Brezkrtačni enosmerni motor: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:06

Naredimo elektromotor, ki se vrti z uporabo neodim magnetov in žice. To prikazuje, kako se električni tok pretvori v gibanje.

Gradimo primitivni enosmerni motor brez krtačk. Ne bo dobil nobene nagrade za učinkovitost ali oblikovanje, vendar radi mislimo, da preprost primer olajša razumevanje dogajanja.

Potrebni materiali:

-(2) neodim magneti

-Rotor (uporabili smo ležaj 608ZZ)

-Magnetna žica

-jekleni vijak

-lesena deska

-Elektronika - Reed stikalo, tranzistor, flyback dioda, 20ohm upor, LED, 6V DC napajanje. V baterijskem paketu smo uporabili baterije 4AA

Korak: Naredite rotor

Vrteči se del elektromotorja se imenuje rotor. Večina brezkrtačnih motorjev ima trajne magnete na rotorju.

Naš rotor se vrti zahvaljujoč ležaju 608ZZ, ki je pritrjen na svinčnik. Ta ležaj se običajno uporablja pri stvareh, kot so kolesa za rolke in vrtalniki.

Na zunanji rob ležaja, 180 stopinj drug od drugega, smo prilepili dva neodimova magneta 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 B442. Oba sta usmerjena s severnimi polovi navzven. To se razlikuje od večine Motorji BLDC z izmeničnimi polovmi obrnjenimi navzven. Ta poenostavitev je nekoliko olajšala naše elektronsko vezje.

2. korak: Premaknite se

Kako to zadevo zavrtimo? Lahko bi ga samo pomaknili s prstom, vendar iščemo magnetni potisk. Prinesite še en magnet blizu enega od magnetov rotorja, njegov severni pol je obrnjen proti severnemu polu magneta rotorja. To bo povzročilo, da se magneti odbijejo ali potisnejo, zaradi česar se rotor vrti.

Če magnet pritisnemo dovolj močno, da rotor zavrtimo do polovice, lahko to ponovimo do naslednjega magneta. Če bi bili dovolj hitri, bi magnet lahko še naprej postavljali blizu in ga odvzeli ter nenehno vrteli rotor.

Tu prihaja elektronika. Ustvariti moramo elektromagnet, ki izklopi vklop in potisne magnete rotorja.

Korak: Elektromagnet

Preprost elektromagnet je sestavljen iz tuljave magnetne žice, ovite okoli jeklenega jedra. Uporabili smo enožično bakreno magnetno žico s premerom 24, s tanko emajlirano izolacijo. Vijak je postal jekleno jedro.

Ko nanjo pripeljemo napetost, postane magnet. Ko je elektromagnet pravilno nameščen, bi moral potisniti magnet rotorja. Zdaj moramo le vklopiti in izklopiti v pravem trenutku.

Elektromagnet želimo vklopiti takoj, ko eden od magnetov rotorja preide vijak, da ga odrinemo. Po kratkem potovanju, recimo 30 stopinj ali manj, bi se moralo izklopiti. Kako lahko to preklopimo elektronsko?

4. korak: magnetni senzor

Izbrali smo trstično stikalo, ki nam je povedalo, kdaj so magneti v pravem položaju. Reed stikalo je senzor s steklenim ohišjem, kjer se dva feromagnetna kabla skoraj dotikata. Na senzor nanesite magnetno polje s pravo magnetno jakostjo in smerjo, zaradi česar se ti dve žici dotikata, vzpostavljata električni stik in zaključujeta vezje.

Ko je trstično stikalo postavljeno, kot je prikazano, pride v stik le med pravilnim delom vrtenja rotorja.

5. korak: Končno vezje - izboljšano

Čeprav je preprosta nastavitev trstičnega stikala delovala na kratko, smo hitro naleteli na težave. Skozi to trstično stikalo smo izvajali veliko toka in ta dva kontakta sta bila varjena skupaj. To je zato, ker smo v bistvu zmanjševali baterije.

Za odpravo te težave smo dodali tranzistor. Namesto da bi ves tok elektromagneta šel skozi trstično stikalo, smo uporabili trstično stikalo za izklop in izklop tranzistorja, zato tok gre skozi tranzistor. Tranzistor je v osnovi stikalo za vklop-izklop, ki lahko prenese malo več toka.

Končna nastavitev vključuje tudi diodo, ki preprečuje povratni tok iz elektromagneta. To se imenuje "povratna dioda", ki preprečuje, da bi tok prežgal tranzistor, ko se izklopi.

6. korak: Oglejte si, kako teče

Ko se elektromagnet vklopi le skozi majhen del vrtenja, se rotor neprekinjeno vrti! Preverite v videu.

Dodali smo LED, ki zasveti, ko je elektromagnet aktiviran, da si lažje predstavljate, kaj se dogaja.

Na grafikonu lahko vidite izmerjeno napetost na tuljavi, ki se vklopi in izklopi!