موتور بدون برس بدون پرینت سه بعدی: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

من این موتور را با استفاده از Fusion 360 برای نشان دادن موضوع موتور طراحی کردم ، بنابراین می خواستم یک موتور سریع اما منسجم بسازم. این قطعات موتور را به وضوح نشان می دهد ، بنابراین می توان از آن به عنوان مدلی از اصول اساسی کار موجود در موتور بدون برس استفاده کرد.

من دریافتم که هنگام تغذیه موتور با AA استاندارد ، به دلیل کاهش اصطکاک ، تنها با یک بلبرینگ بهتر کار می کند. هنگام استفاده از ولتاژ بالاتر ، بلبرینگ بالا به مرکز روتور کمک می کند و به آن اجازه می دهد تا به سرعتهای بیشتری برسد.

من موتور خود را با استفاده از منبع تغذیه DC تنظیم شده روی 1-12V و محدوده جریان 6A تغذیه کردم. 6.0A که روی صفحه نمایش منبع تغذیه نشان داده می شود ، معیاری برای جریان فعلی نیست ، بلکه محدودیت فعلی است. به دلیل مقاومت موجود در سیم پیچ های باریک موتور ، جریان واقعی بسیار کمتر از حد تعیین شده است. اگر می خواهید موتور مفیدتری با گشتاور بیشتر داشته باشید ، می توانید از سیم پیچ های ضخیم تر استفاده کنید.

در اینجا پیوند فایل های این پروژه وجود دارد:

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

نحوه کار: هنگامی که سیم پیچ فعال می شود ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که یک آهنربا را فشار می دهد یا می کشد. هنگامی که سیم پیچ دقیقاً در زمان مناسب تغذیه می شود ، آهنربا تحت فشار یا کشیده می شود و روتور می چرخد. زمان سیم پیچ با استفاده از سوئیچ نی تنظیم می شود: هنگامی که یک آهن ربا در نزدیکی سوئیچ نی قرار دارد ، دیگری در موقعیت مناسبی قرار دارد که توسط سیم پیچ تحت فشار یا کشش قرار می گیرد ، که به نوبه خود باعث چرخش روتور می شود.

ممکن است نامناسب به نظر برسد که این موتور را به دلیل سوئیچ نی ، موتور بدون برس می نامند ، اما سوئیچ نی را می توان با سنسور چسباندن جلوه Hall Hall و حتی برخی وسایل الکترونیکی کنترلی جایگزین کرد. به منظور حرکت موتور بدون محدودیت جریان ، این سنسور باید به پایه ترانزیستورهای دارلینگتون متصل شود. من یک سوئیچ نی را انتخاب کردم زیرا چند عدد در اطراف داشتم و نمی خواستم موتور را بیش از حد پیچیده کنم ، زیرا از آن برای نسخه ی نمایشی بر اساس اصول موتور بدون برس استفاده می کردم.

تفکیک نام فایل:

'rotor': این روتور است که برای چاپ به پشتیبانی نیاز دارد.

'پایه': خوب ، پایگاه!

'sensorMount': سوئیچ نی یا سنسور جلوه را روی پایه نصب می کند. این قسمت برای چاپ نیاز به پشتیبانی دارد.

'spool1' و 'spool2': هر کدام را چاپ کنید. اینها به طور کلی قرقره را برای ایجاد یک سیم پیچ تشکیل می دهند.

'switchMount': این قسمت اختیاری از سوئیچ عبور می کند تا در جای خود نگه داشته شود.

** موتور را می توان به دو طریق پیکربندی کرد: با یک AA یا منبع ولتاژ پایین دیگر ، موتور بدون اتصال بلبرینگ بالا به خوبی کار می کند. در حقیقت ، حتی در صورت چرخش سریع ، موتور نیازی به پایه یاتاقان بالا و پایین ندارد.

'lowerBearingMountONLY': این سواری است که باید از آن استفاده کنید اگر فقط می خواهید از یک بلبرینگ برای کاهش اصطکاک استفاده کنید.

'lowerBearingMount' و 'aboveBearingMount': اینها پایه هایی هستند که باید در صورت استفاده از دو بلبرینگ برای افزایش ثبات و تعادل از آنها استفاده کنید.

*من مسئول هیچگونه صدمه یا خسارت به اموال ناشی از پیروی از این دستورالعمل نیستم. اگر آهنرباهای چرخان به درستی محکم نشده باشند ممکن است خطری برای شما و محیط اطراف شما ایجاد کنند.

تدارکات:

1. چاپگر سه بعدی یا دسترسی به چاپگر سه بعدی (نیازی به رشته مغناطیسی خاصی نیست)

2. آهنربای نئودیمیوم دایره ای 2 ⌀ 12 ⌀ 5 میلی متر

3. سیم مسی فعال شده. من از گیج 26 پوند استفاده کردم ، اما پیشنهاد می کنم برای اندازه گیری گشتاور و سرعت متفاوت با دستگاه های مختلف آزمایش کنید. سیم ضخیم تر باید اجازه دهد جریان بیشتری جریان یابد و اغلب منجر به موتور با گشتاور بیشتر و کشش جریان بیشتر ، اما kV کمتر می شود. سیم نازک باید برعکس ویژگیهای فوق باشد. به یاد داشته باشید: هرچه عدد سیم سنج بیشتر باشد ، سیم نازک تر است.

