Направи си сам безчетков мотор, използвайки въртящ се въртящ механизъм

Точно като лудостта за Pokémon Отидете от нищото, въртящите се въртящи се спинери станаха популярни и стана по-модерно да имате едно от тези, които се въртят между пръстите ви. Но напоследък хората (включително и мен) в крайна сметка се отегчиха и следователно в този проект нека да въведем нова цел за въртящ се въртящ механизъм, като изградим прост мотор с помощта на Fidget Spinner. С тази верига ще можете да накарате въртящото устройство за въртене да се върти завинаги с помощта на основната физика и да не се притеснявате, че е на празен ход в някой ъгъл на стаята ви. Също така ще научите основите на това как работи безчетков DC двигател, тъй като концепцията, която използваме тук, е същата като тази, използвана в известните BLDC двигатели. Звучи достатъчно интересно ??? Да започваме…

Необходими материали:

1. Fidget Spinner
2. 12V електромагнит
3. Неодимови магнити
4. 12V DC адаптер
5. 7805 Регулатор на напрежение
6. 1N4007 Диод
7. Резистори (1K и 10K)
8. LED
9. Датчик на Хол (US1881)
10. Свързващи проводници
11. Макет
12. Устройство за задържане на спинер и електромагнит

Как да накарате Fidget Spinner да се върти неограничено?

Този проект е лесен и лесен за изграждане, ако разбирате концепцията, която стои зад неговата работа, която ще обсъдим сега. Така че, както казахме по-рано, ще използваме същата концепция, която се използва в BLDC двигатели. BLDC двигателите са много известни и намират неговото жизненоважно приложение в безпилотни самолети, RC грижи и главно в електрически превозни средства. Тези двигатели използват сензори на Hall вместо нормални четки, откъдето идва и емблематичното име Brushless DC motor. Не искам да се задълбочавам в работата му, но тук обяснявам накратко как работи BLDC мотора. В BLDC (тип хъб) двигател статорът ще се навива, което образува електромагнита и роторът ще има постоянни магнити. Сензор, наречен сензор на Хол, се използва за засичане на полярността на магнита, която е противоположна на електромагнита, и използва тази информация, за да задейства електромагнита със същата полярност. Както знаем като полюсите се отблъсква и следователно електромагнитът ще отблъсне постоянния магнит, което го кара да се върти. Тази последователност ще се повтори и сензорът на Хол ще отчете полярността на магнитите и ще задейства електромагнита по подреден начин, за да поддържа ротора въртящ се.

Сега стигаме до нашия проект за превръщане на Fidget Spinner в Brushless Motor. Тук въртящото се въртене е Роторът. Тъй като нормалното въртящо се устройство не разполага с никакъв магнит, ще трябва да фиксираме магнити към него. Уверете се, че използвате само неодимови магнити и също така се уверете, че всички магнити са обърнати нагоре или към един и същ полюс. Можете да направите това, като използвате друг магнит, моят въртящ механизъм имаше метално парче в края и следователно беше лесно да залепите магнитите и изглеждаше така по-долу. Премахнах и централната обвивка, за да изложа сачмения лагер.

В ротора вече е готов с магнити, в непосредствена близост се нуждаем от електромагнит, за да бъде поставен директно под пътя на магнити, така че ние можем да отблъсне на магнитите. Моят е 12V електромагнит, захранвайте вашия и го приближавайте до всички магнити, за да сте сигурни, че те се вълнуват помежду си. Сега трябва да усетим кога магнитът е на върха на електромагнита и да го задействаме само тогава. След като магнитът е нагънат, трябва да изключим електромагнита, за да може въртящият се въртящ механизъм да се върти свободно и отново да включим електромагнита, когато изпитва неодимови магнити над него, и по този начин ще получите въртящ се спинер, който се върти при всяко откриване. Това откриване и задействане може да се постигне с помощта на схемата по-долу.

Електрическа схема и обяснение:

Пълната схема на веригата за Fidget Spinner Motor Project е дадена по-долу, отговорността на всеки компонент във веригата е обяснена по-долу.

12V DC адаптер: Необходимостта от 12V в този проект е, че електромагнитът работи само с 12V. Той също така консумира около 330mA current и следователно съм избрал 12V 1A DC адаптер като източник на захранване.

Регулатор на напрежение 7805: Източникът за този проект е 12V, но ни трябват регулирани 5V за сензора на Хол и модула L293D, поради което използваме 7805 за преобразуване на 12V в 5V.

L293D Двигател на двигателя: Както беше казано по-рано, ние трябва бързо да включим и изключим електромагнита въз основа на положението на магнита върху въртящия се въртящ механизъм. L293D обикновено се използва за задвижване на двигатели, но може да се използва и в нашето приложение за задвижване на електромагнита. Той взема вход от сензора на Hall и въз основа на този вход включва или изключва електромагнита. Ще използваме само един електромагнит и следователно другият раздел е оставен свободен.

Сензор на Hall: Сензорът на Hall се използва, за да се провери дали магнитът е директно върху електромагнита, само ако е там, той ще активира електромагнита чрез L293D; в противен случай електромагнитът ще остане изключен. Научете повече за сензора на Hall и неговата връзка с Arduino.

Резистор 10k: Резисторът 10K се използва за изтегляне на високо изходния щифт на сензора на Хол, този резистор е задължителен, иначе изходният щифт на сензора ще остане плаващ.

Резистор 1K и светодиод: Резисторът в комбинация със светодиод се използва, за да посочи дали сензорът на Хол открива магнита или не. Ако бъде открит магнит, светодиодът ще се изключи, иначе ще остане включен. Можете да проверите това, което работи във видеото по-долу.

Диод: Диодът е просто диод със свободен ход, който предпазва L293D от обратния ток на електромагнита поради индуктивния му характер. Не е задължително да използвате това, ако го тествате за кратко време.

Кондензатори (C1 и C2): Кондензаторите C1 и C2 са изглаждащи кондензатори, които ще позволят само чист DC да тече през него, тъй като те ще позволят на AC да премине през земята. Тези кондензатори също не са задължителни.

След като приключите с вашата верига, поставете сензора на Hall малко над електромагнита и след това поставете въртящия се въртящ механизъм над електромагнита, поддържайки минимална въздушна междина. Използвал съм болт и гайка с резба, за да направя необходимата подредба, можете да използвате свой собствен метод. Моят изглежда по-долу по този начин

Нека завъртим въртящия се въртящ се:

След като сте готови с веригата и сте подредили въртящото устройство, както е показано над неговото време, за да видите вашето неподвижно въртене като BLCD мотор. Просто натиснете пързалката първоначално и ще я завъртите завинаги, както е показано във видеото по-долу.

Ако не работи според очакванията, използвайте светодиода във веригата, за да проверите дали сензорът на Хола работи, а също така дали електромагнитът е захранван и обезсилен правилно. Уверете се също, че дясната страна на сензора на Хола е обърната нагоре и магнитите също са със същата полярност, както е описано по-рано. Скоростта на въртенето зависи от позицията на сензора на залата и разстоянието на въздушната междина. Можете да експериментирате със сензора на Hall и да проверите в коя позиция получавате максимална скорост.

Надявам се, че сте разбрали проекта и сте се радвали да изградите нещо подобно. Ако имате някакъв проблем с получаването на тази работа, използвайте раздела за коментари, за да публикувате проблема си или използвайте форума за повече техническа помощ. Останете креативни и ще се срещнем в следващия проект, дотогава щастливо въртене.