Børsteløs DC -motor: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

La oss lage en elektrisk motor som snurrer ved hjelp av neodymmagneter og wire. Dette viser hvordan en elektrisk strøm omdannes til bevegelse.

Vi bygger en primitiv børsteløs likestrømsmotor. Det kommer ikke til å vinne noen effektivitets- eller designpriser, men vi liker å tro at et enkelt eksempel gjør det lettere å se hva som skjer.

Materialer som trengs:

-(2) neodymmagneter

-Rotor (vi brukte et 608ZZ -lager)

-Magnetisk ledning

-Stålbolt

-Brødbrett

-Elektronikk - Reed -bryter, transistor, tilbakestillingsdiode, 20ohm motstand, LED, 6V DC strømforsyning. Vi brukte 4AA batterier i en batteripakke

Trinn 1: DIY Rotor

Den roterende delen av en elektrisk motor kalles rotoren. De fleste børsteløse motorer har permanente magneter på rotoren.

Rotoren vår snurrer takket være et 608ZZ -lager som sitter fast på en blyant. Dette lageret brukes ofte i ting som skateboardhjul og fidget -spinnere.

Vi stakk to 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 neodymmagneter på lagerets ytre kant, 180 grader fra hverandre. Begge er orientert med nordpolene vendt ut. Dette er annerledes enn de fleste BLDC -motorer som har vekslende poler vendt ut. Denne forenklingen gjorde vår elektroniske krets litt lettere.

Trinn 2: Beveg deg

Hvordan får vi denne tingen til å snurre? Vi kan bare snu den med fingeren, men vi leter etter et magnetisk trykk. Ta en ny magnet i nærheten av en av rotormagnetene, med den nordpolen vendt mot nordpolen til rotormagneten. Dette vil føre til at magnetene frastøter eller skyver, og stiller rotoren rundt.

Hvis vi skyver på magneten hardt nok til å rotere rotoren halvveis rundt, kan vi gjøre det igjen til neste magnet. Hvis vi var raske nok, kunne vi fortsette å sette magneten nær og ta den bort, og rotere rotoren kontinuerlig.

Det er her elektronikken kommer inn. Vi må lage en elektromagnet som slår seg av og skyver rotormagnetene.

Trinn 3: Elektromagnet

En enkel elektromagnet består av en spole med magnettråd viklet rundt en stålkjerne. Vi brukte 24 gauge, enkeltstrenget kobbermagnettråd med tynn emaljeisolasjon. En bolt ble stålkjernen.

Når vi bruker en spenning på den, blir den til en magnet. Med elektromagneten plassert helt riktig, bør den skyve rotormagneten bort. Alt vi trenger å gjøre er å slå den på og av i akkurat det riktige øyeblikket.

Vi ønsker å slå på elektromagneten like etter at en av rotormagneten passerer bolten, for å skyve den bort. Etter litt reise, si 30 grader eller så, bør den slå seg av igjen. Hvordan kan vi gjøre dette bytte elektronisk?

Trinn 4: Magnetisk sensor

Vi valgte en sivbryter for å fortelle oss når magnetene er i riktig posisjon. En sivbryter er en sensor med glass, der to ferromagnetiske ledninger nesten berører hverandre. Påfør et magnetfelt på sensoren med akkurat den riktige magnetiske styrken og retningen, og det får disse to ledningene til å berøre hverandre, få elektrisk kontakt og fullføre kretsen.

Med sivbryteren plassert som vist, tar den bare kontakt under den riktige delen av rotoren.

Trinn 5: Sluttkrets - Forbedret

Mens det enkle reed switch -oppsettet fungerte kort, fikk vi raskt problemer. Vi kjørte mye strøm gjennom den sivbryteren, og den sveiset de to kontaktene sammen. Dette er fordi vi i hovedsak skulle kortslutte batteriene.

For å fikse dette problemet, la vi til en transistor. I stedet for å la all elektromagnetens strøm gå gjennom sivbryteren, brukte vi sivbryteren til å slå transistoren på og av, så strømmen går gjennom transistoren i stedet. En transistor er i utgangspunktet en av / på-bryter som kan håndtere litt mer strøm.

Det endelige oppsettet inkluderer også en diode for å forhindre tilbakestrømning fra elektromagneten. Dette kalles en "Flyback Diode", som forhindrer at strømmen steker transistoren når den slås av.

Trinn 6: Watch It Run

Med elektromagneten slått på bare gjennom en liten del av rotasjonen, roterer rotoren kontinuerlig! Sjekk det ut i videoen.

Vi la til en LED som lyser når elektromagneten aktiveres for å visualisere hva som skjer.

I diagrammet kan du se den målte spenningen over spolen, slå seg på og av!