Моторы 12 вольт устройство

Коллекторные моторы 12 мм

Используйте моторы 12 мм для преобразования электрической энергии в механическую. Двигатели подойдут для приведения в движения колёс роботизированных платформ, DIY-машинок и даже в качестве гребные винтов в самодельных катерах.

Коллекторные моторы также помогут создать простой 3D-стол или другую поворотную конструкцию.

Эксплуатация мотора

Электромотор — устройство для преобразования электрической энергии в механическую. То есть устройство, на которое при подаче напряжения, начинается вращение выходного вала мотора. Моторы 12 мм относятся к коллекторным двигателям, а точнее к их подвиду — моторам постоянного тока.

В зависимости от сопротивление обмотки, коллекторные моторы 12 мм рассчитаны на разное номинальное напряжение: чем больше сопротивление, тем больше следует подавать напряжения на мотор. Для замера сопротивления обмотки, вам понадобится мультиметр.

Сопротивление Номинальное напряжение
3–6 Ом 5 В
7–14 Ом 9 В
15–20 Ом 12 В
21–30 Ом 15 В

Но вы можете не вдаваться в подробности, мы провели все необходимые тесты и вывели номинальное напряжение в характеристиках на двигатели.

Работа двигателя в режиме торможения или перегрузки может значительно сократить срок службы мотора и привести к немедленному повреждению. Рекомендуемый верхний предел 25% от тока блокировки мотора.

Примеры работы

Рассмотрим примеры подключения и работы с моторами. Перед включением уточните номинальное напряжение конкретно вашего мотора.

Ручное управление

Для работы коллекторного мотора достаточно просто подать напряжение на его контактные колодки. При подаче напряжения в одном направлении вал крутится по часовой стрелке, в обратном направлении — против часовой.

Программное управление

Коллекторные электромоторы создают значительные помехи по цепям питания, поэтому запитывайте их от отдельного источника напряжения, а не от того который питает управляющий контроллер и датчики. Если все таки необходимо использовать один источник питания, примите меры по дополнительной защите цепи питания от помех. , для этого используются конденсаторы. Электролитические конденсаторы большой емкости защитят контроллер от пусковых провалов напряжения, а керамические конденсаторы сравнительно небольшой емкости — от помех вызванных «искрением щеток»

Если вы хотите программно управлять мотором, вам понадобиться управляющая платформа, например Arduino Uno или Iskra JS.

Но мотор нельзя подключать напрямую к управляющей плате: выводы микроконтроллера являются слаботочными, поэтому ток мотора при прямом подключении выведет их из строя. Для решения помогут драйверы посредники. Самый простой способ воспользоватся силовым ключом из линейки Troyka-модулей.

При коммуникации Troyka-модулей с Arduino или Iskra используйте Troyka Slot Shield.

Если вы хотите управлять, не только скоростью мотора, а ещё и направлением вращения, используйте H-мост.

А если хотите управлять сразу двумя моторами — обратите внимания на Motor Shield.

Подробности читайте в технической документации на конкретный драйвер:

Источник

Регулятор оборотов двигателя постоянного тока 12 вольт

На простых механизмах удобно устанавливать аналоговые регуляторы тока. К примеру, они могут изменить скорость вращения вала мотора. С технической стороны выполнить такой регулятор просто (потребуется установка одного транзистора). Применим для регулировки независимой скорости моторов в робототехнике и источниках питания. Наиболее распространены два варианта регуляторов: одноканальные и двухканальные.

Видео №1 . Одноканальный регулятор в работе. Меняет скорость кручения вала мотора посредством вращения ручки переменного резистора.

Видео №2. Увеличение скорости кручения вала мотора при работе одноканального регулятора. Рост числа оборотов от минимального до максимального значения при вращении ручки переменного резистора.

Видео №3 . Двухканальный регулятор в работе. Независимая установка скорости кручения валов моторов на базе подстроечных резисторов.

Видео №4. Напряжение на выходе регулятора измерено цифровым мультиметром. Полученное значение равно напряжению батарейки, от которого отняли 0,6 вольт (разница возникает из-за падения напряжения на переходе транзистора). При использовании батарейки в 9,55 вольт, фиксируется изменение от 0 до 8,9 вольт.

Функции и основные характеристики

Ток нагрузки одноканального (фото. 1) и двухканального (фото. 2) регуляторов не превышает 1,5 А. Поэтому для повышения нагрузочной способности производят замену транзистора КТ815А на КТ972А. Нумерация выводов для этих транзисторов совпадает (э-к-б). Но модель КТ972А работоспособна с токами до 4А.

Одноканальный регулятор для мотора

Устройство управляет одним мотором, питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт.

Конструкция устройства

Основные элементы конструкции регулятора представлены на фото. 3. Устройство состоит из пяти компонентов: два резистор переменного сопротивления с сопротивлением 10 кОм (№1) и 1 кОм (№2), транзистор модели КТ815А (№3), пара двухсекционных винтовых клеммника на выход для подключения мотора (№4) и вход для подключения батарейки (№5).

