„Pasidaryk pats“ variklis be šepetėlių, naudodamas judesio verpiklį

Kaip ir „Pokémon Go“ pamišimas iš niekur, populiarūs spiningautojai išpopuliarėjo ir tapo labiau tendencija, kad vienas iš šių besisukdavo tarp pirštų. Tačiau pastaruoju metu žmonėms (įskaitant ir mane) tai ilgainiui nuobodžiavo, todėl šiame projekte leiskite mums pareikšti naują tikslą sukti sukimui sukūrus paprastą variklį naudojant „Fidget Spinner“. Naudodamiesi šia grandine, jūs galėsite priversti fidget suktuką amžinai suktis naudodamiesi pagrindine fizika ir nesijaudinti, kad jis veiktų tuščiąja eiga kažkuriame jūsų kambario kampe. Jūs taip pat sužinosite, kaip veikia nuolatinės srovės variklis be šepetėlių, nes čia naudojama koncepcija yra tokia pati, kokia naudojama garsiuose BLDC varikliuose. Skamba pakankamai įdomiai ??? Pradėkime…

Reikalingos medžiagos:

1. „Fidget Spinner“
2. 12 V elektromagnetas
3. Neodimio magnetai
4. 12 V nuolatinės srovės adapteris
5. 7805 Įtampos reguliatorius
6. 1N4007 Diodas
7. Rezistoriai (1K ir 10K)
8. LED
9. „Hall“ jutiklis (US1881)
10. Jungiamieji laidai
11. Bandomoji Lenta
12. Susitarimas laikyti suktuką ir elektromagnetą

Kaip priversti „Fidget Spinner“ suktis neribotą laiką?

Šis projektas yra paprastas ir lengvai pastatomas, jei suprantate jo veikimo koncepciją, kurią dabar aptarsime. Taigi, kaip minėjome anksčiau, naudosime tą pačią koncepciją, kuri naudojama BLDC varikliuose. BLDC varikliai yra labai garsūs ir labai svarbūs „Drones“, „RC“ automobiliams ir daugiausia elektrinėms transporto priemonėms. Šiuose varikliuose vietoj įprastų šepečių naudojami salės jutikliai, todėl šis simbolinis pavadinimas yra „Brushless DC“ variklis. Nenoriu pernelyg gilintis į jo veikimą, bet čia trumpai paaiškinu, kaip veikia BLDC variklis. BLDC (stebulės tipo) variklyje statorius suktų apvijas, kurios sudaro elektromagnetą, o rotorius turės nuolatinius magnetus. Jutiklis, vadinamas „Hall“ jutikliu, naudojamas magnetui, kuris yra priešingas elektromagnetui, poliškumui pajusti ir naudoja tą informaciją, kad elektromagnetą suaktyvintų tuo pačiu poliškumu. Kaip žinome, kaip stulpai atstumia, taigi elektromagnetas atstums nuolatinį magnetą, sukdamas jį. Ši seka bus pakartota, o salės jutiklis nuskaitys magnetų poliškumą ir įjungs elektromagnetą tvarkingai, kad rotorius išliktų sukamas.

Dabar, atėjęs prie mūsų projekto „Fidget Spinner“ pavertimas varikliu be šepetėlių. Čia jaudinantis suktukas yra rotorius. Kadangi įprastas jaudinantis suktukas neturi jokio magneto, mes turėtume pritvirtinti magnetus prie suktuko suktuko. Įsitikinkite, kad naudojate tik neodimio magnetus, taip pat įsitikinkite, kad visi magnetai yra nukreipti į viršų arba yra to paties poliaus. Tai galite padaryti naudodami kitą magnetą, mano suktuko gale buvo metalinis gabalas, todėl magnetus buvo lengva priklijuoti, ir jis atrodė taip žemiau. Taip pat nuėmiau centrinį korpusą, kad atidengčiau rutulinį guolį.

Rotoriaus dabar pasirengusi su magnetais, šalia turime elektromagnetą būti dedamas tiesiai po magnetai keliu, kad galėtume atremti magnetus. Mano yra 12 V elektromagnetas, maitinkite savo ir priartinkite jį prie visų savo magnetų, kad įsitikintumėte, jog jie banguoja vienas kitą. Dabar turime pajusti, kada magnetas yra virš elektromagneto, ir jį paleisti tik tada. Kai magnetas bus banguotas, turėtume išjungti elektromagnetą, kad fidgetinis suktukas laisvai suktųsi, ir vėl įjunkite elektromagnetą, kai jis patiria virš jo neodimio magnetus, ir taip gausite švelnų suktuką, kuris sukasi kiekvienam aptikimui. Šį aptikimą ir suveikimą galima pasiekti naudojant žemiau pateiktą grandinę.

