АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Электродвигатель Шкондина и его конструкция 8
1.1 Электродвигатели постоянного тока 8
1.2 Конструкция двигателя Шкондина 9
1.3 Принцип работы двигателя 13
2 Разработка проекта печатной платы для управления электродвигателем ... 16
2.1 Схема управления обмотками электромагнита 16
2.2 Датчик Холла и принцип его работы 18
2.3 Мостовая транзисторная схема 19
2.4 Разработка проекта печатной платы 21
3 Измерение вращающего момента двигателя 24
3.1 Методика измерения вращающего момента двигателя 24
3.2 Механическое измерение вращающего момента двигателя 25
3.3 Теоретическое измерение крутящего момента двигателя 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 32
ПРИЛОЖЕНИЕ А Технические характеристики датчика Холла SS41 33
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Технические характеристики микросхемы К561ЛА10 36
ПРИЛОЖЕНИЕ В Технические характеристики микросхемы К561ЛН2 38
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Технические характеристики транзистора IRF B3077 40
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Технические характеристики оптопары PC817 43
На сегодняшний день роботы являются неотъемлемой частью нашей жизни, они используются в пищевой, автомобильной и других видах промышленности. В современном мире роботов все чаще можно встретить не только в промышленности, но и в различных сферах услуг. Для обеспечения движения звеньев робота могут использоваться разные виды приводов. Привод - это механизм для приведения в действие исполнительного устройства по выполнению технологических процессов. В робототехнике чаще всего используются электрические, гидравлические и пневматические виды приводов. Из всех перечисленных видов приводов наибольшее распространение в робототехнике получили электрические приводы. Популярность использования электрических приводов обусловлена тем что , электропривод проще позиционировать, и он является наиболее компактным и безопасным в сравнении с другими видами приводов. Электропривод - это управляемая система, состоящая из электромеханических, управляющих и информационных устройств, преобразующая электрическую энергию в механическую, используемую для приведения в движение исполнительных механизмов.
Кроме этого, на актуальность темы влияет стремительное развитие электротранспорта в современном мире. С каждым днем нас окружает все большее количество электротранспорта, электротранспорт широко распространен в промышленности , пассажирских перевозках и в качестве индивидуальных средств перемещения. В основе любого электротранспорта лежит преобразование электрической энергии в механическую , путем использования тяговых электродвигателей. Его основным преимуществом перед транспортом с двигателями внешнего или внутреннего сгорания является экологичность и производительность.
Объектом исследования данной работы является электродвигатель Шкондина. Василий Шкондин позиционирует свое изобретение, как мотор- колесо. Но сам по себе электродвигатель Шкондина достаточно компактный и экономичный, поэтому он имеет хорошие перспективы для использования в робототехнических системах.
Электродвигатель Шкондина отлично подходит для использования в промышленном транспорте, в особенности для использования во внутрипроизводственном промышленном транспорте. Промышленный электротранспорт имеет ряд преимуществ перед традиционными транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания. Он более экологичен, не выбрасывает вредные вещества внутри производственных помещений, что позволяет сократить уровень воздействия вредных производственных факторов на человека и улучшить условия труда. Также промышленный электротранспорт гораздо более экономичен в эксплуатации , благодаря чему снижаются затраты на обслуживание и увеличивается производительность.
Целью данной работы является изучение устройства и принципа работы электродвигателя Шкондина.
Задачи: разработать проект платы для управления обмотками электромагнита, предложить методики измерения крутящего момента электродвигателя.
В заключении можно отметить следующее: было рассмотрено устройство и принцип работы электродвигателя Шкондина, который может являться важным компонентом электрических транспортных средств и робототехнических систем. Рассмотрены основные компоненты мотор-колеса Шкондина, такие как статор, ротор, электромагниты и щеточно-коллекторный узел, а также принципы их работы. Проведено исследование по изучению уже существующей модели двигателя Шкондина.
Предложена схема управления обмотками электромагнита с помощью датчика Холла. Разработана и спроектирована печатная плата для управления обмотками электромагнитов. Предложены методы измерения вращающего момента двигателя. Цели и задачи работы были достигнуты.
