Índice:
- Etapa 1: Rotor DIY
- Etapa 2: Mexa-se
- Etapa 3: Eletroímã
- Etapa 4: sensor magnético
- Etapa 5: Circuito final - aprimorado
- Etapa 6: Assistir à execução
Vídeo: Motor DC sem escova: 6 etapas (com imagens)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38
Vamos fazer um motor elétrico que gira usando ímãs e fios de neodímio. Isso mostra como uma corrente elétrica é convertida em movimento.
Estamos construindo um motor DC sem escova primitivo. Não vai ganhar nenhum prêmio de eficiência ou design, mas gostamos de pensar que um exemplo simples torna mais fácil ver o que está acontecendo.
Materiais necessários:
- (2) ímãs de neodímio
-Rotor (usamos um rolamento 608ZZ)
-Fio magnético
- Parafuso de aço
-Breadboard
-Eletrônica - Interruptor Reed, transistor, diodo flyback, resistor 20ohm, LED, fonte de alimentação 6V DC. Usamos baterias 4AA em uma bateria
Etapa 1: Rotor DIY
A parte giratória de um motor elétrico é chamada de rotor. A maioria dos motores sem escova tem ímãs permanentes no rotor.
Nosso rotor gira graças a um rolamento 608ZZ preso a um lápis. Este rolamento é comumente usado em coisas como rodas de skate e spinners de fidget.
Colocamos dois ímãs de neodímio B442 de 1/4 "x 1/4" x 1/8 "B442 na borda externa do rolamento, afastados 180 graus um do outro. Ambos são orientados com os pólos norte voltados para fora. Isso é diferente da maioria Motores BLDC com pólos alternados voltados para fora, simplificando um pouco o nosso circuito eletrônico.
Etapa 2: Mexa-se
Como vamos fazer essa coisa girar? Poderíamos apenas mexer com o dedo, mas estamos procurando por um impulso magnético. Traga outro ímã próximo a um dos ímãs do rotor, com seu pólo norte voltado para o pólo norte do ímã do rotor. Isso fará com que os ímãs repelam ou empurrem, fazendo com que o rotor gire.
Se empurrarmos o ímã com força suficiente para girar o rotor até a metade, podemos fazer isso novamente para o próximo ímã. Se fôssemos rápidos, poderíamos continuar colocando o ímã perto e levando-o embora, girando o rotor continuamente.
É aí que entra a eletrônica. Precisamos criar um eletroímã que ligue e desligue, empurrando os ímãs do rotor.
Etapa 3: Eletroímã
Um eletroímã simples consiste em uma bobina de fio magnético enrolada em um núcleo de aço. Usamos fio magnético de cobre de bitola 24, fio simples, com isolamento fino de esmalte. Um parafuso se tornou o núcleo de aço.
Quando aplicamos uma voltagem a ele, ele se torna um ímã. Com o eletroímã posicionado corretamente, ele deve empurrar o ímã do rotor para longe. Agora, tudo o que precisamos fazer é ligá-lo e desligá-lo no momento certo.
Queremos ligar o eletroímã logo após um dos ímãs do rotor passar o parafuso, para empurrá-lo para longe. Depois de um pouco de deslocamento, digamos 30 graus ou mais, ele deve desligar. Como podemos fazer essa troca eletronicamente?
Etapa 4: sensor magnético
Escolhemos uma chave de palheta para nos dizer quando os ímãs estão na posição certa. Um switch reed é um sensor envolto em vidro, onde dois cabos ferromagnéticos estão quase se tocando. Aplique um campo magnético ao sensor com a força magnética e a direção corretas e isso fará com que esses dois condutores se toquem, fazendo contato elétrico e completando o circuito.
Com a chave reed posicionada conforme mostrado, ela faz contato apenas durante a parte correta da rotação do rotor.
Etapa 5: Circuito final - aprimorado
Embora a configuração simples do switch reed tenha funcionado brevemente, rapidamente encontramos problemas. Estávamos passando muita corrente por aquela chave de palheta e ela soldou os dois contatos. Isso porque estávamos essencialmente causando um curto-circuito nas baterias.
Para corrigir esse problema, adicionamos um transistor. Em vez de fazer com que toda a corrente do eletroímã passe pelo interruptor reed, usamos o interruptor reed para ativar e desativar o transistor, de forma que a corrente passe pelo transistor. Um transistor é basicamente uma chave liga-desliga que pode controlar um pouco mais de corrente.
A configuração final também inclui um diodo para evitar o refluxo do eletroímã. Isso é chamado de "Diodo Flyback", que evita que a corrente frite o transistor quando ele é desligado.
Etapa 6: Assistir à execução
Com o eletroímã ligado apenas por uma pequena parte da rotação, o rotor gira continuamente! Confira no vídeo.
Adicionamos um LED que acende quando o eletroímã é ativado para ajudar a visualizar o que está acontecendo.
No gráfico, você pode ver a tensão medida na bobina, ligando e desligando!
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