Motor fără perii cu ajutorul filetului fidget

La fel ca nebunia pentru Pokémon Du-te de nicăieri, spinner-urile au devenit populare și a devenit mai multă tendință să te întorci printre degete. Dar în ultima vreme oamenii (inclusiv eu) s-au plictisit în cele din urmă și, prin urmare, în acest proiect ne-am permis să aducem un nou scop pentru fidget spinner construind un motor simplu folosind Fidget Spinner. Cu acest circuit, veți putea face ca spinner-ul să se rotească pentru totdeauna cu ajutorul fizicii de bază și să nu vă faceți griji că îl aveți inactiv în vreun colț al camerei. De asemenea, veți afla elementele de bază ale modului în care funcționează un motor DC fără perii, deoarece conceptul pe care îl folosim aici este același cu cel folosit în celebrele motoare BLDC. Sună destul de interesant ??? Să începem…

Materiale necesare:

1. Fidget Spinner
2. Electromagnet de 12V
3. Magneți de neodim
4. Adaptor 12V DC
5. 7805 Regulator de tensiune
6. 1N4007 Diodă
7. Rezistoare (1K și 10K)
8. LED
9. Senzor Hall (US1881)
10. Conectarea firelor
11. Breadboard
12. Aranjament pentru a ține filatorul și electromagnetul

Cum se face ca Fidget Spinner să se rotească la nesfârșit?

Acest proiect este simplu și ușor de construit dacă înțelegeți conceptul din spatele funcționării sale, despre care vom discuta acum. Așa cum am spus mai devreme, vom folosi același concept care este utilizat în motoarele BLDC. Motoarele BLDC sunt foarte renumite și își găsesc aplicația vitală în Drones, îngrijiri RC și în principal în vehicule electrice. Aceste motoare folosesc senzori de hală în loc de perii normale, de unde și numele iconic Motor fără perii DC. Nu vreau să mă adânc prea mult în funcționarea sa, dar aici vă explic pe scurt cum funcționează motorul BLDC. În motorul BLDC (tip butuc), statorul ar înfășura care formează electromagnetul, iar rotorul va avea magneți permanenți. Un senzor numit senzor de hală este folosit pentru a detecta polaritatea magnetului care este opusă electromagnetului și pentru a utiliza acele informații pentru a declanșa electromagnetul cu aceeași polaritate. După cum știm, cum ar fi polii se resping și, prin urmare, electromagnetul va împinge magnetul permanent departe, provocând rotirea acestuia. Această secvență va fi repetată și senzorul de hală va citi polaritatea magneților și va declanșa electromagnetul într-un mod ordonat pentru a menține rotorul rotit.

Acum, venind la proiectul nostru de a transforma un Fidget Spinner în motor fără perii. Aici, spinner-ul fidget este Rotorul. Deoarece un spinner normal nu are niciun magnet, ar trebui să fixăm magneți pe spinnerul fidget. Asigurați-vă că utilizați numai magneți de neodim și, de asemenea, asigurați-vă că toți magneții orientați în sus sau de același pol. Puteți face acest lucru folosind un alt magnet, filatorul meu avea o piesă de metal la capăt și, prin urmare, a fost ușor să lipiți magneții și arăta așa mai jos. De asemenea, am scos carcasa centrală pentru a expune rulmentul cu bile.

Rotorul este acum gata cu magneți, următoarea avem nevoie de un electromagnet care urmează să fie plasate direct sub calea de magneți, astfel încât să putem respinge magneți. Al meu este un electromagnet de 12V, alimentați-l și aduceți-l aproape de toți magneții pentru a vă asigura că se ondulează reciproc. Acum trebuie să simțim când magnetul este deasupra electromagnetului și îl declanșăm abia atunci. Odată ce magnetul este ondulat, ar trebui să oprim electromagnetul pentru ca spinner-ul să se rotească liber și să-l pornim din nou atunci când experimentează un magneți de neodim deasupra acestuia și așa veți obține un spinner fidget care se rotește pentru fiecare detectare. Această detectare și declanșare poate fi realizată folosind circuitul de mai jos.

