Diy brushless motors, izmantojot fidget vērpējs

Tāpat kā Pokémon traku aiziet no nekurienes, fidget spinners kļuva populārs, un kļuva tendence, ka viens no šiem vērpjas starp pirkstiem. Bet pēdējā laikā cilvēkiem (ieskaitot mani) galu galā tas kļuva garlaicīgi, un tāpēc šajā projektā ļaujiet mums ieviest jaunu fidget spinner mērķi, uzbūvējot vienkāršu motoru, izmantojot Fidget Spinner. Izmantojot šo ķēdi, jūs varēsiet likt fidžeta vērpējam uz visiem laikiem griezties ar pamata fizikas palīdzību un neuztraucieties, ka tas atrodas dīkstāvē kādā jūsu istabas stūrī. Jūs arī uzzināsiet, kā darbojas bezkontaktu līdzstrāvas motors, jo šeit izmantotais jēdziens ir tāds pats kā slavenajos BLDC motoros. Izklausās pietiekami interesanti ??? Sāksim…

Nepieciešamie materiāli:

1. Fidget Spinner
2. 12 V elektromagnēts
3. Neodīma magnēti
4. 12 V līdzstrāvas adapteris
5. 7805 Sprieguma regulators
6. 1N4007 Diode
7. Rezistori (1K un 10K)
8. LED
9. Hall sensors (US1881)
10. Savienojošie vadi
11. Maizes dēlis
12. Vienošanās, kā turēt vērpēju un elektromagnētu

Kā panākt, lai Fidget Spinner rotētu bezgalīgi?

Šis projekts ir vienkāršs un viegli izveidojams, ja saprotat tā darbības koncepciju, kuru mēs apspriedīsim tagad. Tātad, kā mēs teicām iepriekš, mēs izmantosim to pašu koncepciju, kas tiek izmantota BLDC motoros. BLDC motori ir ļoti slaveni, un tiem ir svarīgs pielietojums Drones, RC aprūpēs un galvenokārt elektriskajos transportlīdzekļos. Šajos motoros parasto suku vietā tiek izmantoti zāles sensori, tāpēc ikoniskais nosaukums ir Brushless DC motor. Es nevēlos pārāk iedziļināties tā darbībā, bet šeit es īsi paskaidroju par to, kā darbojas BLDC motors. BLDC (rumbas tipa) motorā stators tinīs tinumus, kas veido elektromagnētu, un rotoram būs pastāvīgi magnēti. Sensoru, ko sauc par halles sensoru, izmanto, lai uztvertu magnēta polaritāti, kas ir pretējs elektromagnētam, un izmanto šo informāciju, lai iedarbinātu elektromagnētu ar tādu pašu polaritāti. Tā kā mēs zinām, ka stabi atgrūž, un tādējādi elektromagnēts izstumj pastāvīgo magnētu, izraisot tā rotāciju. Šī secība tiks atkārtota, un zāles sensors nolasīs magnētu polaritāti un sakārtoti iedarbinās elektromagnētu, lai rotors būtu rotējošs.

Tagad, nonākot pie mūsu projekta Fidget Spinner pārveidošana par bezkontaktu motoru. Šeit fidget vērpējs ir Rotors. Tā kā parastajam fidget spinneram nav magnēta, mums būtu jāpiestiprina magnēti pie fidget spinner. Pārliecinieties, ka izmantojat tikai neodīma magnētus, kā arī pārliecinieties, ka visi magnēti ir vērsti uz augšu vai ir ar vienu un to pašu polu. To var izdarīt, izmantojot citu magnētu, manam vērpējam galā bija metāla gabals, un tāpēc magnētus bija viegli pielīmēt, un tas izskatījās šādi zemāk. Es arī esmu noņēmis centrālo apvalku, lai atklātu lodīšu gultni.

Rotora tagad ir gatavs ar magnētiem, blakus mums ir elektromagnēts jānovieto tieši zem magnētiem ceļu, lai mēs varētu atvairīt magnētiem. Manējais ir 12 V elektromagnēts, darbiniet savu un pievelciet to tuvu visiem magnētiem, lai nodrošinātu, ka tie viļņo viens otru. Tagad mums ir jāsaprot, kad magnēts atrodas elektromagnēta augšpusē, un jāiedarbina tas tikai tad. Kad magnēts ir viļņots, mums vajadzētu izslēgt elektromagnētu, lai fidžeta vērpējs varētu brīvi griezties, un atkal ieslēdziet elektromagnētu, kad virs tā rodas neodīma magnēti, un tādējādi jūs saņemsiet fidžeta vērpēju, kas griežas katrai noteikšanai. Šo noteikšanu un iedarbināšanu var panākt, izmantojot zemāk esošo ķēdi.