Grandinės schema ir paaiškinimas:

Visa „ Fidget Spinner“ variklio projekto grandinės schema pateikta žemiau, toliau paaiškinta kiekvieno grandinės komponento atsakomybė.

12 V nuolatinės srovės adapteris: 12 V poreikis šiame projekte yra tas, kad „Electromagnet“ veikia tik su 12 V įtampa. Jis taip pat sunaudoja apie 330mA, todėl maitinimo šaltiniu pasirinkau 12V 1A nuolatinės srovės adapterį.

7805 įtampos reguliatorius: Šio projekto šaltinis yra 12 V, bet mums reikia reguliuojamo 5 V Hall jutikliui ir L293D moduliui, todėl mes naudojame 7805, kad 12V konvertuotume į 5V.

L293D variklio tvarkyklė: Kaip sakyta anksčiau, mes turime greitai įjungti ir išjungti elektromagnetą, atsižvelgdami į magneto padėtį ant jaudinamo suktuko. L293D paprastai naudojamas varikliams vairuoti, tačiau jis taip pat gali būti naudojamas mūsų programoje vairuojant elektromagnetą. Jis ima įėjimą iš salės jutiklio ir, remdamasis tuo įėjimu, įjungia arba išjungia elektromagnetą. Mes naudosime tik vieną elektromagnetą, todėl kitas skyrius bus laisvas.

„Hall“ jutiklis: „Hall“ jutiklis naudojamas patikrinti, ar magnetas yra tiesiai ant elektromagneto viršaus, tik jei jis yra, jis įjungs elektromagnetą per L293D; kitaip elektromagnetas bus išjungtas. Sužinokite daugiau apie „Hall“ jutiklį ir jo sąsają su „Arduino“.

Rezistorius 10k: 10K rezistorius naudojamas aukštam „Hall“ jutiklio išvesties kaiščiui traukti, šis rezistorius yra privalomas, nes jutiklio išvesties kaiščių valia liks plūduriuojanti.

Rezistorius 1K ir šviesos diodas: rezistorius kartu su šviesos diodais naudojamas nurodyti, ar salės jutiklis aptinka magnetą, ar ne. Jei bus aptiktas magnetas, šviesos diodas išsijungs, nes jis liks. Tai galite patikrinti toliau pateiktame vaizdo įraše.

Diodas: diodas yra tik laisvai judantis diodas, apsaugantis L293D nuo atvirkštinės elektromagneto srovės dėl jo indukcinio pobūdžio. Tai naudoti nebūtina, jei bandote trumpą laiką.

Kondensatoriai (C1 ir C2): C1 ir C2 kondensatoriai yra lyginimo kondensatoriai, leidžiantys per jį tekėti tik grynajai nuolatinei srovei, nes jie leis kintamajai srovei praeiti per žemę. Šie kondensatoriai taip pat yra neprivalomi.

Kai baigsite savo grandinės salės jutiklį šiek tiek virš elektromagneto, tada padėkite savo jaudinamą suktuką virš elektromagneto, išlaikant minimalų oro tarpą. Aš naudoju srieginį varžtą ir veržlę, kad atlikčiau reikiamą išdėstymą, kurį galite naudoti savo metodu. Mano žemiau atrodo maždaug taip.

Sukime „Fidget Spinner“:

Kai būsite pasirengę grandinei ir sutvarkysite suktuką, kaip parodyta aukščiau, kad jūsų laikas atrodytų, kaip jūsų BLCD variklis. Tiesiog darykite suktuką pradiniu paspaudimu ir turėsite jį amžinai sukti, kaip parodyta toliau pateiktame vaizdo įraše.

Jei jis neveikia taip, kaip tikėtasi, naudokite grandinės šviesos diodą, kad patikrintumėte, ar salės jutiklis veikia, taip pat patikrinkite, ar elektromagnetas tinkamai įjungtas ir išjungtas. Taip pat įsitikinkite, kad dešinioji salės jutiklio pusė yra nukreipta į viršų, o magnetai taip pat poliarizuoti, kaip aprašyta anksčiau. Suktuko greitis priklauso nuo salės jutiklio padėties ir oro tarpo atstumo. Galite eksperimentuoti su salės jutikliu ir patikrinti, kurioje pozicijoje jūs pasiekiate maksimalų greitį.

Tikiuosi, kad supratote projektą ir patiko kurti kažką panašaus. Jei turite kokių nors problemų gaudami šį darbą, naudokite komentarų skiltį, kad paskelbtumėte savo problemą, arba naudokite forumą, jei reikia daugiau techninės pagalbos. Būkite kūrybingi ir susitiksime kitame projekte, iki tol laimingai sukdamiesi.