik bir telden daha iyi bir motor dengesi sağlar. Bununla birlikte, milin her iki tarafında dengelenemeyen tek bir tel varsa, muhtemelen bu eğitimin titreşimli motorun adımlarını içeren
titremesine neden olabilir.
Motorun
hızıyla birlikte açılır
dosya ----------
Çizim ----------
ve sönerek tamamen kapanır.
pinMode( Output);
{
pinMode
/ Motoru tam hızda
çalıştırın ve ardından motorun hızına göre LED'i azaltın = 6; Int gecikme2 = 5000; void setup()
ledPin, OUTPUT); /
gecikme için
(
dijital yazma (ledPin, HIGH); digitalWrite( MotorInputPin,
yüksek); /Sürekli yavaşlama motor
(int i = 255; i >= 1; i = i -2){ analogWrite(ledPin, i); /Motor hızı gecikme değişiklikleri arasındaki gecikme (gecikme3); H köprüsünden bahsedilmezse,
DC motorun tanıtımı
Yukarıya bakın) .
H köprüsünün arkasındaki teori basit ve anlaşılması kolaydır. Adını ana bileşenlerinin konfigürasyonundan alır: 4 anahtarlama elemanı ve büyük harflerle yazılabilen bir
DC motor 'h'(
tamamlanmayacaktır .
akım motordan toprağa ters yönde akar. (Ekteki fotoğraflara bakın). Buradaki çizim,
ve S4 açıldığında,
S1 ve S3 veya S2 ve S4'e aynı anda kapatılırsa, bu, S3 ve S2'nin kapatılmasının herhangi bir etkisi olmayacaktır. S4 açık kalır çünkü S1 ve S2
Anahtar üzerinde sabit olarak görev yapan anahtarlama elemanını göstermektedir. Örneğin, anahtar
aynı pozitif gerilime bağlıdır ve dolayısıyla akım akışı yoktur. S1 ve S2'yi açık tutarken S3 ve S4'ü kapatırsak durum benzerdir, bu durumda hem S3
hem de S4 toprağa bağlanır.
cihazı
Eğer akım S1 ve S2 anahtarı üzerinden kapatılmazsa S3 ve S4 açılır ve bunun tersi de olur, anahtarlama elemanı da bir röle, başka bir mekanik eleman olabilir. Bipolar bağlantı
transistörü (BJT'ler) veya metal oksit yarı iletken alan etkili transistör (MOSFET'ler) gibi bir katı hal
, örneğin
, genellikle bir mosfet olan katı halli bir cihazdır.
. Çoğu modern H köprüsünde, anahtarlama elemanı
Bu
EG g.
motor çalıştıktan sonra, tüm anahtarlar açıldığında ve motor tarafından üretilen akımın manyetik alan çarpması nedeniyle gidecek bir yolu olduğunda yapılır. Bununla birlikte, ayrık bileşenler kullanılmaz,
Anahtarlar, röleler, BJT'ler, mosfet, H köprüleme kartları, örneğin yukarıda gösterilen
L298 IC'yi temel alan bir kart kullanır. Çizimde ,
yönü değiştirmeden önce tüm anahtarlama elemanlarını
çeviriciler , robotlar, motor kontrolörleri vb. için H köprüleri vardır. Bunlar
, çünkü bu, geçici olarak bile kısa devre oluşmamasını sağlayacaktır. Güç
genellikle adımlı motorları sürmek için kullanılır. Çoğu sürekli
DC motor, genellikle
açmak iyi bir fikir olabilir
(devirlere) sahip olmak için kullanılır.
Dişli motorlar genellikle
Adından da anlaşılacağı gibi,
1.000 rpm'lik (RPM) bir hızda çalışır.
sağlamak için dişli takımını yavaşlatmak için dişli kombinasyonunu kullanırlar.Genel
1.000'den daha düşük devirlere
motora duyulan ihtiyacın iyi bir örneği, saatin içindeki motorun düşük hızda
bu yavaşlamayı
olarak konuşursak, ne kadar yavaşlarsanız, DC dişli motorun hızı, şekli ve boyutu değişir.Dişli
Dişli motordaki ana motor 1.000 RPM'den daha yüksek bir
dönmesini sağlamasıdır . Diğer bir örnek ise robot arabanın nispeten yavaş
hızda dönebilirken,
bir hızda dönmesi gereken lastiktir.
, çamaşır makinelerinde,
yavaşlama dişlisi çıkışın dönüşünün çok daha yavaş olmasını sağlar. Aslında hız yavaşladıkça tork artar. Otomobillerde, saatlerde
tork da artar. matkaplar
, mutfak mikserleri ve vinçler, vinçler, konveyör bantları gibi endüstriyel ekipmanlar. Yön değiştirebilirler. Farklı hızlarda dönerler ve hızlı bir şekilde dururlar. Genellikle robotlarda bulunurlar. Genellikle ana motorun merkezi ile aynı hizada değildir, ancak her zaman değil (Fotoğraflara bakınız).
hızı genellikle artar (
Ekteki videoya bakın).
Burada gösterilen videolardan biri, 2-17 volt arasındaki voltaj aralığıdır.
Gerilim arttıkça, motorun
Gerilim, önce düşükten yükseğe, sonra tekrar düşüğe döner.
İkinci video, giriş voltajında bazı küçük değişiklikler olsa bile, dişli motor kullanıldığında oluşabilecek düşük hızı gösterir. videoda
12 v dişli motor 12 v'den daha az çalıştığından, tam 12 v'ye göre biraz daha yavaş çalışır.
Bu noktadaysanız, sizi tebrik ederiz.
bu bölümde ele alınan DC motorun bazı temel öğelerini anlamış olmalısınız.
Artık
Eğitimin bu bölümünü beğendiyseniz, bu eğitim üçe bölünmüş olsa da, açıkça görülen ikinci bölümü okuyarak devam etmek isteyebilirsiniz.
Burada ele alınan her motor, eğitimin kendine ait bir
kısmına veya belki de ders kitabının tamamına sahip olabilir.
Eğitimin bu bölümü hakkında herhangi bir yorumunuz, öneriniz veya sorularınız
varsa, lütfen yorumlarınızı aşağıya ekleyin. Bu eğitimde ele alınmayan herhangi bir fikriniz veya sorunuz varsa veya bu eğitimi veya eğitimin diğer bölümlerini nasıl geliştirebileceğim konusunda herhangi bir öneriniz varsa, sizden
benimle iletişime geçmekten
memnuniyet duyarım. @ gmail.com. ( Benimle iletişime geçmek için lütfen ikinci \'I\' kısmını \'e\' ile değiştirin. Teşekkür ederim. )
