Si funksionon një motor stepper? Si të filloni një motor stepper pa elektronikë Motori stepper i bërë në shtëpi.

Për funksionimin e çdo pajisje elektrike, kërkohet një mekanizëm i veçantë i drejtimit. Një motor stepper është një pajisje e tillë. Sot ka një përzgjedhje të madhe motorë të ndryshëm elektrikë, e ndarë me llojin dhe me skemën e drejtuesit, e cila kontrollohet nga kontrolluesi.

Çfarë është një motor stepper?

Një motor stepper është një sinkron pajisje elektromekanike, e cila transmeton një sinjal kontrolli në lëvizjen mekanike të rotorit. Rrotullimi bëhet në hapa të fiksuar në një pozicion të caktuar.

Parimi i funksionimit të një motori stepper

Kur tensioni aplikohet në terminalet, furçat e motorit elektrik fillojnë dhe fillojnë të rrotullohen vazhdimisht. Motor boshe ka një pronë të veçantë, është shndërrimi i pulseve drejtkëndëshe në hyrje në një pozicion të paracaktuar të boshtit të aplikuar të makinës.

Boshti lëviz nën kënd fiks me çdo impuls. Nëse disa elektromagnete të dhëmbëzuara janë të vendosura rreth pjesës qendrore të hekurit të dhëmbëzuar, atëherë pajisjet me një kuti ingranazhi të tillë janë mjaft efektive. Mikrokontrolluesi aktivizon elektromagnetet. Një elektromagnet me një ingranazh të vetëm nën ndikimin e energjisë tërheq dhëmbët e timonit të ingranazheve në sipërfaqen e tij, kështu që boshti i motorit bën një kthesë. Kur dhëmbët janë të rreshtuar me elektromagnetin, ata lëvizin pak drejt pjesës magnetike ngjitur.

Tek ingranazhi filloi të rrotullohet dhe të rreshtohet me timonin e mëparshëm, elektromagneti i parë fiket dhe tjetri ndizet. Pastaj i gjithë procesi përsëritet sa herë të jetë e nevojshme. Ky rrotullim quhet lartësi konstante. Duke llogaritur numrin e hapave në revolucionin e plotë të motorit, përcaktohet shpejtësia e rrotullimit të tij.

Modele Stepper Motor

Sipas modelit të rotorit, motorët stepper ndahen në tre lloje: magnet reaktiv, të përhershëm dhe hibrid.

1. Motorët sinkron të ngurrimit përdoren rrallë sot. Ato përdoren kur nevojitet një moment i vogël dhe një kënd rrotullimi i hapit është shumë i madh. Rotori është bërë nga materiali magnetik i butë me pole të dallueshme, ka një kënd të madh të hapjes, në mungesë të rrymës, nuk ka çift rrotullues mbajtës. Ky është motori më i thjeshtë dhe më i lirë. Statori ka gjashtë shtylla dhe tre faza, ndërsa rotori ka katër pole. Në këtë rast, hapi i pajisjes është 30 gradë. Fusha magnetike rrotulluese krijohet duke ndezur rradhazi fazat e statorit. Rotori kthehet një hap në një kënd më pak se këndi i statorit, kjo është për shkak të numrit më të vogël të poleve.
2. Motor magnet i përhershëm përbëhet nga një rotor magnet i përhershëm dhe një stator dyfazor. Ndryshe nga pajisjet reaktive, në motorët me magnet të përhershëm, pas heqjes së sinjalit të kontrollit, rotori është i fiksuar. Kjo është për shkak të çift rrotullimeve të mëdha. Meqenëse procesi i prodhimit të rotorit shoqërohet me vështirësi të mëdha teknologjike (një numër i madh polesh + magnete të përhershëm), merret një hap i madh këndor deri në 90 gradë. Ky është pengesa e tyre e vetme. Kur punoni me një qark kontrolli njëpolar, mbështjelljet në qendër mund të preken. Mbështjelljet pa trokitje qendrore ushqehen përmes një qarku kontrolli bipolar. Bazuar në këtë, pajisja me motor stepper ndahet në dy lloje sipas llojit të mbështjelljeve, njëpolare dhe bipolare.

Njëpolare. Ju mund të ndryshoni vendndodhjen e poleve magnetike pa ndryshuar drejtimin e rrymës. Mjafton të ndizni secilën fazë të dredha -dredha veç e veç. Pajisja përbëhet nga një dredha-dredha për fazë me një fikje të vendosur në qendër.

Bipolare . Motorë të tillë kanë një dredhje për fazë, nuk ka një terminal të përbashkët, por ka dy për fazë. Kjo i bën pajisjet bipolare më të fuqishme se ato njëpolare. Për të ndryshuar polaritetet magnetike të poleve, drejtimi i rrymës në mbështjellje ndryshon.

Motor hibrid

Për të zvogëluar këndin e hapit, a motor stepper hibrid... Në dizajnin e tij, ai përfshin vetitë më të mira të motorit me magnet të përhershëm dhe motorit jet. Rotori paraqitet në formën e një magneti cilindrik të magnetizuar përgjatë boshtit gjatësor. Statori përbëhet nga dy ose katër faza, të cilat vendosen midis çifteve të poleve të theksuara.

Si të filloni një motor stepper, kontrolli i tij

Puna e lidhjes dhe kontrolli i motorit stepper do të varet nga mënyra se si dëshironi të filloni pajisjen dhe sa tela janë në makinë. Motorët stepper mund të kenë nga 4 në 8 tela, kështu që një qark i caktuar përdoret për t'i lidhur ato.

