• Курсы

    …

    • Архив курсов
    Игры с BBC micro:bit

    Игры с BBC micro:bit

    Бесплатно
    Подробнее
  • Контакты
    Login
    ORT Education CourseORT Education Course
    • Курсы

      …

      • Архив курсов
      Игры с BBC micro:bit

      Игры с BBC micro:bit

      Бесплатно
      Подробнее
    • Контакты

      Технология

      • Главная
      • Все курсы
      • Технология
      • Cоздание электронных устройств
      CoursesТехнологияCоздание электронных устройств
      • ЗНАКОМСТВО С TINKERCAD 2

        • Лекция1.1
          Знакомство с TinkerCad
        • Лекция1.2
          Настройки проекта
      • ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ 10

        • Лекция2.1
          Основные понятия
        • Лекция2.2
          Первые шаги
        • Лекция2.3
          Закон Ома
        • Лекция2.4
          Параллельное и последовательное соединение
        • Лекция2.5
          Делитель напряжения
        • Лекция2.6
          Переключатели
        • Лекция2.7
          Транзисторы
        • Лекция2.8
          Конденсаторы
        • Лекция2.9
          Микросхемы
        • Викторина2.1
          Основы электроники (итог) 21 questions
      • ЗНАКОМСТВО С ARDUINO 7

        • Лекция3.1
          Что такое Arduino?
        • Лекция3.2
          Пробы пера
        • Лекция3.3
          Аналоговые и цифровые сигналы
        • Лекция3.4
          Работа с датчиками
        • Лекция3.5
          Моторы вперед!
        • Лекция3.6
          Управление сервоприводом
        • Викторина3.1
          Знакомство с Arduino (итог) 12 questions

        Моторы вперед!

        Электрический двигатель позволяет перевести электрическую энергию в механическую.

        Устройство и принцип действия электродвигателя

        http://course.ort.odessa.ua/wp-content/uploads/2019/09/motor.mp4

        Конструктивно все электрические двигатели постоянного тока состоят из индуктора и якоря, разделенных воздушным зазором.

        Индуктор служит для создания неподвижного магнитного поля машины и состоит из станины, главных и добавочных полюсов. Станина служит для крепления основных и добавочных полюсов и является элементом магнитной цепи машины. На главных полюсах расположены обмотки возбуждения, предназначенные для создания магнитного поля машины, на добавочных полюсах – специальная обмотка, служащая для улучшения условий коммутации.

        Якорь состоит из магнитной системы, собранной из отдельных листов, рабочей обмотки, уложенной в пазы, и коллектора служащего для подвода к рабочей обмотке постоянного тока.

        Коллектор представляет собой цилиндр, насаженный на вал двигателя и избранный из изолированных друг от друга медных пластин. На коллекторе имеются выступы-петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Съем тока с коллектора осуществляется с помощью щеток, обеспечивающих скользящий контакт с коллектором. Щетки закреплены в щеткодержателях, которые удерживают их в определенном положении и обеспечивают необходимое нажатие щетки на поверхность коллектора. Щетки и щеткодержатели закреплены на траверсе, связанной с корпусом электродвигателя.

        В процессе работы электродвигателя постоянного тока щетки, скользя по поверхности вращающегося коллектора, последовательно переходят с одной коллекторной пластины на другую. При этом происходит переключение параллельных секций обмотки якоря и изменение тока в них. Изменение тока происходит в то время, когда виток обмотки замкнут щеткой накоротко. Этот процесс переключения и явления, связанные с ним, называются коммутацией.

         

        Принципы управления двигателями постоянного тока с помощью Arduino

        Часто в проектах Arduino необходимо управлять мощной нагрузкой (например, электродвигателем, лампой накаливания и т.п.). Выходы Arduino не могут обеспечить питание столь мощной нагрузки и большого напряжения. В таких случаях будем использовать дополнительный элемент – транзистор. Если от базы к эмиттеру будет протекать небольшой ток , то транзистор «откроется», ток потечет через транзистор и мотор начнет вращаться.

        Двигатель имеет индуктивную составляющую, которая может генерировать большие всплески напряжения, опасные для транзистора. Использование в схеме диода гарантирует, что все паразитные возмущения от двигателя погасятся на нем, а не на транзисторе.

        База транзистора очень чувствительна. Во избежание нежелательных шумов и непредсказуемого запуска двигателя желательным является использование подтягивающего резистора на базе транзистора. Он будет предохранять транзистор от случайного запуска.

        Пример управления двигателем постоянного тока

        В качестве примера, создадим устройство, позволяющее управлять работой мотора: мотор вращается в течение 5 секунд, затем выключается на 5 секунд, затем включается и т.д. Для этого:

        • Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
        • Создайте новое электронное устройство.
        • На рабочее поле добавьте плату Arduino UNO, мотор, резистор, транзистор, диод и дополнительный источник питания.  С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь.

         

        • Перейдите в режим написания программы в виде текстового кода и создайте следующую программу:
        Исходный код Комментарии
        int motorPin = 9; Установить ножку базы транзистора в пин 9
        void setup() {
        pinMode(motorPin, OUTPUT); Настраиваем пин 9 в режим вывода
        }
        void loop(){
        digitalWrite(motorPin, HIGH); Подаем на пин 9 “высокий” сигнал, т.е. включаем мотор
        delay(5000); Пауза в 5 секунд
        digitalWrite(motorPin, LOW); Подаем на пин 9 “низкий” сигнал, т.е. выключаем мотор
        delay(5000); Пауза в 5 секунд
        }
        • Запустив симуляцию, мы сможем убедиться в правильности нашего кода.

        Управление скоростью мотора

        Используя ШИМ, можно регулировать скорость вращения мотора. Например, если мы хотим установить скорость вращения  мотора на 50%, то можно воспользоваться следующей командой:

        analogWrite(motorPin, 128);

         

         Задания:

        Задание 16. Создайте виртуальное устройство, позволяющее плавно “разогнать” мотор до максимальной скорости, а затем плавно замедлить его.

        Задание 17***. Создайте виртуальное устройство, позволяющее увеличивать и уменьшать скорость мотора с помощью двух кнопок: каждое нажатие кнопки увеличивает (уменьшает) скорость на 10%.

        Предоставьте общий доступ к своим виртуальным устройствам и отправьте ссылки на решения с помощью формы.

         

        Предыдущий Работа с датчиками
        Следующий Управление сервоприводом

        Последние курсы

        Игры с BBC micro:bit

        Игры с BBC micro:bit

        Бесплатно
        Cоздание электронных устройств

        Cоздание электронных устройств

        Бесплатно
        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Бесплатно

        Designed and Developed by ORT Odessa

        Вход через логин и пароль

        Забыли пароль?