Двигуни постійного струму всюди.
Вони перетворюють електричну/магнітну енергію, що генерується дротами, через які проходить струм у магнітному полі, у рух і з’являються в різних електричних приладах і програмах, наприклад g.
, Вони існують у невеликих вентиляторах, стельових вентиляторах, очищувачах повітря, зварювальних димоуловлювачах, квадратних літаках, невеликих вертольотах та інших безпілотниках, ручних
ручних обертових інструментах, круглих пилках, свердлах, токарних верстатах, шліфувальних машинах, автомобілях, роботах (
вони можуть обертати шини або переміщувати руки роботів тощо),
акваріумних повітряних насосах, проектах виробників та багатьох інших областях.
Найпопулярніший двигун зазвичай має круглий вал, або \'d \'-подібний (тобто
плоский з одного боку)
плоский з обох боків, або шестерню (тобто
зробити шестерню прямо на валу або встановити її на вал).
Приклади цих популярних стилів осі дивіться на фотографіях.
Хоча двигун може працювати від постійного та змінного струму, у випадку роботи General Motors від постійного та змінного струму, у цьому підручнику детально розглядається лише двигун постійного струму.
Струм і магніт йдуть рука об руку
, тому що вони неможливі без іншого.
Як видно з фото, струм через дріт переміщує стрілку компаса, тому що струм через дріт створює навколо дроту магнітне поле.
Датський фізик Ханс Крістіан Остер виявив цей зв’язок між електрикою та магнетизмом у 2000 році. [
Деякі цікаві, але неважливі відомості: \'O\' у наведеному тут імені може використовуватись у великій данській літері O (тобто Ø).
Іноді люди думають про його ім'я як o rsted].
Магнітні властивості, створювані струмом, що протікає по дроту, слабкі.
Якщо цей дріт намотати на мережне коло, то магнітне поле посилиться.
Якщо цю котушку намотати навколо феритового сердечника, її магнітне поле посилиться.
Якщо згадати тяжіння до полюсних магнітів і скасування подібних полюсів, теорію двигунів постійного струму зрозуміти не так вже й важко.
Принцип роботи двигуна постійного струму полягає в тому, щоб струм проходив через полюси ротора, таким чином створюючи магнітне поле, на яке впливає інше магнітне поле, яке притягує магнітне поле ротора.
Цікаво, що все навпаки.
Тобто, коли двигун обертається, взаємодія магнітного поля створює напругу.
Це можна побачити на відео вище.
Увімкніть напругу крокового двигуна та запаліть світлодіод, тобто.
, Де двигун використовується як генератор.
У цьому підручнику ми обговоримо кілька типів двигунів постійного струму: безперервний двигун постійного струму, редукторний двигун, серводвигун постійного струму, двигун постійного струму без сердечника, вібраційний двигун і кроковий двигун постійного струму, хоча існує багато інших типів двигунів, але вони, ймовірно, найпопулярніші для користувачів Arduino.
Мотор - це пристрій, який може передавати рух. д.
Дійте над нашим проектом.
Ви можете переглянути дві мої попередні інструкції: \'персональний, портативний, легкий, кондиціонер: дешевий і ефективний проект DIY\', \'створення загіпнотизованих дисків за допомогою Arduino та маленьких двигунів постійного струму \'.
Вони надають приклади двигунів постійного струму, які використовуються в проектах Arduino.
У деяких інших проектах Arduino, що використовують двигуни, є \'Гуманоїдний робот на базі Arduino, що використовує серводвигуни\' BlackStar Vvek, \'Arduino K'Nex Motors\' від link2-thepast тощо.
Насправді можна знайти багато інструкцій щодо використання Arduino та одного чи кількох двигунів.
На щастя, для двигуна постійного струму, який використовується виробником, нам не потрібно надто піклуватися про напругу (
хоча нам потрібно переконатися, що двигун працює під нашою існуючою напругою) або струм (
хоча нам потрібно переконатися, що у нас є перемикач для обробки струму двигуна, оскільки струм двигуна зазвичай більше, ніж доступний струмg.
, Від цифрових або аналогових контактів Arduino).
Основна увага приділяється двигуну швидкості та крутному моменту.
