3D drukāts bezsuku motors: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Es izstrādāju šo motoru, izmantojot Fusion 360, lai demonstrētu motoru tēmu, tāpēc vēlējos izveidot ātru, bet saskaņotu motoru. Tas skaidri parāda motora daļas, tāpēc to var izmantot kā paraugu pamatdarbības principiem, kas ir motorā bez birstēm.

Es atklāju, ka, darbinot motoru ar standarta AA, tas vislabāk darbojas tikai ar vienu gultni, jo samazinās berze. Izmantojot lielāku spriegumu, augšējais gultnis palīdz centrēt rotoru un ļauj tam sasniegt lielāku ātrumu.

Es baroju savu motoru, izmantojot līdzstrāvas barošanas avotu, kas iestatīts uz 1–12 V, un strāvas ierobežojumu 6A. Barošanas avota ekrānā redzamais 6.0A nav strāvas patēriņa rādītājs, bet drīzāk strāvas ierobežojums. Plāna izmēra motora tinumu pretestības dēļ faktiskais strāvas patēriņš ir daudz zemāks par noteikto robežu. Ja vēlaties lietderīgāku motoru ar lielāku griezes momentu, varat mēģināt izmantot biezākus manometrus.

Šeit ir saite uz šī projekta failiem:

www.dropbox.com/sh/8vebwqiwwc8tzwm/AAAcG_RHluX8c6uigPLOJPYza?dl=0

Kā tas darbojas: kad spole tiek aktivizēta, tā rada magnētisko lauku, kas spiež vai velk magnētu. Kad spole tiek aktivizēta pareizajā laikā, magnēts tiek stumts vai vilkts, un rotors griežas. Spole tiek iestatīta, izmantojot niedru slēdzi: ja viens magnēts atrodas niedru slēdža tuvumā, otrs atrodas pareizajā pozīcijā, lai to spiestu vai pavilktu spole, kas savukārt izraisa rotora griešanos.

Varētu šķist nepareizi saukt šo motoru bez birstes niedru slēdža dēļ, bet niedru slēdzi varētu aizstāt ar fiksējošu Halles efekta sensoru un pat kādu vadības elektroniku. Lai darbinātu motoru bez strāvas ierobežojumiem, šim sensoram vajadzētu savienoties ar Darlingtonas tranzistoru pāra pamatni. Es izvēlējos niedru slēdzi, jo man tuvumā bija daži un es negribēju pārāk sarežģīt motoru, jo es to izmantoju demonstrācijai, pamatojoties uz bezsuku motora principiem.

Failu nosaukumu sadalījums:

'rotors': tas ir rotors, kura drukāšanai būs nepieciešami balsti.

'bāze': Nu, bāze!

"sensorMount": piestiprina niedru slēdzi vai zāles efekta sensoru pie pamatnes. Lai drukātu šo daļu, nepieciešami atbalsti.

'spool1' un 'spool2': izdrukājiet pa vienam; Tie kopā veido spoli, lai izveidotu spoli.

"switchMount": šī izvēles daļa iet pāri slēdzim, lai to turētu vietā.

** Motoru var konfigurēt divos veidos: Izmantojot AA vai citu zemsprieguma avotu, motors darbojas labi bez augšējā gultņa stiprinājuma. Pat ja ātri griežas, motoram nav nepieciešams augšējais un apakšējais gultņa stiprinājums.

'lowBearingMountONLY': šis stiprinājums ir jāizmanto, ja vēlaties izmantot tikai vienu gultni berzes samazināšanai.

'bottomBearingMount' un 'augšējaisBearingMount': tie ir stiprinājumi, kas jāizmanto, ja izvēlaties izmantot divus gultņus, lai palielinātu stabilitāti un līdzsvaru.

*Es neesmu atbildīgs par jebkādiem savainojumiem vai īpašuma bojājumiem, kas var rasties, ievērojot šo pamācību. Ja vērpšanas magnēti nav pareizi nostiprināti, tie var radīt risku jums un jūsu apkārtnei.

Piegādes:

1. 3D printeris vai piekļuve 3D printerim (nav nepieciešams īpašs magnētiskais kvēldiegs)

2. 2x 12⌀ x 5mm apļveida neodīma magnēts

3. Iespējota vara stieple. Es izmantoju ~ 26 mērierīci, bet es iesaku eksperimentēt ar dažādiem mērinstrumentiem, lai iegūtu dažādus griezes momenta un ātruma daudzumus; Biezākam vadam vajadzētu ļaut plūst vairāk strāvas, un tas bieži rada motoru ar lielāku griezes momentu un lielāku strāvas patēriņu, bet zemāku kV. Plānākajai stieplei vajadzētu būt pretējai iepriekšminētajām īpašībām. Atcerieties: jo lielāks stieples gabarīta numurs, jo plānāks ir vads.