• Me katër tela. Çdo mbështjellje fazore ka dy tela. Për të lidhur shoferin hap pas hapi, duhet të gjeni tela të çiftuar me një lidhje të vazhdueshme midis tyre. Ky motor përdoret vetëm me një pajisje bipolare.
• Me pesë tela. Terminalet qendrore të motorit kombinohen brenda në një kabllo të fortë dhe nxirren në një tel. Isshtë e pamundur të ndash mbështjelljet nga njëra -tjetra, pasi do të shfaqen shumë prishje. Ju mund të dilni nga situata nëse përcaktoni se ku është qendra e telit dhe përpiqeni ta lidhni atë me përcjellës të tjerë. Kjo është mënyra më efektive dhe më e sigurt. Pastaj pajisja lidhet dhe testohet për funksionueshmëri.
• Me gjashtë tela. Çdo dredha -dredha ka disa tela dhe një rubinet qendror. Një pajisje matëse përdoret për të ndarë tela. Motori mund të lidhet me pajisje njëpolare dhe bipolare. Kur lidheni me një pajisje njëpolare, të gjitha telat përdoren. Për një pajisje bipolare, një fund të telit dhe një rubinet qendror të secilës dredha -dredha.

Kërkohet një kontrollues për të kontrolluar motorin stepper. Kontrolluesi është një qark që furnizon tension në njërën prej mbështjelljeve të statorit. Kontrolluesi është bërë në bazë të një qarku të integruar të tipit ULN 2003, i cili përfshin një grup çelësash të përbërë. Çdo ndërprerës ka dioda mbrojtëse në dalje, të cilat lejojnë lidhjen e ngarkesave induktive pa kërkuar mbrojtje shtesë.

Si funksionon një motor stepper?

Pajisja mund të funksionojë në tre mënyra:

• Mënyra e mikrostipimit. Pajisjet Microstepping janë zhvillimet më të fundit nga disa prodhues dhe përdoren kryesisht në mikroelektronikë ose transportues industrial. Një çip i veçantë krijon një tension të tillë që boshti bëhet në pozicionin e një të qindtës së hapit, për shembull, 20 mijë lëvizje ndodhin për 1 rrotullim. Shoferi mund të krijojë më shumë se 50 mijë cikle tensioni kontrolli për rrotullim.
• Mënyra gjysmë. Për shkak të nivelit të zvogëluar të dridhjeve në mënyrën e gjysmë hapi, pajisje të tilla shpesh përdoren në industri. Pasi të aktivizohet njëra fazë, ajo ngrin në këtë pozicion derisa faza tjetër të ndizet. Rezulton një pozicion i ndërmjetëm dhe dy pole veprojnë njëkohësisht në dhëmb. Kur faza e parë është e fikur, rotori lëviz përpara gjysmë hapi përpara.
• Modaliteti i plotë. Tensioni i kontrollit transmetohet me radhë në të gjitha fazat dhe merret një hap i plotë (200 lëvizje për revolucion).

Specifikimet e motorit Stepper

Në fushën e inxhinierisë elektrike dhe mekanike, një motor stepper konsiderohet një pajisje komplekse që përfshin shumë aftësi mekanike dhe elektrike. Në praktikë, zbatohen karakteristikat e mëposhtme teknike:

1. Rryma dhe tensioni i vlerësuar. Rryma maksimale e lejuar përcaktohet në të dhënat mekanike të motorit. Rryma e vlerësuar është parametri kryesor elektrik në të cilin motori mund të funksionojë për aq kohë sa është e nevojshme. Tensioni i vlerësuar tregohet rrallë, llogaritet sipas ligjit të Ohmit. Ai tregon tensionin maksimal konstant në mbështjelljen e motorit kur është në gjendje statike.
2. Rezistenca e fazës. Parametri tregon se çfarë tensioni maksimal mund të aplikohet në mbështjelljen e fazës.
3. Induktiviteti i fazës. Sa shpejt do të rritet rryma në dredha -dredha tregohet nga ky parametër. Në mënyrë që rryma të rritet më shpejt kur ndërroni fazat në frekuenca të larta, tensioni duhet të bëhet më shumë.
4. Numri i hapave të plotë në 1 revolucion. Parametri tregon se sa i saktë është motori elektrik, butësia dhe aftësia e tij e lejueshme.
5. Çift rrotullues Të dhënat mekanike tregojnë shpejtësinë, e cila varet nga çift rrotullues. Parametri tregon kohën maksimale të rrotullimit të motorit elektrik.
6. Faza e mbajtjes. Kjo fazë tregon çift rrotullues kur pajisja është ndalur. Dy fazat e pajisjes duhet të furnizohen me rrymë nominale.
7. Një moment budallallëku. Gjatë mungesës së tensionit të furnizimit, është e nevojshme që boshti i motorit të mund të kthehet.
8. Koha e energjisë së rotorit. Tregon se sa shpejt përshpejton motori. Sa më i ulët të jetë treguesi, aq më e lartë është shpejtësia e nxitimit.
9. Tensioni i prishjes. Parametri i referohet seksionit të sigurisë elektrike dhe tregon tensionin më të ulët që shpërthen përmes izolimit midis kasës dhe mbështjelljeve të pajisjes.

Në këtë artikull do të përshkruaj të gjithë ciklin e prodhimit të një drejtuesi të motorit stepper për eksperimente. Ky nuk është versioni përfundimtar, ai është krijuar për të kontrolluar një motor elektrik dhe është i nevojshëm vetëm për punë kërkimore, qarku përfundimtar i drejtuesit të motorit stepper do të paraqitet në një artikull të veçantë.

