DIY borstlös motor med fidget spinner

Precis som galen för Pokémon Go out of nowhere blev fidget-spinnarna populära och det blev mer trend att ha en av dessa snurrar mellan fingrarna. Men nyligen blev människor (inklusive jag) så småningom uttråkade av det och låt oss därför i detta projekt ta in ett nytt syfte för fidget spinner genom att bygga en enkel motor med Fidget Spinner. Med den här kretsen kommer du att kunna få fidget-spinnaren att rotera för alltid med hjälp av grundläggande fysik och inte oroa dig för att ha den inaktiv i något hörn av ditt rum. Du kommer också att lära dig grunderna för hur en borstlös likströmsmotor fungerar eftersom konceptet vi använder här är detsamma som det som används i de berömda BLDC-motorerna. Låter tillräckligt intressant ??? Låt oss börja…

Material som krävs:

1. Fidget spinner
2. 12V elektromagnet
3. Neodymmagneter
4. 12V DC-adapter
5. 7805 Spänningsregulator
6. 1N4007 Diod
7. Motstånd (1K och 10K)
8. LED
9. Hallsensor (US1881)
10. Anslutande ledningar
11. Bakbord
12. Arrangemang för att hålla spinner och elektromagnet

Hur får jag Fidget Spinner att rotera på obestämd tid?

Detta projekt är enkelt och enkelt att bygga om du förstår konceptet bakom dess arbete, som vi ska diskutera nu. Så som vi sa tidigare kommer vi att använda samma koncept som används i BLDC-motorer. BLDC-motorer är mycket kända och hittar dess viktiga tillämpning i Drones, RC-vård och huvudsakligen i elektriska fordon. Dessa motorer använder hallsensorer istället för vanliga borstar, därav det ikoniska namnet Borstlös likströmsmotor. Jag vill inte gå för djupt in på dess arbete men här förklarar jag kort om hur BLDC-motorn fungerar. I BLDC-motor (navtyp) skulle statorn lindas vilket bildar elektromagneten och rotorn har permanentmagneter. En sensor som kallas hallsensor används för att känna polariteten hos magneten som ligger mittemot elektromagneten och använder den informationen för att utlösa elektromagneten med samma polaritet. Som vi vet som poler stöter bort och därav kommer elektromagneten att skjuta bort den permanenta magneten och få den att rotera. Denna sekvens kommer att upprepas och hallsensorn läser av magneternas polaritet och utlöser elektromagneten på ett ordnat sätt för att hålla rotorn roterande.

Nu kommer vi till vårt projekt om att förvandla en fidget spinner till borstlös motor. Här är fidget-spinnaren Rotor. Eftersom en normal fidget spinner inte har någon magnet måste vi fixa magneter till fidget spinner. Se till att du endast använder neodymmagneter och se till att alla magneter vänd uppåt eller av samma stolpe. Du kan göra det genom att använda en annan magnet, min spinner hade en metallbit i slutet och därmed var det lätt att klibba magneterna och det såg ut så här nedan. Jag har också tagit bort mittkåpan för att exponera kullagret.

Den Rotorn är nu klar med magneter, nästa vi behöver en elektromagnet som ska placeras direkt under magneter vägen så att vi kan slå tillbaka magneterna. Min är en 12V elektromagnet, driva din och sätt den nära alla magneter för att se till att de krusar varandra. Nu måste vi känna av när magneten är ovanpå elektromagneten och utlösa den först då. När magneten har krusat bör vi stänga av elektromagneten för att fidget-spinnaren ska kunna rotera fritt och igen slå på elektromagneten när den upplever en neodymmagneter ovanför den, och så får du en fidget-spinner som snurrar för varje upptäckt. Denna detektering och utlösning kan uppnås med hjälp av kretsen nedan.

Kretsschema och förklaring:

Det fullständiga kretsschemat för Fidget Spinner Motor Project ges nedan, ansvaret för varje komponent i kretsen förklaras längre ner.

12V DC-adapter: Behovet av 12V i detta projekt är att Electromagnet bara fungerar med 12V. Det förbrukar också cirka 330 mA ström och därför har jag valt en 12V 1A DC-adapter som strömkälla.

7805 Voltage Regulator: Källan för detta projekt är 12V men vi behöver en reglerad 5V för Hall-sensorn och L293D-modulen, därför använder vi en 7805 för att konvertera 12V till 5V.

L293D Motor Driver: Som sagt tidigare måste vi sätta på och stänga av elektromagneten snabbt baserat på magneten på fidget spinner. En L293D används normalt för att driva motorer men den kan också användas i vår applikation för att driva elektromagneten. Det tar ingång från hallsensorn och baserat på den ingången slår den på eller stänger av elektromagneten. Vi använder bara en elektromagnet och därmed lämnas den andra delen fri.

Hallsensor: Hallsensorn används för att kontrollera om magneten är direkt ovanpå elektromagneten, bara om den är där kommer den att aktivera elektromagneten genom L293D; annars kommer elektromagneten att vara avstängd. Lär dig mer om Hall-sensorn och dess gränssnitt med Arduino.

Motstånd 10k: 10K-motståndet används för att dra högt utgångsstiftet på Hall-sensorn, detta motstånd är obligatoriskt annars kommer sensorns utgångsstift att sväva.

Motstånd 1K och LED: Motståndet i kombination med LED används för att indikera om hallsensorn detekterar magneten eller inte. Om magnet upptäcks kommer lysdioden att släckas annars kommer den att förbli tänd. Du kan kontrollera detta fungerar i videon nedan.

Diod: Dioden är bara en frihjulsdiod som skyddar L293D från elektromagnetens omvänd ström på grund av dess induktiva natur. Det är valfritt att använda detta om du testar det under kort tid.

Kondensatorer (C1 och C2): Kondensatorerna C1 och C2 är utjämnande kondensatorer som endast tillåter ren likström att strömma över den eftersom de låter växelströmmen passera genom marken. Dessa kondensatorer är också valfria.

När du är klar med din kretsplats hallsensor lite ovanför elektromagneten och placera sedan din fidget spinner över elektromagneten och bibehålla ett minimalt luftspalt. Jag har använt en gängad bult och mutter för att göra det önskade arrangemanget. Du kan använda din egen metod. Gruvan ser ut så här nedan.

Let's Spin The Fidget Spinner:

När du är klar med kretsen och har ordnat spinnaren som visas ovan är det dags att se din fidget spinner som BLCD Motor. Ge bara spinnaren ett första tryck och du kommer att få den att rotera för alltid som visas i videon nedan.

Om det inte fungerar som förväntat, använd lysdioden i kretsen för att kontrollera om hallsensorn fungerar och kontrollera även om elektromagneten är strömförande och avstängd ordentligt. Se också till att hallsensorns högra sida är vänd uppåt och att magneterna också har samma polaritet som tidigare beskrivits. Spinnerns hastighet beror på hallsensorns läge och luftspalten. Du kan experimentera med hallsensorn och kontrollera vid vilken position du får maximal hastighet.

Hoppas du förstod projektet och tyckte om att bygga något liknande. Om du har problem med att få det här arbetet, använd kommentarsektionen för att skicka ditt problem eller använd forumet för mer teknisk hjälp. Förbli kreativ så träffas vi i nästa projekt, fram till dess lycklig snurrning.