DIY børsteløs motor ved hjelp av fidget spinner

Akkurat som mani for Pokémon Gå ut av ingenting, ble fidget-spinnerne populære, og det ble mer av trenden å ha en av disse som snurret mellom fingrene. Men i det siste ble folk (inkludert meg) til slutt lei av det og la oss derfor i dette prosjektet bringe inn et nytt formål for fidget spinner ved å bygge en enkel motor ved hjelp av Fidget Spinner. Med denne kretsen vil du kunne få fidget spinner til å rotere for alltid ved hjelp av grunnleggende fysikk og ikke bekymre deg for å ha den inaktiv på et eller annet hjørne av rommet ditt. Du vil også lære det grunnleggende om hvordan en børsteløs DC-motor fungerer, siden konseptet vi bruker her er det samme som brukes i de berømte BLDC-motorene. Høres interessant nok ut ??? La oss komme i gang…

Nødvendige materialer:

1. Fidget Spinner
2. 12V elektromagnet
3. Neodymmagneter
4. 12V DC adapter
5. 7805 Spenningsregulator
6. 1N4007 Diode
7. Motstander (1K og 10K)
8. LED
9. Hall-sensor (US1881)
10. Koble ledninger
11. Brettbrett
12. Arrangement for å holde spinner og elektromagnet

Hvordan få Fidget Spinner til å rotere på ubestemt tid?

Dette prosjektet er enkelt og enkelt å bygge hvis du forstår konseptet bak dets arbeid, som vi skal diskutere nå. Så som vi sa tidligere, skal vi bruke det samme konseptet som brukes i BLDC-motorer. BLDC-motorer er veldig berømte og finner dens viktige anvendelse i Drones, RC-bekymringer og hovedsakelig i elektriske biler. Disse motorene bruker hallsensorer i stedet for normale børster, derav det ikoniske navnet børsteløs DC-motor. Jeg ønsker ikke å komme for dypt inn i arbeidet, men her forklarer jeg kort om hvordan BLDC-motoren fungerer. I BLDC (hub-type) motor vil statoren vikle seg som danner elektromagneten, og rotoren vil ha permanente magneter. En sensor kalt hallsensor brukes til å registrere polariteten til magneten som er motsatt elektromagneten og bruke den informasjonen til å utløse elektromagneten med samme polaritet. Som vi vet som poler frastøter, og dermed vil elektromagneten skyve permanentmagneten bort og få den til å rotere. Denne sekvensen vil bli gjentatt, og salssensoren vil avlese magnetpolariteten og utløse elektromagneten på en ordnet måte for å holde rotoren roterende.

Nå kommer vi til prosjektet vårt om å gjøre en fidget spinner til børsteløs motor. Her er fidget-spinneren Rotor. Siden en vanlig fidget-spinner ikke har noen magnet, må vi feste magneter til fidget-spinneren. Forsikre deg om at du bare bruker neodymmagneter, og sørg også for at alle magneter vender opp eller med samme stolpe. Du kan gjøre det ved å bruke en annen magnet, spinneren min hadde et metallstykke på slutten, og det var derfor lett å feste magneter, og det så slik ut nedenfor. Jeg har også fjernet senterhuset for å eksponere kulelageret.

Den rotoren er nå klar med magneter, neste vi trenger en elektromagnet å bli plassert direkte under magneter banen slik at vi kan frastøte magneter. Mine er en 12V elektromagnet, strøm din og ta den nær alle magneter for å sikre at de kruser hverandre. Nå må vi ane når magneten er på toppen av elektromagneten og utløse den bare da. Når magneten er krøllet, bør vi slå av elektromagneten for at fidget-spinneren skal rotere fritt og igjen slå på elektromagneten når den opplever en neodymmagneter over den, og slik får du en fidget-spinner som spinner for hver deteksjon. Denne deteksjonen og utløsningen kan oppnås ved hjelp av kretsen nedenfor.

Kretsdiagram og forklaring:

Det komplette kretsskjemaet for Fidget Spinner Motor Project er gitt nedenfor, ansvaret for hver komponent i kretsen er forklart nærmere nedenfor.

12V DC-adapter: Behovet for 12V i dette prosjektet er at elektromagneten bare fungerer med 12V. Det bruker også ca 330 mA strøm, og derfor har jeg valgt en 12V 1A DC adapter som strømkilde.

7805 Voltage Regulator: Kilden for dette prosjektet er 12V, men vi trenger en regulert 5V for Hall-sensoren og L293D-modulen, og derfor bruker vi en 7805 for å konvertere 12V til 5V.

L293D Motor Driver: Som fortalt tidligere må vi slå på og av elektromagneten raskt basert på magnetenes posisjon på fidget spinner. En L293D brukes vanligvis til å kjøre motorer, men den kan også brukes i vår applikasjon for å drive elektromagneten. Det tar innspill fra hallsensoren, og basert på den inngangen slår den på eller av elektromagneten. Vi bruker bare en elektromagnet, og derfor er den andre delen igjen.

Hall-sensor: Hall-sensoren brukes til å sjekke om magneten er rett på toppen av elektromagneten, bare hvis den er der, vil den aktivere elektromagneten gjennom L293D; ellers vil elektromagneten holdes slått av. Lær mer om Hall-sensoren og dens grensesnitt med Arduino.

Motstand 10k: 10K-motstanden brukes til å trekke høyt utgangspinnen til Hall-sensoren, denne motstanden er obligatorisk ellers vil utgangspinnens vilje være igjen.

Motstand 1K og LED: Motstanden i kombinasjon med LED brukes til å indikere om hallføleren oppdager magneten eller ikke. Hvis det oppdages magnet, slukkes LED-lampen ellers vil den forbli på. Du kan sjekke dette i videoen nedenfor.

Diode: Dioden er bare en frihjulsdiode som beskytter L293D fra motstrømmen til elektromagneten på grunn av dens induktive natur. Det er valgfritt å bruke dette hvis du tester det i kort tid.

Kondensatorer (C1 og C2): Kondensatorene C1 og C2 er utjevnende kondensatorer som bare tillater ren DC å strømme over den, siden de lar vekselstrømmen passere gjennom bakken. Disse kondensatorene er også valgfrie.

Når du er ferdig med kretsplasseringssalen litt over elektromagneten, og plasser deretter fidget-spinneren over elektromagneten, og oppretthold et minimum luftspalte. Jeg har brukt en gjenget bolt og mutter for å gjøre det nødvendige arrangementet. Du kan bruke din egen metode. Mine ser ut som dette nedenfor.

Let's Spin The Fidget Spinner:

Når du er klar med kretsen og har ordnet spinneren som vist ovenfor, er det tid for å se din fidget spinner som BLCD Motor. Bare gi spinneren et innledende trykk, så vil du få den til å rotere for alltid, som vist i videoen nedenfor.

Hvis det ikke fungerer som forventet, bruk LED-lampen i kretsen for å sjekke om hallføleren fungerer, og sjekk også om elektromagneten er aktivert og frakoblet riktig. Forsikre deg også om at høyre side av hallsensoren vender opp, og at magnetene også har samme polaritet som beskrevet tidligere. Spinnerens hastighet avhenger av hallsensorens posisjon og avstanden til luftspalten. Du kan eksperimentere med hallsensoren og sjekke hvilken posisjon du får maksimal hastighet.

Håper du forsto prosjektet og likte å bygge noe lignende. Hvis du har problemer med å få dette arbeidet, bruk kommentarseksjonen for å legge ut problemet ditt, eller bruk forumet for mer teknisk hjelp. Hold deg kreativ, så møtes vi i neste prosjekt, inntil da lykkelig spinning.