Uradi sam motor bez četkica pomoću vrtigla

Baš kao što ludost za Pokémonom odlazite niotkuda, vrtoglavi okretaji postali su popularni i postalo je sve više u trendu da se jedan od ovih vrti među prstima. Ali u posljednje vrijeme ljudima (uključujući i mene) to je na kraju dosadilo i stoga nam u ovom projektu dopuštamo novu svrhu za fidget spinner izgradnjom jednostavnog motora pomoću Fidget Spinnera. Pomoću ovog kruga moći ćete učiniti da se vrtilica za vrpoljenje zauvijek okreće uz pomoć osnovne fizike i ne brinite se radi li ga u praznom hodu u nekom kutu vaše sobe. Također ćete naučiti osnovno o načinu rada istosmjernog motora bez četkica budući da je koncept koji ovdje koristimo isti kao onaj koji se koristi u poznatim BLDC motorima. Zvuči dovoljno zanimljivo ??? Započnimo…

Potrebni materijali:

1. Fidget Spinner
2. 12V elektromagnet
3. Neodimijski magneti
4. 12V DC adapter
5. 7805 Regulator napona
6. 1N4007 Dioda
7. Otpornici (1K i 10K)
8. LED
9. Hall senzor (US1881)
10. Spajanje žica
11. Breadboard
12. Aranžman za držanje centrifuge i elektromagneta

Kako natjerati Fidget Spinner da se neograničeno okreće?

Ovaj je projekt jednostavan i lak za izgradnju ako razumijete koncept njegovog rada, o kojem ćemo sada razgovarati. Dakle, kao što smo ranije rekli, koristit ćemo isti koncept koji se koristi u BLDC motorima. BLDC motori su vrlo poznati i svoju vitalnu primjenu pronalaze u dronovima, RC brizi i uglavnom u električnim vozilima. Ovi motori upotrebljavaju Hall senzore umjesto uobičajenih četkica, pa otuda i ikonski naziv Brushless DC motor. Ne želim ulaziti preduboko u njegov rad, ali ovdje ukratko objašnjavam kako BLDC motor radi. U BLDC motoru (tip glavčine) stator će namatati namote koji tvore elektromagnet, a rotor će imati trajne magnete. Senzor koji se naziva Hall senzor koristi se za otkrivanje polariteta magneta koji je suprotan elektromagnetu i pomoću tih podataka pokreće elektromagnet s istim polaritetom. Kao što znamo kao što se polovi odbijaju, a time će i elektromagnet odgurnuti trajni magnet, uzrokujući njegovo okretanje. Taj će se redoslijed ponoviti i Hall-ov senzor očitava polaritet magneta i uredno pokreće elektromagnet kako bi rotor nastavio rotirati.

Sada dolazimo do našeg projekta Pretvaranje vrtoglavog vrtilja u motor bez četkica. Ovdje je vrtoglav vrtić Rotor. Budući da normalni vrtiljak ne vrti magnet, morali bismo fiksirati magnete na vrtiljak. Obavezno koristite samo neodimijske magnete i osigurajte da su svi magneti okrenuti prema gore ili prema istom polu. To možete učiniti pomoću drugog magneta, moj je spiner imao metalni komad na kraju i stoga je bilo lako zalijepiti magnete, a izgledalo je ovako u nastavku. Također sam uklonio središnje kućište kako bih razotkrio kuglični ležaj.

Rotora je sada spreman sa magnetima, pored moramo elektromagnet bi se postaviti izravno ispod magneta putu, tako da možemo otjerati magneti. Moj je elektromagnet od 12 V, napajajte vaš i približite ga svim magnetima kako biste bili sigurni da se talasaju. Sada moramo osjetiti kada je magnet na vrhu elektromagneta i pokrenuti ga tek tada. Jednom kad se magnet nagura, trebali bismo isključiti elektromagnet kako bi se vrtiljak koji se vrtio mogao slobodno okretati i ponovno uključiti elektromagnet kad doživi neodimijske magnete iznad sebe, i tako ćete dobiti vrtiljak koji se vrti za svako otkrivanje. Ovo otkrivanje i aktiviranje može se postići pomoću donjeg kruga.

