Как собрать схему управления бесколлекторным двигателем из жесткого диска. Какие компоненты понадобятся для создания простого привода. Как правильно подключить обмотки двигателя к транзисторным ключам. Как рассчитать параметры RC-цепочек для задания скорости вращения.
Бесколлекторный двигатель из жесткого диска: новая жизнь старой техники
Жесткие диски, некогда бывшие неотъемлемой частью настольных компьютеров, сегодня стремительно уступают место более современным и быстрым SSD-накопителям. Однако опытные мастера знают, что внутри этих устаревших устройств скрываются ценные компоненты, которые можно использовать для интересных самоделок.
Одним из таких компонентов является бесколлекторный двигатель, приводящий в движение шпиндель жесткого диска. Многие любители выбрасывают его, считая слишком сложным для самостоятельного применения. Но так ли это на самом деле? Давайте разберемся, как можно дать вторую жизнь этому мотору, собрав для него простую схему управления.
Принцип работы бесколлекторного двигателя
Бесколлекторный двигатель состоит из статора с обмотками и ротора с постоянными магнитами. В отличие от коллекторных моторов, в нем нет щеток и коллектора для переключения обмоток. Вместо этого переключением управляет электронная схема.
Для вращения ротора необходимо создавать вращающееся магнитное поле в статоре. Это достигается путем последовательного переключения токов в обмотках статора. Обычно используется трехфазная схема, где обмотки соединены звездой.
Преимущества бесколлекторных двигателей:
- Высокий КПД
- Большой срок службы
- Низкий уровень шума и вибраций
- Хорошие динамические характеристики
Главный недостаток — необходимость в электронной схеме управления. Но мы сейчас научимся собирать простейший вариант такой схемы.
Компоненты для сборки простого привода бесколлекторного двигателя
Для реализации нашего проекта понадобится следующий набор компонентов:
- Бесколлекторный двигатель из старого жесткого диска (с 4 выводами)
- 3 мощных полевых транзистора с n-каналом (например, 75339P)
- 3 резистора номиналом 10-100 кОм
- 3 конденсатора номиналом 0.1-1 мкФ
- Источник питания 5В
- Макетная плата и провода для соединений
Важно выбрать транзисторы с напряжением срабатывания 2-4 В. Такие часто можно найти на старых компьютерных материнских платах в цепях питания процессора или памяти.
Схема подключения обмоток двигателя
Бесколлекторный двигатель из жесткого диска обычно имеет 4 вывода. Один из них — общий для всех обмоток, его нужно подключить к положительному полюсу источника питания (+5В). Остальные три вывода подключаются к стокам полевых транзисторов.
Схема подключения выглядит следующим образом:
- Общий вывод -> +5В
- Вывод 2 -> Сток транзистора 1
- Вывод 3 -> Сток транзистора 2
- Вывод 4 -> Сток транзистора 3
Истоки всех транзисторов соединяются с общим проводом (GND). На затворы подаются управляющие сигналы от RC-цепочек.
Принцип работы трехфазного мультивибратора
Сердцем нашей схемы управления является трехфазный мультивибратор на полевых транзисторах. Его задача — генерировать последовательность импульсов для переключения обмоток двигателя.
Работа мультивибратора основана на поочередной зарядке и разрядке конденсаторов через резисторы. Когда напряжение на затворе одного из транзисторов достигает порога открытия, он включается и начинает проводить ток. Это приводит к изменению напряжений в цепи и запуску следующего цикла переключения.
Последовательность работы мультивибратора:
- Открывается транзистор 1, закрываются 2 и 3
- Открывается транзистор 2, закрываются 1 и 3
- Открывается транзистор 3, закрываются 1 и 2
- Цикл повторяется
Такая последовательность создает вращающееся магнитное поле в статоре двигателя, заставляя ротор вращаться.
Расчет параметров RC-цепочек
Скорость вращения двигателя в нашей схеме определяется частотой переключения транзисторных ключей. Эта частота, в свою очередь, зависит от параметров RC-цепочек.
Приблизительная формула для расчета частоты вращения:
f = 1 / (12 * R * C)
где f — частота вращения в оборотах в секунду, R — сопротивление резистора в Омах, C — емкость конденсатора в Фарадах.
Например, если мы хотим получить скорость вращения около 60 об/мин (1 об/сек), и используем конденсаторы 0.1 мкФ, то сопротивление резисторов должно быть:
R = 1 / (12 * 1 * 0.1 * 10^-6) ≈ 833 кОм
На практике можно взять ближайшее стандартное значение, например 820 кОм.
