Motor Berus Tanpa Cetakan 3D: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Saya merancang motor ini menggunakan Fusion 360 untuk demonstrasi mengenai topik motor, jadi saya mahu membuat motor yang pantas tetapi koheren. Ia dengan jelas menunjukkan bahagian motor, sehingga dapat digunakan sebagai model prinsip kerja asas yang terdapat pada motor tanpa berus.

Saya dapati bahawa semasa menghidupkan motor dengan AA standard, ia berfungsi dengan hanya satu galas kerana geseran yang menurun. Semasa menggunakan voltan yang lebih tinggi, galas atas membantu memusatkan rotor dan membiarkannya mencapai kelajuan yang lebih tinggi.

Saya menghidupkan motor saya dengan menggunakan bekalan kuasa DC hingga 1-12V dan had semasa 6A. 6.0A yang digambarkan di skrin bekalan kuasa bukan ukuran undian semasa, melainkan had semasa. Kerana rintangan yang terdapat pada belitan motor tolok nipis, tarikan arus sebenar jauh lebih rendah daripada had yang ditetapkan. Sekiranya anda mahukan motor yang lebih berguna, dengan lebih banyak tork, anda boleh mencuba menggunakan belitan tolok yang lebih tebal.

Berikut adalah pautan ke fail untuk projek ini:

www.dropbox.com/sh/8vebwqiwwc8tzwm/AAAcG_RHluX8c6uigPLOJPYza?dl=0

Cara kerjanya: Apabila diberi tenaga, gegelung menghasilkan medan magnet yang mendorong atau menarik magnet. Apabila gegelung diaktifkan pada waktu yang tepat, magnet didorong atau ditarik, dan rotor berputar. Gegelung dihitung dengan menggunakan suis buluh: Apabila satu magnet berada di dekat suis buluh, yang lain berada pada posisi yang tepat untuk didorong atau ditarik oleh gegelung, yang pada gilirannya menyebabkan pemutar berputar.

Nampaknya tidak wajar menyebutnya motor tanpa berus kerana suis reed, tetapi suis buluh dapat diganti dengan sensor Hall Effect yang terkunci dan bahkan beberapa elektronik kawalan. Untuk menggerakkan motor tanpa had semasa, sensor ini harus menyambung ke dasar transistor Darlington Pair. Saya memilih suis buluh kerana saya mempunyai beberapa alat dan tidak mahu terlalu rumit motor, kerana saya menggunakannya untuk demo mengenai prinsip-prinsip motor tanpa berus.

Pecahan Nama Fail:

'rotor': Ini adalah rotor yang memerlukan sokongan untuk mencetak.

'base': Baiklah, asasnya!

'sensorMount': Pasang suis buluh atau sensor kesan ruang ke pangkalan. Bahagian ini memerlukan sokongan untuk mencetak.

'spool1' dan 'spool2': Cetak masing-masing; Ini secara kolektif membentuk kili untuk membuat gegelung.

'switchMount': Bahagian pilihan ini melepasi suis untuk menahannya di tempat.

** Motor dapat dikonfigurasikan dalam dua cara: Dengan AA atau sumber voltan rendah yang lain, motor berfungsi dengan baik tanpa pelekap galas atas. Sebenarnya, walaupun berputar dengan cepat, motor tidak memerlukan dudukan galas atas dan bawah.

'lowerBearingMountONLY': Ini adalah pelekap yang harus anda gunakan jika anda hanya mahu menggunakan satu galas untuk penurunan geseran.

'lowerBearingMount' dan 'upperBearingMount': Ini adalah pelekap yang harus anda gunakan jika anda memilih untuk menggunakan dua galas untuk peningkatan kestabilan dan keseimbangan.

* Saya tidak bertanggungjawab atas sebarang kecederaan atau kerosakan harta benda yang mungkin disebabkan oleh mengikuti Arahan ini. Sekiranya tidak dilindungi dengan betul, magnet berputar boleh mendatangkan risiko kepada anda dan persekitaran anda.

Bekalan:

1. pencetak 3d atau akses ke pencetak 3d (tidak diperlukan filamen magnet khas)

2. Magnet neodymium bulat 2x 12⌀ x 5mm

3. wayar tembaga diaktifkan. Saya menggunakan ~ 26 tolok, tetapi saya cadangkan untuk bereksperimen dengan tolok yang berbeza untuk mendapatkan jumlah tork dan kelajuan yang berbeza; Kawat yang lebih tebal membolehkan arus lebih banyak mengalir dan sering menghasilkan motor dengan daya kilas yang lebih banyak dan tarikan arus yang lebih tinggi, tetapi kV yang lebih rendah. Kawat yang lebih nipis akan menghasilkan kebalikan dari sifat yang disebutkan di atas. Ingat: Semakin tinggi bilangan tolok wayar, semakin nipis wayar.