Швидкість двигуна вимірюється, різниця полягає в тому, що коли ми вимірюємо швидкість автомобіля в годинну милю або годинний кілометр, швидкість обертання за хвилину (RPM)
або радіан/секунда.
, 3000 об/хв або 450 рад/с.
Зверніть увагу, що це лише два приклади швидкості двигуна.
Вони не означають, що 3000 об/хв дорівнює 450 рад/с; це не так.
На щастя, це легко приховати від RPM до радіан/сек або градусів/сек або навпаки.
Швидкість позначається грецькою буквою омега.
Другий закон руху сера Ньютона полягає в тому, що сила дорівнює масі, помноженій на прискорення, а сила та прискорення спрямовані, хоча маса не спрямована.
Крутний момент - це \'поворотна сила\'.
Ньютон часто використовується для сили (Н).
Коли ми помножимо силу на довжину, ми отримаємо крутний момент. g. , Ньютон-метри (Нм), Ньютон-сантиметри (Н-см) або унції-дюйми (oz-in).
У двигуні крутний момент завжди дотичний до кола з центром на валу, I . E. e.
Він розташований під прямим кутом до діаметра.
Символом, що вказує крутний момент, є грецька літера tau, τ у нижньому регістрі, а частота англійської великої літери T є нижчою.
У технічному паспорті двигуна постійного струму зазвичай наводиться швидкість, радіан або градус/секунду.
Крутний момент зазвичай представлений у різних формах у технічному паспорті (наприклад
, як максимальний крутний момент і крутний момент редуктора (
докладніше буде введено пізніше)
Номінальний крутний момент тощо .
Технічні дані двигуна постійного струму зазвичай дуже вичерпні, а також надаються інші параметри двигуна. Слід зазначити, що двигун може мати однакову потужність, але швидкість і крутний момент
оскільки швидкість можна змінити на крутний момент (
отримання додаткової інформації про це дивіться мотор-редуктор нижче).
відрізняються,
в неофіційних розмовах .
вага є різними. Хоча часто обмінюються
Якість
Для
і
Наприклад, на Місяці маса двигуна буде такою ж, як і на Землі.
Усі вони є обертовими частинами .
Статор є статичним, що створює магнітне поле навколо ротора (
Є чотири основні частини для багатьох
якщо це так, магніт статора
є надійним, оскільки магнітне поле з часом може зменшуватися
безперервних двигунів постійного струму. e.
статор виготовлений з магніту, котушка, що використовується для створення такого магнітного поля, називається обмоткою збудження або котушкою поля.
Решта двох частин типового щіткового двигуна – це щітка/контакт. Кілька десятиліть тому двигун постійного струму використовував
підтримувалася на перетворювачі для передачі струму на котушку
справжню мідну \'щітку\', яка
, ці пристрої все ще називаються
щітки не є звичайними
та підтримки обертання двигуна \'Щітка\' для
може використовуватися ,
чейнджера, хоча справжні
щітковими двигунами. Однак, як згадувалося раніше , безщітковий двигун також
коли щітка/контакт зношується, і двигун, здається, зростає Вартість виробництва щіткового двигуна є низькою
. Однак важливо знати, чи обертаються їхні ротори у втулці чи
кульковому підшипнику, тому що термін служби
, і він зазвичай використовується для проекту виробника
постійного струму обмотка підключається до джерела живлення постійного струму. Однак
, коли обмотка рухається Ортогонально до статора, обертальний момент ротора зазвичай не підштовхує, щоб подолати цей
працюючих двигунів постійного струму
втулки буде меншим. У простому двигуні
є кілька котушок, які зміщують одна одну
, чим вищий опір,
завжди піддається впливу вищого магнітного моменту У більшості
«дефект» до першого, так що частина динамічного кола
тим більший крутний момент, але чим повільніша швидкість обертання двигуна, яка завжди
У
створює високий крутний момент для постійного обертання, щоб змінити полярність.
Перетворювач підключається до джерела постійного струму через контакт із «щіткою» на чейнджері.
