Réinventer le moteur

Intégration du rotor, des enroulements et du pilote dans un module compact

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Description Section de description de MotorCell

Les moteurs sont constitués d'un rotor, d'enroulements et d'une électronique de commande. Notre MotorCell va encore plus loin en intégrant le tout dans un seul module ultra-compact. Il s'agit du plus petit moteur haute vitesse sans noyau, avec des enroulements PCB plans et un contrôle sans capteur intégré, éliminant ainsi le besoin de capteurs supplémentaires !

Conçu pour les applications à faible couple et à grande vitesse, il prend en charge le contrôle de vitesse via PWM et s'intègre parfaitement à la bibliothèque MotorCell, offrant un contrôle PID prédéfini pour CodeCell et d'autres appareils ESP32. Le MotorCell utilise la puce BD67173NUX comme contrôleur de force contre-électromotrice triphasé avec un système d'entraînement sans capteur, éliminant ainsi le besoin d'un capteur à effet Hall. Sa vitesse peut être contrôlée par incréments de 1 000 tr/min (avec la bibliothèque MotorCell PID) via un signal d'entrée PWM, la broche IN étant par défaut sur basse et faisant tourner le moteur à pleine vitesse lorsqu'elle est tirée vers le haut (2,5-5 V). Si le moteur est forcé de s'arrêter, il entre dans un mode de protection de verrouillage de 5 secondes, qui peut être contourné en réinitialisant l'entrée PWM à 0 % et en la rallumant, une fonctionnalité automatiquement gérée par la fonction Spin de la bibliothèque.

Sa conception innovante sans arbre, composée d'un rotor mince en aluminium de 3,3 mm, permet une fixation directe des pièces aux dents du rotor. Ce rotor abrite les quatre aimants à arc, une plaque arrière en fer et des roulements à billes hybrides en céramique, qui tournent jusqu'à 30 000 tr/min (à vide), parfaits pour les ventilateurs, la robotique, le bricolage et les projets artistiques.

Pour les conceptions personnalisées, le stator ouvert peut être intégré dans un PCB, avec des composants de rotor ajoutés séparément pour une solution compacte et robuste.

Image de MotorCell

La boîte comprendra le MotorCell, un connecteur à 5 broches et un jeu de quatre vis M1.2. Le PCB est conforme à la directive ROHS et suit la norme IPC 6012 Classe 3. Veuillez également noter que le MotorCell est destiné à être utilisé comme kit de fabrication DIY. Pour des fins commerciales, veuillez nous contacter .

Quelques autres notes :

  • Ce moteur est conçu pour entraîner de petites charges. La vitesse diminue à mesure que la charge/traînée augmente. La charge de rotation maximale est de 12 g pour un rayon de 18 mm. Consultez les spécifications pour obtenir le graphique complet du couple par rapport à la vitesse.
  • Attention : ce moteur fonctionne à grande vitesse. Gardez les mains éloignées des pièces mobiles et portez des lunettes de protection pour éviter les blessures.
  • Gardez à l'esprit que la bibliothèque active automatiquement une résistance de rappel sur la broche OUT pour lire la valeur de vitesse. Si vous utilisez d'autres contrôleurs avec la bibliothèque MotorCell, assurez-vous que la résistance de rappel interne reste activée ou ajoutez-en une externe.
  • Si vous devez démonter le moteur, manipulez-le avec précaution lorsque vous dévissez l'arbre. Le moteur contient de petites pièces usinées avec précision qui sont faciles à perdre. Il est recommandé de serrer l'arbre à un couple de 0,15 Nm lors du remontage. Lorsque vous soudez des fils ou des connecteurs au circuit imprimé, soyez prudent car le fer à souder peut être attiré vers les aimants du moteur.
  • Pour installer des pièces imprimées en 3D par pressage, nous recommandons un diamètre intérieur de 16,4 mm à 16,6 mm, qui dépend de la tolérance de votre imprimante 3D. Une fois imprimée, appuyez simplement votre pièce dans les dents du rotor pour la maintenir en place. De la superglue peut également être ajoutée aux dents du rotor pour fixer la pièce.
Caractéristiques Spécifications de MotorCell
Image de MotorCell
  • Mécanique:
    • Pôles : 4 magnétiques, 6 enroulements à fente
    • Roulements à billes : hybrides en céramique
    • Poids : 4,0 grammes
    • Pas du connecteur : 2,54 mm
    • Épaisseur du PCB : 0,8 mm
  • Électrique:
    • Moteur kv : 8 500 tr/min/V
    • Puissance maximale : 1,3 W
    • Tension de fonctionnement à vide : 2,5 V à 4,2 V
    • Tension de fonctionnement chargée : 2,5 V à 5 V
    • Température de fonctionnement normale : 50°C
    • Vitesse à vide : +30 000 tr/min
    • Résolution du capteur de vitesse du conducteur : ± 1 000 tr/min
Modèle 3D
Stator ouvert Stator ouvert

Nous pensons que l'avantage intéressant des moteurs PCB réside dans leur capacité à s'intégrer parfaitement à l'électronique, éliminant ainsi le besoin de PCB supplémentaires. C'est pourquoi nous avons simplifié l'intégration du stator directement dans votre PCB personnalisé, grâce à sa conception Open Source !