4. ~ wayar silikon 14 tolok

5. 1or2x Galas bebola 608 yang tidak dilekatkan / tidak ditutup (ukuran yang sama seperti yang terdapat pada pemintal fidget)

6. Suis reed atau sensor dewan ambang

Langkah 1: Membuat gegelung

Lekatkan 'spool1' dan 'spool2' bersama-sama untuk membuat spool. Dengan menggunakan dawai tembaga enamel, buat gegelung pada kili sehingga ~ 3mm di bawah tepi. Simpan kedua hujung wayar beberapa inci panjang untuk digunakan kemudian.

Langkah 2: Memasang Rotor

Tekan magnet bulat 12mm⌀ hingga 5mm ke dalam rotor dan gunakan gam yang banyak. Setelah pemeriksaan lebih lanjut mengenai letupan motor saya (lihat video intro), saya mendapat tahu bahawa daya sentrifugal yang tinggi menyebabkan satu magnet terbang dan tidak seimbang pemutarnya. Membungkus pita elektrik di sekitar rotor untuk mengamankan magnet tidak akan menjadi idea yang buruk. Setelah mengikat magnet, uji kesesuaian poros pemutar pada galas. Sekiranya pemasangan terlalu longgar, bungkus pita elektrik di sekitar batang sehingga pemasangannya sesuai.

Sekiranya anda perlu mengimbangkan rotor, saya sarankan menggunakan sedikit tanah liat ke sisi yang lebih ringan, atau membuang plastik dari sisi yang lebih berat.

Langkah 3: Memasang Suis

'SwitchMount' hanya bergerak di bahagian atas suis dan dilindungi dengan gam. Suis adalah pilihan tetapi berguna.

Langkah 4: Memasang Gegelung

Luncurkan gegelung ke dalam dua slot di dasar dan selamatkan dengan gam. Orientasi tidak menjadi masalah, kerana kita dapat mengubah kekutuban ketika kita memasangnya.

Langkah 5: Memasang Rotor

Uji kesesuaian 608 galas di 'lowerBearingMount'. Sekiranya terlalu longgar, bungkus sedikit pita di sekelilingnya sehingga terpasang dengan selesa.

'LowerBearingMount' atau 'lowerBearingMountONLY' hendaklah dilekatkan 4mm di sebelah kanan gegelung (dari perspektif menghadap suis). Bahagian bahagian yang dicetak menghadap tempat tidur cetak hendaklah dilekatkan menyentuh pangkal. Pastikan menggunakan pelekat berkekuatan tinggi kerana tambang meleleh ketika saya melekatkannya secara longgar (lihat video di intro).

Sekiranya anda belum melakukannya, tekan galas ke dudukannya dan kemudian tekan pemutar ke dalam galas:

Sekiranya anda menggunakan satu bantalan tekan sisi rotor yang menghadap ke atas semasa mencetak ke dalam galas (balikkan) seperti gambar di atas

Sekiranya anda menggunakan dua galas, tekan galas kedua ke 'upperBearingMount', dan lekatkan ke 'lowerBearingMount'. Pastikan untuk melakukan ini SELEPAS anda memasang rotor dengan sisi yang menghadap ke bawah semasa mencetak, turun (jangan terbalik).

Langkah 6: Memasang Sensor

Anda boleh menggunakan sensor kesan ambang pintu yang menyala ketika magnet berada dekat atau suis buluh. Saya menggunakan suis reed kerana saya mempunyai beberapa, tetapi sensor kesan ruang juga harus berfungsi (mungkin memerlukan transistor).

Saya mengetuk suis buluh ke 'sensorMount' dan menempelkan pemasangan 45 ° ke gegelung. Sekiranya anda ingin memajukan masa untuk mengoptimumkan prestasi motor ke arah tertentu, anda boleh melakukannya dengan menjadikan kedudukan sensor sedikit lebih besar atau kurang dari 45 °. Ia harus dijauhkan dari rotor cukup untuk membolehkan pelepasan magnet. Lihat gambar di atas.

Langkah 7: Memasangnya

Reed Switch: Sambungkan satu wayar dari gegelung ke wayar hitam dari suis, dan kemudian pasangkan wayar lain dari gegelung ke bahagian atas suis buluh. Seterusnya, pasangkan bahagian bawah suis alang ke wayar 12 AWG yang akan menuju ke sumber kuasa anda. Kawat merah dari suis juga akan masuk ke sumber kuasa anda.

Polariti tidak menjadi masalah kerana motor hanya akan berputar ke arah yang berlawanan jika kekutuban terbalik.

Anda boleh menggunakan sensor dewan dan Arduino untuk menggerakkan motor daripada menggunakan suis buluh, tetapi saya mempunyai beberapa suis buluh di sekitar, dan tidak mahu terlalu rumit motor kerana saya menggunakannya untuk demo.