3डी प्रिंटेड ब्रशलेस मोटर: 7 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

मैंने मोटर्स के विषय पर एक प्रदर्शन के लिए फ्यूजन 360 का उपयोग करके इस मोटर को डिजाइन किया था, इसलिए मैं एक तेज लेकिन सुसंगत मोटर बनाना चाहता था। यह स्पष्ट रूप से मोटर के हिस्सों को दिखाता है, इसलिए इसे ब्रशलेस मोटर में मौजूद बुनियादी कार्य सिद्धांतों के मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

मैंने पाया कि मानक एए के साथ मोटर को पावर करते समय, घर्षण कम होने के कारण यह केवल एक असर के साथ सबसे अच्छा काम करता है। उच्च वोल्टेज का उपयोग करते समय, शीर्ष असर रोटर को केंद्र में रखने में मदद करता है और इसे उच्च गति तक पहुंचने की अनुमति देता है।

मैंने अपनी मोटर को 1-12V पर सेट DC बिजली की आपूर्ति और 6A की वर्तमान सीमा का उपयोग करके संचालित किया। बिजली आपूर्ति की स्क्रीन पर चित्रित 6.0A वर्तमान ड्रा का माप नहीं है, बल्कि वर्तमान सीमा है। पतली गेज मोटर वाइंडिंग में मौजूद प्रतिरोध के कारण, वास्तविक वर्तमान ड्रॉ निर्धारित सीमा से बहुत कम है। यदि आप अधिक उपयोगी मोटर चाहते हैं, तो अधिक टॉर्क के साथ, आप मोटे गेज वाइंडिंग का उपयोग करने का प्रयास कर सकते हैं।

इस परियोजना के लिए फाइलों का लिंक यहां दिया गया है:

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

यह कैसे काम करता है: सक्रिय होने पर, कुंडल एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो चुंबक को धक्का देता है या खींचता है। जब कॉइल को सही समय पर सक्रिय किया जाता है, तो चुंबक को धक्का दिया जाता है या खींचा जाता है, और रोटर घूमता है। रीड स्विच का उपयोग करके कॉइल को समयबद्ध किया जाता है: जब एक चुंबक रीड स्विच के पास होता है, तो दूसरा कॉइल द्वारा धकेलने या खींचने के लिए सही स्थिति में होता है, जो बदले में रोटर को स्पिन करने का कारण बनता है।

रीड स्विच के कारण इसे ब्रशलेस मोटर कहना अनुचित लग सकता है, लेकिन रीड स्विच को लैचिंग हॉल इफेक्ट सेंसर और यहां तक कि कुछ नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। वर्तमान सीमाओं के बिना मोटर चलाने के लिए, इस सेंसर को ट्रांजिस्टर के डार्लिंगटन जोड़ी के आधार से जुड़ना चाहिए। मैंने एक रीड स्विच का विकल्प चुना क्योंकि मेरे पास कुछ था और मैं मोटर को अधिक जटिल नहीं करना चाहता था, क्योंकि मैं इसे ब्रशलेस मोटर के सिद्धांतों पर एक डेमो के लिए उपयोग कर रहा था।

फ़ाइल नाम टूटना:

'रोटर': यह रोटर है जिसे प्रिंट करने के लिए समर्थन की आवश्यकता होगी।

'आधार': खैर, आधार!

'सेंसरमाउंट': रीड स्विच या हॉल इफेक्ट सेंसर को बेस पर माउंट करता है। इस भाग को प्रिंट करने के लिए समर्थन की आवश्यकता होती है।

'स्पूल1' और 'स्पूल2': प्रत्येक में से एक प्रिंट करें; ये सामूहिक रूप से कुंडल बनाने के लिए स्पूल बनाते हैं।

'स्विचमाउंट': यह वैकल्पिक हिस्सा स्विच के ऊपर जाता है ताकि इसे जगह पर रखा जा सके।

**मोटर को दो तरह से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है: एए या अन्य कम वोल्टेज स्रोत के साथ, मोटर ऊपरी असर माउंट के बिना अच्छी तरह से काम करता है। वास्तव में, तेजी से घूमने पर भी, मोटर को ऊपरी और निचले असर वाले माउंट की आवश्यकता नहीं होती है।