Примечание 1. Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Порядок работы регулятора мотора описывает электросхема (рис. 1). С учетом полярности на разъем ХТ1 подают постоянное напряжение. Лампочку или мотор подключают к разъему ХТ2. На входе включают переменный резистор R1, вращение его ручки изменяет потенциал на среднем выходе в противовес минусу батарейки. Через токоограничитель R2 произведено подключение среднего выхода к базовому выводу транзистора VT1. При этом транзистор включен по схеме регулярного тока. Положительный потенциал на базовом выходе увеличивается при перемещении вверх среднего вывода от плавного вращения ручки переменного резистора. Происходит увеличение тока, которое обусловлено снижением сопротивления перехода коллектор-эмитттер в транзисторе VT1. Потенциал будет уменьшаться, если ситуация будет обратной.

Принципиальная электрическая схема

Материалы и детали

Необходима печатная плата размером 20х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита (допустимая толщина 1-1,5 мм). В таблице 1 приведен список радиокомпонентов.

Примечание 2. Необходимый для устройства переменный резистор может быть любого производства, важно соблюсти для него значения сопротивления тока указанные в таблице 1.

Примечание 3. Для регулировки токов выше 1,5А транзистор КТ815Г заменяют на более мощный КТ972А (с максимальным током 4А). При этом рисунок печатной платы менять не требуется, так как распределение выводов у обоих транзисторов идентично.

Процесс сборки

Для дальнейшей работы нужно скачать архивный файл, размещенный в конце статьи, разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора (файл termo1), а монтажный чертеж (файл montag1) – на белом листе офисной (формат А4).

Далее чертеж монтажной платы (№1 на фото. 4) наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы (№2 на фото. 4). Необходимо сделать отверстия (№3 на фото. 14) на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпадать. На фото.5 показана цоколёвка транзистора КТ815.

Вход и выход клеммников-разъемов маркируют белым цветом . Через клипсу к клеммнику подключается источник напряжения. Полностью собранный одноканальный регулятор отображен на фото. Источник питания (батарея 9 вольт) подключается на финальном этапе сборки. Теперь можно регулировать скорость вращения вала с помощью мотора, для этого нужно плавно вращать ручку регулировки переменного резистора.

Для тестирования устройства необходимо из архива распечатать чертеж диска. Далее нужно наклеить этот чертеж (№1) на плотную и тонкую картонную бумагу (№2 ). Затем с помощью ножниц вырезается диск (№3).

Полученную заготовку переворачивают (№1 ) и к центру крепят квадрат черной изоленты (№2) для лучшего сцепления поверхности вала мотора с диском. Нужно сделать отверстие (№3) как указано на изображении. Затем диск устанавливают на вал мотора и можно приступать к испытаниям. Одноканальный регулятор мотора готов!

Двухканальный регулятор для мотора

Используется для независимого управления парой моторов одновременно. Питание осуществляется от напряжения в диапазоне от 2 до 12 вольт. Ток нагрузки рассчитан до 1,5А на каждый канал.

Конструкция устройства

Основные компоненты конструкции представлены на фото.10 и включают: два подстроечных резистора для регулировки 2-го канала (№1) и 1-го канала (№2), три двухсекционных винтовых клеммника для выхода на 2-ой мотор (№3), для выхода на 1-ый мотор (№4) и для входа (№5).

Примечание.1 Установка винтовых клеммников не обязательна. С помощью тонкого монтажного многожильного провода можно подключить мотор и источник питания напрямую.

Принцип работы

Схема двухканального регулятора идентична электрической схеме одноканального регулятора. Состоит из двух частей (рис.2). Основное отличие: резистор переменного сопротивления замен на подстроечный резистор. Скорость вращения валов устанавливается заранее.

Примечание.2. Для оперативной регулировки скорости кручения моторов подстроечные резисторы заменяют с помощью монтажного провода с резисторами переменного сопротивления с показателями сопротивлений, указанными на схеме.

Материалы и детали

Понадобится печатная плата размером 30х30 мм, изготовленная из фольгированного с одной стороны листа стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. В таблице 2 приведен список радиокомпонентов.

Процесс сборки

После скачивания архивного файла, размещенного в конце статьи, нужно разархивировать его и распечатать. На глянцевой бумаге печатают чертеж регулятора для термоперевода (файл termo2), а монтажный чертеж (файл montag2) – на белом листе офисной (формат А4).

Чертеж монтажной платы наклеивают к токоведущим дорожкам на противоположной стороне печатной платы . Формируют отверстия на монтажом чертеже в посадочных местах. Монтажный чертеж крепится к печатной плате сухим клеем, при этом отверстия должны совпасть. Производится цоколёвка транзистора КТ815. Для проверки нужно временно соединить монтажным проводом входы 1 и 2 .

