3D Printed Brushless Motor: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:09

Dinisenyo ko ang motor na ito gamit ang Fusion 360 para sa isang pagpapakita sa paksa ng mga motor, kaya nais kong gumawa ng isang mabilis ngunit magkakaugnay na motor. Malinaw na ipinapakita nito ang mga bahagi ng motor, kaya maaari itong magamit bilang isang modelo ng pangunahing mga prinsipyo ng pagtatrabaho na naroroon sa isang walang motor na motor.

Natagpuan ko na kapag pinapatakbo ang motor na may isang karaniwang AA, pinakamahusay na gagana ito sa isang tindig lamang dahil sa nabawasan na alitan. Kapag gumagamit ng mas mataas na boltahe, ang nangungunang tindig ay tumutulong upang masentro ang rotor at payagan itong maabot ang mas mataas na bilis.

Pinapagana ko ang aking motor gamit ang isang DC power supply na nakatakda sa 1-12V at isang kasalukuyang limitasyon ng 6A. Ang 6.0A na nakalarawan sa screen ng supply ng kuryente ay hindi isang sukat ng kasalukuyang pagguhit, ngunit isang kasalukuyang limitasyon. Dahil sa pagtutol na naroroon sa manipis na pagsukat ng motor na paikot-ikot, ang aktwal na kasalukuyang pagguhit ay mas mababa kaysa sa itinakdang limitasyon. Kung nais mo ng isang mas kapaki-pakinabang na motor, na may mas maraming metalikang kuwintas, maaari mong subukan ang paggamit ng mas makapal na mga winding ng gauge.

Narito ang link sa mga file para sa proyektong ito:

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

Paano ito gumagana: Kapag pinalakas, ang likaw ay lumilikha ng isang magnetic field na nagtutulak o kumukuha ng isang pang-akit. Kapag ang coil ay pinalakas sa tamang oras, ang magnet ay itinulak o hinila, at ang rotor ay umiikot. Ang coil ay nag-time sa pamamagitan ng paggamit ng isang reed switch: Kapag ang isang magnet ay malapit sa switch ng reed, ang isa ay nasa tamang posisyon lamang na maitulak o hinihila ng coil, na siya namang sanhi ng pag-ikot ng rotor.

Maaaring mukhang hindi wasto na tawagan ito ng isang walang motor na motor dahil sa switch ng tambo, ngunit ang switch ng tambo ay maaaring mapalitan ng isang latching sensor ng Hall Effect at kahit na ilang control electronics. Upang mapanghimok ang motor nang walang kasalukuyang mga limitasyon, ang sensor na ito ay dapat na kumonekta sa base ng isang Darlington Pair ng transistors. Nag-opt ako para sa isang switch ng tambo dahil mayroon akong ilang paligid at hindi nais na labis na makumpleto ang motor, dahil ginagamit ko ito para sa isang demo sa mga prinsipyo ng isang motor na walang brush.

Pagsira ng Mga Pangalan ng File:

'rotor': Ito ang rotor na mangangailangan ng mga suporta upang mai-print.

'base': Well, ang base!

'sensorMount': Inilalagay ang switch ng tambo o sensor ng hall effect sa base. Ang bahaging ito ay nangangailangan ng mga suporta upang mai-print.

'spool1' at 'spool2': I-print ang isa sa bawat isa; Sama-sama itong bumubuo ng spool upang makagawa ng isang coil.

'switchMount': Ang opsyonal na bahaging ito ay dumadaan sa switch upang hawakan ito sa lugar.

** Ang motor ay maaaring mai-configure sa dalawang paraan: Sa isang AA o iba pang mapagkukunan ng mababang boltahe, gumagana nang maayos ang motor nang walang itaas na mounting mount. Sa katunayan, kahit na mabilis na umiikot, ang motor ay hindi kailangan ng itaas at mas mababang mounting ng tindig.

'lowerBearingMountONLY': Ito ang bundok na dapat mong gamitin kung nais mo lamang gumamit ng isang tindig para sa nabawasan na alitan.

'lowerBearingMount' at 'upperBearingMount': Ito ang mga bundok na dapat mong gamitin kung pinili mong gumamit ng dalawang mga gulong para sa mas mataas na katatagan at balanse.

* Hindi ako responsable para sa anumang pinsala o pinsala sa pag-aari na maaaring magresulta mula sa pagsunod sa Tagubilin na ito. Kung hindi na-secure nang maayos, ang mga umiikot na magnet ay maaaring magdulot ng panganib sa iyo at sa iyong paligid.

Mga Pantustos:

1. 3d printer o pag-access sa isang 3d printer (walang espesyal na magnetikong filament na kinakailangan)

2. 2x 12⌀ x 5mm bilog na neodymium magnet

3. Pinagana ang wire ng tanso. Gumamit ako ng ~ 26 gauge, ngunit iminumungkahi ko na mag-eksperimento sa iba't ibang mga gauge upang makakuha ng iba't ibang dami ng metalikang kuwintas at bilis; Ang mas makapal na kawad ay dapat pahintulutan para sa mas maraming kasalukuyang daloy at madalas na nagreresulta sa isang motor na may mas maraming metalikang kuwintas at isang mas mataas na kasalukuyang pagguhit, ngunit isang mas mababang kV. Ang manipis na kawad ay dapat magresulta sa kabaligtaran ng nabanggit na mga pag-aari. Tandaan: Kung mas mataas ang numero ng gauge ng kawad, mas payat ang kawad.