багатьох невеликих двигунах постійного струму використовується статор з постійним магнітом. В
інших двигунах постійного струму та у багатьох двигунах постійного струму статор
може бути намагнічений одним із двох способів: паралельне
виробництво
двигунів постійного струму.
Статор може бути підключений послідовно або паралельно джерелу живлення постійного струму до статора/ротора
ротор і статор, щоб ротор міг легко повертатися.
простір називається \'повітряним зазором\' між двома \.
, але є двигуни, де обертальний рух перетворюється на лінійний рух . Ці пристрої
\'лінійними двигунами\' або \ 'лінійними приводами (хоча
Цей
Більшість двигунів обертаються
відмінних від постійного струму
називаються
привід може отримувати енергію від джерел,
\). Більшість двигунів
двигуна Проблема при використанні світлодіода
(FHP). Див.
, що використовуються в Проект виробника має недостатню потужність
зображення двох постійних магнітів постійного струму, які складають статор/статор, можна легко побачити на додаткових фотографіях
менше 20
, але проблема при використанні двигуна постійного струму. Тут використовувалися транзистори
, які коштують
доларів США, і
в представленому тут проекті 2N2222 може легко вмикати
і вимикати необхідний струм двигуна. У таблиці даних зазначено, що максимальна напруга між емітером і базою. 6. Переконайтеся, що ваша напруга
На прикладеному малюнку вказано нижчу ціну
, інакше ви ризикуєте пошкодити транзистор .
нижче цього максимуму
Ми також можемо використовувати механічні пристрої, такі як реле, або якщо вам не потрібно
в упаковці 2N2222-92, а не
конфігурації
P2N2222 або pn222222
в оригінальній упаковці metal18. У цій
канал N-RFP30N06LE (P30NO6LE, P30N06) Коли дренажний фланець МОП-транзистора правильно підключений до металевого радіатора, МОП-транзистор може витримувати струми
2N2222/2N2222A також називається
мати більше енергії, то 2N2222 може безпечно розсіюватися, а транзистор TIP120 працює належним чином Для більшої кількості ампер,
Arduino і
понад 30 А. Цей МОП-транзистор з N-каналом може керуватися від
корисний для великих двигунів постійного струму Для
цього транзистора pnp, коли базовий висновок налаштований на вмикання транзистора, як у цьому проекті,
більшим, ніж потік між його базою та емітером. Діод 1N4001 розміщений на двох контактах
транзисторний перемикач дозволяє струму, що протікає
між контактами колектора та емітера, бути
аварії двигуна, коли живлення вимкнено.
полем
Якщо ви не знаєте положення діода , його важко розташувати неправильно.
і лінія на діоді спрямована в напрямку, протилежному нормальному струму, тому 1N4001 використовується як запобіжний діод для забезпечення шляху для енергії, що генерується магнітним
Хоча це може статися лише за кілька мікросекунд , він може створити
в 100
досить високу напругу в діапазоні напруги
вольт, достатню для пошкодження транзистора . Таким чином, коли вони використовуються
з Arduino, транзисторами, BJP
або MOSFET тощо, потрібен перемикач,
який може обробляти додатковий струм,
проти
необхідний двигуну, і це можуть бути діоди
Arduino може подаватись на живлення від USB-роз’єму, а якщо використовується роз’єм ковша, можна
На щастя , 5-вольтовий контакт
збудження.
наприклад, потужність двигуна менша, ніж джерело живлення Arduino. Через 5 секунд двигун поступово вмикається Використовуйте сигнал
в наступному ескізі
використовувати більше, ніж 5-вольтовий контакт, який використовується
ШІМ, починаючи з 255, щоб уповільнити швидкість двигуна з кроком 3, поки він не досягне значення 0. Використання ШІМ
дозволяє імітувати напругу від 0 до 5 В. У якийсь момент аналогова напруга на двигуні занадто низька, щоб активувати двигун 30. У цей момент
на ескізі світлодіодний індикатор не обертається.