Për të bërë një kontrollues të motorit stepper, është e nevojshme të kuptohet parimi i funksionimit të vetë makinave elektrike hapëse dhe si ndryshojnë ato nga llojet e tjera të motorëve elektrikë. Dhe ka një larmi të madhe të makinave elektrike: rrymë direkte, rrymë alternative. Motorët AC ndahen në sinkron dhe asinkron. Unë nuk do të përshkruaj secilin lloj motorësh elektrikë pasi është përtej qëllimit të këtij artikulli, do të them vetëm se çdo lloj motori ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Por çfarë është një motor stepper dhe si ta kontrollojmë atë?

Një motor stepper është një motor sinkron pa furça me dredha -dredha të shumta (zakonisht katër) në të cilat një rrymë e aplikuar në njërën nga mbështjelljet e statorit shkakton bllokimin e rotorit. Aktivizimi i njëpasnjëshëm i mbështjelljeve të motorit shkakton lëvizje (hapa) diskrete të rotorit. Një diagram skematik i një motori stepper jep një ide për strukturën e tij.

Si çelësat e energjisë, kam përdorurtransistorët IRF634B tensioni maksimal i burimit-kullimit 250V, rryma e kullimit 8.1A, kjo është më se e mjaftueshme për rastin tim.Me qarkun pak a shumë të renditur, ne do të vizatojmë një tabelë qarku të shtypur. Unë tërhoqa redaktorin e integruar të Windows Paint, do të them se kjo nuk është ideja më e mirë, herën tjetër do të përdor një redaktues të specializuar dhe të thjeshtë PCB. Më poshtë është një vizatim i tabelës së qarkut të shtypur të përfunduar.

Tjetra, ne e printojmë këtë imazh në një imazh pasqyre në letër duke përdorur një printer lazer. Bestshtë mirë që të maksimizoni shkëlqimin e printimit, dhe ju duhet të përdorni letër me shkëlqim, jo ​​letër zyre të zakonshme, revistat e zakonshme me shkëlqim do të bëjnë. Ne marrim një fletë dhe shtypim mbi imazhin ekzistues. Tjetra, ne aplikojmë figurën që rezulton në një copë tekstil me fije qelqi të përgatitur më parë dhe e hekurosim plotësisht me një hekur për 20 minuta. Hekuri duhet të nxehet në temperaturën maksimale.
Si të përgatisni tekstolitin? Së pari, duhet të pritet në madhësinë e figurës së tabelës së qarkut të shtypur (duke përdorur gërshërë për metal ose sharrë hekuri për metal), dhe së dyti, lëmoni skajet me letër zmerile të imët në mënyrë që të mos mbeten grykë. Ju gjithashtu duhet të lyeni me letër zmerile sipërfaqen e petë, të hiqni oksidet, petë do të marrë një nuancë edhe të kuqërremtë. Tjetra, sipërfaqja e trajtuar me letër zmerile duhet të fshihet me një shtupë pambuku të zhytur në tretës (përdorni tretës 646, erë e keqe më pak).
Pas ngrohjes me një hekur, toneri nga letra piqet në sipërfaqen e tekstil me fije qelqi të veshur me petë në formën e një imazhi të gjurmëve të kontaktit. Pas këtij operacioni, pllaka me letër duhet të ftohet në temperaturën e dhomës dhe të vendoset në një banjë me ujë për rreth 30 minuta. Gjatë kësaj kohe, letra do të bëhet e dobët dhe ju duhet ta rrokullisni me kujdes me majat e gishtave nga sipërfaqja e PCB. Edhe gjurmët e zeza në formën e gjurmëve të kontaktit do të mbeten në sipërfaqe. Nëse nuk keni arritur të transferoni imazhin nga letra dhe keni të meta, atëherë duhet të lani tonerin nga sipërfaqja e PCB me një tretës dhe ta përsërisni përsëri. Unë e bëra atë herën e parë.
Pas marrjes së një imazhi me cilësi të lartë të gjurmëve, është e nevojshme të gdhendni bakrin e tepërt, për këtë ne kemi nevojë për një zgjidhje të gdhendjes që do të përgatisim vetë. Më parë, për gdhendjen e pllakave të qarkut të shtypur, kam përdorur sulfat bakri dhe kripë të zakonshme tryeze në një raport prej 0.5 litra ujë të nxehtë, 2 lugë secila me një rrëshqitje të sulfatit të bakrit dhe kripës së tryezës. E gjithë kjo është përzier plotësisht në ujë dhe zgjidhja është gati. Por këtë herë provova një recetë tjetër, shumë të lirë dhe të përballueshme.
Metoda e rekomanduar e përgatitjes së tretësirës së turshisë:
Në 100 ml farmaci treten 3% peroksid hidrogjeni, 30 g acid limoni dhe 2 lugë çaji klorur natriumi. Kjo zgjidhje duhet të jetë e mjaftueshme për të gdhendur një sipërfaqe prej 100 cm2. Kripë kur përgatitni zgjidhjen, nuk mund të pendoheni. Meqenëse luan rolin e një katalizatori dhe praktikisht nuk konsumohet në procesin e gdhendjes.
Pas përgatitjes së zgjidhjes, pllaka e qarkut të shtypur duhet të ulet në një enë me zgjidhjen dhe të vëzhgojë procesin e gdhendjes, gjëja kryesore këtu nuk është të ekspozohet shumë. Zgjidhja do të hajë sipërfaqen e bakrit të pa veshur me toner, sapo të ndodhë kjo, pllaka duhet të hiqet dhe të lahet me ujë të ftohtë, pastaj duhet të thahet dhe toneri të hiqet nga sipërfaqja e shinave me një shtupë pambuku dhe tretës. Nëse bordi juaj ka vrima për bashkimin e komponentëve të radios ose fiksuesve, është koha t'i shponi ato. Unë e lashë këtë operacion për shkak të faktit se ky është vetëm një shofer me motor stepper me dërrasë buke i krijuar për të zotëruar teknologji të reja për mua.
Ne vazhdojmë me kallajisjen e gjurmëve. Kjo duhet të bëhet për ta bërë më të lehtë për ju që të punoni kur bashkoni. Dikur punoja me saldim dhe kolofon, por do të them që kjo është mënyra "e ndyrë". Ka shumë tym dhe shllak nga kolofoni në tabelë që do të duhet të lahen me një tretës. Kam përdorur një metodë tjetër, kallaji me glicerinë. Glicerina shitet në barnatore dhe kushton një qindarkë. Sipërfaqja e tabelës duhet të fshihet me një shtupë pambuku të zhytur në glicerinë dhe të aplikohet me saldim me një hekur bashkues me goditje të sakta. Sipërfaqja e gjurmëve është e mbuluar me një shtresë të hollë saldimi dhe mbetet e pastër; glicerina e tepërt mund të hiqet me një shtupë pambuku ose pllaka mund të lahet me sapun dhe ujë. Fatkeqësisht, nuk kam një fotografi të rezultatit të marrë pas kallajit, por cilësia që rezulton është mbresëlënëse.
Tjetra, ju duhet të lidhni të gjithë përbërësit e radios në tabelë, unë kam përdorur piskatore për të bashkuar përbërësit SMD. Kam përdorur glicerinë si fluks. Doli shumë me rregull.
Rezultati është i qartë. Sigurisht, pas prodhimit, bordi dukej më mirë, në foto tashmë është pas eksperimenteve të shumta (për këtë u krijua).

