Lub Hwj Chim Siab Tshaj Plaws Tshaj Plaws rau Cov Hluav Taws Xob Me: 8 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Muaj ntau ntawm DIY cua tshuab cua hauv is taws nem tab sis tsawg tsawg piav qhia meej qhov tshwm sim uas lawv tau txais los ntawm lub zog lossis lub zog. Tsis tas li muaj feem ntau tsis meej pem ntawm lub zog, nrawm thiab tam sim no. Ntau lub sijhawm, tib neeg hais tias: "Kuv ntsuas qhov nro ntawm lub tshuab hluav taws xob!" Nyob zoo! Tab sis nws tsis txhais tau tias koj tuaj yeem kos tam sim no thiab muaj zog (Lub zog = nro x tam sim no). Kuj tseem muaj ntau lub tsev tsim MPPT (Lub Hwj Chim Siab Tshaj Plaws Tshaj Plaws) cov tswj rau hnub ci daim ntawv thov tab sis tsis ntau rau daim ntawv thov cua. Kuv tau ua qhov haujlwm no los kho qhov xwm txheej no.

Kuv tsim lub zog qis (<1W) MPPT tus tswj hwm rau 3.7V (ib leeg ntawm tes) Lithium Ion Polymer roj teeb. Kuv pib nrog qee yam me me vim tias kuv xav sib piv sib txawv 3D luam tawm cua tshuab tsim thiab qhov loj ntawm cov tshuab cua no yuav tsum tsis txhob tsim ntau dua 1W. Lub hom phiaj kawg yog txhawm rau muab chaw nres tsheb nyob ib leeg lossis ib qho kaw qhov system.

Txhawm rau ntsuas tus tswj kuv tau teeb tsa nrog DC lub cav me me ua ke rau lub tshuab hluav taws xob stepper (NEMA 17). Stepper lub cev muaj zog siv los ua lub tshuab hluav taws xob thiab DC lub cav tso cai rau kuv ua kom cov cua thawb lub tshuab cua tuaj. Hauv cov kauj ruam tom ntej kuv yuav piav qhia qhov teeb meem thiab piav qhia qee cov ntsiab lus tseem ceeb yog li yog tias koj tsuas yog xav tau los ntawm kev ua lub rooj tsavxwm, dhia mus rau theem 3.

Kauj Ruam 1: Teeb Meem

Peb xav siv lub zog hluav taws xob los ntawm cua, hloov nws mus ua hluav taws xob thiab khaws cov hluav taws xob ntawd hauv lub roj teeb. Qhov teeb meem yog cua tuaj yeem hloov pauv kom lub zog muaj peev xwm hloov pauv ib yam. Ntxiv mus qhov nro ntawm lub tshuab hluav taws xob nyob ntawm nws qhov nrawm tab sis lub roj teeb nrawm tsis tu ncua. Peb yuav daws tau qhov ntawd li cas?

Peb yuav tsum tswj hwm lub tshuab hluav taws xob tam sim no vim tias tam sim no sib piv rau lub zog nres. Tseeb muaj qhov sib npaug ntawm lub ntiaj teb kev siv tshuab (Lub zog siv tshuab = Torque x Ceev) thiab lub ntiaj teb hluav taws xob (Lub zog hluav taws xob = Tam sim no x Tension) (cf. Cov ntsiab lus hais txog hluav taws xob yuav tham tom qab.

Lub hwj chim siab tshaj plaws nyob qhov twg? Rau qhov muab cua nrawm, yog tias peb cia lub tshuab cua tshuab tig dawb (tsis muaj lub zog nres), nws qhov nrawm yuav siab tshaj (thiab qhov hluav taws xob ib yam nkaus) tab sis peb tsis muaj tam sim no yog li lub zog tsis muaj zog. Ntawm qhov tod yog tias peb ua kom qhov siab tshaj plaws tam sim no, nws yuav zoo li peb nres lub cav ntau dhau thiab qhov ua tau zoo tshaj plaws aerodynamic nrawm tsis tau mus txog. Nruab nrab ntawm ob qhov kawg no muaj qhov taw tes uas cov khoom ntawm lub zog los ntawm qhov nrawm yog qhov siab tshaj plaws. Nov yog qhov peb tab tom nrhiav!

