Princip DC motoru a způsob implementace
Princip činnosti stejnosměrného motoru
Stejnosměrný motor je rotační elektrický stroj, který převádí stejnosměrnou elektrickou energii na mechanickou energii (stejnosměrný motor) nebo převádí mechanickou energii na stejnosměrnou elektrickou energii (generátor stejnosměrného proudu). Jedná se o motor, který převádí stejnosměrný proud a mechanickou energii na sebe.
Současné stejnosměrné motory jsou typu rotační kotvy a jsou převážně tvořeny rotorem a statorem. Stator obsahuje hlavní magnetický pól, reverzní magnetický pól, kartáčové zařízení, základnu a koncový kryt; rotor má jádro kotvy, vinutí kotvy, komutátor, otočný hřídel a ložisko. Jak název napovídá, stator je namontován ve stacionární části, čímž vzniká pevné magnetické pole; rotor, který je rotující částí, vytváří magnetické pole, které mění polaritu. Toto je fyzikální modelový diagram pro analýzu stejnosměrného motoru. Mezi nimi má pevná část magnet, který je zde označován jako hlavní magnetický pól; a pevná část má kartáč. Rotující část má toroidní jádro a vinutí navinuté kolem toroidního jádra.
Magnetické pole je přítomno kolem vodičů pod napětím a je vystaveno síle ampérů (síla působící na magnetické pole v magnetickém poli). Protože stejnosměrný proud je veden, vzniká polarita opačná, než je polarita hlavního magnetického pólu, takže vodič se pohybuje v jednom směru. Když se rotor motoru otáčí o 180 stupňů, kartáč motoru automaticky přepne směr proudu, aby se rotor otáčel. V kombinaci s magnety, které byly hrány, bude stejná polarita odrazena a opačná polarita bude přitahovat, takže chápu. Toto je základní princip fungování stejnosměrných motorů.
Implementace
Motor je složka poháněná proudem, která vyžaduje velký proud. Výstupní proud IO výstupního portu tradičního jednočipového mikropočítače je obecně asi 10ma. Současný jednočipový mikropočítač je obecně 20-25ma, ale celkový proud více IO portů je omezen. Některé kořeny nesmějí překročit 200m a některé nemohou překročit 400m. Pro stejnosměrný motor s jmenovitým napětím 12V a jmenovitým výkonem 25W je požadovaný provozní proud 2A, což je 2000 mA. Hnací schopnost IO portu mikrokontroléru není zdaleka dostatečná. Proto je nutné řídit motor pomocí hnacího zařízení. Zde používáme ULN2003, což je vysokonapěťový vysokonapěťový interní ovladač, který se skládá ze sedmi silikonových trubek NPN Darlington. Zde potřebujete pouze vědět, že čip ULN2003 může zesílit proudový výstup z IO portu mikrokontroléru. Pokud chce mikrokontrolér řídit motor, musí použít funkci řidiče jako ULN2003.
Stejnosměrný motor má pouze dvě svorky a zapojení je jednoduché. Jednoduše řečeno, jeden konec je připojen k kladnému pólu napájecího zdroje a druhý konec je připojen k zápornému pólu, otáčí se; pokud chcete, aby se motor otáčel opačným směrem, stačí změnit kladné a záporné póly.