4. سیم سیلیکون 14 گیج

5. 1or2x بلبرینگ 608 بدون افزایش/ بدون مهر و موم (اندازه ای که در فیجت اسپینر یافت می شود)

6. سوئیچ نی یا سنسور سالن آستانه

مرحله 1: ساخت سیم پیچ

'spool1' و 'spool2' را به هم بچسبانید تا یک قرقره ایجاد شود. با استفاده از سیم مسی میناکاری شده ، یک سیم پیچ روی قرقره ایجاد کنید تا 3 میلی متر زیر لبه ها برسد. دو سر سیم را به طول چند اینچ برای استفاده های بعدی نگه دارید.

مرحله 2: مونتاژ روتور

آهنرباهای دایره ای 12 میلی متر مربعی به ضخامت 5 میلی متر را در روتور فشار دهید و از مقدار زیادی چسب استفاده کنید. با بازرسی بیشتر موتور پس از انفجار (به فیلم مقدمه مراجعه کنید) ، متوجه شدم که نیروهای گریز از مرکز بالا باعث خروج یک آهنربا و عدم تعادل روتور می شود. بستن نوار برقی دور روتور برای ایمن سازی آهن ربا ایده بدی نخواهد بود. پس از ایمن سازی آهنرباها ، تناسب محورهای روتور در یاتاقان ها را آزمایش کنید. اگر تناسب بیش از حد شل است ، نوار برقی را دور شفت ها بپیچید تا تناسب آن محکم شود.

اگر نیاز به تعادل روتور دارید ، پیشنهاد می کنم از مقدار کمی خاک رس به سمت روشن تر استفاده کنید یا مقداری پلاستیک را از طرف سنگین تر بکشید.

مرحله 3: سوئیچ را نصب کنید

'switchMount' به سادگی در بالای سوئیچ می چرخد و با چسب محکم می شود. سوئیچ اختیاری است اما مفید است.

مرحله 4: نصب سیم پیچ

سیم پیچ را به دو شکاف در پایه بکشید و با چسب محکم کنید. جهت گیری مهم نیست ، زیرا هنگام سیم کشی می توانیم قطبیت را تغییر دهیم.

مرحله 5: نصب روتور

تناسب یاتاقانهای 608 را در "lowerBearingMount" آزمایش کنید. اگر خیلی شل است ، مقداری نوار را دور آن بپیچید تا محکم شود.

'lowBearingMount' یا 'lowBearingMountONLY' باید 4 میلی متر در سمت راست سیم پیچ (از دید رو به روی سوئیچ) چسبانده شود. طرف قسمتی که رو به روی تخت چاپ شده است باید با پایه چسبانده شود. مطمئن شوید که از چسب با استحکام بالا استفاده می کنید زیرا وقتی چسب را به راحتی چسباندم جدا شد (به فیلم مقدمه مراجعه کنید).

اگر تا به حال این کار را نکرده اید ، بلبرینگ را روی پایه آن فشار دهید و سپس روتور را به بلبرینگ فشار دهید:

اگر از یاتاقان استفاده می کنید ، طرف روتور را که در حین چاپ به سمت بلبرینگ رو به بالا بود (مطابق تصویر بالا) فشار دهید

اگر از دو بلبرینگ استفاده می کنید ، بلبرینگ دوم را در "aboveBearingMount" فشار دهید و آن را به "LowBearingMount" بچسبانید. مطمئن شوید که این کار را بعد از اینکه روتور را با طرفی که در هنگام چاپ رو به پایین نصب شده است ، به پایین نصب کرده اید (آن را برعکس نکنید).

مرحله 6: نصب سنسور

می توانید از یک سنسور جلوه آستانه که هنگام نزدیک شدن آهنربا یا سوئیچ نی روشن می شود ، استفاده کنید. من از سوئیچ نی استفاده کردم زیرا چند عدد داشتم ، اما سنسور جلوه سالن نیز باید کار کند (احتمالاً به ترانزیستور نیاز دارد).

سوئیچ نی را روی 'sensorMount' چسباندم و پایه 45 درجه را به سیم پیچ چسباندم. اگر می خواهید زمان بندی را برای بهینه سازی عملکرد موتور در جهت خاصی پیش ببرید ، می توانید این کار را با کمی بزرگتر یا کمتر شدن موقعیت سنسور از 45 درجه انجام دهید. باید به اندازه کافی از روتور فاصله داشته باشد تا بتواند آهن ربا را آزاد کند. تصاویر بالا را مشاهده کنید.

مرحله 7: سیم کشی کنید

Reed Switch: یک سیم را از سیم پیچ به سیم سیاه از سوئیچ وصل کنید و سپس سیم دیگر را از سیم پیچ به بالای کلید نی وصل کنید. بعد ، قسمت پایینی سوئیچ نی را به سیم 12 AWG وصل کنید که به منبع تغذیه شما می رود. سیم قرمز سوئیچ نیز به منبع تغذیه شما می رود.

قطبیت اهمیتی ندارد زیرا اگر قطبیت برعکس شود موتور به سادگی در جهت مخالف می چرخد.

به جای استفاده از سوئیچ نی ، می توانید از سنسور سالن و آردوینو برای رانندگی موتور استفاده کنید ، اما من چند کلید نی در اطراف داشتم و نمی خواستم موتور را برای استفاده در نمایشی بیش از حد پیچیده کنم.