Сборка и настройка схемы управления
Процесс сборки схемы управления бесколлекторным двигателем включает следующие шаги:
- Разместите компоненты на макетной плате согласно схеме
- Подключите обмотки двигателя к соответствующим выводам транзисторов
- Соедините общий вывод двигателя с положительным полюсом источника питания
- Подключите источник питания к схеме, соблюдая полярность
- Проверьте все соединения на отсутствие замыканий
После сборки схемы может потребоваться небольшая настройка. Если двигатель не запускается самостоятельно, попробуйте слегка провернуть его рукой. Если и это не помогает, можно попробовать отсоединить один из конденсаторов — это изменит последовательность переключения и может помочь запуску.
Возможные проблемы и их решение
При работе с самодельным приводом бесколлекторного двигателя можно столкнуться с некоторыми проблемами. Рассмотрим наиболее распространенные из них и способы их решения:
Двигатель не запускается
- Проверьте правильность подключения обмоток двигателя
- Убедитесь, что напряжение питания соответствует требуемому
- Проверьте исправность транзисторов
- Попробуйте изменить номиналы RC-цепочек
Двигатель вращается рывками или с перебоями
- Проверьте качество контактов и паяных соединений
- Убедитесь в отсутствии помех от внешних источников
- Попробуйте добавить фильтрующие конденсаторы в цепь питания
Двигатель сильно греется
- Проверьте соответствие мощности двигателя и транзисторов
- Убедитесь, что частота переключения не слишком высока
- Рассмотрите возможность установки радиаторов на транзисторы
Помните, что предложенная схема не отличается высокой эффективностью и предназначена в первую очередь для экспериментов и обучения. Для серьезных применений лучше использовать специализированные контроллеры бесколлекторных двигателей.
Простой привод — Сделай сам на портале Энерговектор
Шпиндельные жёсткие диски, когда-то применявшиеся в настольных компьютерах, морально устарели и стали слишком медленными для современных программ. Любители помастерить что-нибудь на досуге разбирают такие накопители, чтобы извлечь из них неодимовые магниты и зеркальные пластины.
Бесколлекторный двигатель, который приводит шпиндель во вращение, обычно выбрасывают, считая его неудобным для любительского применения. Почему? К источнику постоянного напряжения такой мотор не подключишь, а штатные схемы управления им использовать сложно. Между тем существует простая схема включения бесколлекторного двигателя, состоящая буквально из десятка электронных компонентов. Предлагаем читателю собрать её на досуге.
Для нашего случая удобно взять
мотор с четырьмя выводами и
обмотками, соединёнными по схеме «звезда». На их общий
провод (пронумерованный единичкой) подаём питание +5 В, а свободные выводы
обмоток подсоединяем к транзисторным ключам, на которых собираем схему
трёхфазного мультивибратора (см.
рисунок на шаге 3). Такой мультивибратор
строится на трёх одинаковых мощных полевых транзисторах с изолированным
затвором и индуцированным каналом n-типа.
Обязательное условие:
напряжение срабатывания ключей (измеряется на затворе относительно истока)
должно быть в диапазоне 2-4 В. Подходящие
нам транзисторы можно выпаять из ненужной компьютерной
системной платы, где они используются в импульсных преобразователях напряжения
для питания центрального процессора или модулей памяти. Мы для иллюстрации
статьи использовали полевые транзисторы 75339P производства компании Fairchild.
Раздобыв транзисторы, посмотрите
по документации, имеют ли они внутри защитные диоды, предотвращающие пробой
переходов импульсами высокого напряжения. (В случае индуктивной нагрузки,
которую мы имеем в виде обмоток двигателя, такие импульсы весьма вероятны.) При
необходимости добавьте в схему защитные стабилитроны, подключив их между
истоком и стоком каждого транзистора.
Скорость вращения мотора задаётся параметрами RC-цепочек, которые определяют задержки переключения транзисторных ключей относительно друг друга. С учётом многополюсности статора частота вращения в оборотах в секунду ориентировочно будет равна 1/12RC.
Если вам не удастся раздобыть три полевых транзистора с одинаковым напряжением срабатывания, можно параллельно конденсаторам подсоединить дополнительные резисторы (получатся делители напряжения) и подобрать их значения так, чтобы выровнять пороги переключения для всех трёх каскадов мультивибратора.