Kružni dijagram i objašnjenje:

Kompletna shema sklopa za Fidget Spinner Motor Project data je u nastavku, odgovornost svake komponente u krugu objašnjena je dalje u nastavku.

12V DC adapter: Potreba za 12V u ovom projektu je da Electromagnet radi samo s 12V. Također troši oko 330mA struje i stoga sam odabrao 12V 1A DC adapter kao izvor napajanja.

7805 Regulator napona: Izvor za ovaj projekt je 12V, ali trebaju nam regulirani 5V za Hall senzor i L293D modul, stoga koristimo 7805 za pretvaranje 12V u 5V.

L293D pokretački program motora: Kao što je ranije rečeno, moramo brzo uključiti i isključiti elektromagnet na temelju položaja magneta na vrtiću. L293D se obično koristi za pogon motora, ali se također može koristiti u našoj aplikaciji za pogon elektromagneta. Potreban je ulaz iz Hall senzora i na temelju tog ulaza uključuje ili isključuje elektromagnet. Upotrijebit ćemo samo jedan elektromagnet, pa je drugi dio slobodan.

Hallov senzor: Hallov senzor koristi se za provjeru nalazi li se magnet izravno na vrhu elektromagneta, samo ako je tamo, napajat će ga elektromagnetom kroz L293D; inače će elektromagnet ostati isključen. Saznajte više o Hall senzoru i njegovom povezivanju s Arduinom.

Otpornik 10k: Otpornik 10K koristi se za izvlačenje visoko izlaznog zatiča Hall-ovog senzora, ovaj otpor je obavezan, inače će izlazni zatik osjetnika ostati plutajući.

Otpornik 1K i LED: Otpor u kombinaciji sa LED-om koristi se za indikaciju otkriva li Hall-ov senzor magnet ili ne. Ako se otkrije magnet, LED će se isključiti jer će i dalje ostati uključen. To možete provjeriti u videu ispod.

Dioda: Dioda je samo dioda slobodnog kotača koja štiti L293D od reverzne struje elektromagneta zbog njegove induktivne prirode. Nije obavezno koristiti ovo ako ga kratko vrijeme testirate.

Kondenzatori (C1 i C2): Kondenzatori C1 i C2 su kondenzatori za zaglađivanje koji će omogućiti protok samo čistog istosmjernog istosmjernog napona, jer će omogućiti AC-u da prolazi kroz zemlju. Ovi kondenzatori također nisu obvezni.

Nakon što završite sa svojim krugom, postavite senzor dvorane malo iznad elektromagneta, a zatim postavite svoj fidget spinner iznad elektromagneta održavajući minimalni zračni razmak. Upotrijebio sam vijak i navrtku s navojem kako bih napravio potreban raspored, a možete i vi koristiti svoju vlastitu metodu. Moja izgleda otprilike ovako u nastavku.

Zavrtimo Fidget Spinner:

Jednom kada ste spremni sa strujnim krugom i rasporedite okretač kako je prikazano iznad vremena, da biste vidjeli svoj vrtoglavi okretač kao BLCD motor. Dovoljno je samo da početni gurač okretača zavrti i zauvijek će se okretati, kao što je prikazano u videu ispod.

Ako ne radi kako se očekivalo, upotrijebite LED u krugu kako biste provjerili radi li dvoranski senzor, a također provjerite je li elektromagnet pravilno napajan i isključen. Također pripazite da desna strana halskog senzora bude okrenuta prema gore i da magneti također imaju isti polaritet kao što je prethodno opisano. Brzina okretaja ovisi o položaju halskog senzora i udaljenosti zračnog raspora. Možete eksperimentirati s dvoranskim senzorom i provjeriti u kojem položaju postižete maksimalnu brzinu.

Nadam se da ste razumjeli projekt i uživali u izgradnji nečeg sličnog. Ako imate bilo kakvih problema s dobivanjem ovog posla, upotrijebite odjeljak za komentare da biste objavili svoj problem ili koristite forum za više tehničke pomoći. Ostanite kreativni i upoznat ćemo se u sljedećem projektu, do tada sretnom okretanju.