4. ~ 14 gabarīta silikona stieple

5. 1 vai 2x neeļļoti/ neatplombēti 608 lodīšu gultņi (tādi paši izmēri, kādi atrodami izklaidējošos vērpējos)

6. Niedru slēdzis vai sliekšņa zāles sensors

1. darbība: spoles izgatavošana

Līmējiet kopā spoli1 un spoli2, lai izveidotu spoli. Izmantojot emaljētu vara stiepli, uz spoles izveidojiet spoli, līdz tā ir ~ 3 mm zem malām. Turiet abus stieples galus dažu collu garumā vēlākai lietošanai.

2. solis: rotora salikšana

Nospiediet 12 mm × 5 mm apļveida magnētus rotorā un izmantojiet lielu daudzumu līmes. Tālāk pārbaudot savu motoru pēc sprādziena (skat. Ievadvideo), es uzzināju, ka lieli centrbēdzes spēki izraisīja viena magnēta izlidošanu un nelīdzsvaroja rotoru. Aptīt elektrisko lenti ap rotoru, lai nostiprinātu magnētus, nebūtu slikta ideja. Pēc magnētu nostiprināšanas pārbaudiet rotora vārpstu piemērotību gultņiem. Ja stiprinājums ir pārāk vaļīgs, aptiniet elektrisko lenti ap vārpstām, līdz stiprinājums ir cieši pieguļošs.

Ja jums ir nepieciešams līdzsvarot rotoru, es ieteiktu vieglākai pusei pievienot nelielu daudzumu māla vai noslīpēt plastmasu no smagākās puses.

3. darbība: slēdža uzstādīšana

“SwitchMount” vienkārši apiet slēdža augšdaļu un ir nostiprināts ar līmi. Slēdzis nav obligāts, bet noderīgs.

4. solis: spoles montāža

Ievietojiet spoli divās pamatnes spraugās un nostipriniet ar līmi. Orientācijai nav nozīmes, jo, vadot to, mēs varam mainīt polaritāti.

5. solis: rotora uzstādīšana

Pārbaudiet 608 gultņu piemērotību “alsóBearingMount”. Ja tas ir pārāk vaļīgs, aptiniet ap to lenti, līdz tas ir cieši pieguļošs.

“LowBearingMount” vai “owerBearingMountONLY”jāpielīmē 4 mm pa labi no spoles (no skatu punkta pret slēdzi). Daļas puse, kas bija uzdrukāta pret drukas gultu, jāpielīmē, pieskaroties pamatnei. Pārliecinieties, ka izmantojat augstas stiprības līmi, jo manējā atlidoja, kad es to brīvi pielīmēju (skatiet videoklipu ievadā).

Ja vēl neesat to izdarījis, nospiediet gultni tā stiprinājumā un pēc tam nospiediet rotoru gultnī:

Ja izmantojat vienu gultni, drukāšanas laikā nospiediet rotora pusi, kas vērsta uz augšu, gultnē (apgrieziet to), kā parādīts iepriekš

Ja izmantojat divus gultņus, nospiediet otro gultni augšējā gultņa stiprinājumā un pielīmējiet to pie apakšējā gultņa. Pārliecinieties, ka tas jādara PĒC tam, kad esat uzstādījis rotoru ar pusi uz leju drukāšanas laikā uz leju (neapgrieziet to).

6. darbība: sensora uzstādīšana

Varat izmantot sliekšņa zāles efekta sensoru, kas ieslēdzas, kad magnēts ir tuvu, vai niedru slēdzi. Es izmantoju niedru slēdzi, jo man bija daži, bet vajadzētu darboties arī zāles efekta sensoram (iespējams, ir nepieciešams tranzistors).

Es piestiprināju niedru slēdzi pie "sensorMount" un pielīmēju stiprinājumu 45 ° pie spoles. Ja vēlaties paātrināt laiku, lai optimizētu motora darbību noteiktā virzienā, varat to izdarīt, padarot sensora pozīciju nedaudz lielāku vai mazāku par 45 °. Tam jābūt pietiekami attālinātam no rotora, lai magnētiem būtu brīva vieta. Skatiet iepriekš minētos attēlus.

7. solis: savienojiet to

Niedru slēdzis: savienojiet vienu vadu no spoles ar melno vadu no slēdža un pēc tam pievienojiet otru vadu no spoles līdz niedru slēdža augšai. Pēc tam pievienojiet niedru slēdža apakšdaļu 12 AWG vadam, kas nonāks jūsu strāvas avotā. Sarkanais vads no slēdža nonāks arī pie jūsu barošanas avota.

Polaritātei nav nozīmes, jo, ja polaritāte tiek mainīta, motors vienkārši griezīsies pretējā virzienā.

Tā vietā jūs varētu izmantot zāles sensoru un Arduino, lai vadītu motoru, nevis niedru slēdzi, bet man bija daži niedru slēdži, un es negribēju pārāk sarežģīt motoru, jo es to izmantoju demonstrācijai.