超薄!工程师研制出开源微型PCB电机:球探网

发布者: 发布时间:2021-03-31
本文摘要:电机大伙儿很熟识了,日常生活工作上经常不容易遇到电机,做为最常常遇到的机电设备。

电机大伙儿很熟识了,日常生活工作上经常不容易遇到电机,做为最常常遇到的机电设备。四轴飞行器常见的是有刷电机电机。一般有刷电机电机容积比较大今日解读的是仅有PCB般薄厚的小型开源系统有刷电机电机。

作者Carl Bugeja是一位固执小型化的年老技术工程师。这一新项目的启迪来自于妄图生产制造更为小更为便宜的无人飞机。将电机制做到PCB自身将降低一切微型机器人的总体价钱,进而使人群智能机器人看起来更加经济实惠。

一般的外转子有刷电机电机由定子,转子和根据滚动轴承相接二者的轴制成。其定子绕道变压器铁芯打卷,以旋转转子上的磁石。

变压器铁芯的高导磁率在每一个电磁线圈周边造成磁场,进而提高了电机的扭距抗压强度。这类电机设计方案的特有之处取决于定子包装印刷在PCB板上。

六个定子地磁极是以星型配置的螺旋状运动轨迹。尽管与变压器铁芯定子相比,这种电磁线圈造成的扭距更为小,但电机仍然仅限于于髙速运用于,最大功率为1瓦。

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它还有一个16mm直徑,1.7mm厚的三维打印机4趋于转子。因而,这类轴径磁通量电机的总薄厚降低了5mm(不还包含轴),净重为1.5克。三维打印机的转子,内嵌4个磁石如今,作者更为接近一步将pcb升級到6多层板,根据加到2个附加的层,能够提升各层的线圈匝数并使其超出11mm。

电机总高宽比为3.6mm,净重为0.5克。这一pcb空间利用率极高! 每一个电磁线圈有3个过孔相接内层。

这种迫不得已三角形定子地磁极更为合理地运用电磁场地区。小型转子设计方案有四个力顺应2毫米 n52磁石和一个3毫米滚动轴承。

这类新的设计方案将轴焊到定子上,因而它是同样的,不随转子旋转。作者随意选择用以这类设计方案是由于有2件事:1、去找接近充裕小的滚动轴承以适应能力定子的正中间方向。

2、不愿用轴。自定的三维打印机转子更加有意义。更进一步,作者还为PCB电机降低了ESC,用于操控电机。它是它的电路原理图:它有一个PIC16F1503做为主控制板和一个三重半桥控制器STSPIN230,作为操控电机的三相。

该MCU具有较低的数学计算(由于我依然充分考虑无感应器操控需要的很少)可是应用3x3毫米处理芯片PCB,价格低2美元上下。他们皆应用完全一致的开关电源供电系统,以避免 用以附加的电源插头或板载稳压电源,进而更进一步控制成本。

我过滤装置了LC过滤器的数字电路设计开关电源,以减弱电机有可能造成的噪声。它能够在9V至2.6V开关电源下工作中,一共用以220MA电流量。因为pcb电机造成的自感电动势太强而没法搭建无感应器速率控制板。

因此 作者规定用以霍尔元件(US1881)作为检验转子内的磁石,向微处理器获得系统对,随后搭建速率闭环控制速率控制板。


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