Ky program kontrolli bën një revolucion të plotë të boshtit të motorit stepper, pas një ndërprerje prej një sekonde, ai përsëritet pafundësisht. Mund të eksperimentoni me shpejtësinë e rrotullimit, drejtimin e rrotullimit dhe këndet e kthesës.

A e kuptoni fare atë që po shkruani? Apo shkruani për të mbështetur një person në përpjekjet e tij dhe ai, pasi ka shpenzuar para për përbërës për sistemin e tij, përfundoi me një gjë absolutisht jo operative? Ju përgjigjeni: "Motori, si gjenerator do të përshtatet" - po, do të përshtatet, por ku e morët 1.1-1.5A? Në çfarë tensioni? Me çfarë shpejtësie të rrotullimit të rotorit? Pastaj ju shkruani: "Standardi i fuqisë së shiritit 1m, si, 5W ..." - këtu nuk ka standarde të energjisë, dhe kasetat janë rreth 5W dhe rreth 14W, dhe rreth 7W për metër, etj., Dhe kjo është shumë përhapje e madhe. Ne vazhdojmë: "Meqenëse u mbaruat kaq shumë, mund të jetë e mjaftueshme për të ngarkuar baterinë" - kjo, në përgjithësi, çfarë do të thotë? Fakti që sa më komplekse, e sofistikuar dhe e ndërlikuar skema, aq më i madh është kthimi dhe efikasiteti i saj? Krejt pakuptimta. Për të ngarkuar një bateri motorike 12V, keni nevojë për rreth 14-15V me një rrymë prej rreth 0.6-0.7A (për një kapacitet prej rreth 7A / orë). A jeni i sigurt se sistemi është i aftë të prodhojë parametra të tillë për një kohë të gjatë? Në fund të fundit, për të ngarkuar një bateri të shkarkuar të motorit, 2-3 orë nuk janë të mjaftueshme. A mendoni gjithashtu se mund të karikoni nga 18V? Po, mundeni, por elektroliti do të vlojë brenda një jave, nëse jo më herët, dhe pllakat do të spërkaten. Rekomandim i mirë! Ata janë modestë në karikim - kjo nuk do të thotë se ato mund të ngarkohen me çdo tension. Pastaj ju shkruani: "Do të jetë shumë mirë, sepse papritmas harrova të fik dritën dhe bateria u ul edhe para se të kishte kohë për të rimbushur" - thuaj sikur bateria të jetë e ngarkuar vetëm gjatë orëve të ditës))) Kjo është një turbinë me erë, jo një bateri diellore. Me një sistem që funksionon siç duhet, me një erë të vazhdueshme, bateria nuk duhet të shkarkohet fare, edhe nëse keni harruar të fikni dritën. Por ideja e fotocelës në vetvete është e mirë nga pikëpamja e automatizimit. Më tej: Shiriti LED ndoshta do të funksionojë, siç thoni ju, dhe me 30 volt, megjithatë, për sa kohë? Rezistencat kufizojnë rrymën, po, por do të rritet proporcionalisht me rritjen e tensionit, dhe nuk do të mbetet konstante! Diodave nuk u pëlqen të tejkalojnë shumë rrymën e funksionimit. Pra, rezultati është i njohur: mbinxehja e diodave dhe, si rezultat, një rënie e mprehtë e jetës së shërbimit, ose dështimi i tyre është jashtëzakonisht i shpejtë. Tjetra, shkruani: "Kapaciteti gjithashtu nuk është kritik, shtoni edhe 1 kondensator filmi për 1 mikrofarad" - për çfarë? A është ai një filtër zhurme? Pse atëherë 1mkF? Dhe pse ka fare një filtër? Dhe, nëse jo një filtër, por një element zbutës i pulsimit, atëherë kapaciteti i tij është kritik! Kapaciteti është në fakt parametri kryesor i një kondensatori. Dhe 1μF është një hapësirë ​​boshe për një sistem të përshkruar nga një person, nuk do të zbusë asgjë. Edhe 1000uF, të cilën autori i pyetjeve donte të krijonte, është shumë pak për idenë e tij. Do ta kuptoja nëse do të ishte 5000-7000 apo edhe 10000 μF, apo edhe më shumë. Në fund, personi pyet nëse bateria e motorit është e mjaftueshme që kaseta të shkëlqejë gjatë gjithë natës, dhe ju përgjigjeni se, natyrisht, kjo është e mjaftueshme. Keni studiuar fizikë në shkollë? Apo po studioni akoma? Ishte supozimi juaj me gishtin tuaj në qiell apo të paktën një llogaritje elementare? Le të vlerësojmë shumë përafërsisht: një person shkroi se donte të instalonte 10-15 metra kasetë. Edhe nëse marrim vlerat minimale, d.m.th. 10m kasetë me fuqi 5W / m, pastaj me llogaritjet e thjeshta marrim 50W fuqi. Duke e ndarë fuqinë e shiritit me tensionin e baterisë (afërsisht 12.8V), marrim rrymën: 50 / 12.8 = 3.9A. Kapaciteti i një baterie konvencionale të motorëve është afërsisht 7A / orë. Kjo mund të vlerësoni sa kohë do të funksionojë kaseta nga një bateri e ngarkuar plotësisht: 7 / 3.9 = 1.79 h = 1 h 47 min., d.m.th. gati dy orë. Kjo nuk është e tërë nata. Për më tepër, parametrat minimalë merren parasysh, dhe nëse gjatësia e kasetës ose / dhe fuqia e saj janë më të mëdha, koha e funksionimit nga bateria do të ulet proporcionalisht. Diçka e tillë.
Unë nuk do t'i shkruaja të gjitha këto, por fakti është se një kasetë kushton para, një bateri dhe një stafetë fotografike gjithashtu ... Dhe kjo është shumë para, dhe njerëzit që kanë marrë miratimin dhe mbështetjen për idenë e tyre në komentet e njerëzit që nuk e kuptojnë thelbin dhe nuancat e procesit, me kënaqësi do të vrapojnë në dyqan, do të shpenzojnë para për komponentët dhe në fund do të marrin një sistem që në parim nuk funksionon, fillimisht. Nuk ka nevojë të jepni këshilla pa e kuptuar çështjen!

