8 Januari 2025
Compacte PCB-motor: klein maar innovatief
Afgelopen week ontving ik twee exemplaren van een van de kleinste coreless motoren. Deze motoren hebben wikkelingen die zijn opgebouwd als printplaatsporen (PCB). Dankzij een ingebouwde driver en toerentalsensor is extra elektronica overbodig. Hoewel de motoren weinig kracht hebben (low-torque), maken hun compacte formaat van 18 mm diameter en lichte gewicht van slechts 4 gram ze bijzonder geschikt voor specifieke toepassingen. Het pancake-design met een 3,3 mm aluminium rotor zorgt bovendien voor voldoende bewegende massa.
Directe aansturing met microcontrollers
De Micro PCB-motor kan eenvoudig worden aangestuurd via microcontrollers zoals Arduino, Raspberry Pi Pico of ESP32. Wanneer een ESP32 wordt gebruikt, is het zelfs mogelijk een PID-controller in te zetten om een stabiele draaisnelheid te garanderen. De motor reageert op een PWM-stuurpuls voor snelheidsregeling, geeft realtime toerentalinformatie via de sensoruitgang en kan de draairichting aanpassen met een specifieke ingang.
Brushless motor met hoog toerental
In tegenstelling tot stappenmotoren is dit een brushless planar PCB-motor die snelheden van meer dan 30.000 rpm kan halen. De keramische hybride kogellagers zorgen ervoor dat de motor duurzaam blijft, zelfs bij langdurig gebruik. De ingebouwde driver maakt gebruik van de BD67173NUX-chip, een drie-fase back-EMF controller met een interne hall-sensor, waarmee het toerental stabiel gehouden kan worden binnen een marge van 1.000 rpm. De motor werkt binnen een spanningsbereik van 2,5 tot 5 volt en blijft onder normale omstandigheden onder de 50°C.
MotorCell C++ Library voor eenvoudige µProcessor aansturing
De aansturing van deze motor wordt nog eenvoudiger gemaakt met de MotorCell C++-bibliotheek. Hiermee kunnen functies worden gebruikt om de snelheid te regelen, de draairichting te veranderen en het toerental realtime uit te lezen. Bij gebruik van een ESP32 is zelfs nauwkeurige snelheidscontrole mogelijk via een ingebouwde PID-regelaar.
Toepassingen: van medisch tot high-tech industrie
Door hun lichte gewicht, precisie en flexibiliteit zijn deze motoren breed toepasbaar in zowel medische als industriële omgevingen. In de medische sector zijn toepassingen te vinden in bionische protheses, chirurgische instrumenten en revalidatiehulpmiddelen zoals exoskeletten. Binnen de high-tech industrie kunnen ze worden ingezet in robotica, automatisering, precisieproductie en milieutechnologie. Ook in de automotive industrie bieden ze mogelijkheden, zoals in sensoractuatoren en elektrische aandrijvingen. De combinatie van compactheid en hoge snelheid maakt ze daarnaast ideaal voor mobiele toepassingen.
Experimenteren en toekomstplannen
Mijn nieuwsgierigheid en experimenteerdrang brachten me ertoe deze motoren te bestellen. Het bleek verrassend eenvoudig om ze aan te sluiten en te programmeren. In een van mijn toekomstige projecten ga ik ze gebruiken in een high-speed productieproces waar timing een cruciale factor is. De veelzijdigheid en eenvoudige aansturing maken deze motoren echter geschikt voor nog veel meer toepassingen, en ik sluit niet uit dat ze in de toekomst vaker van pas zullen komen.