Shēmas shēma un skaidrojums:

Pilna Fidget Spinner motora projekta ķēdes shēma ir sniegta zemāk, katra ķēdes komponenta atbildība ir paskaidrota tālāk.

12V līdzstrāvas adapteris: 12V vajadzība šajā projektā ir tāda, ka elektromagnēts darbojas tikai ar 12V. Tas arī patērē aptuveni 330 mA strāvu, un tāpēc es par barošanas avotu esmu izvēlējies 12 V 1 A līdzstrāvas adapteri.

7805 sprieguma regulators: šī projekta avots ir 12 V, bet mums ir nepieciešams regulēts 5 V Hall sensoram un L293D modulim, tāpēc mēs izmantojam 7805, lai 12 V pārveidotu par 5 V.

L293D motora draiveris: Kā jau teicām iepriekš, mums ir ātri jāieslēdz un jāizslēdz elektromagnēts, pamatojoties uz magnēta stāvokli uz fidget spinner. L293D parasti izmanto motoru piedziņai, bet to var izmantot arī mūsu lietojumprogrammā elektromagnēta vadīšanai. Tas prasa ieeju no zāles sensora un, pamatojoties uz šo ievadi, tas ieslēdz vai izslēdz elektromagnētu. Mēs izmantosim tikai vienu elektromagnētu, tāpēc otra sadaļa paliek brīva.

Zāles sensors: zāles sensoru izmanto, lai pārbaudītu, vai magnēts atrodas tieši elektromagnēta augšpusē, tikai tad, ja tas tur atrodas, tas elektromagnētu aktivizēs caur L293D; pretējā gadījumā elektromagnēts tiks izslēgts. Uzziniet vairāk par Hall sensoru un tā saskarni ar Arduino.

Rezistors 10k: 10K rezistors tiek izmantots, lai vilktu augstu Hall sensora izejas tapu, šis rezistors ir obligāts, pretējā gadījumā sensora izejas tapas griba tiks atstāta peldoša.

Rezistors 1K un LED: rezistors kombinācijā ar LED tiek izmantots, lai norādītu, vai zāles sensors nosaka magnētu. Ja tiek atklāts magnēts, gaismas diode izslēgsies, bet tā paliks ieslēgta. To varat pārbaudīt zemāk esošajā videoklipā.

Diode: Diode ir tikai brīvgaita diode, kas aizsargā L293D no apgrieztā strāvu elektromagnēta jo tās induktīvo raksturs. Tas nav obligāti jāizmanto, ja to pārbaudāt īsu laiku.

Kondensatori (C1 un C2): Kondensatori C1 un C2 ir izlīdzinoši kondensatori, kas ļaus cauri tai plūst tikai tīrai līdzstrāvai, jo tie ļaus maiņstrāvai iziet cauri zemei. Šie kondensatori arī nav obligāti.

Kad esat pabeidzis savu ķēdes vietas sensoru nedaudz virs elektromagnēta, un pēc tam novietojiet savu fidget vērpēju virs elektromagnēta, saglabājot minimālo gaisa atstarpi. Es izmantoju vītņotu skrūvi un uzgriezni, lai veiktu nepieciešamo kārtojumu, kuru varat izmantot pats. Manējais izskatās apmēram šādi.

Pagriezīsim Fidget Spinner:

Kad esat gatavs ķēdei un esat sakārtojis vērpēju, kā parādīts iepriekš, lai redzētu savu fidget vērpēju kā BLCD motoru. Vienkārši dodiet vērpējam sākotnēju spiedienu, un jūs to pagriezīsit uz visiem laikiem, kā parādīts zemāk esošajā video.

Ja tas nedarbojas, kā paredzēts, izmantojiet ķēdes gaismas diode, lai pārbaudītu, vai zāles sensors darbojas, kā arī pārbaudiet, vai elektromagnēts ir pareizi ieslēgts un izslēgts. Pārliecinieties arī, vai zāles sensora labā puse ir vērsta uz augšu un vai magnētiem ir tāda pati polaritāte kā aprakstīts iepriekš. Rotora ātrums ir atkarīgs no zāles sensora stāvokļa un gaisa spraugas attāluma. Jūs varat eksperimentēt ar zāles sensoru un pārbaudīt, kurā pozīcijā jūs saņemat maksimālo ātrumu.

Ceru, ka sapratāt projektu un jums patika veidot kaut ko līdzīgu. Ja jums ir kādas problēmas iegūt šo darbu, izmantojiet komentāru sadaļu, lai publicētu savu problēmu, vai izmantojiet forumu, lai iegūtu vairāk tehniskas palīdzības. Esiet radošs, un mēs tiksimies nākamajā projektā, līdz tam priecīgi griezdamies.