'लोअरबियरिंगमाउंटनली': यह वह माउंट है जिसका आपको उपयोग करना चाहिए यदि आप कम घर्षण के लिए केवल एक बियरिंग का उपयोग करना चाहते हैं।

'लोअरबियरिंग माउंट' और 'अपरबियरिंग माउंट': ये वे माउंट हैं जिनका आपको उपयोग करना चाहिए यदि आप बढ़ी हुई स्थिरता और संतुलन के लिए दो बियरिंग्स का उपयोग करना चुनते हैं।

*मैं इस निर्देश का पालन करने के परिणामस्वरूप होने वाली किसी भी चोट या संपत्ति के नुकसान के लिए जिम्मेदार नहीं हूं। यदि ठीक से सुरक्षित नहीं किया गया, तो कताई चुम्बक आपके और आपके परिवेश के लिए जोखिम पैदा कर सकते हैं।

आपूर्ति:

1. 3डी प्रिंटर या 3डी प्रिंटर तक पहुंच (कोई विशेष चुंबकीय फिलामेंट आवश्यक नहीं)

2. 2x 12⌀ x 5mm वृत्ताकार नियोडिमियम चुंबक

3. सक्षम तांबे के तार। मैंने ~ 26 गेज का उपयोग किया, लेकिन मैं अलग-अलग मात्रा में टोक़ और गति प्राप्त करने के लिए विभिन्न गेजों के साथ प्रयोग करने का सुझाव देता हूं; मोटे तार को अधिक धारा प्रवाहित करने की अनुमति देनी चाहिए और अक्सर इसका परिणाम अधिक टॉर्क और उच्च करंट ड्रॉ वाली मोटर में होता है, लेकिन कम kV होता है। पतले तार का परिणाम उपरोक्त गुणों के विपरीत होना चाहिए। याद रखें: वायर गेज संख्या जितनी अधिक होगी, तार उतना ही पतला होगा।

4. ~ 14 गेज सिलिकॉन तार

5. 1or2x Ungreased/Unsealed 608 बॉल बेयरिंग (फिजेट स्पिनरों में पाए जाने वाले समान आकार)

6. रीड स्विच या थ्रेसहोल्ड हॉल सेंसर

चरण 1: कुंडल बनाना

स्पूल बनाने के लिए 'स्पूल1' और 'स्पूल2' को एक साथ चिपकाएं। तामचीनी तांबे के तार का उपयोग करके, स्पूल पर एक कॉइल बनाएं जब तक कि यह किनारों से ~ 3 मिमी नीचे न हो। तार के दोनों सिरों को बाद में उपयोग के लिए कुछ इंच लंबा रखें।

चरण 2: रोटर को असेंबल करना

रोटर में १२ मिमी⌀ को ५ मिमी वृत्ताकार चुम्बक द्वारा दबाएं और प्रचुर मात्रा में गोंद का उपयोग करें। मेरे मोटर विस्फोट के बाद के निरीक्षण पर (परिचय वीडियो देखें), मुझे पता चला कि उच्च केन्द्रापसारक बलों ने एक चुंबक को उड़ने और रोटर को असंतुलित करने का कारण बना दिया। चुम्बक को सुरक्षित करने के लिए रोटर के चारों ओर विद्युत टेप लपेटना एक बुरा विचार नहीं होगा। एक बार चुम्बक को सुरक्षित करने के बाद, बेयरिंग में रोटर के शाफ्ट के फिट होने का परीक्षण करें। यदि फिट बहुत ढीला है, तो शाफ्ट के चारों ओर बिजली के टेप को तब तक लपेटें जब तक कि फिट न हो जाए।

यदि आपको रोटर को संतुलित करने की आवश्यकता है, तो मैं सुझाव दूंगा कि लाइटर की तरफ थोड़ी मात्रा में मिट्टी डालें, या भारी तरफ से कुछ प्लास्टिक को हटा दें।

चरण 3: स्विच को माउंट करना

'स्विचमाउंट' बस स्विच के शीर्ष के चारों ओर जाता है और गोंद से सुरक्षित होता है। स्विच वैकल्पिक है लेकिन उपयोगी है।

