В этом эксперименте мы включим другую нагрузку в электрическую схему; в качестве потребителя используем не светодиод, а электромотор (электродвигатель). Он тоже имеет полярность. Резистор для ограничения тока ему не обязателен, поэтому подключаем мотор напрямую.

Электродвигатель – это устройство, которое превращает электричество во вращательное движение. Электромотор придумали очень давно, еще в ХIХ веке, и сейчас он используется практически везде: в машинах, поездах, заводских станках и даже в игрушках!

Как же он работает? Всё дело в магнитах и электричестве. Если взять провод (например, медную проволоку) и пустить по нему ток, вокруг него появится невидимое магнитное поле. Это открыл учёный Эрстед в 1820 году. Он провёл эксперимент: положил провод рядом с компасом, и когда включил ток, стрелка компаса повернулась! Магнитное поле проводника действует на стрелку благодаря взаимодействию их магнитных полей.

А теперь наоборот! Если проводник поместить в магнитное поле, например, созданное постоянными магнитами и пропускать через проводник электрический ток, то вследствие взаимодействия магнитных полей на проводник с током будет действовать сила — сила Ампера.

На рисунке выше изображен проводник с током, помещенный в магнитное поле. Чтобы определить в каком направлении будет действовать сила Ампера на проводник существует мнемоническое «правило левой руки». Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный большой палец покажет направление в котором сила Ампера будет выталкивать проводник.

Если проводник согнуть в прямоугольную рамку и пропустить по нему ток, то получается, что по одной половине рамки ток течет в одном направлении, по другой — в другом.

И тогда на рамку с током начинает вращать, но поворачивается она только на 90 градусов. Посмотри внимательно на картинку выше. Представь, что силы, нарисованные стрелочками F1 и F2 это нито

Электродвигатель постоянного тока состоит из: статора — это неподвижная часть («домик» мотора), в простых моторах это постоянные магниты, которые создают постоянного магнитное поле; ротора (якорь) — вращающаяся часть («сердечко» мотора), на которой специальным образом намотаны катушки провода; коллектор и щётки — это «переключатель», который меняет направление тока в катушке.

Как он работает? Ток течёт по катушке — когда ты подаёшь электричество, через катушку проходит ток, и она становится электромагнитом. Статор (постоянные магниты) притягивает и отталкивает электромагнит (ротор), заставляя его вращаться. Коллектор переключает направление тока — когда катушка поворачивается, щётки скользят по коллектору, и ток меняет направление. Благодаря этому катушка крутится без остановки. Электродвигатели по-другому называют электромоторами, а мы еще сократим название и будет называть просто «моторами». У нашего робота их два правый и левый, если смотреть по ходу движения вперед. На моторах установлены редукторы, такую комбинацию называют мотор-редукторами.

Редуктор — это такое устройство с шестерёнками внутри, которое помогает уменьшать скорость, но при этом увеличивать силу. Представь, что ты крутишь педали на велосипеде: если ты едешь на лёгкой передаче (большая шестерёнка сзади), то крутить педали легко, но едешь медленно, а если переключишься на тяжёлую передачу (маленькая шестерёнка), то крутить педали сложнее, но зато можно ехать быстрее. Редуктор делает что-то похожее, только обычно он замедляет вращение, но делает его сильнее. Редукторы используются в автомобилях (коробка передач), строительных машинах (краны, бульдозеры), в электроинструментах (дрели, шуруповерты и др.).

В нашем случае моторы робота крутятся очень быстро, но в них мало силы — они не смогут вести достаточно тяжелого робота. А если поставить редуктор, то мотор передает вращение на маленькую шестеренку, которая входит в зацепление с большой шестеренкой. Такая пара шестерен называется зубчатой передачей, в ней маленькая шестерёнка быстро крутится, но слабо, а большая шестерёнка крутится медленнее, но сильнее. В редукторах нашего робота по несколько пар шестерёнок (5-6) чтобы максимально снизить скорость вращения и увеличить силу.

Давай попробуем включить мотор, для этого достаточно подключить контакты мотора к разъемам питания, как показано на схеме.

Включи питание и правое колесо начнет вращаться.

Примечание: каждая зубчатая передача в редукторе изменяет направление вращения колес робота на противоположное, а так как на роботе могут быть установлены разные модели редукторов направление вращения колес может не совпадать с описанным в данной инструкции. Если это так, просто поменяй полярность подключение мотора на обратное, для этого нужно подключить контакты мотора наоборот.

Теперь после включения питания мотор будет вращаться в противоположную сторону.

☚ Предыдущий | Содержание | Следующий ☛