Bezsuku līdzstrāvas motors: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Izgatavosim elektromotoru, kas griežas, izmantojot neodīma magnētus un stiepli. Tas parāda, kā elektriskā strāva tiek pārvērsta kustībā.

Mēs būvējam primitīvu bezsuku līdzstrāvas motoru. Tas neiegūs nekādas efektivitātes vai dizaina balvas, taču mums patīk domāt, ka vienkāršs piemērs ļauj vieglāk redzēt notiekošo.

Nepieciešamie materiāli:

-(2) neodīma magnēti

-Rotor (mēs izmantojām 608ZZ gultni)

-Magnēta vads

-Tērauda skrūve

-Maizes dēlis

-Elektronika - Reed slēdzis, tranzistors, flyback diode, 20ohm rezistors, LED, 6V DC barošanas avots. Mēs izmantojām 4AA baterijas bateriju komplektā

1. solis: DIY rotors

Elektromotora griešanās daļu sauc par rotoru. Lielākajai daļai motoru bez suku ir rotora pastāvīgie magnēti.

Mūsu rotors griežas, pateicoties 608ZZ gultnim, kas piestiprināts pie zīmuļa. Šo gultni parasti izmanto tādās lietās kā skeitborda riteņi un izkustēšanās vērpēji.

Mēs pielīmējām divus 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 neodīma magnētus uz gultņa ārējās malas, 180 grādu attālumā viens no otra. Abi ir orientēti ar ziemeļu poliem uz āru. Tas atšķiras no lielākās daļas BLDC motori ar mainīgiem poliem, kas vērsti uz āru. Šī vienkāršošana nedaudz atviegloja mūsu elektronisko shēmu.

2. solis: pārvietojieties

Kā panākt, lai šī lieta griežas? Mēs varētu to vienkārši pavirzīt ar pirkstu, bet mēs meklējam magnētisku spiedienu. Novietojiet citu magnētu pie viena no rotora magnētiem tā, lai tā ziemeļu pols būtu vērsts pret rotora magnēta ziemeļu polu. Tas izraisīs magnētu atgrūšanu vai spiedienu, iestatot rotora griešanos.

Ja mēs piespiežam magnētu pietiekami stipri, lai rotētu rotoru līdz pusei, mēs varam to izdarīt vēlreiz ar nākamo magnētu. Ja mēs būtu pietiekami ātri, mēs varētu turpināt likt magnētu tuvu un noņemt, nepārtraukti rotējot rotoru.

Šeit nāk elektronika. Mums ir jāizveido elektromagnēts, kas izslēdz un ieslēdz iespiestu rotora magnētu.

3. solis: elektromagnēts

Vienkāršs elektromagnēts sastāv no magnēta stieples spoles, kas ietīta ap tērauda serdi. Mēs izmantojām 24 gabarītu vienvirziena vara magnēta stiepli ar plānu emaljas izolāciju. Skrūve kļuva par tērauda serdi.

Kad mēs tam pieliekam spriegumu, tas kļūst par magnētu. Kad elektromagnēts ir pareizi novietots, tam vajadzētu izstumt rotora magnētu. Tagad mums atliek tikai to ieslēgt un izslēgt īstajā brīdī.

Mēs vēlamies ieslēgt elektromagnētu tieši pēc tam, kad viens no rotora magnēta iet caur skrūvi, lai to izstumtu. Pēc neliela ceļojuma, teiksim, apmēram 30 grādu, tam vajadzētu izslēgties. Kā mēs varam veikt šo pārslēgšanos elektroniski?

4. solis: magnētiskais sensors

Mēs izvēlējāmies niedru slēdzi, lai pastāstītu mums, kad magnēti ir pareizajā stāvoklī. Niedru slēdzis ir ar stiklu pārklāts sensors, kurā divi feromagnētiskie vadi gandrīz pieskaras viens otram. Uzlieciet sensoram magnētisko lauku ar pareizo magnētisko spēku un virzienu, un tas liek šiem diviem vadiem pieskarties viens otram, veidojot elektrisko kontaktu un pabeidzot ķēdi.

Kad niedru slēdzis ir novietots, kā parādīts attēlā, tas saskaras tikai pareizā rotora griešanās laikā.

5. solis: galīgā ķēde - uzlabota

Lai gan vienkāršā niedru slēdža iestatīšana darbojās īsu laiku, mēs ātri saskārāmies ar problēmām. Caur šo niedru slēdzi darbinājām lielu strāvu, un tas abus kontaktus sametināja kopā. Tas ir tāpēc, ka mēs būtībā iztukšojām baterijas.

Lai atrisinātu šo problēmu, mēs pievienojām tranzistoru. Tā vietā, lai visa elektromagnēta strāva izietu caur niedru slēdzi, mēs izmantojām niedru slēdzi, lai izslēgtu un izslēgtu tranzistoru, tāpēc strāva iet caur tranzistoru. Tranzistors būtībā ir ieslēgšanas-izslēgšanas slēdzis, kas spēj apstrādāt nedaudz lielāku strāvu.

Galīgajā iestatījumā ir iekļauta arī diode, lai novērstu pretplūsmu no elektromagnēta. To sauc par "Flyback Diode", kas neļauj strāvai apcept tranzistoru, kad tas izslēdzas.

6. solis: skatieties, kā tas darbojas

Ja elektromagnēts tiek ieslēgts tikai nelielu rotācijas daļu, rotors nepārtraukti griežas! Pārbaudiet to videoklipā.

Mēs pievienojām gaismas diodi, kas iedegas, kad tiek aktivizēts elektromagnēts, lai palīdzētu vizualizēt notiekošo.

Diagrammā jūs varat redzēt izmērīto spriegumu visā spolē, ieslēdzot un izslēdzot!