Любой из входов подключают к полюсу источника питания (в примере показана батарейка 9 вольт). Минус источника питания при этом крепят к центру клеммника. Важно помнить: черный провод «-», а красный «+».

Моторы должны быть подключены к двум клеммникам, также необходимо установить нужную скорость. После успешных испытаний нужно удалить временное соединение входов и установить устройство на модель робота. Двухканальный регулятор мотора готов!

В АРХИВЕ представленные необходимые схемы и чертежи для работы. Эмиттеры транзисторов помечены красными стрелками.

Источник

Принцип работы и применение электродвигателей на 12 вольт с редуктором

Использовать низковольтный электродвигатель 12 вольт с редуктором можно в исполнительных приборах автоматики, детских игрушках, электровелосипедах, аккумуляторных детских автомобилях.

Низковольтное питание позволяет получить безопасные в эксплуатации приборы. Электродвигатель – машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Состоит из статора – неподвижной части, и ротора (якоря), которая вращается под действием приложенной энергии за счет электромагнитной индукции, создавая вращающееся магнитное поле.

Классификация

По типу потребляемого тока такие моторы подразделяют на 3 вида:

Первые выполняют работу при использовании постоянного напряжения, которое получают от аккумулятора с нужным напряжением, или с помощью понижающего трансформатора и выпрямителя переменного тока от сети 220в или 380в.

Вторые служат с целью работы в сети переменного напряжения, полученного из электросети, от генераторов, электростанций, преобразователей. В авиационной технике для уменьшения габаритов исполнительных деталей, применяют автономные генераторы, вырабатывающие энергию с частотой 400Гц.

Универсальные позволяют использовать и тот и другой вид без ухудшения параметров.

  • Для работы двигателя применяют напряжение:
  • Переменное 220В однофазное 50Гц
  • Переменное 380В трехфазное 50Гц
  • Переменное с другой частотой, отличной от 50Гц

Постоянное напряжение от 1,5В и выше (стандарт – 12, 24, 48, 60, 120В)

Использование редуктора дает возможность получить на валу необходимые параметры, такие как частота вращения вала, мощность крутящего момента. Часто для выполнения поставленных задач выпускают уже собранный комплект двигатель с таким устройством. Заранее поставленную задачу выполняют, применяя устройство понижения оборотов с необходимым передаточным числом.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Использование однофазного мотора на 220в оправдано в случае необходимости получения заданных параметров на нагрузке. Область применения их очень разнообразна: от часового привода до огромных двигателей строительных кранов, горняцкого оборудования различной мощности.

Применение мотор-редукторов

Автомобиль с бензиновым двигателем. Электродвигатели на 12 вольт используют в них, реализуя следующие цели:

  • Стартер – агрегат большой мощности. Используется при запуске двигателя внутреннего сгорания
  • Двигатель дворников – готовое в сборе изделие небольшой. Служит для работы щеток автомобильных дворников во время движения
  • Мотор-насос. Применяется с целью подачи воды к стеклу при работе дворников
  • Открывание/закрывание стекол салона автомобиля. Выполняет электродвигатель с редуктором, управляемый водителем или автоматикой
  • Автоматическая регулировка угла наклона фар. Производит устройство, которое управляет электромотором
  • Подбор угла наклона руля, боковых зеркал, спинки сидений. Обеспечение работы гидроусилителя руля, автоматической коробки передач, системы кондиционирования воздуха и другие виды управления

Кроме перечисленных функций, в современных автомобилях, очень много сервисных операций выполняют с помощью электромотора на 12 вольт с понижающим редуктором.

Использование электродвигателя на 12 вольт с редуктором целесообразно и в аккумуляторных детских автомобилях. Безопасное питание, удобство обслуживания и подзарядки дают неоспоримые преимущества этих моторов в таких конструкциях.

Исполнительные устройства автоматики. Управление заслонками, системой вентиляции, кондиционирования невозможно без применения 12 вольтовых моторов. Применение редукторов позволяют получить нужный крутящий момент на валу этих деталей, требуемое количество оборотов.

Ручной электроинструмент

Эта категория использование мотора постоянного тока имеет очень большой спектр применения. Аккумуляторный электродрели, шуруповерты, электрические пилы, лобзики – все они работают при использовании низковольтных моторов. Это позволяет проводить работы без риска получить электротравму, используя электродвигатель с редуктором на 12 вольт.

Редуктор в таких инструментах даст возможность получить на валу нужную мощность при питании 12 вольт. Оно является безопасным для человека, что позволяет использовать его даже в сырых и влажных помещениях.

Использование электродвигателя на 12 вольт с редуктором расширяет зону применения этих устройств. Главными положительными качествами приборов с такими моторами отмечают безопасность и надежность.

Источник

Читайте также:  Производитель тележек для лодочных моторов
Поделиться с друзьями