LEGO đã chế tạo động cơ điện từ năm 1965, và có thể phân thành ba thế hệ. Thế hệ đầu tiên là động cơ 4.5v, nhƣng nó đã cũ và yếu hơn khi so sánh với các loại động cơ mới hơn. Vào năm 1990, LEGO giới thiệu thế hệ động cơ thứ hai, đƣợc vận hành với dòng điện 9V, nó tƣơng đối lớn và không có bánh răng nội, vì vậy nên nó có tốc độ rất cao nhƣng mô men xoắn thấp(đƣợc hiểu là lực quay của động cơ). Do đó sẽ không hiệu quả khi sử dụng trong các ứng dụng có tải cao vì đòi hỏi mô men xoắn lớn, cùng với việc sản sinh ra nhiệt năng khá nhiều.
*Mô men : M = F.d (lực nhân với khoảng cách từ tâm quay đến phƣơng đặt lực)
Pha 1 : Từ trƣờng của Rotor cùng cực với Stator sẽ đẩy nhau tạo nên chuyển động quay của Rotor.
Pha 2 : Rotor tiếp tục quay.
Pha 3 : Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi cực sao cho từ trƣờng giữa Stator và Rotor cùng dấu, trở lại pha 1.
Chổi than
Cổ góp Rotor
28
*RPM(Revolutions Per Minute) : số vòng quay trong một phút.
Hình 3.3 Động cơ 9V đầu tiên - 2838.
Loại thứ ba là động cơ có chức năng điều khiển từ xa, đƣợc giới thiệu năm 2007 (hình 3.4), mô men xoắn cao hơn và đƣợc tối ƣu hoá để chịu tải trọng cao. Chức năng của động cơ cũng cho phép điều khiển đa dạng hơn so với việc chỉ quay rồi đảo ngƣợc chiều.
Hình 3.4 Động cơ điều khiển từ xa
Mô men xoắn : 0.45 N*cm Quay không tải 7V :
2000 RPM Quay không tải 9V:
29
Hình 3.6 Động cơ 71427 – động cơ 9V phổ biến và mạnh mẽ do có bánh răng giảm tốc bên trong. Động cơ 71427 đƣợc sử dụng trong bộ MINDSTORM RCX.
Động cơ NXT(hình 3.8) đƣợc thiết kế đặc biệt cho các bộ MINDSTORM NXT, có mô men xoắn cao nhất tính tới thời điểm nó đƣợc chế tạo và tiêu thụ điện năng cao, nó có một cảm biến góc quay với độ chính xác đến 1 độ, điểm này rất hữu ích khi thiết kế Robot yêu cầu chính xác. Động cơ đƣợc điều khiển tốc độ, góc quay, chiều quay thông qua “bộ não” NXT. Và đây chính là động cơ chúng ta sẽ sử dụng trong các Robot.
„
Hình 3.9 Động cơ NXT
Hệ thống bánh răng giảm tốc trong động cơ là nguyên nhân khiến động cơ có mô men xoắn lớn. Ngoài việc đƣợc điều khiển từ NXT, khi kết nối hai động cơ lại với nhau. Theo nguyên tắc từ trƣờng, nếu ta dùng lực quay động cơ(1) từ bên ngoài, thì lúc này Rotor sẽ tạo ra từ trƣờng tác động ngƣợc lại Stator, dòng điện này theo dây dẫn đến Stator của động cơ(2) và làm cho Rotor của động cơ(2) quay.
Mô men xoắn : 2.25 N*cm Quay không tải 7V :
160 RPM Quay không tải 9V:
250 RPM
Mô men xoắn : 16.7 N*cm Quay không tải 7V :
82 RPM Quay không tải 9V:
117 RPM Khu vực kết nối
30
Hình 3.10 Truyền năng lƣợng điện giữa hai động cơ.
1 2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
31
PHẦN 3 : CÁC CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG
CHƢƠNG 4 :TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG. I. Giới thiệu :
Bánh răng là một bộ phận cơ khí, có hình tròn cùng với một trục đi qua tâm và có các múi răng trên đƣờng chu vi của nó.
Hình 4.1 Hai bánh răng ăn khớp.
Nếu kết hợp hai bánh răng A và B lại với nhau sao cho một số múi răng của bánh răng A ăn khớp với một số múi răng của bánh răng B, thì khi một bánh chuyển động(ví dụ A), thì các múi răng của bánh răng A sẽ đẩy vào các múi răng của bánh răng B và làm cho bánh răng B chuyển động theo.