Cependant, la construction d'un rotor à grande vitesse reste un défi complexe. Pour vous faciliter la tâche, vous pouvez acheter le rotor séparément, ce qui vous permet d'ajouter sans effort un moteur PCB à votre carte pour une conception plus compacte tout en garantissant une configuration de rotor fiable !

Fichiers de conception
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Applications Exemples de cellules motrices

MotorCell est exceptionnellement petit et conçu pour les applications à faible couple et à grande vitesse, ce qui lui confère une niche unique. Voici quelques idées d'application pour vous aider à trouver l'inspiration pour vos projets :

Questions fréquemment posées FAQ sur CodeCell
Comment insérer par pression des pièces dans le rotor ?

La conception sans arbre de MotorCell permet de conserver une certaine finesse. Le rotor est fabriqué en aluminium de 3,3 mm, vous pouvez donc simplement presser votre pièce directement sur les dents du rotor pour un ajustement sûr. Pour l'installation de pièces imprimées en 3D par pressage, nous recommandons un diamètre intérieur de 16,4 mm à 16,6 mm, en fonction de la tolérance de votre imprimante 3D. Une fois imprimée, pressez votre pièce sur les dents du rotor pour la fixer. Si nécessaire, de la superglue peut être appliquée sur les dents du rotor pour plus de sécurité.

Quelle est la résolution de vitesse de MotorCell ?

MotorCell utilise une puce BD67173NUX comme contrôleur de force contre-électromotrice triphasé avec un système d'entraînement sans capteur, éliminant ainsi le besoin d'un capteur à effet Hall. En utilisant la bibliothèque PID (disponible dans la bibliothèque MotorCell pour CodeCell et d'autres appareils ESP32), la vitesse peut être contrôlée par incréments de 1 000 tr/min.

Quelle est la vitesse minimale de MotorCell ?

MotorCell est conçu pour les applications à faible couple et à grande vitesse. Il peut atteindre jusqu'à 30 000 tr/min à vide, la vitesse diminuant à mesure que la charge augmente. MotorCell a une vitesse minimale de 2 000 tr/min, avec une résolution de détection par incréments de 1 000 tr/min. Malheureusement, ce moteur n'est pas adapté aux vitesses inférieures car ce moteur PCB est sans noyau et ses pôles sont optimisés pour les applications à grande vitesse, ce qui le rend inefficace à basse vitesse.

À quels âges MotorCell est-il adapté ?

MotorCell est adapté à tous ceux qui s'intéressent à l'électronique ! Il est fourni avec des exemples Arduino bien expliqués qui facilitent la prise en main des enfants et des adolescents. Pour les enfants de moins de 12 ans, nous recommandons d'opter pour des connecteurs pré-soudés ou de s'assurer que la soudure est effectuée sous la surveillance et les conseils d'un adulte. Veuillez également noter que le paquet comprendra de petites pièces, comme des vis, il faut donc faire attention lors de leur manipulation.

Comment installer la bibliothèque MotorCell ?

Pour installer la bibliothèque MotorCell, allez dans « Sketch > Inclure la bibliothèque > Gérer les bibliothèques » ; le « Gestionnaire de bibliothèques » devrait s'ouvrir. Tapez simplement « MotorCell » et cliquez sur « Installer » pour télécharger la dernière version de la bibliothèque MotorCell.

Nous mettons à jour et ajoutons continuellement de nouvelles fonctionnalités à cette bibliothèque, alors assurez-vous d'utiliser la dernière version. Pour vous familiariser rapidement avec cette bibliothèque, allez dans « Fichier > Exemples > MotorCell », où vous trouverez plusieurs exemples que vous pouvez utiliser et modifier pour vos projets.

Comment puis-je commencer ?

Tout ce que vous devez savoir sur MotorCell est décrit ici : Tutoriels MotorCell

Le MotorCell vaut-il son prix ?

Nous comprenons le souhait que le MotorCell soit plus abordable, mais son prix reflète les efforts considérables de prototypage et de développement qui l'ont rendu possible. Il s'agit d'un moteur innovant, utilisant une nouvelle technologie pour intégrer le stator, le rotor et l'électronique sur une seule carte. Nous espérons que sa conception unique vous inspirera pour donner vie à votre projet. Pour le rendre encore plus accessible, nous avons rendu le stator PCB open source, vous permettant de l'intégrer facilement dans vos circuits imprimés personnalisés !

Des choses que vous pouvez construire