Моторы для самодельных игрушек
Ушли те времена, когда в игрушках использовались пружины, сегодня в них ставят моторчики и батарейки. И это сказывается в лучшую сторону, автомобили могут ехать долго, пока хватит запасенной электроэнергии в батарейке, а если использовать аккумуляторы, то после зарядки игрушечный автомобиль снова может отправляться на покорение рекордов дальности.
Моторчики в самодельных игрушках используются разные по форме, это зависит от габаритов игрушки. На валу может быть шестеренка для передачи вращения или шкив на который, обычно, одевается резинка.
Моторчики можно доставать из старой техники: принтеров, копиров, ксероксов, а так же и из сломанных игрушек.
Если у вас нет такой возможности, то вы можете заказать наборы моторчиков из Китая. Стоят наборы моторчиков не дорого, посылка придет на почту в течении 25 дней.
Давайте посмотрим, какие наборы моторов для самодельных игрушек можно купить на АлиЭкспресс.
Этот набор из 12 моторов хорош тем, что купив его вам не придется задумываться, где взять моторчик нужного размера. В наборе есть выбор под любую самоделку опубликованную на сайте.
Как видите, размеры тут «от мала до велика», картинки кликабельны, можно увеличить нажав на картинку и рассмотреть подробнее.
ДЕТСКИЙ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ
В последнее время в продаже появилась очень интересная игрушка — детский электромобиль. Раньше о таком можно было мечтать, но вот теперь такие девайсы стали вполне доступны, и как следствие — популярны. Вот и я упил внуку такой электромобиль, в процессе эксплуатации которого сразу возникло желание его модернизировать. Ниже приводится его краткое описание:
Ходовая часть имеет два двигателя на напряжение 12В, соответственно такое и и бортовое питание — электромобиль работает от двух аккумуляторов по 6В 8ампер. Имеется пульт дистанционного управления, многофункциональный руль с музыкальными сигналами и возможностью подключения МР3 плеера, открывающиеся двери, ручное переключение направления движения взад-вперед, звуковой сигнал, зеркала заднего вида, передние фары.
Характеристики детского электромобиля:
· Подходит для детей до 7 лет
· Ремни безопасности
· Пульт радиоуправления
· Приводится в движение с помощью педали газа: давление – ход, отпускание — остановка
· Привод задний
· Аккумулятор 2х6V
· Две скорости движения
· Максимальный вес пассажира 45 кг.
Сам электромобиль довольно неплохой, но выскажу свои наблюдения и некоторые минусы конструкции:
1. При подключении МП3 звук очень некачественный.
2. Фары включаются автоматически при движении только вперед.
3. При начале движения машина резко дергается с отрывом передних колес от земли. Это происходит в следствии того, что аккумуляторы расположены под сиденьем и их вес выходит за пределы задней оси.
После разборки и осмотра было принято решение произвести ряд доработок.
1. Перенести аккумуляторы на свое место под капот — как у всех нормальных машин.
2. Добавить еще один аккумулятор на 6 в для дополнительной подсветки.
3. Сделать ближний и дальний свет фар на светодиодах.
4. Поставить подсветку в задние подфарники.
5. Поставить подсветку в верхние подфарники.
6. Сделать нормальный усилитель с колонками для подключения МП3 плеера.
7. Сделать устройство плавного пуска двигателей электромобиля.
После того, как план составлен, приступаем к модернизации.
Снимаем передние фары и видим в них обычную лампочку накаливания! Причём стоит одна лампочка, хотя там место конструктивно предназначено для двух. Да и лампочка очень слабая.
У меня были готовы уже рассеиватели на ближний свет с углом рассеивания 65 градусов на дальний 45 и светодиоды на радиаторах.
Итак, сделал по два отверстия в фарах по 22 мм там место было как раз для них. Установил светодиоды с рассеивателями, подключил попарно, собрал все назад и откорректировал дальний и ближний свет. Закрепил все силиконовым пистолетом.
Аналогичным образом сделал и задние подфарники — там вообще не было подсветки, хотя тоже есть место под два светодиода. Поставил по два 10 мм светодиода.
Все это дело объединил под одним трехдиапазонным выключателем (вывел его на торпедку) и отдельным аккумулятором.
Переставил аккумуляторы под капот, вперед, и добавил для подсветки еще один аккумулятор. Теперь свет можно включать в любое время — задние подфарники включаются и при дальнем и при ближнем свете.
На этом закончим с основными светодиодами, доделаем габаритные подфарники.