Një ide e thjeshtë, e qartë, por brilante më erdhi në mendje. Në fund të fundit, nëse marrim parasysh se një motor stepper nuk është vetëm një motor që siguron funksionimin mekanik të pajisjeve krejtësisht të ndryshme (nga printerët, skanerët dhe pajisjet e tjera të zyrës, tek njësitë e ndryshme të përdorura në pajisje më serioze). Një motor stepper gjithashtu mund të jetë një gjenerator i shkëlqyeshëm i energjisë elektrike!

Dhe plusi i tij më i rëndësishëm në gjithçka është se nuk kërkon fare rrotullime të larta, mund të funksionojë siç duhet edhe në ngarkesa të ulëta. Kjo do të thotë, edhe me veprimin minimal të forcës së drejtuar ndaj tij, motori stepper prodhon energji të shkëlqyeshme. Më e rëndësishmja, kjo energji është mjaft e mjaftueshme për nevoja të ndryshme, të tilla si ndriçimi i rrugës për një çiklist duke përdorur një elektrik dore të lidhur me një motor stepper.

Fatkeqësisht, me një gjenerator konvencional, një biçikletë standarde do të ketë ende nevojë për disa RPM para se elektrik dore të lëshojë dritë mjaft të ndritshme për të ndriçuar qartë rrugën. Por kur përdorni një motor stepper, ky pengesë hiqet vetvetiu, domethënë, ndriçimi do të furnizohet sapo rrota të fillojë të rrotullohet.

Por e vërteta është, kjo mrekulli e dizajnit do të ketë akoma një numër mangësish. Për shembull, më e dukshmja nga këto është ngjitja e madhe magnetike. Por në fakt nuk është aq e frikshme për një çiklist.

Se kur fillojmë të punojmë do të na duhet të gjejmë disa detaje:
1) Në fakt vetë motori stepper.
2) disa kondensatorë të mëdhenj.
3) Dritat LED
4) rregullatori i tensionit 5-6 volt.

Gjetja e një motori stepper është mjaft e thjeshtë për faktin se është shumë e zakonshme në të gjitha pajisjet e zyrës. E vetmja gjë për të kuptuar është se sa më i madh të jetë motori stepper, aq më mirë për ne.

Disa modele të motorëve stepper dhe opsione të ndryshme për lidhjen e tyre me një kalë hekuri do të përshkruhen dhe paraqiten këtu.
Për të filluar, le të marrim motorin më të madh që autori arriti të kapë. Ai e çmontoi atë nga një komplotues i zakonshëm zyre për printim (në fakt, është një printer, vetëm disa herë më i madh).

Nga jashtë, motori është mjaft i madh.

Por, para se të filloni të studioni qarkun e stabilizimit, si dhe qarkun e energjisë, duhet t'i kushtoni vëmendje metodës së lidhjes së kësaj njësie në biçikletë.

