Bezkartáčový stejnosměrný motor: 6 kroků (s obrázky)
Bezkartáčový stejnosměrný motor: 6 kroků (s obrázky)
Anonim
Bezkartáčový stejnosměrný motor
Bezkartáčový stejnosměrný motor

Pojďme vyrobit elektrický motor, který se točí pomocí neodymových magnetů a drátu. To ukazuje, jak je elektrický proud přeměněn na pohyb.

Stavíme primitivní bezkartáčový stejnosměrný motor. Nezíská žádná ocenění za účinnost ani za design, ale rádi si myslíme, že jednoduchý příklad usnadňuje pochopení toho, co se děje.

Potřebné materiály:

-(2) neodymové magnety

-Rotor (použili jsme ložisko 608ZZ)

-Magnetický drát

-Ocelový šroub

-prkénko

-Elektronika - jazýčkový spínač, tranzistor, flyback dioda, odpor 20 ohmů, LED, napájení 6 V DC. V bateriovém bloku jsme použili baterie 4AA

Krok 1: Rotor pro kutily

DIY rotor
DIY rotor

Rotující část elektrického motoru se nazývá rotor. Většina střídavých motorů má na rotoru permanentní magnety.

Náš rotor se otáčí díky ložisku 608ZZ nalepenému na tužce. Toto ložisko se běžně používá ve věcech, jako jsou kolečka na skateboardu a vrtulníky.

Na vnější hranu ložiska jsme nalepili dva neodymové magnety B442 1/4 "x 1/4" x 1/8 ", od sebe vzdálené 180 stupňů. Oba jsou orientovány severními póly směrem ven. To se liší od většiny Motory BLDC se střídavými póly směřujícími ven. Toto zjednodušení trochu zjednodušilo naše elektronické obvody.

Krok 2: Pohybujte se

Jak to roztočíme? Mohli bychom to jednoduše švihnout prstem, ale hledáme magnetické tlačení. Přibližte další magnet k jednomu z magnetů rotoru tak, aby jeho severní pól směřoval k severnímu pólu magnetu rotoru. To způsobí, že magnety budou odpuzovat nebo tlačit, čímž se nastaví otáčení rotoru.

Pokud zatlačíme na magnet dostatečně silně, aby se rotor točil do poloviny, můžeme to udělat znovu na další magnet. Pokud bychom byli dostatečně rychlí, mohli bychom magnet stále přiblížit a odnést, přičemž rotujeme rotor nepřetržitě.

Zde přichází elektronika. Musíme vytvořit elektromagnet, který vypne a zatlačí magnety rotoru.

Krok 3: Elektromagnet

Elektromagnet
Elektromagnet

Jednoduchý elektromagnet se skládá z cívky magnetického drátu omotaného kolem ocelového jádra. Použili jsme jednovláknový měděný magnetový drát o průměru 24 mm s tenkou smaltovanou izolací. Z ocelového jádra se stal šroub.

Když na něj přivedeme napětí, stane se z něj magnet. Když je elektromagnet umístěn správně, měl by odtlačit magnet rotoru. Teď už stačí jen zapnout a vypnout ve správný okamžik.

Chceme zapnout elektromagnet těsně poté, co jeden z magnetů rotoru projde šroubem, aby jej odtlačil. Po troše cestování, řekněme asi 30 stupňů, by se mělo vypnout. Jak můžeme toto přepínání provést elektronicky?

Krok 4: Magnetický senzor

Magnetický senzor
Magnetický senzor
Magnetický senzor
Magnetický senzor

Vybrali jsme jazýčkový spínač, který nám řekne, kdy jsou magnety ve správné poloze. Jazýčkový spínač je senzor zapouzdřený ve skle, kde se dva feromagnetické vývody téměř dotýkají. Na snímač aplikujte magnetické pole se správnou magnetickou silou a směrem a způsobí, že se tyto dva vodiče navzájem dotýkají, vytvoří elektrický kontakt a dokončí obvod.

Když je jazýčkový spínač v poloze podle obrázku, naváže kontakt pouze během správné části otáčení rotoru.

Krok 5: Konečný obvod - vylepšen

Konečný obvod - vylepšen
Konečný obvod - vylepšen

Zatímco jednoduché nastavení jazýčkového spínače krátce fungovalo, rychle jsme narazili na problémy. Přes ten jazýčkový spínač jsme protékali hodně proudu a svařilo to dva kontakty dohromady. Důvodem je, že jsme v podstatě zkratovali baterie.

Abychom tento problém vyřešili, přidali jsme tranzistor. Namísto toho, aby veškerý proud elektromagnetu procházel jazýčkovým spínačem, použili jsme jazýčkový spínač k zapnutí a vypnutí tranzistoru, takže proud místo toho prochází tranzistorem. Tranzistor je v podstatě vypínač, který zvládne trochu více proudu.

Konečné nastavení také obsahuje diodu, která brání zpětnému toku z elektromagnetu. Toto se nazývá „Flybackova dioda“, která brání proudu smažením tranzistoru, když se vypne.

Krok 6: Sledujte, jak běží

Image
Image

Když se elektromagnet zapíná pouze malou částí otáčení, rotor se točí nepřetržitě! Podívejte se na to ve videu.

Přidali jsme LED diodu, která se rozsvítí, když je elektromagnet aktivován, aby pomohl vizualizovat, co se děje.

V grafu vidíte naměřené napětí na cívce, zapínání a vypínání!

Doporučuje: