Den Motor neu erfinden

Integration von Rotor, Wicklungen und Treiber in einem kompakten Modul

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Typ

Beschreibung

Motoren bestehen aus Rotor, Wicklungen und Antriebselektronik. Unsere MotorCell geht noch einen Schritt weiter und integriert alles in einem einzigen, ultrakompakten Modul. Es ist der kleinste kernlose Hochgeschwindigkeitsmotor mit planaren Leiterplattenwicklungen und integrierter sensorloser Steuerung, wodurch zusätzliche Sensoren überflüssig werden!

Es wurde für Anwendungen mit niedrigem Drehmoment und hoher Geschwindigkeit entwickelt, unterstützt die Geschwindigkeitsregelung über PWM und lässt sich nahtlos in die MotorCell-Bibliothek integrieren. Es bietet eine vorgefertigte PID-Regelung für CodeCell und andere ESP32-Geräte. MotorCell verwendet den BD67173NUX-Chip als dreiphasigen Gegen-EMK-Regler mit einem sensorlosen Antriebssystem, wodurch ein Hall-Sensor überflüssig wird. Seine Geschwindigkeit kann in 1.000-U/min-Schritten (mit der MotorCell-PID-Bibliothek) über ein PWM-Eingangssignal geregelt werden, wobei der IN-Pin standardmäßig auf niedrig eingestellt ist und den Motor auf volle Geschwindigkeit bringt, wenn er auf hoch (2,5–5 V) gezogen wird. Wenn der Motor zum Stoppen gezwungen wird, wechselt er in einen 5-sekündigen Sperrschutzmodus, der umgangen werden kann, indem der PWM-Eingang auf 0 % zurückgesetzt und wieder eingeschaltet wird. Diese Funktion wird automatisch von der Spin-Funktion der Bibliothek übernommen.

Das innovative, wellenlose Pancake-Design mit einem schlanken 3,3-mm-Aluminiumrotor ermöglicht die direkte Befestigung von Teilen an den Rotorzähnen. Dieser Rotor beherbergt die vier Bogenmagnete, eine Eisenrückplatte und Keramik-Hybrid-Kugellager. Er dreht sich mit bis zu 30.000 U/min (Leerlauf) – ideal für Lüfter, Robotik, Bastelarbeiten und Kunstprojekte.

Für kundenspezifische Designs kann der offene Stator in eine Leiterplatte integriert werden, wobei Rotorkomponenten für eine kompakte und robuste Lösung separat hinzugefügt werden können.

MotorCell-Bild

Im Lieferumfang enthalten sind die MotorCell, ein 5-poliger Stecker und vier M1.2-Schrauben. Die Leiterplatte ist ROHS-konform und entspricht dem IPC 6012 Klasse 3-Standard. Bitte beachten Sie, dass die MotorCell als Bausatz für Heimwerker gedacht ist. Für gewerbliche Zwecke kontaktieren Sie uns bitte.

Einige weitere Hinweise:

  • Dieser Motor ist für den Antrieb kleiner Lasten ausgelegt. Die Drehzahl nimmt mit zunehmender Last/dem Widerstand ab. Die maximale Drehlast beträgt 12 g bei einem Radius von 18 mm. Das Drehmoment-Drehzahl-Diagramm finden Sie in den Spezifikationen.
  • Achtung: Dieser Motor arbeitet mit hoher Geschwindigkeit. Halten Sie Ihre Hände von beweglichen Teilen fern und tragen Sie eine Schutzbrille, um Verletzungen zu vermeiden.
  • Beachten Sie, dass die Bibliothek automatisch einen Pull-up-Widerstand am OUT-Pin aktiviert, um den Geschwindigkeitswert auszulesen. Wenn Sie andere Controller mit der MotorCell-Bibliothek verwenden, stellen Sie sicher, dass der interne Pull-up aktiviert bleibt, oder fügen Sie einen externen hinzu.
  • Falls Sie den Motor zerlegen müssen, gehen Sie beim Lösen der Welle vorsichtig vor. Der Motor enthält kleine, präzisionsgefertigte Teile, die leicht verloren gehen können. Es wird empfohlen, die Welle beim Zusammenbau mit einem Drehmoment von 0,15 Nm anzuziehen. Seien Sie beim Löten von Drähten oder Steckern an die Leiterplatte vorsichtig, da der Lötkolben von den Motormagneten angezogen werden kann.
  • Für den Einbau von Presspassungen empfehlen wir einen Innendurchmesser von 16,4 mm bis 16,6 mm, abhängig von der Toleranz Ihres 3D-Druckers. Nach dem Drucken drücken Sie Ihr Teil einfach in die Rotorzähne, um es zu fixieren. Sekundenkleber kann ebenfalls auf die Rotorzähne aufgetragen werden, um das Teil zu fixieren. Achten Sie darauf, dass der Kleber nur seitlich aufgetragen wird und nicht in die Nähe des Lagers der Motorzelle gelangt.
Technische Daten MotorCell-Spezifikationen
MotorCell-Bild
  • Mechanisch:
    • Pole: 4 Magnetische, 6 Schlitzwicklungen
    • Kugellager: Keramik-Hybrid
    • Gewicht: 4,0 Gramm
    • Anschlussabstand: 2,54 mm
    • PCB-Dicke: 0,8 mm
  • Elektrisch:
    • Motor-kv: 8.500 U/min/V
    • Maximale Leistung: 1,3 W
    • Leerlaufbetriebsspannung: 2,5 V bis 4,2 V
    • Betriebsspannung: 2,5 V bis 5 V
    • Normale Betriebstemperatur: 50 °C
    • Leerlaufdrehzahl: +30.000 U/min
    • Auflösung des Fahrergeschwindigkeitssensors: ±1.000 U/min
3D-Modell
Offener Stator Offener Stator

Wir sind überzeugt, dass der entscheidende Vorteil von PCB-Motoren in ihrer nahtlosen Integration mit der Elektronik liegt, wodurch zusätzliche Leiterplatten überflüssig werden. Deshalb haben wir es dank Open-Source-Design einfacher gemacht, den Stator direkt in Ihre individuelle Leiterplatte zu integrieren!

Der Bau eines Hochgeschwindigkeitsrotors bleibt jedoch eine komplexe Herausforderung. Zur Vereinfachung können Sie den Rotor separat erwerben. So können Sie Ihrer Platine mühelos einen PCB-Motor hinzufügen, um ein kompakteres Design zu erzielen und gleichzeitig eine zuverlässige Rotorkonfiguration zu gewährleisten!

Designdateien
Häufig gestellte Fragen
Wie werden Teile in den Rotor eingepresst?

Das wellenlose Design der MotorCell sorgt für ein schlankes Design. Der Rotor besteht aus 3,3 mm starkem Aluminium, sodass Sie Ihr Teil für einen sicheren Sitz einfach direkt auf die Rotorzähne drücken können. Für die Montage von 3D-gedruckten Presspassungsteilen empfehlen wir einen Innendurchmesser von 16,4 mm bis 16,6 mm, abhängig von der Toleranz Ihres 3D-Druckers. Drücken Sie Ihr Teil nach dem Drucken auf die Rotorzähne, um es zu sichern. Bei Bedarf kann Sekundenkleber für zusätzliche Sicherheit auf die Rotorzähne aufgetragen werden. Achten Sie darauf, dass der Kleber nur seitlich aufgetragen wird und nicht in die Nähe des Lagers der MotorCell gelangt.

Wie hoch ist die Geschwindigkeitsauflösung von MotorCell?

MotorCell verwendet einen BD67173NUX-Chip als dreiphasigen Gegen-EMK-Regler mit sensorlosem Antriebssystem, wodurch ein Hall-Sensor überflüssig wird. Mithilfe der PID-Bibliothek (verfügbar in der MotorCell-Bibliothek für CodeCell und andere ESP32-Geräte) kann die Drehzahl in 1.000-U/min-Schritten geregelt werden.

Was ist die Mindestgeschwindigkeit von MotorCell?

MotorCell ist für Anwendungen mit niedrigem Drehmoment und hoher Drehzahl konzipiert. Er erreicht im Leerlauf bis zu 30.000 U/min, wobei die Drehzahl mit zunehmender Last abnimmt. MotorCell hat eine Mindestdrehzahl von 2.000 U/min und eine Messauflösung von 1.000 U/min. Leider ist dieser Motor nicht für niedrigere Drehzahlen geeignet, da dieser PCB-Motor kernlos ist und seine Pole für Hochdrehzahlanwendungen optimiert sind, was ihn bei niedrigen Drehzahlen ineffizient macht.

Für welches Alter ist MotorCell geeignet?

MotorCell ist für alle Elektronikinteressierten geeignet! Es enthält gut erklärte Arduino-Beispiele, die Kindern und Jugendlichen den Einstieg erleichtern. Für Kinder unter 12 Jahren empfehlen wir, vorgelötete Steckverbinder zu verwenden oder das Löten unter Aufsicht und Anleitung eines Erwachsenen durchzuführen. Bitte beachten Sie auch, dass Kleinteile wie Schrauben enthalten sind. Gehen Sie daher vorsichtig damit um.

Wie installiere ich die MotorCell-Bibliothek?

Um die MotorCell-Bibliothek zu installieren, gehen Sie zu „Skizze > Bibliothek einbinden > Bibliotheken verwalten“. Der Bibliotheksmanager sollte sich öffnen. Geben Sie einfach „MotorCell“ ein und klicken Sie auf „Installieren“, um die neueste Version der MotorCell-Bibliothek herunterzuladen.

Wir aktualisieren diese Bibliothek kontinuierlich und erweitern sie um neue Funktionen. Stellen Sie daher sicher, dass Sie die neueste Version verwenden. Um sich schnell mit dieser Bibliothek vertraut zu machen, gehen Sie zu „Datei > Beispiele > MotorCell“. Dort finden Sie zahlreiche Beispiele, die Sie für Ihre Projekte verwenden und anpassen können.

Wie fange ich an?

MotorCell bietet gut erklärte Tutorials und zahlreiche Beispiele. Alle Tutorials finden Sie hier: MotorCell Tutorials

Ist die MotorCell den Preis wert?

Wir verstehen den Wunsch nach einer günstigeren MotorCell, doch der Preis spiegelt den umfangreichen Prototyping- und Entwicklungsaufwand wider, der sie ermöglicht hat. Dieser innovative Motor nutzt neue Technologien, um Stator, Rotor und Elektronik auf einer einzigen Platine zu integrieren. Wir hoffen, sein einzigartiges Design inspiriert Sie, Ihr Projekt zu verwirklichen. Um ihn noch zugänglicher zu machen, haben wir den PCB-Stator als Open Source freigegeben, sodass Sie ihn problemlos in Ihre individuellen Leiterplatten integrieren können!

Dinge, die Sie bauen können

Was ist in der Box?

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