Сначала для красоты решил вставить туда тоже светодиоды, но так как она снимается и дома не используется (чтобы легче проезжать под столами) то она будет автономна. Для этого я ее разобрал, там на отражатель была приклеена тонкая фольга. Решил сделать более качественный отражатель, из тонкой жести (консервной банки). Тоже поставил по два 5мм светодиода, вставил туда источник питания и вывел выключатель. На второй подфарник сделал отвод питания.
Ещё сделал в электромобиль мигалку, но после первой же вечерней прогулки решили от нее избавится, так как она раздражает.
Теперь сделаем небольшой аудиоусилитель с колонками, для подключения МП3 плеера. А основой для нашей новой автомузыки будет вот такой девайс
Брал его когда-то для ноутбука — там был звук тихий, лэптопа уже нет давно, а вот это дело осталось. Это как раз колонки и усилитель — все в одном флаконе. И кстати звук довольно приличный, как для такой маленькой акустики. Питание у него 4 пальчиковых батарейки, итого как раз 6 вольт, которые есть специально для подсветки.
А вот теперь самое главное, ради чего все это затевалось — плавный пуск двигателей. Много лазил по форумам и оказалось что практически все схемы работают на шим-регуляторе. То тесть от переменного сопротивления, переделывается педаль газа. Однако данный детский автомобиль имеет дистанционный пульт управления и вся электронная схема сидит на нем. Педаль газа просто микрик — жмем, едет, отпускаем — стоит. Кроме того внуку еще только годик, поэтому управлять электромобилем ближайшие полгода будем мы. При изучении схемы автомобиля было выяснено, что на первой скорости (скорости переключаются в ручную на торпедки авто) двигатели включаются последовательно друг другу и на каждый идет по 6 вольт. Скорость движения около 4 км/час. На второй скорости двигатели переключаются параллельно, и на каждый идет по 12 вольт, скорость движения при этом около 8 км/час. В общую схему заходит 12 вольт, а там уже через реле она дает выход на двигатели, включается первое реле идет (+12) машина едет вперед, включается второе реле идет (-12) соответственно машина едет назад. Так же стоят еще два реле на включения поворота руля влево и в право.
Поэтому решил отделить питание двигателей на движения вперед и назад, и запустить через шим. Кроме этого схема плавного пуска должна быть постоянно выключена и включатся только когда включается реле вперед или назад. Для этого было задействовано еще одно реле для шим регулятора, она включается и от первого реле и от второго реле которое дают импульс движения вперед и назад, чтобы не было двойных срабатываний, питание на реле идет через отдельные диоды. В процессе экспериментов собрал и опробовал несколько разных схем, и остановился на вот этой (спасибо Максиму lackys)
Очень плавная — до полной мощности она набирает за 5 секунд, мне этого даже много, поэтому уменьшил ёмкость С1 до 47 мкф и соответственно уменьшилось время полного старта до 2 секунд. Также заменил управляющий транзистор на IRF1405. Он по даташиту 169А, что вполне хватит.
Естественно поставил транзистор на радиатор. Шим-регулятор плавного старта в сборе:
1. белые провода питание для шим через реле, под кембриками диоды.
2. черный (-)
3. красный (+)
4. оранжевый ( выход плавного пуска)
5. Попался разъем от компа но 4 пиновый не стал мудрить добавил дополнительный пин отдельно и все.
Вид с задний стороны платы с изображением группы контактов реле, и питания реле.
Место разреза дорожки в плате чтобы отделить питание для двигателей и запустить его через шим. Разрезается одна дорожка минусовая и подается туда выход с шима. Дополнительной перемычкой минусовое питание подается на плату чтобы вся остальная часть платы была запитана. На фото точки пайки шима к плате.
Вот и все, в результате тестирования и полевых испытаний все остались довольны.
Детский мир
Электромотор используются в работе любых предметов, от игрушек до производственного оборудования. Ты наверно думаешь, что они очень сложны, но на самом деле они основаны на очень простом принципе. Ты даже сможешь построить простой электромотор из бытовых предметов своими руками.
Чтобы сделать электромотор тебе потребуется
• Батарейка типа С
• Батарейка типа D
• Металлическая английская булавка
• Изолированный медный провод длиной около одного метра
• Немного липкой замазки или пластилина
Как сделать электромотор
1. Обмотай проводом батарейку типа С, чтобы получилась тугая катушка. Не забудь оставить примерно по пять сантиметров прямого провода с каждой стороны. Для этого не обязательно использовать батарейку типа С, но на ней получается катушка правильного размера для твоего мотора.
