DC motor bez četkica: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Napravimo elektromotor koji se vrti pomoću neodimijskih magneta i žice. To pokazuje kako se električna struja pretvara u gibanje.

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

Potrebni materijali:

-(2) neodimijski magneti

-Rotor (koristili smo ležaj 608ZZ)

-Magnetska žica

-Čelični vijak

-Daska

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

Korak 1: Uradi sam rotor

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

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

Zalijepili smo dva neodimijska magneta 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 B442 na vanjski rub ležaja, međusobno udaljeni 180 stupnjeva. 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 možemo pokrenuti ovu stvar? Mogli bismo ga samo udariti prstom, ali tražimo magnetski potisak. Donesite drugi magnet blizu jednog od magneta rotora, sa sjevernim polom 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, 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 čelična jezgra.

Kad na njega primijenimo napon, on postaje magnet. S elektromagnetom postavljenim na pravo mjesto, on bi trebao odgurnuti magnet rotora. Sada nam preostaje samo da ga uključimo i isključimo 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 to promijeniti elektronički?

Korak 4: Magnetski senzor

Odabrali smo sklopku s trstikom koja će nam reći 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 kako je prikazano, on dolazi u kontakt samo tijekom ispravnog dijela rotacije rotora.

Korak 5: Završni krug - poboljšano

Iako je jednostavna postavka sklopke s trskom kratko radila, brzo smo naišli na probleme. Puštali smo veliku struju kroz taj trstični prekidač i on je zavario dva kontakta zajedno. To je zato što smo u biti kratili baterije.

Da bismo riješili ovaj problem, dodali smo tranzistor. Umjesto da sva struja elektromagneta prolazi kroz trska, mi smo koristili trska za uključivanje i isključivanje tranzistora, pa struja umjesto toga 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

S uključivanjem elektromagneta samo kroz mali dio rotacije, rotor se neprestano okreće! Pogledajte u videu.

Dodali smo LED koji 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!