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科普知識
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直流電動機

3D打印無刷直流電機 電子產品大變革

發布日期:2022-10-09 點擊率:70

  Nathan Matthews——正式工作是美國加州的Web開發人員,但卻是一位骨灰級的3D打印玩家,他曾經設計制造過多款Delta式、Core XY和笛卡爾式3D打印機。最近,Matthews稱自己正在打造一臺2.8W、245納米激光切割&蝕刻機,但是他的另外一個有趣的項目——3D打印無刷直流電機,卻引起了我們的注意。

  他說,他一直想制造一個馬達,但是直到最近才獲得所需要的工具和技能,并通過CAD和3D打印將其變為現實。一般在家庭自制的電機中,磁體通常被置于電機的轉子部分,也就是我們說的無刷直流電機,它的效率一般是85-90%,而有刷直流電機則只有大約75-80%的效率。一般來說,效率越低的電機輸出的功率就越小,損失的能量轉化成熱能,發熱量就大。

  無刷直流電動機通常也被稱為“電子換向電機。”它們是帶直流電源的同步電機通過集成逆變器或切換電源產生交流電信號來驅動電機。

  “我是看到網絡上關于旋轉電機的視頻后受到啟發,我想自己肯定能夠做到這一點。”他寫道。“我沒有找到相關的教程,但是有一些視頻,如果你仔細看的話,能夠獲得需要的細節。”

  Matthews為發電機的轉子設計了5個臂,每個臂上有兩個磁體。 所有磁鐵面對'北',或向外。十個線圈交替產生“推”和“拉”的力量。他說,這樣的設計使他只用了一節AA電池供電就產生了很好的效果。

  設計師在SketchUp軟件中為自己的電機設計了框架,并使用PLA材料在自制的CoreXY式3D打印機上打印出來。他說,他在打印馬達零部件的時候設置的填充率都很低,由于正在考慮對其進行迭代改進,所以他沒有公布當下的STL文件,不過他確實打算在完全定型后共享這個設計。

  據Matthews稱,他花了“幾個小時”完全用手工去纏所有的線圈——每個線圈大約纏了300圈——每個線圈都是用類似的方式纏的。

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