не кручений дріт, оскільки це дозволяє
Тут прикріплений
пропелер,
нам легко бачити його дію під час балансування двигуна, оскільки він забезпечує кращий баланс
двигуна, ніж
а
асиметричний
вам
,
дріт. Однак, якщо у вас немає пропелера, кручений дріт дасть відповідні результати не можна збалансувати з обох сторін вала,
Запустіть
ймовірно, слід прочитати кроки вібрації двигуна, незбалансоване навантаження
Sketch
/
----------
(видно на відео) Зі швидкістю двигуна він вмикається і повністю вимикається. Це робиться в 30 рядках коду, і його можна переглянути тут. ----------
2
двигуні може спричинити вібрацію двигуна
на
двигун на повній швидкості delay2/1000 seconds (ledPin, high); delay(delay2); /затримка безперервного уповільнення (int i>= 1; i = i-
);
2/1000 секунд
(
затримка 2); } Якщо H-міст не
Теорія, що лежить в основі моста H, отримала свою назву від конфігурації його основних компонентів, які можуть бути написані великими літерами
\'h'
буде повним.
(див. вище). Якщо S2 і S4 увімкнені, струм тече
в протилежному напрямку. це забезпечить
коротке замикання між S1 і S2, коли S3 і S4 залишаються увімкненими, тому що S1 і S2 підключені до
від двигуна
однієї позитивної напруги, і тому немає струму, залишаючи S1 і S2 відкритими, і в цьому випадку S3 і S4 підключені до землі
. S3 і S4, навпаки,
зупиняються. Перемикаючий елемент також може бути реле, іншим механічним пристроєм, наприклад, біполярним транзистором
(BJT), або металооксидним польовим транзистором (MOSFET).
на практиці діод розміщується на кожному перемикаючому елементі
Це те, що вони можуть перемикати велике навантаження,
, і лінія на діоді спрямована на позитивну напругу
але
перемикачів, реле, транзисторів
, наприклад, коли двигун працює, і струм, який генерує двигун , має шлях через збій магнітного поля. Виробники
інтегральні схеми (ICs), наприклад,
MOSFET, мостових плат H
використовують
плату на основі L298 IC, показану вище. Якщо ви використовуєте модуль H-bridge з вашим власним ескізом
було б гарною ідеєю ввімкнути всі комутаційні елементи
перед зміною напрямку, оскільки це гарантує
часто використовуються для приводу крокових двигунів. Більшість
тимчасово для інверторів, роботів, контролерів двигунів і т. д. Вони
відсутність короткого замикання навіть
Arduino,
безперервних двигунів
Загалом
на хвилину (об/хв).
Редуктори
постійного струму зазвичай працюють зі швидкістю 1000 обертів
в
, коли швидкість уповільнюється
, чим більше ви будете зменшувати швидкість, форма і розмір редуктора постійного струму, їм важко не насолоджуватися. Мотор у годиннику повинен обертатися лише на 1 обертах за хвилину Шина в машині-редукторі також має обертатися зі швидкістю понад 1000 об/хв., двигун-редуктор може забезпечувати значний крутний момент
.
швидкостях
різних
автомобілях, пральних машинах, кухонних міксерах, таких як крани, лебідки, конвеєрні стрічки. Вони можуть швидко обертатися на
)
.
Одне
17
Попередження: спроба запустити двигун вище або нижче напруги може пошкодити двигун якщо двигун не обертається, і на дотик напруга може бути занадто високою. Їхня вісь обертання зазвичай не вирівняна з центром головного двигуна, але не завжди (див. фотографії, швидкість двигуна зазвичай зростає
редуктор
обертається
вольт Мотор-
з відео, показане тут, становить діапазон напруги від 2 до
спочатку з низького, а потім знову на низький
останньому відео мотор-редуктор працює з напругою менше 12 В.
Якщо ви на цьому етапі, вітаємо вас
. У
Сподіваюся, що перша частина цього посібника вам сподобається , ви
, прочитавши другу частину, яка, можливо, розділена на три частини, лише «подряпавши поверхню двигуна постійного струму».
можете продовжити
Будь
ласка, додайте свої коментарі щодо цієї частини підручника.
Якщо у вас є якісь ідеї чи запитання щодо двигунів постійного струму, які не описані в цьому підручнику, я радий почути від вас.
Ви можете зв’язатися зі мною за адресою transiintbox @ gmail. (
Дякую, замініть друге «I» на «e».
