Fırçasız DC Motor: 6 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Neodimyum mıknatıslar ve tel kullanarak dönen bir elektrik motoru yapalım. Bu, bir elektrik akımının nasıl harekete dönüştürüldüğünü gösterir.

İlkel bir fırçasız DC motor yapıyoruz. Herhangi bir verimlilik veya tasarım ödülü kazanmayacak, ancak basit bir örneğin neler olup bittiğini görmeyi kolaylaştırdığını düşünüyoruz.

İhtiyac duyulan malzemeler:

-(2) neodimyum mıknatıslar

-Rotor (608ZZ rulman kullandık)

-Mıknatıs teli

-Çelik cıvata

-Breadboard

-Elektronik - Reed switch, transistör, flyback diyot, 20ohm direnç, LED, 6V DC güç kaynağı. Bir pil paketinde 4AA pil kullandık

Adım 1: Kendin Yap Rotoru

Bir elektrik motorunun dönen kısmına rotor denir. Çoğu fırçasız motorun rotorunda kalıcı mıknatıslar bulunur.

Rotorumuz, kurşun kaleme takılmış 608ZZ yatak sayesinde döner. Bu yatak, kaykay tekerlekleri ve stres çarkları gibi şeylerde yaygın olarak kullanılır.

İki adet 1/4" x 1/4" x 1/8" B442 neodimyum mıknatısı, birbirinden 180 derece ayrı olacak şekilde yatağın dış kenarına yapıştırdık. Her ikisi de kuzey kutupları dışarı bakacak şekilde yönlendirilmiştir. Bu, çoğundan farklıdır. Alternatif kutupları dışa bakan BLDC motorlar Bu sadeleştirme elektronik devremizi biraz daha kolaylaştırdı.

Adım 2: Harekete Geçin

Bu şeyi nasıl döndüreceğiz? Parmağımızla hafifçe vurabiliriz ama manyetik bir itme arıyoruz. Kuzey kutbu rotor mıknatısının kuzey kutbuna bakacak şekilde rotor mıknatıslarından birinin yanına başka bir mıknatıs getirin. Bu, rotorun dönmesini ayarlayarak mıknatısların itmesine veya itmesine neden olur.

Mıknatısı, rotoru yarıya kadar döndürmek için yeterince sert itersek, bir sonraki mıknatısa tekrar yapabiliriz. Yeterince hızlı olsaydık, rotoru sürekli olarak döndürerek, mıknatısı kapatabilir ve uzaklaştırabilirdik.

Elektroniklerin devreye girdiği yer burasıdır. Rotor mıknatıslarını iterek kapatan bir elektromıknatıs yaratmamız gerekiyor.

Adım 3: Elektromıknatıs

Basit bir elektromıknatıs, çelik bir çekirdeğin etrafına sarılmış bir mıknatıs teli bobininden oluşur. İnce, emaye yalıtımlı 24 gauge, tek telli bakır mıknatıs teli kullandık. Bir cıvata çelik çekirdek haline geldi.

Bir voltaj uyguladığımızda, bir mıknatıs olur. Elektromıknatıs tam doğru konumlandırıldığında, rotorun mıknatısını uzağa itmelidir. Şimdi tek yapmamız gereken onu doğru zamanda açıp kapatmak.

Elektromıknatısı, rotor mıknatıslarından biri cıvatayı geçtikten hemen sonra açmak, itmek istiyoruz. Biraz seyahat ettikten sonra, diyelim ki 30 derece, geri dönmelidir. Bu geçişi elektronik olarak nasıl yapabiliriz?

Adım 4: Manyetik Sensör

Mıknatısların doğru konumda olduğunu bize bildirmek için bir kamış anahtarı seçtik. Kamış anahtarı, iki ferromanyetik kablonun neredeyse birbirine değdiği, cam kaplı bir sensördür. Sensöre doğru manyetik kuvvet ve yönde bir manyetik alan uygulayın ve bu iki ucun birbirine değmesine, elektriksel temas kurmasına ve devrenin tamamlanmasına neden olur.

Manyetik anahtar gösterildiği gibi konumlandırıldığında, yalnızca rotorun dönüşünün doğru kısmı sırasında temas kurar.

Adım 5: Son Devre - İyileştirildi

Basit indükleme anahtarı kurulumu kısa bir süre çalışsa da, hızlı bir şekilde sorunlarla karşılaştık. O kamış anahtardan çok fazla akım çekiyorduk ve iki kontağı birbirine kaynakladı. Bunun nedeni, esasen pilleri kısaltıyor olmamızdı.

Bu sorunu çözmek için bir transistör ekledik. Elektromıknatısın tüm akımının manyetik anahtardan geçmesini sağlamak yerine, transistörü açıp kapatmak için manyetik anahtarı kullandık, böylece akım bunun yerine transistörden geçer. Bir transistör, temelde biraz daha fazla akımı idare edebilen bir açma-kapama anahtarıdır.

Son kurulum ayrıca elektromıknatıstan geri akışı önlemek için bir diyot içerir. Buna, akımın transistörü kapattığında kızartmasını önleyen "Flyback Diyot" denir.

Adım 6: Koşmasını İzleyin

Elektromıknatısın dönüşün sadece küçük bir kısmında devreye girmesiyle rotor sürekli döner! Videoda kontrol edin.

Neler olup bittiğini görselleştirmeye yardımcı olmak için elektromıknatıs etkinleştirildiğinde yanan bir LED ekledik.

Tabloda, bobin boyunca ölçülen voltajı açıp kapatarak görebilirsiniz!