चरण 4: कुंडल को माउंट करना

कुंडल को आधार में दो स्लॉट में स्लाइड करें और गोंद के साथ सुरक्षित करें। अभिविन्यास कोई फर्क नहीं पड़ता, क्योंकि जब हम इसे तार करते हैं तो हम ध्रुवीयता को बदल सकते हैं।

चरण 5: रोटर को माउंट करना

'लोअरबियरिंग माउंट' में ६०८ बियरिंग्स के फिट होने का परीक्षण करें। यदि यह बहुत ढीला है, तो इसके चारों ओर कुछ टेप लपेटें जब तक कि यह ठीक न हो जाए।

'लोअरबियरिंगमाउंट' या 'लोअरबियरिंगमाउंटऑनली' को कॉइल के दाईं ओर 4 मिमी (स्विच का सामना करने के दृष्टिकोण से) चिपकाया जाना चाहिए। प्रिंट बेड का सामना करने वाले भाग के किनारे को आधार को छूते हुए चिपकाया जाना चाहिए। उच्च शक्ति वाले चिपकने वाले का उपयोग करना सुनिश्चित करें क्योंकि जब मैंने इसे शिथिल रूप से चिपकाया तो मेरा उड़ गया (परिचय में वीडियो देखें)।

यदि आपने पहले से ऐसा नहीं किया है, तो असर को उसके माउंट में दबाएं और फिर रोटर को असर में दबाएं:

यदि आप एक बियरिंग का उपयोग कर रहे हैं तो ऊपर दिखाए गए अनुसार रोटर के किनारे को दबाएं जो असर में छपाई के दौरान सामने आया था (इसे पलटें)

यदि आप दो बियरिंग्स का उपयोग कर रहे हैं, तो दूसरे बियरिंग को 'अपरबियरिंगमाउंट' में दबाएं, और इसे 'लोअरबियरिंगमाउंट' से चिपका दें। ऐसा करना सुनिश्चित करें जब आपने रोटर को उस तरफ स्थापित किया है जो मुद्रण के दौरान नीचे की ओर है, नीचे (इसे पलटें नहीं)।

चरण 6: सेंसर को माउंट करना

आप एक थ्रेशोल्ड हॉल इफेक्ट सेंसर का उपयोग कर सकते हैं जो चुंबक के पास या रीड स्विच होने पर चालू हो जाता है। मैंने रीड स्विच का उपयोग किया क्योंकि मेरे पास कुछ थे, लेकिन एक हॉल इफेक्ट सेंसर को भी काम करना चाहिए (संभवतः एक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है)।

मैंने रीड स्विच को 'सेंसरमाउंट' पर टैप किया और माउंट को 45 ° कॉइल से चिपका दिया। यदि आप किसी विशेष दिशा में मोटर के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए समय को आगे बढ़ाना चाहते हैं, तो आप सेंसर की स्थिति को थोड़ा अधिक या 45 डिग्री से कम करके ऐसा कर सकते हैं। मैग्नेट के लिए निकासी की अनुमति देने के लिए इसे रोटर से काफी दूर रखा जाना चाहिए। उपरोक्त चित्र देखें।

चरण 7: इसे ऊपर तार करना

रीड स्विच: कॉइल से एक तार को स्विच से काले तार से कनेक्ट करें, और फिर दूसरे तार को कॉइल से रीड स्विच के शीर्ष पर संलग्न करें। इसके बाद, रीड स्विच के निचले हिस्से को 12 AWG वायर से वायर करें जो आपके पावर सोर्स पर जाएगा। स्विच से लाल तार आपके शक्ति स्रोत में भी जाएगा।

ध्रुवीयता कोई मायने नहीं रखती है क्योंकि यदि ध्रुवता उलट जाती है तो मोटर विपरीत दिशा में घूमेगी।

आप इसके बजाय रीड स्विच का उपयोग करने के बजाय मोटर को चलाने के लिए हॉल सेंसर और Arduino का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मेरे पास कुछ रीड स्विच पड़े थे, और मोटर को ओवरकंप्लीकेट नहीं करना चाहते थे क्योंकि मैं इसे डेमो के लिए उपयोग कर रहा था।