Мини-помпа из нерабочего HDD

Понадобилась мне как-то для будущих самоделок водяная помпа. Да не простая — с ограничениями по габаритам — толщина до 25 мм, ширина до 50 мм (длина — уже можно варьировать). Из желаемых характеристик — напор 1 м и расход 100 л/ч. Не найдя в продажах желаемого (в основном — по габаритам), по своей упорной натуре приступил к реализации своего решения данного вопроса!

«Мозги» и немного предыстории:

Строго говоря, идея использовать для помп моторчики HDD не нова. C 2009 года ведётся целая ветка на одном известном форуме. Так что изначально был нацелен на изготовление помпы из «ноутбучного» жёсткого диска и поиска подходящего драйвера c интегрированными силовыми ключами и бессенсорным управлением.

Но «из коробки» перенять опыт мне не удалось. Череда тестов с разными драйверами (MTD6501C, DRV11873 и ряда прочих китайских поделок) давали неутешительный итог: более крупные моторы от 3.5 дисков работают идеально. А вот с мелкими моторами в лучшем случае удается запустить единицы, и те работают крайне нестабильно. С таким неутешительным результатом давняя идея была заброшена и находилась на грани забвения.

Но относительно недавно наткнулся на довольно любопытный драйвер от TI — DRV10987. При своих скромных габаритах обладает довольно внушительным потенциалом:

Рабочее напряжение от 6v до 28v
Интегрированный понижающий преобразователь на 5v (можно запитать МК для управления)
Постоянный рабочий ток до 2А (пиковый — 3А)
Огромное число программно определяемых параметров (задание значений конфигурационных регистров по шине I2C) для управления работой мотора
Автоматический перезапуск мотора после аварийной остановки / сбое (если условия возникновения сбоя прошли)
Защита от перегрузки по току
Защита от перенапряжения
Детектирование остановки/блокировки ротора
Отключение при перегреве контроллера

Вооружившись ардуинкой (да простят меня за это ругательное слово местные электронщики) для задания параметров, изготовленной ЛУТом платой под данный драйвер, углубился в опыты по запуску моторчиков. Что же, данный контроллер меня не разочаровал! Несмотря на примененный метод «научного тыка» при подборе параметров, удалось найти подход к любому мотору от HDD!

Помог мне в этом самописный онлайн-конфигуратор настроек.

Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 17.07.2019 - 13:50

Затем уже были заказаны в поднебесной более презентабельные платки:
После регистрации (ну вот так требуют) можете бесплатно скачать файлы проекта. Или сразу же заказать платы

Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 17.07.2019 - 13:51

О «пересадке сердца»

Осталось дело за малым — достать из корпуса HDD мотор, который кстати говоря, в 2.5 дисках (и в большинстве 3.5) является его неотъемлемой частью. Вкратце можно процесс описать известной фразой "Пилите, Шура, пилите!":

Из фанеры изготавливается внешняя направляющая под коронку по металлу с креплением к корпусу диска. Для сохранности шлейф мотора приклеивается к его основанию, чтобы не был срезан коронкой

После высверливания получаем кругляшки с моторчиком. После обработки напильником получаем диаметр основания около 25мм.

Подготовка реципиента к трансплантации:

Мозги и сердце будущей помпы отлично ладят друг с другом и готовы обрести новое место обитания. Так что самое время подумать о корпусе и крыльчатке.

Так как нужно получить при малом рабочем объеме высокое давление, крыльчатку спроектировал с 7 лучами.

Печать на 3D принтере поликарбонатом:

Поликарбонат — вещь для корпуса отличная. Но печатать целый корпус им дорого. Куски толстых листов очень трудно найти да и фрезеровка не бесплатна (для меня). Зато у рекламщиков за спасибо можно выпросить обрезки от листов толщиной 4мм и 2мм. Так что корпус проектировался для последующего нарезания лазером деталей и их склейкой в единое целое без необходимости фрезеровки. Потребуется разве что высверливание отверстий под фитинги и гайки.