Tam sim no muaj ntau txoj hauv kev sib txawv: Piv txwv li yog tias koj paub txhua qhov kev ua zauv thiab qhov ntsuas uas piav qhia txog cov kab ke koj tuaj yeem zaum xam lub voj voog ua haujlwm zoo tshaj plaws rau qee yam cua nrawm thiab cua nrawm. Lossis, yog tias koj tsis paub dab tsi, koj tuaj yeem hais rau tus tswj: Hloov me ntsis lub luag haujlwm hloov pauv tom qab ntawd suav lub zog. Yog tias nws loj dua nws txhais tau tias peb tau txav mus rau qhov zoo yog li ua mus ntxiv hauv qhov kev coj ua ntawd. Yog tias nws qis dua tsuas yog txav lub voj voog ua haujlwm hauv qhov kev coj rov qab.

Kauj Ruam 2: Cov Tshuaj

Ua ntej peb yuav tsum tau kho lub tshuab hluav taws xob tso tawm nrog tus choj diode thiab tom qab ntawd tswj cov tshuaj tam sim no hauv lub roj teeb nrog lub zog hloov pauv. Lwm cov kab ke siv pob nyiaj los yog pob txhawb nqa hloov pauv tab sis raws li kuv muaj lub zog hluav taws xob qis kuv xav tias lub roj teeb hluav taws xob ib txwm loj dua lub tshuab hluav taws xob tso tawm. Txhawm rau tswj hwm qhov tam sim no peb yuav tsum hloov pauv lub luag haujlwm (Ton / (Ton+Toff)) ntawm kev hloov pauv.

Cov ntu ntawm sab xis ntawm cov duab qhia pom lub suab nrov (AD8603) nrog qhov sib txawv nkag los ntsuas qhov nrawm ntawm R2. Qhov txiaj ntsig tau siv los txiav tawm qhov kev thauj khoom tam sim no.

Cov capacitors loj uas peb pom ntawm thawj daim duab yog kev sim: Kuv tig kuv lub Circuit Court hauv Delon Voltage doubler. Cov lus xaus yog qhov zoo yog tias xav tau hluav taws xob ntau ntxiv, tsuas yog ntxiv cov capacitors los hloov pauv.

Kauj Ruam 3: Cov Cuab Yeej thiab Cov Khoom

Cov cuab yeej

• Arduino lossis AVR programmer
• Multimeter
• Milling tshuab lossis tshuaj etching (rau PCB prototyping los ntawm koj tus kheej)
• Soldering hlau, flux, soldering hlau
• Tweezers

Khoom siv

• Bakelite ib sab tooj liab phaj (60*35 hli yam tsawg kawg nkaus)
• Microcontroller Attiny45
• AD8605 Kev ua haujlwm siab zog
• Inductor 100uF ua
• 1 Schottky diode CBM1100
• 8 Schottky diode BAT46
• Transistors thiab Capacitors (loj 0603) (cf. BillOfMaterial.txt)

Kauj Ruam 4: Ua PCB

Kuv qhia koj kuv txoj hauv kev rau kev tsim qauv tab sis yog tias koj tsis tuaj yeem ua PCBs hauv tsev koj tuaj yeem xaj nws mus rau koj lub Hoobkas nyiam.

Kuv siv ProxxonMF70 hloov mus rau hauv CNC thiab lub voos kawg peb tog. Txhawm rau tsim G-Code Kuv siv lub plugin rau Eagle.

Tom qab ntawd cov khoom siv sib txuas pib nrog qhov me dua.

Koj tuaj yeem pom tias qee qhov kev sib txuas tau ploj mus, qhov no yog qhov uas kuv dhia ntawm tes. Kuv siv cov kab nkhaus resistor ob txhais ceg (cf. duab).

Kauj Ruam 5: Microcontroller Programming

Kuv siv Arduino (Adafruit pro-trinket thiab FTDI USB cable) los teeb tsa Attiny45 micro-controller. Rub tawm cov ntawv rau koj lub khoos phis tawj, txuas tus pin tswj:

1. arduino pin 11
2. arduino pin 12
3. rau arduino tus pin 13 (rau tus tswj Vin (lub ntsuas hluav taws xob) thaum tsis ua haujlwm)
4. arduino pin 10
5. rau arduino pin 5V
6. rau arduino tus pin G

Tom qab ntawd ntsaws cov cai ntawm tus tswj.

