Motor sin escobillas de bricolaje con fidget spinner

Al igual que la locura por Pokémon Go de la nada, los fidget spinners se hicieron populares y se convirtió en una tendencia tener uno de estos girando entre tus dedos. Pero últimamente la gente (incluyéndome a mí) finalmente se aburrió de eso y, por lo tanto, en este proyecto, traigamos un nuevo propósito para fidget spinner construyendo un motor simple usando Fidget Spinner. Con este circuito podrás hacer que el fidget spinner gire para siempre con la ayuda de la física básica y no te preocupes por tenerlo inactivo en algún rincón de tu habitación. También aprenderá lo básico de cómo funciona un motor de CC sin escobillas, ya que el concepto que estamos usando aquí es el mismo que se usa en los famosos motores BLDC. Suena bastante interesante ??? Empecemos…

Materiales necesarios:

1. Fidget Spinner
2. Electroimán 12V
3. Imanes de neodimio
4. Adaptador de 12V DC
5. Regulador de voltaje 7805
6. Diodo 1N4007
7. Resistencias (1K y 10K)
8. LED
9. Sensor de pasillo (US1881)
10. Cables de conexión
11. Tablero de circuitos
12. Disposición para sujetar la ruleta y el electroimán

¿Cómo hacer que Fidget Spinner gire indefinidamente?

Este proyecto es simple y fácil de construir si entiende el concepto detrás de su funcionamiento, que vamos a discutir ahora. Entonces, como dijimos anteriormente, usaremos el mismo concepto que se usa en los motores BLDC. Los motores BLDC son muy famosos y encuentran su aplicación vital en Drones, RC y principalmente en vehículos eléctricos. Estos motores utilizan sensores Hall en lugar de escobillas normales, de ahí el nombre icónico Motor de CC sin escobillas. No quiero profundizar demasiado en su funcionamiento, pero aquí estoy explicando brevemente cómo funciona el motor BLDC.. En el motor BLDC (tipo de cubo), el estator tendrá bobinados que forman el electroimán y el rotor tendrá imanes permanentes. Un sensor llamado sensor de pasillo se usa para detectar la polaridad del imán que es opuesto al electroimán y usar esa información para activar el electroimán con la misma polaridad. Como sabemos, los polos iguales se repelen y, por lo tanto, el electroimán empujará el imán permanente y hará que gire. Esta secuencia se repetirá y el sensor Hall leerá la polaridad de los imanes y activará el electroimán de manera ordenada para mantener el rotor girando.

Ahora, llegando a nuestro proyecto de convertir un fidget spinner en un motor sin escobillas. Aquí, el fidget spinner es el Rotor. Dado que un fidget spinner normal no tiene ningún imán, tendríamos que fijar imanes al fidget spinner. Asegúrese de utilizar solo imanes de neodimio y también asegúrese de que todos los imanes estén orientados hacia arriba o del mismo polo. Puede hacer eso usando otro imán, mi ruleta tenía una pieza de metal al final y por lo tanto era fácil pegar los imanes y se veía así a continuación. También quité la carcasa central para exponer el rodamiento de bolas.

El rotor ahora está listo con imanes, luego necesitamos un electroimán que se coloque directamente debajo del camino de los imanes para que podamos repeler los imanes. El mío es un electroimán de 12V, encienda el suyo y acérquelo a todos los imanes para asegurarse de que se ondulen entre sí. Ahora necesitamos sentir cuando el imán está encima del electroimán y activarlo solo entonces. Una vez que el imán se ondula, debemos apagar el electroimán para que el fidget spinner gire libremente y volver a encender el electroimán cuando experimente un imán de neodimio encima de él, y así es como obtendrá un fidget spinner que gira para cada detección. Esta detección y activación se puede lograr utilizando el circuito a continuación.

Diagrama de circuito y explicación:

El diagrama de circuito completo para Fidget Spinner Motor Project se proporciona a continuación, la responsabilidad de cada componente en el circuito se explica más adelante.

Adaptador de 12V DC: La necesidad de 12V en este proyecto es que el Electroimán funciona solo con 12V. También consume alrededor de 330 mA de corriente y, por lo tanto, he elegido un adaptador de CC de 12 V 1 A como fuente de alimentación.

Regulador de voltaje 7805: La fuente para este proyecto es 12V, pero necesitamos un 5V regulado para el sensor Hall y el módulo L293D, por lo que usamos un 7805 para convertir 12V a 5V.

Controlador de motor L293D: Como se dijo anteriormente, tenemos que encender y apagar el electroimán rápidamente según la posición del imán en el fidget spinner. Un L293D se utiliza normalmente para impulsar motores, pero también se puede utilizar en nuestra aplicación para impulsar el electroimán. Toma la entrada del sensor de pasillo y, según esa entrada, enciende o apaga el electroimán. Usaremos solo un electroimán y, por lo tanto, la otra sección queda libre.

Sensor Hall: El sensor Hall se usa para verificar si el imán está directamente encima del electroimán, solo si está allí energizará el electroimán a través de L293D; de lo contrario, el electroimán se mantendrá apagado. Conozca más sobre el sensor Hall y su interfaz con Arduino.

Resistencia 10k: La resistencia de 10K se utiliza para tirar hacia arriba del pin de salida del sensor Hall, esta resistencia es obligatoria, de lo contrario, el pin de salida del sensor quedará flotando.

Resistencia 1K y LED: la resistencia en combinación con LED se utiliza para indicar si el sensor de pasillo está detectando el imán o no. Si se detecta un imán, el LED se apagará; de lo contrario, permanecerá encendido. Puede comprobar que funciona en el vídeo a continuación.

Diodo: El diodo es solo un diodo de rueda libre que protege al L293D de la corriente inversa del electroimán debido a su naturaleza inductiva. Es opcional usar esto si lo está probando por poco tiempo.

Condensadores (C1 y C2): Los condensadores C1 y C2 son condensadores de suavizado que permitirán que solo fluya CC pura a través de ellos, ya que permitirán que la CA pase a través de tierra. Estos condensadores también son opcionales.

Una vez que haya terminado con su circuito, coloque el sensor de pasillo un poco por encima del electroimán y luego coloque su fidget spinner sobre el electroimán manteniendo un espacio de aire mínimo. He usado un perno y una tuerca roscados para hacer la disposición requerida, puede usar su propio método. El mío se parece a esto a continuación.

Hagamos girar el Fidget Spinner:

Una vez que esté listo con el circuito y haya arreglado la ruleta como se muestra arriba, es el momento de ver su ruleta intranquilidad como BLCD Motor. Simplemente dale un empujón inicial a la ruleta y la tendrás girando para siempre como se muestra en el video a continuación.

Si no funciona como se espera, use el LED en el circuito para verificar si el sensor de pasillo está funcionando y también verifique si el electroimán está energizado y desenergizado correctamente. También asegúrese de que el lado derecho del sensor de pasillo esté hacia arriba y que los imanes también tengan la misma polaridad que se describió anteriormente. La velocidad de la ruleta depende de la posición del sensor de pasillo y de la distancia del espacio de aire. Puede experimentar con el sensor de pasillo y comprobar en qué posición está obteniendo la velocidad máxima.

Espero que haya entendido el proyecto y haya disfrutado construyendo algo similar. Si tiene algún problema para conseguir este trabajo, utilice la sección de comentarios para publicar su problema o utilice el foro para obtener más ayuda técnica. Mantente creativo y nos veremos en el próximo proyecto, hasta entonces feliz girando.