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 fanlarda, tavan vantilatörlerinde, hava temizleyicilerinde, kaynak dumanı tuzaklarında, Kare uçaklarda, küçük helikopterlerde ve diğer drone'larda, manuel
Elde taşınan döner aletlerde, yuvarlak testerelerde, matkap uçlarında, tornalarda, Zımpara makinelerinde, arabalarda, robotlarda (
Lastikleri döndürebilir veya robot kollarını hareket ettirebilirler vb.)
Akvaryum hava pompalarında, üretici projelerinde 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 anahtarımızın olduğundan emin olmamız gerekir;
Arduino dijital veya analog pinlerinden) çok fazla umursamamıza gerek yok.
Motordaki ana odak noktamız hız ve torktur.
Motorun hızı ölçülür, fark şu ki, arabanın hızını saatlik mil veya saatlik kilometre olarak ölçtüğümüzde, dakika başına 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 (
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 motoruna bakın).
Kalite ve ağırlık farklıdır.
Her ne kadar resmi olmayan konuşmalarda sıklıkla değişilse de.
Örneğin, ayda, Bir motorun kütlesi Dünya'daki ile aynı ancak ağırlığı farklı olacaktır.
Rotor (
Dönen kısım) veya armatür ( Mühendislikte sargı, dönen/dönen ve sürekli
ana akım bobininin ayrılmaz bir parçasıdır.)
rotor, stator ile aynıdır.
Burada
bir manyetik alan oluşturan
Stator kalıcı bir mıknatıstan yapılmıştır, genellikle iki parçaya bölünmüştür).
Eğer öyleyse, stator mıknatısı alan mıknatısıdır.
Manyetik alanlar zamanla azalabilse de manyetik alan mıknatısları güvenilirdir.
Günümüzde
Stator bir mıknatıstan yapılmışsa, böyle bir manyetik alan üretmek için kullanılan bobine, Değiştirici
ve fırça/kontak denir. DC motorda, akımı bobine iletmek ve motorun dönmesini sağlamak için dönüştürücüye bastırılan gerçek bakır 'fırça' kullanıldı.
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
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 fırçasız motorlar hakkında daha fazla bilgi verilecektir.
üretim maliyeti
Bununla birlikte, sargı statora dik olarak hareket ettiğinde, örneğin
, statorun manyetik alanına dik açıda, 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 sarılırsa direnç o kadar yüksek olur, ancak hız da o kadar yavaş olur.
Bu bobinler, motorun sorunsuz bir şekilde dönmesini ve her dönüş noktasında her zaman 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
Ekteki fotoğraflara bakınız).
Yani, DC girişini değiştirmek için basit bir anahtar sağlar. Dönüştürücü, değiştirici
bağlanmasını sağlar (
bir örneği ekteki fotoğrafta
üzerindeki 'fırça' kontağı aracılığıyla DC güç kaynağına bağlanır, bunun
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 bulunur. Bu boşluğa, ikisi arasında 'hava boşluğu' denir
görülebilir. Bu iki
. Çoğu motor dönmektedir, ancak dönme hareketinin doğrusal harekete dönüştürüldüğü Motorlar da
'doğrusal motorlar' veya 'doğrusal aktüatörler' olarak adlandırılır (
\'. Üreticinin projesinde kullanılan motorların çoğu düşük güçtedir (FHP). Çünkü bunlar 1 beygir gücünden daha azdır.
Aktüatör DC dışındaki kaynaklardan enerji alsa da)
vardır
.
Statoru, rotoru/statoru ve bobini oluşturan iki kalıcı mıknatıs
biri
dolardan
0,20
, motorun ek fotoğraflarında kolayca görülebilir. Analog veya dijital Arduino pinleri kullanılarak sağlanan maksimum 40ma, 20ma'dan daha iyi bir akım. Bu sınırlama LED kullanırken bir sorun değildir, ancak DC motor kullanıldığında bir sorundur. Bu sınırlamayı aşmak için burada
her
daha
az
maliyetli olan 2N2222 transistörleri kullanıldı ve burada sunulan
,
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
Ekteki resim orijinal metal18 paketinde değil 2N2222-92 ambalajında daha düşük fiyattır. Bu konfigürasyonda 2N2222
takdirde transistöre zarar verme riskiniz vardır .
ve akımı sağlamak için kullandığınız bu transistörün belirli bir
voltaj
/2N2222A'ya
P2N2222
veya pn222222 de denir.