Kauj Ruam 6: Kev Xeem Teeb

Kuv ua qhov teeb tsa no (cf. duab) los sim kuv tus tswj. Tam sim no kuv tuaj yeem xaiv qhov nrawm thiab pom tias tus tswj hwm ua li cas. Tsis tas li kuv tuaj yeem kwv yees ntau npaum li cas lub zog xa los ntawm kev sib tw U thiab kuv pom ntawm lub vijtsam fais fab. Txawm hais tias lub cav tsis ua raws nraim li cua tshuab kuv xav tias qhov kwv yees no tsis phem li. Qhov tseeb, raws li cua tshuab cua, thaum koj tsoo lub cav, nws qeeb qeeb thiab thaum koj tso nws tig dawb, nws nce mus txog qhov siab tshaj plaws. (lub zog-nrawm nkhaus yog txoj kab nqaim rau DC lub cav thiab ib hom parabola rau cua tshuab)

Kuv suav qhov txo qis lub iav (16: 1) txhawm rau kom muaj lub zog me me DC lub cav tig ntawm nws qhov nrawm tshaj plaws thiab lub tshuab tsav lub cav tig ntawm qhov nruab nrab nrawm (200 rpm) rau cua tshuab cua nrog cua nrawm (3 m/s))

Kauj Ruam 7: Cov txiaj ntsig

Txog qhov kev sim no (thawj kab), Kuv siv lub zog LED ua lub nra. Nws muaj lub zog txuas ntxiv ntawm 2.6 volts. Raws li qhov nrawm tau ruaj khov nyob ib puag ncig 2.6, Kuv tsuas ntsuas qhov tam sim no.

1) Lub hwj chim ntawm 5.6 V (kab xiav ntawm kab 1)

• generator min ceev 132 rpm
• generator siab tshaj plaws 172 rpm
• lub zog loj tshaj plaws 67mW (26 mA x 2.6 V)

2) Lub hwj chim ntawm 4 V (kab liab ntawm kab 1)

• generator min ceev 91 rpm
• generator siab tshaj plaws 102 rpm
• lub tshuab hluav taws xob ntau zog 23mW (9 mA x 2.6V)

Hauv qhov kev sim zaum kawg (daim duab thib ob), lub zog yog xam ncaj qha los ntawm tus tswj. Hauv qhov no 3.7 V li-po roj teeb tau siv los thauj khoom.

generator siab tshaj plaws 44mW

Kauj Ruam 8: Sib tham

Thawj daim duab muab lub tswv yim ntawm lub zog peb tuaj yeem xav tau los ntawm kev teeb tsa no.

Daim duab thib ob qhia tias muaj qee qhov siab tshaj hauv zos. Qhov no yog teeb meem rau tus tswj hwm vim tias nws tau nyam hauv cov neeg siab tshaj hauv zos no. Qhov tsis yog linearity yog vim qhov kev hloov pauv ntawm txuas ntxiv thiab txiav kev siv hluav taws xob inductor. Qhov zoo yog tias nws tshwm sim ib txwm rau tib lub luag haujlwm (tsis yog nyob ntawm lub tshuab hluav taws xob nrawm). Txhawm rau zam tus tswj hwm raug kaw hauv qhov siab tshaj hauv ib cheeb tsam, Kuv tsuas txwv txoj haujlwm ua haujlwm ntau rau [0.45 0.8].

Daim duab thib ob qhia qhov siab tshaj ntawm 0.044 watts. Raws li qhov thauj khoom yog ib lub xov tooj ntawm tes li-po roj teeb ntawm 3.7 volt. Qhov no txhais tau tias them nqi tam sim no yog 12 mA. (Kuv = P/U). Ntawm qhov nrawm no kuv tuaj yeem them 500mAh hauv 42 teev lossis siv nws los khiav lub micro-controller (piv txwv li Attiny rau MPPT maub los). Vam tias cua yuav tshuab zog tuaj.

Kuj ntawm no yog qee qhov teeb meem kuv pom nrog teeb tsa no:

• Lub roj teeb dhau qhov hluav taws xob tsis raug tswj (muaj kev tiv thaiv hluav taws xob hauv lub roj teeb)
• Stepper lub cev muaj lub suab nrov tso zis yog li kuv yuav tsum ntsuas qhov ntsuas nyob ntev ntev 0.6 sec.

Thaum kawg kuv txiav txim siab ua lwm qhov kev sim nrog BLDC. Vim tias BLDCs muaj lwm cov txheej txheem kuv yuav tsum tsim lub rooj tsav xwm tshiab. Cov txiaj ntsig tau txais hauv thawj kab ntawv yuav raug siv los sib piv ob lub tshuab hluav taws xob tab sis kuv yuav piav qhia txhua yam sai sai hauv lwm cov lus qhia.