Schema și explicația circuitului:

Schema completă a circuitului pentru Fidget Spinner Motor Project este dată mai jos, responsabilitatea fiecărei componente din circuit este explicată mai jos.

Adaptor 12V DC: necesitatea de 12V în acest proiect este că electromagnetul funcționează numai cu 12V. De asemenea, consumă aproximativ 330mA curreant și, prin urmare, am ales ca sursă de alimentare un adaptor de 12V 1A DC.

Regulator de tensiune 7805: Sursa pentru acest proiect este de 12V, dar avem nevoie de un 5V reglementat pentru senzorul Hall și modulul L293D, prin urmare, folosim un 7805 pentru a converti 12V la 5V.

Driver motor L293D: Așa cum am spus mai devreme, trebuie să pornim și să oprim electromagnetul rapid pe baza poziției magnetului pe spinner. Un L293D este utilizat în mod normal pentru acționarea motoarelor, dar poate fi utilizat și în aplicația noastră pentru acționarea electromagnetului. Prinde intrarea de la senzorul de hol și pe baza acelei intrări pornește sau oprește electromagnetul. Vom folosi un singur electromagnet și, prin urmare, cealaltă secțiune este lăsată liberă.

Senzor de hală : Senzorul de hală este utilizat pentru a verifica dacă magnetul este direct deasupra electromagnetului, doar dacă este acolo, acesta va energiza electromagnetul prin L293D; altfel, electromagnetul va fi oprit. Aflați mai multe despre senzorul Hall și interfața acestuia cu Arduino.

Rezistor 10k: Rezistorul 10K este utilizat pentru a trage pinul de ieșire al senzorului Hall, acest rezistor este obligatoriu, altfel pinul de ieșire al senzorului va fi lăsat plutitor.

Rezistor 1K și LED: Rezistorul în combinație cu LED este utilizat pentru a indica dacă senzorul de hol detectează sau nu magnetul. Dacă magnetul este detectat, LED-ul se va stinge, altfel va rămâne aprins. Puteți verifica acest lucru în videoclipul de mai jos.

Diodă: Dioda este doar o diodă cu roată liberă care protejează L293D de curentul invers al electromagnetului datorită naturii sale inductive. Este opțional să utilizați acest lucru dacă îl testați pentru o perioadă scurtă de timp.

Condensatoare (C1 și C2): Condensatoarele C1 și C2 sunt condensatoare de netezire care vor permite să curgă numai curent continuu pur, deoarece acestea vor permite ca AC să treacă prin sol. Aceste condensatoare sunt, de asemenea, opționale.

Odată ce ați terminat cu circuitul, plasați senzorul holului puțin deasupra electromagnetului și apoi plasați dispozitivul dvs. de centrifugare peste electromagnet menținând un spațiu minim de aer. Am folosit un șurub filetat și o piuliță pentru a face aranjamentul necesar, puteți utiliza propria metodă. Al meu arată cam așa mai jos.

Să învârtim filatorul Fidget:

Odată ce sunteți gata cu circuitul și ați aranjat spinnerul așa cum se arată deasupra timpului pentru a vedea spinnerul dvs. fidget ca BLCD Motor. Doar dă-i spinnerului o apăsare inițială și o vei roti pentru totdeauna, așa cum se arată în videoclipul de mai jos.

Dacă nu funcționează așa cum era de așteptat, utilizați LED-ul din circuit pentru a verifica dacă senzorul de hol funcționează și, de asemenea, verificați dacă electromagnetul este alimentat și deconectat corect. De asemenea, asigurați-vă că partea dreaptă a senzorului de hol este orientată în sus și că magneții au, de asemenea, aceeași polaritate descrisă anterior. Viteza filatorului depinde de poziția senzorului de hol și de distanța spațiului de aer. Puteți experimenta cu senzorul de hol și puteți verifica în ce poziție obțineți viteza maximă.

Sper că ați înțeles proiectul și v-a plăcut să construiți ceva similar. Dacă aveți vreo problemă în obținerea acestei lucrări, folosiți secțiunea de comentarii pentru a posta problema dvs. sau utilizați forumul pentru mai mult ajutor tehnic. Rămâneți creativi și ne vom întâlni în proiectul următor, până atunci fericiți filare.