2. Аккуратно сними катушку с батарейки, держа провод так, чтобы он не размотался. Чтобы катушка держала форму, закрути каждый из свободных концов провода пару раз вокруг катушки. Проверь, чтобы новые хвостики проводов, связывающих катушку, находились точно друг напротив друга так, чтобы катушка могла легко крутиться на оси, образованной двумя свободными конами провода. Или можешь скрепить катушку изоляционной лентой.
3. Ножом для резьбы (будь осторожней!) удали верхнюю половину изоляции со свободных концов провода с обеих сторон. Работай аккуратно, чтобы оставить изоляцию на нижней половине провода. Верхняя половина провода будет блестящая оголенная медь, а нижняя половина – цвета изоляции.
4. Положи батарейку D горизонтально на плоскую поверхность и приклей ее замазкой.
5. Резинкой прикрепи две английские булавки к концам батарейки. Верхний конец булавок должен быть направлен вниз и касаться положительного (+) и отрицательного (-) контактов батарейки. Нижние стороны английских булавок должны быть параллельны друг другу и направлены вверх.
6. Вложи свободные концы провода в ушки на нижних частях английских булавок (которые направлены вверх). Теперь катушку нужно подвесить над батарейкой. Катушка должна находиться посредине между двумя английскими булавками. Сделай пробное вращение, чтобы убедится, что она крутится.
7. Приклей магнит замазкой к батарейке прямо под катушкой.
8. Аккуратно вращай катушку, чтобы запустить электромотор. Если он не стартует, попробуй вращать ее в противоположном направлении. Как только он заработает, он будет продолжать вращаться до тех пор, пока у батарейки не закончится заряд. Переверни магнит верхом вниз, чтобы катушка начала вращаться в обратную сторону.
Первый простейший электромотор, был сконструирован британским ученым Майклом Фарадеем в 1821 году.
Схема управления миниатюрным электродвигателем для игрушки
Эта схема предназначена для управления электродвигателем модели трамвая. Модель трамвая движется по отрезку железной дороги то в одну, то в другую сторону. Еще есть стрелка и тупик в депо. Модель должна двигаться по основному отрезку пути сначала в одну сторону, затем в конце пути ударяется передним датчиком о препятствие.
Это приводит к переключению полярности напряжения питания электродвигателя, и модель начинает двигаться в обратную сторону. В конце пути ударяется задним датчиком о препятствие. Это приводит к обратному переключению полярности напряжения питания электродвигателя, и модель начинает двигаться снова вперед.
Так будет продолжаться пока не перевести стрелку на тупик в депо. Там модель при въезде в депо упирается третьим датчиком в препятствие, и питание электродвигателя выключается.
Принципиальная схема
Схема показана на рисунке. Она состоит из RS-триггера на элементах микросхемы D1 и двух ключевых сборок, управляющих питанием электродвигателя.
Все датчики контактные SD1, SD2, SD3. Они сделаны на основе миниатюрных концевых переключателей, и латунных пружинок, удлиняющих их ход.
Рис. 1. Принципиальная схема блока управления миниатюрным электродвигателем для игрушек.
При замыкании датчика SD1 триггер на элементах D1.1nD1.2 переключается в
состояние нуль на выводе 3 и единица на выводе 4. Соответственно, на выходе D1.3 будет единица, а на выходе D1.4 — ноль. Поэтому, открывается верхний по схеме транзистор А1 и нижний по схеме транзистор А2.
Плюс напряжение поступает на левы по схемы вывод двигателя М1, минус, соответственно, на правый.
При замыкании датчика SD2 триггер на элементах D1.1nD1.2 переключается в противоположное положение. Теперь нуль на выходе D1.3, единица на выходе D1.4. И питание на двигатель подается в противоположной полярности.
При заезде в депо модель упирается в стену датчиком SD3. Оно подает логические единицы на входы элементов D1.3 и D1.4. В результате на их выходах устанавливаются логические нули. Открываются только нижние по схеме транзисторы А1 и А2.
Оба вывода электромотора соединяются с минусом, и ток через него не течет.
Детали
Напряжение питания может быть от 4,5 до 15V. Ток, потребляемый электромотором, — не более 2,5А.
Сборки IRF7107 можно заменить на IRF7309, IRF7389 или отдельные полевые транзисторы N-канала и Р-канала.