Nëse shikoni figurën, do të kuptoni që gjeneratori ndodhet më afër boshtit të rrotave dhe rrotullimi transmetohet nga rrethi shtesë.

E megjithatë, meqenëse të gjithë kanë modelin e tyre të biçikletës dhe dikush nuk dëshiron të dëmtojë kornizën me vida vetë-përgjimi, do t'ju duhet të zhvilloni vetë montimin, si dhe rrethin e rrotullimit, ka vërtet shumë mundësi këtu.

Nëse nuk keni ide se si të vidhosni një motor stepper të madh në një strukturë, ekziston një mundësi më e vogël:

Epo, kur kuptuat motorët stepper, mund të filloni me dritat dhe qarqet e energjisë.

Motori stepper ka katër priza si standard, të cilat korrespondojnë me dy spirale. për këtë arsye, ka edhe dy njësi ndreqëse në imazh. Ky gjenerator elektrik i prodhuar në shtëpi mund të prodhojë deri në 50 volt tension me shpejtësi të mëdha, kështu që është më mirë të merren kondensatorët në mënyrë të përshtatshme (tension mbi 50). Epo, stabilizuesi për një tension prej 5-6 volt.

Dhe kështu cili është thelbi i produkteve shtëpiake, dhe pse ishte i nevojshëm?

E gjithë pika është në avantazhin e saj, edhe pasi të largoheni - rruga juaj tashmë do të ndriçohet shkëlqyeshëm nga një fener i mundësuar nga motori ynë stepper - është gjithashtu një gjenerator.

Unë gjithashtu do të doja të vëreja se gjatë lëvizjes feneri nuk do të vezullojë ose do të dalë jashtë - ndriçimi do të jetë i qetë dhe i barabartë.

Çdo vit njerëzit po kërkojnë burime alternative. Një termocentral i bërë nga një gjenerator i vjetër makinash do të jetë i dobishëm në zona të largëta ku nuk ka lidhje me rrjetin e përgjithshëm. Do të jetë në gjendje të ngarkojë lirshëm bateri të rimbushshme, si dhe të sigurojë funksionimin e disa pajisjeve shtëpiake dhe ndriçimit. Ku ta përdorni energjinë, çfarë do të gjenerohet, ju vendosni, si dhe do ta montoni vetë ose do ta blini nga prodhuesit, të cilët janë të bollshëm në treg. Në këtë artikull, ne do t'ju ndihmojmë të kuptoni skemën e montimit të gjeneratorit të erës të bërë vetë nga ato materiale që çdo pronar ka gjithmonë.

Le të shqyrtojmë parimin e funksionimit të një termocentrali me erë. Nën një rrjedhë të shpejtë të erës, rotori dhe helikat aktivizohen, pas së cilës boshti kryesor vjen në lëvizje, duke rrotulluar kutinë e marsheve dhe më pas ndodh gjenerimi. Ne marrim energji elektrike në dalje. Rrjedhimisht, sa më e lartë të jetë shpejtësia e rrotullimit të mekanizmit, aq më i madh është produktiviteti. Prandaj, kur vendosni struktura, merrni parasysh terrenin, relievin, njihni zonat e territoreve ku shpejtësia e vorbullës është e lartë.

Udhëzimet e montimit nga një gjenerator i makinave

Për ta bërë këtë, do t'ju duhet të përgatitni të gjithë përbërësit paraprakisht. Elementi më i rëndësishëm është gjeneratori. Bestshtë mirë të marrësh një traktor ose autobus, është në gjendje të gjenerojë shumë më tepër energji. Por nëse kjo nuk është e mundur, atëherë ka më shumë gjasa të bëhet me njësi më të dobëta. Për të mbledhur pajisjen do t'ju duhet:
voltmetër
stafetë e ngarkimit të baterisë
teh çeliku
Bateri 12 volt
kuti për tela
4 bulona me arra dhe rondele
kapëset për fiksim

Montimi i një pajisjeje për një shtëpi 220v

Kur gjithçka që ju nevojitet është gati, vazhdoni në asamble. Secila prej opsioneve mund të ketë detaje shtesë, por ato janë të specifikuara qartë drejtpërdrejt në manual.
Para së gjithash, mblidhni rrotën e erës - elementi kryesor strukturor, sepse është kjo pjesë që do të transformojë energjinë e erës në mekanike. Shtë më mirë nëse ka 4 tehe. Mos harroni se sa më i vogël numri, aq më shumë dridhje mekanike dhe aq më e vështirë do të jetë për ta balancuar atë. Ato janë bërë nga fletë çeliku ose një fuçi hekuri. Ata nuk duhet të veshin të njëjtën formë siç keni parë në mullinjtë e vjetër, por të ngjajnë me llojin e krahëve. Tërheqja e tyre aerodinamike është shumë më e ulët, dhe efikasiteti është më i lartë. Pasi të keni prerë një mulli me erë me tehe me diametër 1.2-1.8 metra, me ndihmën e një mulli, kërkohet ta lidhni atë së bashku me rotorin në boshtin e gjeneratorit duke shpuar vrima dhe duke u lidhur me bulona.

