DC motor bez četkica: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Napravimo elektromotor koji se okreće pomoću neodimijumskih magneta i žice. Ovo pokazuje kako se električna struja pretvara u kretanje.

Gradimo primitivni istosmjerni motor bez četkica. Neće osvojiti nagrade za efikasnost ili dizajn, ali volimo misliti da jednostavan primjer olakšava uvid u to što se događa.

Potrebni materijali:

-(2) neodimijumski magneti

-Rotor (koristili smo ležaj 608ZZ)

-Magnetska žica

-Čelični vijak

-Bboardboard

-Elektronika - Reed prekidač, tranzistor, flyback dioda, 20ohm otpornik, LED, napajanje 6V DC. Koristili smo 4AA baterije u baterijskom pakovanju

Korak 1: Uradi sam rotor

Rotirajući dio elektromotora naziva se rotor. Većina motora bez četkica ima stalne magnete na rotoru.

Naš rotor se okreće zahvaljujući ležaju 608ZZ zalijepljenom na olovku. Ovaj ležaj se obično koristi u stvarima poput kotača za skateboard i fidget spinnera.

Zalijepili smo dva neodimijumska magneta 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 B442 na vanjsku ivicu ležaja, udaljeni 180 stepeni jedan od drugog. Oba su orijentirana sa sjevernim polovima prema van. To se razlikuje od većine BLDC motori koji imaju naizmjenične polove okrenute prema van. Ovo pojednostavljenje je malo olakšalo naše elektroničko kolo.

Korak 2: Krećite se

Kako da pokrenemo ovu stvar? Mogli bismo ga samo udariti prstom, ali tražimo magnetski potisak. Donesite drugi magnet blizu jednog od magneta rotora, sa sjevernim polom okrenutim prema sjevernom polu magneta rotora. To će uzrokovati odbijanje ili guranje magneta, čime se rotor okreće.

Ako magnet pritisnemo dovoljno jako da rotor okrenemo dopola, možemo to učiniti do sljedećeg magneta. Da smo dovoljno brzi, mogli bismo magnet držati blizu i oduzimati ga, neprestano okrećući rotor.

Ovdje dolazi elektronika. Moramo stvoriti elektromagnet koji će isključiti napajanje, gurajući magnete rotora.

Korak 3: Elektromagnet

Jednostavan elektromagnet sastoji se od zavojnice magnetske žice omotane oko čelične jezgre. Koristili smo jednolančane bakrene magnetske žice od 24 kalibra s tankom, emajliranom izolacijom. Vijak je postao čelično jezgro.

Kad na njega primijenimo napon, on postaje magnet. S elektromagnetom postavljenim na pravo mjesto, trebao bi odgurnuti magnet rotora. Sada je sve što trebamo uključiti i isključiti u pravom trenutku.

Želimo uključiti elektromagnet neposredno nakon što jedan od magneta rotora prođe vijak, kako bismo ga odgurnuli. Nakon malo putovanja, recimo 30 -ak stupnjeva, trebalo bi se isključiti. Kako možemo izvršiti ovo prebacivanje elektroničkim putem?

Korak 4: Magnetni senzor

Odabrali smo trska za prebacivanje da nam kaže kada su magneti u pravom položaju. Trskasti prekidač je senzor sa staklenim kućištem, gdje se dva feromagnetna voda gotovo dodiruju. Primijenite magnetsko polje na senzor s odgovarajućom magnetskom jakošću i smjerom i uzrokuje da se ova dva voda međusobno dodiruju, uspostavljajući električni kontakt i dovršavajući krug.

Sa trstičnim prekidačem postavljenim kao što je prikazano, on ostvaruje kontakt samo tokom ispravnog dijela rotacije rotora.

Korak 5: Završni krug - poboljšano

Iako je jednostavno postavljanje prekidača za trstiku radilo kratko, brzo smo naišli na probleme. Puštali smo mnogo struje kroz taj trskasti prekidač i on je zavario dva kontakta zajedno. To je zato što smo u suštini kratili baterije.

Da bismo riješili ovaj problem, dodali smo tranzistor. Umjesto da sva struja elektromagneta prolazi kroz trska, mi smo koristili trska za isključivanje i isključivanje tranzistora, pa umjesto toga struja prolazi kroz tranzistor. Tranzistor je u osnovi prekidač za uključivanje i isključivanje koji može podnijeti malo više struje.

Konačna postavka također uključuje diodu za sprječavanje povratnog toka iz elektromagneta. To se naziva "povratna dioda", koja sprječava struju da prži tranzistor kada se isključi.

Korak 6: Gledajte kako radi

Kada se elektromagnet uključi samo kroz mali dio rotacije, rotor se neprestano okreće! Pogledajte u videu.

Dodali smo LED diodu koja svijetli kada se aktivira elektromagnet kako bi se lakše vizualiziralo što se događa.

Na grafikonu možete vidjeti izmjereni napon na zavojnici koji se uključuje i isključuje!