4. ~ 14 gauge silicone wire

5. 1or2x Ungreased / unsealed 608 (mga) ball bear (parehong laki ng matatagpuan sa mga fidget spinner)

6. Reed switch o sensor ng threshold hall

Hakbang 1: Paggawa ng Coil

Idikit ang 'spool1' at 'spool2' upang lumikha ng isang spool. Gamit ang enameled wire na tanso, gumawa ng isang coil sa spool hanggang sa ito ay ~ 3mm sa ibaba ng mga gilid. Panatilihin ang dalawang dulo ng kawad ng ilang pulgada ang haba para magamit sa paglaon.

Hakbang 2: Pag-iipon ng Rotor

Pindutin ang 12mm⌀ ng 5mm pabilog na mga magnet sa rotor at gumamit ng maraming dami ng pandikit. Sa karagdagang pagsisiyasat sa aking motor post-explosion (tingnan ang intro video), nalaman kong ang matataas na pwersang centrifugal ay nagdulot ng isang magnet na lumipad at hindi timbang ang rotor. Ang pambalot na de-koryenteng tape sa paligid ng rotor upang ma-secure ang mga magnet ay hindi magiging isang masamang ideya. Kapag na-secure ang mga magnet, subukan ang magkasya ng shaft ng rotor sa mga bearings. Kung ang magkasya ay masyadong maluwag, balutin ang electrical tape sa paligid ng mga shaft hanggang sa magkasya ang sukat.

Kung kailangan mong balansehin ang rotor, iminumungkahi ko ang paggamit ng pagdaragdag ng maliit na halaga ng luwad sa mas magaan na bahagi, o pag-sanding ng ilang plastik mula sa mas mabibigat na panig.

Hakbang 3: Pag-mount sa Switch

Ang 'switchMount' ay simpleng pumupunta sa tuktok ng switch at naka-secure sa pandikit. Ang switch ay opsyonal ngunit kapaki-pakinabang.

Hakbang 4: Pag-mount sa Coil

I-slide ang coil sa dalawang puwang sa base at i-secure gamit ang pandikit. Ang oryentasyon ay hindi mahalaga, dahil maaari nating baguhin ang polarity kapag hinangad natin ito.

Hakbang 5: Pag-mount sa Rotor

Subukan ang pagkasya ng 608 bearings sa 'lowerBearingMount'. Kung ito ay masyadong maluwag, balot ng tape dito hanggang sa masiksik ito.

Ang 'lowerBearingMount' o 'lowerBearingMountONLY' ay dapat na nakadikit ng 4mm sa kanan ng coil (mula sa pananaw na nakaharap sa switch). Ang gilid ng bahagi na nakalimbag na nakaharap sa print bed ay dapat na nakadikit na hinahawakan ang base. Siguraduhing gumamit ng mataas na lakas na malagkit habang ang minahan ay lumayo nang malayo ko itong nakadikit (tingnan ang video sa intro).

Kung hindi mo pa nagagawa ito, pindutin ang tindig sa bundok nito at pagkatapos ay pindutin ang rotor sa tindig:

Kung gumagamit ka ng isang tindig pindutin ang gilid ng rotor na nakaharap sa panahon ng pag-print sa tindig (i-flip ito) tulad ng ipinakita sa itaas

Kung gumagamit ka ng dalawang bearings pindutin ang pangalawang tindig sa 'upperBearingMount', at idikit ito sa 'lowerBearingMount'. Siguraduhing gawin ito MATAPOS na-install mo ang rotor na may gilid na nakaharap sa panahon ng pag-print, pababa (huwag i-flip ito).

Hakbang 6: Pag-mount ng Sensor

Maaari kang gumamit ng sensor ng epekto ng threshold hall na nakabukas kapag malapit ang isang magnet o isang switch ng tambo. Gumamit ako ng switch na tambo dahil mayroon akong iilan, ngunit dapat ding gumana ang isang sensor ng hall effect (posibleng mangangailangan ng isang transistor).

Nai-tap ko ang switch ng tambo sa 'sensorMount' at nakadikit ang mount 45 ° sa coil. Kung nais mong isulong ang tiyempo upang ma-optimize ang pagganap ng motor sa isang partikular na direksyon, magagawa mo ito sa pamamagitan ng paggawa ng posisyon ng sensor na bahagyang mas malaki o mas mababa sa 45 °. Dapat itong spaced ang layo mula sa rotor sapat lamang upang payagan ang clearance para sa mga magnet. Tingnan ang mga larawan sa itaas.

Hakbang 7: Pag-kable Nito

Lumipat na Reed: Ikonekta ang isang kawad mula sa coil patungo sa itim na kawad mula sa switch, at pagkatapos ay ikabit ang iba pang kawad mula sa likid papunta sa tuktok ng switch ng tambo. Susunod, i-wire ang ilalim ng switch ng tambo sa isang 12 AWG wire na mapupunta sa iyong mapagkukunan ng kuryente. Ang pulang kawad mula sa switch ay pupunta din sa iyong mapagkukunan ng kuryente.

Hindi mahalaga ang polarity dahil ang motor ay iikot lamang sa kabaligtaran na direksyon kung ang polarity ay baligtarin.

Maaari mong gamitin ang isang sensor ng hall at Arduino upang himukin ang motor sa halip na gumamit ng isang switch na tambo, ngunit mayroon akong ilang mga switch na tambo na nakahiga, at hindi nais na labis na makumpleto ang motor habang ginagamit ko ito para sa isang demo.