Montimi i qarkut elektrik

Ne rregullojmë telat dhe i lidhim ato drejtpërdrejt me baterinë dhe konvertuesin e tensionit. Kërkohet të përdorni gjithçka që në shkollë në mësimet e fizikës ju mësuan të punoni kur montoni një qark elektrik. Para fillimit të zhvillimit, mendoni se çfarë kW ju nevojitet. Shtë e rëndësishme të theksohet se pa ndryshimin dhe rindërtimin e mëvonshëm të statorit, ato nuk janë aspak të përshtatshme, shpejtësia e funksionimit është 1.2 mijë -6 mijë rpm, dhe kjo nuk është e mjaftueshme për prodhimin e energjisë. Forshtë për këtë arsye që kërkohet të heqësh qafe spiralën e ngacmimit. Për të ngritur nivelin e tensionit, kthejeni statorin me një tel të hollë. Në mënyrë tipike, fuqia që rezulton do të jetë 150-300 vat me 10 m / s. Pas montimit, rotori do të magnetizohet mirë, sikur të ishte lidhur energjia me të.

Gjeneratorët rrotullues të erës të bërë vetë janë shumë të besueshëm në funksionim dhe ekonomikisht fitimprurës, papërsosmëria e tyre e vetme është frika nga shpërthimet e forta të erës. Parimi i funksionimit është i thjeshtë - një vorbull përmes teheve bën që mekanizmi të rrotullohet. Në procesin e këtyre rrotullimeve intensive, prodhohet energjia, tensioni që ju nevojitet. Një termocentral i tillë është një mënyrë shumë e suksesshme për të siguruar energji elektrike në një shtëpi të vogël, natyrisht, për të pompuar ujin nga një pus, kapaciteti i tij nuk do të jetë i mjaftueshëm, por është e mundur të shikoni TV ose të ndizni dritat të gjitha dhomat me ndihmën e saj.

Nga një tifoz i shtëpisë

Vetë ventilatori mund të jetë jo funksional, por kërkohen vetëm disa pjesë prej tij - kjo është mbajtësja dhe vetë vida. Për dizajnin, keni nevojë për një motor stepper të vogël të bashkuar me një urë diodë në mënyrë që ai të japë tension të vazhdueshëm, një shishe shampo, një tub plastik uji rreth 50 cm të gjatë, një prizë për të dhe një kapak plastike të kovës.

Një mëngë është bërë në makinë dhe fiksohet në lidhës nga krahët e tifozit të çmontuar. Ky tufë do të mbajë gjeneratorin. Pas rregullimit, duhet të filloni të bëni kasën. Pritini pjesën e poshtme të shishes së shampos duke përdorur një makinë ose me dorë. Gjatë prerjes, kërkohet gjithashtu të lini një vrimë prej 10 në mënyrë që të futni një bosht të përpunuar nga një shufër alumini në të. Bashkojeni atë me një rrufe në qiell dhe arrë në shishe. Pasi të jenë lidhur të gjitha telat, bëhet një vrimë tjetër në trupin e shishes për të nxjerrë të njëjtat tela. I shtrijmë dhe i fiksojmë në një shishe në majë të gjeneratorit. Ato duhet të përputhen në formë dhe trupi i shishes duhet të fshehë me besueshmëri të gjitha pjesët e saj.

Shank për pajisjen tonë

Në mënyrë që ajo të kapë rrjedhat e erës nga drejtime të ndryshme në të ardhmen, mblidhni astarin duke përdorur një tub të para-përgatitur. Seksioni i bishtit do të sigurohet me një kapak shampo të rrotulluar. Gjithashtu bëhet një vrimë në të dhe, pasi vendosin një prizë në një skaj të tubit, ata e shtrijnë atë dhe e fiksojnë atë në trupin kryesor të shishes. Nga ana tjetër, tubi pritet me sharrë hekuri dhe krahu i krahut pritet nga kapaku i kovës plastike me gërshërë, duhet të ketë një formë të rrumbullakët. E tëra çfarë ju duhet të bëni është thjesht të shkurtoni skajet e kovës që e siguruan atë në enën kryesore.

Ne e lidhim daljen USB në pjesën e prapme të stendës dhe i vendosim të gjitha pjesët e marra në një. Do të jetë e mundur të montoni radio ose të rimbushni telefonin përmes kësaj porte USB të integruar. Sigurisht, nuk ka fuqi të fortë nga një tifoz shtëpiake, por prapëseprapë mund të sigurojë ndriçim për një llambë.

Gjenerator i erës DIY nga një motor stepper

Një pajisje e bërë nga një motor stepper, edhe me një shpejtësi të ulët rrotullimi, gjeneron rreth 3 vat. Tensioni mund të rritet mbi 12 V, dhe kjo ju lejon të ngarkoni një bateri të vogël. Një motor stepper nga një printer mund të futet si një gjenerator. Në këtë mënyrë, motori stepper gjeneron rrymë alternative, dhe mund të konvertohet lehtësisht në rrymë direkte duke përdorur disa ura diodë dhe kondensatorë. Ju mund ta mblidhni skemën me duart tuaja. Stabilizuesi është instaluar prapa urave, si rezultat, marrim një tension të vazhdueshëm dalës. Një LED mund të instalohet për të monitoruar tensionin e syve. Për të zvogëluar humbjen prej 220 V, diodat Schottky përdoren për ta korrigjuar atë.