Tabandan vericiye, toplayıcıdan vericiye kadar kabul edilebilir maksimum
versiyonunun veri sayfası.Başka bir seçenek 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
ve emitör pinleri arasında akan akımın, motorun iki pini üzerine yerleştirildiği ve diyot üzerindeki hattın pozitif gerilime baktığı anlamına gelir. 1N4001, normal akımın ters yönünde yerleştirilir, dolayısıyla içinden akım geçmez
projede olduğu gibi, baz pini transistörü açacak şekilde ayarlandığında, transistör anahtarı 2N2222'nin
. 1N4001
kolektör
, güç kapalıyken motor çarpışma manyetik alanı tarafından üretilen enerjiye bir yol sağlamak için bir
anti-uyarma
Diyotun konumunu bilmiyorsanız, sanki bu şekilde yapılandırmak akımı motora yönlendirecek ve
diyotu olarak kullanılır .
sadece birkaç mikrosaniye içinde gerçekleşebilir. Tüm DC motorların çalışma şekli temelde benzerdir.Bu nedenle Arduino, transistör, BJP
veya MOSFET veya röle vb. ile kullanıldığında
için
motor dönmeyecek gibi yanlış yerleştirmek zordur. Bu
5
, 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 eklenebilir. Bir sonraki çizimde kullanılan sürekli motora güç vermek
v pin ve toprak
açılır (5000 MS). [ Burada kullanılan
kullanılır. Çizim döngüsü fonksiyonunun ilk bölümünde, sürekli DC motor 5 saniye boyunca
5 v güç kaynağı tarafından sağlanan akımdan daha küçüktür.
motor , Arduino
darbe genişliği modülasyonu (PWM) sinyallerini işleyebilen dijital pin 6'yı kullanarak yavaş yavaş tam durmaya başlayın. Burada, motor bir yönde döner. Motorun hızını yavaşlatmak ve
0'a ulaşana kadar
Arduino'da ] 5 Saniyelik motor çalışmasından sonra,
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
Çizimde bu noktada
, motor dönmediğinden
30'a ulaştığı zamandır.
hareketini kolayca görmemizi sağlar, çünkü asimetrik bir telden daha iyi bir motor dengesi sağlar. Bununla birlikte , milin
dengesiz yük, motorun titremesine neden olabilir
LED söner . Buraya bir pervane takılmıştır, çünkü motorun dönüşünü dengelerken
tek bir tel varsa, muhtemelen bu eğitimin
her iki tarafında dengelenemeyen
titreşimli motorun adımlarını içeren ikinci bölümünü okumalısınız, motordaki
;
void
. Motorun hızıyla birlikte yanar ve tamamen kapanacak şekilde söner. Krokiyi tamamen yazılı olarak görüntülemek için metni indirin. dosya ---------- Çizim---------- /Motoru tam hızda çalıştırın ve ardından motorun hızına göre LED'i azaltın = 6; Int gecikme2 =
;
)
5000
(
Output
pinMode(ledPin, }void loop(){ /
setup(){pinMode
Sürekli
dijital yazma (ledPin, HIGH); digitalWrite( MotorInputPin,
yüksek); /
yavaşlama motor (int i = 255; i >= 1; i = i -2){ analogWrite(ledPin, i); /Motor hızı gecikmesi değişiklikleri arasındaki gecikme (gecikme3
H köprüsünden bahsedilmezse, DC motorun tanıtımı tamamlanmayacaktır.
);
Adını ana bileşenlerinin konfigürasyonundan alır: 4 anahtarlama elemanı
H köprüsünün
arkasındaki teori basit ve anlaşılması kolaydır.
ve büyük harflerle yazılabilen bir DC motor 'h' (Yukarıya bakın). ve S4 açıldığında, akım motordan toprağa ters yönde akar. (Ekteki fotoğraflara bakın). Buradaki çizim, Anahtar üzerinde
sabit olarak görev yapan anahtarlama
herhangi bir etkisi olmayacaktır. S4 açık kalır, çünkü S1 ve S2 aynı pozitif gerilime bağlıdır ve dolayısıyla akım akışı yoktur. S1 ve S2'yi açık tutarken S3
Örneğin, anahtar S1 ve S3 veya S2 ve S4'e aynı anda kapatıldığında, S1 ve S2'nin kapatılmasının
elemanını göstermektedir.
ve S4'ü kapatırsak durum benzerdir, bu durumda hem S3 hem de S4 toprağa bağlanır.
başka bir mekanik eleman olabilir.
