Kefe nélküli egyenáramú motor: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Készítsünk egy elektromos motort, amely neodímium mágnesek és drót segítségével forog. Ez azt mutatja, hogyan alakul át elektromos áram mozgássá.

Egy primitív, kefe nélküli egyenáramú motort építünk. Ez nem fog semmilyen hatékonysági vagy tervezési díjat nyerni, de szeretjük azt gondolni, hogy egy egyszerű példa megkönnyíti, hogy mi történik.

Szükséges anyagok:

-(2) neodímium mágnesek

-Rotor (608ZZ csapágyat használtunk)

-Mágneshuzal

-Acél csavar

-Kenyértábla

-Elektronika - Reed kapcsoló, tranzisztor, flyback dióda, 20ohm ellenállás, LED, 6V DC tápegység. 4 db AA elemet használtunk egy elemcsomagban

1. lépés: DIY Rotor

Az elektromos motor forgó részét rotornak nevezik. A legtöbb kefe nélküli motor állandó mágnest tartalmaz a forgórészen.

A rotorunk a ceruzára ragadt 608ZZ csapágynak köszönhetően forog. Ezt a csapágyat általában olyan dolgokban használják, mint a gördeszka kerekek és a fidget spinners.

Két 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 neodímium mágnest ragasztottunk a csapágy külső szélére, egymástól 180 fokra. Mindkettő északi pólusával kifelé van irányítva. Ez más, mint a legtöbb A váltakozó pólusú BLDC motorok kifelé néznek. Ez az egyszerűsítés egy kicsit megkönnyítette az elektronikus áramkörünket.

2. lépés: Mozogj

Hogyan tudjuk ezt a dolgot forgatni? Akár az ujjunkkal is legyinthetünk, de mágneses nyomást keresünk. Vigyen egy másik mágnest az egyik forgórészmágnes közelébe úgy, hogy az északi pólusa a rotormágnes északi pólusa felé nézzen. Ennek hatására a mágnesek taszítják, vagy tolják a rotor forgását.

Ha elég erősen nyomjuk rá a mágnest, hogy félig megforgassa a forgórészt, akkor újra megtehetjük a következő mágnest. Ha elég gyorsak lennénk, folyamatosan a mágnest tegyük közel és vehetjük el, folyamatosan forgatva a forgórészt.

Itt jön be az elektronika. Létre kell hoznunk egy elektromágnest, amely kikapcsolja és bekapcsolja a rotor mágneseit.

3. lépés: Elektromágnes

Egy egyszerű elektromágnes egy mágneshuzal tekercsből áll, amelyet egy acélmag köré tekercseltek. 24 nyomtávú, egyszálú rézmágneshuzalt használtunk, vékony, zománcozott szigeteléssel. Egy csavar lett az acélmag.

Amikor feszültséget alkalmazunk rá, mágnes lesz. Ha az elektromágnes csak a megfelelő helyzetben van, akkor el kell tolnia a rotor mágnesét. Most már csak a megfelelő pillanatban kell be- és kikapcsolni.

Szeretnénk bekapcsolni az elektromágnest, miután az egyik rotormágnes áthalad a csavaron, és el akarjuk tolni. Egy kis utazás után, mondjuk 30 fok körül, vissza kell kapcsolnia. Hogyan tudjuk ezt a kapcsolást elektronikusan elvégezni?

4. lépés: Mágneses érzékelő

A nádkapcsolót választottuk, hogy közöljük, ha a mágnesek a megfelelő helyzetben vannak. A nádkapcsoló egy üvegburkolatú érzékelő, ahol két ferromágneses vezeték szinte egymáshoz ér. Alkalmazzon mágneses mezőt az érzékelőre a megfelelő mágneses erősséggel és irányban, és ez azt eredményezi, hogy ez a két vezeték egymáshoz ér, elektromos érintkezést hoz létre és befejezi az áramkört.

Ha a nádkapcsoló az ábrán látható helyzetben van, csak a rotor megfelelő forgási szakaszában érintkezik.

5. lépés: Végső áramkör - javítva

Míg az egyszerű nádkapcsoló -beállítás rövid ideig működött, gyorsan problémákba ütköztünk. Rengeteg áramot vezettünk át azon a nádkapcsolón, és összehegesztette a két érintkezőt. Ennek az az oka, hogy lényegében lezártuk az elemeket.

A probléma megoldásához tranzisztorral bővítettük. Ahelyett, hogy az elektromágnes összes áramát a nádkapcsolón keresztül vezetnénk, a nádkapcsolót használtuk a tranzisztor ki- és bekapcsolására, így az áram a tranzisztoron megy keresztül. A tranzisztor alapvetően egy ki-be kapcsoló, amely egy kicsit nagyobb áramot képes kezelni.

A végső beállítás egy diódát is tartalmaz, amely megakadályozza az elektromágnes visszaáramlását. Ezt "Flyback Diode" -nak nevezik, amely megakadályozza, hogy az áram lekapcsolja a tranzisztort.

6. lépés: Nézze meg, hogy fut

Ha az elektromágnes csak a forgás kis részén kapcsol be, a forgórész folyamatosan forog! Nézd meg a videóban.

Hozzáadtunk egy LED -et, amely akkor világít, amikor az elektromágnes aktiválódik, hogy segítsen elképzelni a történéseket.

A diagramon láthatja a tekercsen mért feszültséget, ki- és bekapcsolva!