Учтите, что обмотки шпиндельного
двигателя имеют невысокое активное сопротивление (один-два ома), так что есть риск сжечь его при случайной
подаче постоянного напряжения. Поэтому рекомендуем испытывать схему с
лабораторным источником питания, установив на нём ограничение тока на уровне
300 мА. Если при подаче напряжения двигатель откажется запускаться и его придётся
подталкивать, попробуйте отсоединить один из
времязадающих конденсаторов.
Стоит отметить, что высокой энергетической эффективностью предлагаемая схема не отличается — это станет понятно хотя бы по нагреву транзисторов во время работы мотора. Её стоит собирать для изучения начал электротехники и схемотехники, а также для знакомства с современными полупроводниковыми приборами. Если же речь пойдёт о применении бесколлекторных двигателей в каких-то полезных устройствах, лучше воспользоваться специальной микросхемой контроллера. Она обеспечит и плавный пуск, и защиту от внезапной остановки вала мотора, и регулировку оборотов, и высокую эффективность.
Учтите, что для разборки жёсткого диска вам понадобится набор приборных отвёрток. При пайке не перегревайте полевые транзисторы и не сгибайте их выводы слишком близко к корпусу. Не торопитесь, соблюдайте технику безопасности.
Далее следуйте инструкциям на фотографиях.
Источник: Энерговектор
7534B15 Электронный дистрибьютор | | Ariat-Tech.
comElectronics Components Distributor
My Request:
Главная Продукты Интегральные схемы (ИС) Специализированные ИС 7534B15
| 7534B15 | |
|---|---|
| номер части | 7534B15 |
| производитель | UPI |
| Описание | 7534B15 UPI |
| Кол-во в наличии | 2563 pcs new original in stock. Запросить акции и предложения |
| Листки | 7534B15.pdf |
| 7534B15 Price |
Запросить цену и время выполнения заказа or Email us: Info@ariat-tech.  com
|
Получить цитату
| Техническая информация 7534B15 | |||
|---|---|---|---|
| Номер изготовителя | 7534B15 | категория | Интегральные схемы (ИС) |
| производитель | UPI | Описание | 7534B15 UPI |
| Пакет / чехол | Кол-во в наличии | 2563 pcs | |
| MSOP-8 | Condtion | New Original Stock | |
| Гарантия | 100% Perfect Functions | Время выполнения заказа | 2-3days after payment. |
| Оплата | PayPal / Telegraphic Transfer / Western Union | Доставка по | DHL / Fedex / UPS |
| порт | Электронная почта по электронной почте | Info@ariat-tech. com |
|
| Скачать | 7534B15 PDF — EN.pdf | ||
7534B15 являются новыми и оригинальными в наличии, найдите запас компонентов электроники 7534B15, таблицу, инвентарь и цену на сайте Ariat-Tech.com, закажите 7534B15 с гарантией и доверием от Ariat Technology Limitd. Доставка через DHL / FedEx / UPS. Оплата банковским переводом или PayPal в порядке.
Напишите нам: [email protected] или RFQ 7534B15 Online.
| *Part No. | Manufacturer | Target Price(USD) | *Request Qty | Action |
|---|---|---|---|---|
|
Add Item | ||||
Компания
Контактное лицо
Телефон
Эл. почта
факс
Адрес доставки
Сообщение
Отправить
| 7534B15 сток | 7534B15 Цена | 7534B15 Электроника | |||
| 7534B15 Компоненты | 7534B15 Инвентарь | 7534B15 Digikey | |||
| Поставщик 7534B15 | Заказать 7534B15 онлайн | Запрос 7534B15 | |||
| 7534B15 Image | 7534B15 фото | 7534B15 PDF | |||
| 7534B15 Datasheet | Скачать таблицу 7534B15 | Производитель | |||
| Связанные части для 7534B15 |
|---|
Новости
Больше
Список поставщиков Samsung 2022 объяв.
По данным корейских средств массовой информации, ELEC сообщила, что солнечная оптич…
Уровень использования мощности …
В соответствии с электронными временами, ожидается, что общая частота использова…
Мета переговоры о панелях с Samsung …
Согласно корейскому медиа SBS Biz, Meta ведет переговоры о панелях с помощью Samsung Display и …
Пекин сосредоточится на развити…
Недавно 45 -я заседание постоянного комитета 15 -го народного конгресса Пекина прин…
ASE получает новый заказ на испыт…
Согласно Electronic Times, инсайдеры отрасли заявили, что ASE, фабрика упаковки и тестирова…
новые продукты
Больше
Фотоэлектрический датчик серии …
Фотоэлектрический датчик серии PD30 Миниатюрные фотоэл…
Комплект оценки XC112 / XR112 для импу.