Eğer akım S1 ve S2 anahtarından kapatılmazsa S3 ve S4 açılır ve bunun tersi de olur, anahtarlama elemanı da
bir röle,
cihazı . Çoğu
Bipolar bağlantı transistörü (BJT'ler) veya metal oksit yarı iletken alan etkili transistör (MOSFET'ler) gibi bir katı hal
elemanı ,
modern H köprüsünde, anahtarlama
genellikle bir mosfet olan katı hal bir cihazdır. Bu, örneğin motor
çalıştıktan sonra, tüm anahtarlar açıldığında ve motor tarafından üretilen akımın manyetik alan çarpması nedeniyle gidecek bir yolu olduğunda yapılır. Ancak, ayrık bileşenler kullanılmaz, EG g
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 açmak
iyi bir fikir olabilir, çünkü
bu geçici olarak bile kısa devre oluşmamasını sağlayacaktır. Güç çeviriciler, robotlar, motor kontrolörleri vb
genellikle
DC motor
. için H köprüleri vardır. Bunlar
adımlı motorları sürmek için kullanılır.
Dişli motorlar genellikle RPM'leri (hızları) 1.000'in altına düşürmek için kullanılır .
Çoğu sürekli
genellikle 1.000 rpm'lik (RPM) bir hızda çalışır.
Adından da anlaşılacağı gibi , bu yavaşlamayı sağlamak
için dişli takımını yavaşlatmak için dişli kombinasyonunu kullanırlar.Genel olarak konuşursak, ne kadar yavaşlarsanız o kadar yavaşlarsınız.DC dişli motorunun hızı, şekli ve boyutu değişkendir.Dişli motora olan ihtiyacın iyi bir örneği, saatin
düşük hızda
içindeki motorun
nispeten yavaş bir hızda dönmesi gereken lastiktir.
Dişli motordaki ana
dönmesini sağlamasıdır . Diğer bir örnek ise robot arabanın
motor
1.000 RPM'den daha yüksek bir hızda dönebilirken, yavaşlama dişlisi çıkışın dönüşünün çok daha yavaş olmasını sağlar. Aslında hız yavaşladıkça tork artar. Otomobillerde, saatlerde
, çamaşır makinelerinde,
motora doğru değiştirin
tork da artar. matkaplar, mutfak mikserleri ve vinçler, vinçler, konveyör bantları gibi
) Farklı hızlarda dönerler ve genellikle robotlarda bulunurlar. Uyarı:
Motorun dönmemesi durumunda voltaj çok düşük olabilir ve dişli motorlar genellikle dönme ekseni olarak tanımlanabilir. Genellikle ana motorun merkezi ile aynı hizada değildir, ancak her zaman değil (Fotoğraflara
bakınız).
endüstriyel ekipmanlar . Sadece ucu
Gerilim arttıkça,
motorun hızı genellikle artar (Ekteki videoya bakın). Burada
gösterilen videolardan biri, 2-17 volt arasındaki gerilim aralığıdır. Gerilim ne kadar yüksek
, dişli motor o kadar hızlı döner. İkinci video, giriş geriliminde
olursa
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 . Artık bu bölümde ele alınan DC motorun bazı temel öğelerini
bu eğitim üçe bölünmüş olsa da, açıkça görülen ikinci bölümü okuyarak devam etmek isteyebilirsiniz. Burada ele alınan her
anlamış olmalısınız
. Eğitimin
bu bölümünü beğendiyseniz,
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, benimle transiintbox'tan iletişime geçebilirsiniz. @ gmail.com. ( Benimle iletişime geçmek için lütfen ikinci \'I\' kısmını \'e\' ile değiştirin. Teşekkür ederim. )