Fletët do të jenë tuba PVC. Pjesa e punës tërhiqet në tub dhe pastaj pritet me një disk prerës. Hapësira e vidës duhet të jetë rreth 50 cm, dhe gjerësia duhet të jetë 10 cm. Isshtë e nevojshme të bluani një tufë me një fllanxhë në madhësinë e boshtit SM. Shtyhet në boshtin e motorit dhe sigurohet me vida; "vida" plastike do të ngjiten direkt në fllanxhat. Kryeni gjithashtu balancimin - copat e plastikës priten nga skajet e krahëve, këndi i pjerrësisë ndryshon duke ngrohur dhe përkulur. Një pjesë e tubit futet në vetë pajisjen, në të cilën është gjithashtu e fiksuar. Sa i përket bordit elektrik, është më mirë ta vendosni atë në fund dhe t'i sillni fuqinë. Deri në 6 tela dalin nga motori stepper, të cilat korrespondojnë me dy spirale. Ata do të kërkojnë unaza rrëshqitëse për të transferuar energji elektrike nga pjesa lëvizëse. Pasi të kemi lidhur të gjitha pjesët së bashku, ne vazhdojmë të testojmë strukturën, e cila do të fillojë revolucionet me 1 m / s.

Turbina me erë e bërë nga rrota motorike dhe magnet

Jo të gjithë e dinë që një gjenerator i erës nga një rrotë motorike mund të mblidhet me duart tuaja në një kohë të shkurtër, gjëja kryesore është që të grumbulloni materialet e nevojshme paraprakisht. Rotori Savonius është më i përshtatshmi për të, mund të blihet i gatshëm ose i pavarur. Përbëhet nga dy tehe gjysmë cilindrike dhe një mbivendosje, nga të cilat merren akset e rrotullimit të rotorit. Zgjidhni vetë materialin për produktin e tyre: dru, tekstil me fije qelqi ose tub PVC, i cili është opsioni më i thjeshtë dhe më i mirë. Ne bëjmë kryqëzimin e pjesëve, në të cilat ju duhet të bëni vrima për fiksim në përputhje me numrin e teheve. Do të kërkohet një mekanizëm rrotullues çeliku për ta bërë pajisjen të aftë të përballojë çdo mot.

Nga magnet ferrit

Një gjenerator i erës me magnet do të jetë i vështirë për mjeshtrit e papërvojë të zotërojnë, por ju ende mund të provoni. Pra, duhet të ketë katër pole, secila do të përmbajë dy magnete ferrite. Ato do të mbulohen me jastëkë metalikë me një trashësi pak më të vogël se një milimetër për të shpërndarë një rrjedhë më të barabartë. Duhet të ketë 6 mbështjellje kryesore, të rrokullisura me një tel të trashë dhe duhet të vendosen përmes secilit magnet, duke zënë një hapësirë ​​që korrespondon me gjatësinë e fushës. Mbërthimi i qarqeve të dredha-dredha mund të jetë në shpërndarësin nga mulli, në mes të të cilit është instaluar një rrufe në qiell të para-përpunuar.

Rrjedha e furnizimit me energji rregullohet nga lartësia e fiksimit të statorit mbi rotorin, sa më e lartë të jetë, aq më pak ngjitje, respektivisht, fuqia zvogëlohet. Për mullinjtë e erës, duhet të bashkoni një mbajtëse mbështetëse dhe të rregulloni 4 tehe të mëdhenj në diskun e statorit, të cilat mund t'i prisni nga një fuçi metalike e vjetër ose një kapak nga një kovë plastike. Me një shpejtësi mesatare të rrotullimit, prodhon deri në rreth 20 vat.

Dizajni i turbinës me erë në magnet neodymium

Nëse doni të dini për krijimin, duhet të bëni bazën e shpërndarësit të makinës me disqe frenash, kjo zgjedhje është mjaft e justifikuar, sepse është e fuqishme, e besueshme dhe e balancuar mirë. Pasi të pastroni shpërndarësin e bojës dhe papastërtisë, vazhdoni me vendosjen e magneteve neodymium. Ata do të kërkohen 20 copë për disk, madhësia duhet të jetë 25x8 milimetra.

Magnetët duhet të pozicionohen duke marrë parasysh alternimin e poleve, para se të ngjiteni është më mirë të krijoni një model letre ose të vizatoni linja që ndajnë diskun në sektorë në mënyrë që të mos ngatërroni polet. Veryshtë shumë e rëndësishme që ata, përballë njëri -tjetrit, të kenë pole të ndryshme, domethënë të tërhiqen. Ngjitini ato me super zam. Ngrini bordurat rreth skajeve të disqeve dhe mbështillni kasetë ose plastelinë në qendër për të parandaluar përhapjen. Në mënyrë që produkti të funksionojë me efikasitet maksimal, mbështjelljet e statorit duhet të kenë madhësinë e duhur. Një rritje në numrin e poleve çon në një rritje të frekuencës së rrymës në mbështjellje, për shkak të kësaj, pajisja jep më shumë fuqi edhe në një frekuencë të ulët të rrotullimit. Spiralet janë të mbështjellura me tela më të trashë në mënyrë që të zvogëlohet rezistenca në to.

Kur pjesa kryesore është gati, tehet bëhen, si në rastin e mëparshëm, dhe ato fiksohen në direk, i cili mund të bëhet nga një tub plastik i zakonshëm me një diametër prej 160 mm. Në fund, gjeneratori ynë, që vepron në parimin e levitacionit magnetik, me një diametër prej një metër e gjysmë dhe gjashtë krahë, 8m / s, është i aftë të sigurojë deri në 300 vat.

Çmimi i zhgënjimit ose një korsi moti e shtrenjtë

Sot ka shumë mundësi se si të bëni një pajisje për konvertimin e energjisë së erës, secila metodë është efektive në mënyrën e vet. Nëse jeni njohur me metodën e prodhimit të pajisjeve që gjenerojnë energji, atëherë nuk do të ketë rëndësi në bazë të asaj që do ta bëni atë, gjëja kryesore është se ajo korrespondon me skemën e konceptuar dhe jep fuqi të mirë në dalje.