..
Комплект оценки XC112 / XR112 для импульсного когерентного …
Сервоприводы и двигатели серии M…
Сервоприводы и двигатели серии MINAS A6 Семейство Panasonic MINA…
Ультрафиолетовый светодиодный …
Ультрафиолетовый светодиодный драйвер Ультрафиолето…
Промышленный и расширенный тест…
Промышленный и расширенный тест DDR SDRAM Устройства Insignis …
IC Chips & IGBT Module — Горячий запасной номер детали
| 75325 | 75327 | 75329D | 75329P | 7532E |
| 7533 | 7533-1 | 7533-1# | 7533-1. | 75330 |
| 75332 | 75332P3 | 75333P | 75339P | 7534 |
| 75340 | 75341-7676 | 7534106 | 75342 | 75343P3 |
| 75344G | 75344S | 75345S | 75347099659 | 75347203335 |
| 75350 | 75352 | 75354 | 75356 | 75358 |
| 7536 | 75360 | 75362 | 75364 | 75366 |
| 75367 | 75368 | 75369-003LF | 75369-003LF | 7536Z |
| 75370 | 753700201 | 75372 | 75374-001 | 75374-001 |
| 75374-002 | 75374-002 | 75374-013 | 75374-013 | 75374-026LF |
Профиль КомпанииНаша квалификацияНаши преимуществаполитика конфиденциальности
Гарантия качестваПлатежный путьСпособ доставкиВопросы и ответы
Запросы / ЗаказСписок продуктовСвязаться с нами
Эл.
адрес: [email protected]HK TEL: +00 852-30501966ДОБАВЛЯТЬ: Rm 2703 27F Ho King Comm Center 2-16,
Fa Yuen St MongKok Коулун, Гонконг.
язык:
EnglishDeutschFrançaisрусскийespañolPortuguês日本語ΕλλάδαItalia한국의العربيةTürk dilipolskiSuomiहिंदीIndonesiatiếng ViệtภาษาไทยNederlandGaeilgePilipinočeštinaMelayuTaiwanفارسیMagyarországHrvatskaSlovenskáSlovenijaKongeriketעִבְרִיתDanskromânescSvenskaБългарски езикEesti VabariikíslenskaAfrikaansIsiXhosaisiZululietuviųMaoriEuskeraBosnaҚазақшаCatalàCambodiaአማርኛRepublika e ShqipërisëCorsaКыргыз тилиAyitiБеларусьmalaɡasʲМонголулсAzərbaycanLatviešuپښتوCрпскиМакедонскиKurdîChicheŵaТоҷикӣবাংলা ভাষারGalegoSesothoO’zbekनेपालीພາສາລາວHausaSamoaსაქართველოမြန်မာKiswahiliУКРАЇНАLëtzebuergeschසිංහලاردوગુજરાતીಕನ್ನಡkannaḍa
Дистрибьютор электронных компонентов — Поставщик микросхем и модулей IGBT — www.ariat-tech.com
Уведомление об авторских правах © 1996-2022 ARIAT TECHNOLOGY LIMITED.
Все права защищены.
DataSheet PDF Search Site
Новые списки
| Номер детали | Функция | Производители | ПДФ |
| BD00FC0 | 35В выдерживаемое напряжение 1A LDO регуляторы | РОМ Полупроводник | |
| BD11600NUX | Микросхема USB-переключателя | РОМ Полупроводник | |
| БД11670ГВЛ | Микросхема USB-переключателя | РОМ Полупроводник | |
| BD233 | Транзисторы NPN в пластиковом корпусе | ЦУП | |
| BD233 | NPN-транзистор | ТРАНСИС | |
| BD233 | ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ КРЕМНИЕВЫЕ СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ | CDIL | |
| BD233 | Планарные эпитаксиальные транзисторы NPN | ВЕЙТРОН | |
| BD233 | Кремниевые силовые транзисторы NPN | Сменный полупроводник | |
| BD234 | ЭПИТАКСИАЛЬНЫЕ КРЕМНИЕВЫЕ СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ | CDIL | |
| BD235 | NPN-транзистор | ТРАНСИС |