Вид 3D модели

Набор деталей для склейки «топа» помпы. В местах сопряжения каналов притока и оттока срезаны грани

Ход операции:

Тут хотелось бы сделать лирическое отступление и напомнить желающим повторить и не только, что дихлорэтан, которым проводилась склейка — содержит мало витаминов и вдыхать нужно больше довольно токсичное и летучее вещество. Работы с ним нужно проводить или на открытом воздухе или в хорошо вентилируемом помещении.

Стек деталей «топа» на сушке после склейки — верх-приток-сепаратор-крыльчатка-ротор. Аналогично склеивается основание для мотора (или изготовить из 6мм куска поликарбоната целиком)

После склейки высверливаются отверстия для фитинга — 8мм латунной трубки по насечкам на детали «сепаратор»

Старый добрый состав БФ-4 как по мне дает надежную склейку латуни и поликарбоната

Тем же клеем приклеивается основание мотора в нижней части помпы. В верхней части рассверливаются (не насквозь!) отверстия под вклейку гаек-заклепок М3. И на фото видна прокладка из тонкого силикона

Тестирование:

Вот и пришла пора проверить в работе самоделку. Для этого был наскоро собран тестовый стенд. Так как Хабр читают дети серьезные разработчики, у которых внешний вид и состав стенда может вызвать приступы паники, ужаса и дезориентации, хотел его спрятать под спойлер… но надеюсь, всё обойдётся, и потом не говорите, что я вас, уважаемые читатели, не предупреждал!

Ардуинка подаёт управляющий сигнал PWM, скважность которого задается вручную переменным резистором, считывает значение конфигурационных регистров, а так же определяет скорость вращения как через внутренние регистры драйвера (RPMrg), так и по сигналу FG (RPMfg). Питание мотора — 12v

Запуск мотора без нагрузки. Регулировка оборотов и замер энергопотребления

https://www.youtube.com/watch?time_continue=61&v=96ax_CMhhxU

Это сообщение отредактировал Zhoozhelica - 17.07.2019 - 14:01

Мотор успешно стартует от 6% управляющего PWM сигнала. А в конце видео видно, как на высоких оборотах значения скорости во внутреннем регистре «подвисают» на интервале от 10к до 13к оборотов, хотя через выход FG частота фиксируется без изменений.

С холостым ходом всё понятно — получили 13к оборотов при напряжении 12v и потреблении 0.16A. Но собиралась водяная помпа, а я тут воздух гоняю. Так что следующий этап — сопровождение домочадцев на улицу, дабы не мешались, и оккупация ванной комнаты!

Делать замеры и снимать видео у меня, увы, не получилось. Так что обойдемся фото общего плана. К измерительному оборудованию добавились секундомер и банка на 3л.

По итогам замеров получилась вот такая таблица

График расхода

Как итог — данная поделка целиком удовлетворяет моим требованиям. А в случае поломки, благодаря разборной конструкции и наличию в любых ремонтных мастерских / сервисных центрах ящиков с дохлыми 2.5HDD — починить не составит труда. И путь к дальнейшему построению СВО открыт! Так что продолжение следует!

Не получилось видео приложить - только ссылка чуть выше.

У меня всё.

Отсюда: https://habr.com/ru/post/460070/

Сударь , а куда вы сей прЫстрий вкорячить собираетесь ?

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Молодец! А как герметичность обеспечиваешь?

ТС, у меня один вопрос: во всех водяных помпах, которые я знаю, используются BLDC моторы, в которых управляющая электроника вместе с обмотками герметичны, вода туда попасть не может. А как обстоит дело с моторами от жестких дисков? Там жеж, вроде, другой конструктив. Долго такой дрыгатель в воде проработает, не думал?

P.S. Я не понял, так ТС - копипаста штоле? Это чо, попытка срубить юкки на чужом рукожопстве?

Это сообщение отредактировал ipv4 - 17.07.2019 - 14:17

Что-то с гидроусилением связано? Типа как запчасть от робокопа?

Можно сделать аппаратную чистку кишечника, суёш в жопу и ждёшь чо будет.

это он пилит систему водяного охлаждения.

Не, мне что бы сделать такую штуку столько разной лабуды купить придется, что гораздо проще купить готовое решение.

Прикольное решение, но не надежно, протечет и пиздец железке какой-нибудь.

Или мотают "БФ" на свеpло.