โดนัทมอเตอร์: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ฉันหวังว่าโครงการ DIY Donut Pulse Motor นี้จะสร้างแรงบันดาลใจให้ผู้คนจำนวนมากขึ้นที่ Instructables เพื่อสร้างแนวคิดพื้นฐานให้กับภารกิจทั่วไป

แนวคิดนั้นคือการสร้างมอเตอร์ขนาดเล็กที่วิ่งได้ 1 อายุการใช้งาน บอกว่า 100 ปี ลองนึกภาพอุปสรรคมากมายที่คุณต้องทำ:

แหล่งพลังงานใดที่สามารถอยู่ได้ตลอดชีวิต?

แล้วการสึกหรอของโครงสร้างมอเตอร์ล่ะ?

แล้วการใช้พลังงานน้อยที่สุดล่ะ?

จะวัดพฤติกรรมที่มีระยะเวลานานได้อย่างไร?

Donut Motor ทำงานบนเซลล์ลิเธียมขนาด 3V - 235mAh พร้อมกระแสไฟ 13uA เป็นเวลาประมาณ 2 ปี ระยะเวลานี้คำนวณเท่านั้นและไม่ได้ทดสอบในทางปฏิบัติ นี่เป็นโครงการฤดูหนาวที่ยอดเยี่ยม มันท้าทาย ให้ความรู้ และสนุกในการสร้างในเวลาไม่กี่ชั่วโมง เมื่อฉันเข้าไปในห้องแล็บและเห็น Donut Motor ทำงานโดยไม่มีเสียง นั่นวิเศษมาก

ขั้นตอนที่ 1: วิดีโอ

ขั้นตอนที่ 2: การวาด

ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วนและเครื่องมือ

มอเตอร์มีส่วนประกอบเพียงไม่กี่ส่วน:

1 - สเตเตอร์; พรูใน 2 ส่วนเพื่อติดแบริ่งแม่เหล็กและขดลวดพัลส์

2 - โรเตอร์; ทรงกลมจาก Styrofoam หรือ 'Blue Board'

3 - คอยล์อากาศพัลส์; เสียจากรีเลย์สร้างขั้วใหม่

4 - เดือย; ทำจากซี่และลับให้แหลม

5 - แม่เหล็กลูกปืนและชิ้นแก้ว

6 - แม่เหล็กโรเตอร์ติดกับทรงกลมอย่างสมดุล

7 - เขียงหั่นขนมพร้อมส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ดูการวาดภาพ

8 - กาวขวา มีดเอนกประสงค์ และไขควงขนาดเล็ก

9 - แผ่นด้านล่างที่มีเสารองรับ Donut Motor

10- ดูรูปภาพและหยุดวิดีโอเพื่อดูรายละเอียดทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 4: การก่อสร้าง

มอเตอร์มี 3 ส่วนหลักที่ต้องทำ:1 - โรเตอร์ทำจากโฟมทรงกลมที่มีแม่เหล็ก 4 แท่งกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วเส้นรอบวงของทรงกลม แกนจะต้องผ่านจุดศูนย์กลางของทรงกลมอย่างแน่นอน สิ่งสำคัญคือโรเตอร์ที่สมดุลอย่างดีเพื่อหลีกเลี่ยงการแกว่งไปมาในตลับลูกปืนแม่เหล็ก ฉันใช้กาวงานอดิเรกที่แห้งเร็ว (ซึ่งไม่ละลายสไตโรโฟม!) เพื่อติดแม่เหล็กเข้ากับโรเตอร์ เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ 6 ซม. เดือยยาว 70 มม.

2 - ตลับลูกปืนแม่เหล็กติดกาวกับกระจกด้านในของพรู ระยะห่างระหว่างทั้งสองด้านคือ 71 มม. แม่เหล็กวงแหวนแบริ่งติดอยู่กับกระจกด้วยเทปกาวสองหน้า

3 - วงจรอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่เป็นคอยล์อากาศ ถูกทิ้งจากรีเลย์ที่มีโซลินอยด์ AC 220V ที่มีอิมพีแดนซ์ 14.000 โอห์ม วงจรถูกสร้างขึ้นบนเขียงหั่นขนมร่วมกับเซลล์ลิเธียม ดูแผนภาพ ที่ด้านในของทอรัส ขดลวดจะยึดอยู่กับที่ ดังนั้น ช่องว่างระหว่างแม่เหล็กโรเตอร์กับขดลวดจะมีขนาดไม่เกิน 1 มม. พรูยืนอยู่ที่ขาไม้ 4 ขา เก็บแม่เหล็กและวัตถุที่เป็นเหล็กให้ห่างจากมอเตอร์

ขั้นตอนที่ 5: การดำเนินการและข้อสรุป

หากคุณซื้อและเตรียมวัสดุทั้งหมดแล้ว คุณสามารถประกอบและทดลองใช้เครื่องยนต์โดนัทได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง หลังจากที่กาวแห้งและตั้งค่าวงจรแล้ว คุณสามารถเริ่มทดสอบมอเตอร์ได้ ออสซิลโลสโคปทำให้ง่ายต่อการปรับวงจรด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ให้เป็นการตั้งค่าที่ประหยัดและสะอาดที่สุดโดยไม่มีการสั่น ตัวเก็บประจุ 100nF คือการหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่ต้องการนี้ ไดโอดหรือไฟ LED เหนือคอยล์อากาศจะดึงแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านหลังออก ไฟ LED จะสว่างขึ้นเล็กน้อยในทุกจังหวะ ภาพขอบเขตแสดงรายละเอียดรูปร่างพัลส์ที่มีอัตราส่วนพัลส์/หยุดชั่วคราวประมาณ 1 ถึง 2.5 บางทีอัตราส่วน pp นี้อาจประหยัดกว่า เมื่อ Donut Motor ทำงาน คุณสามารถเพลิดเพลินกับโรเตอร์ที่หมุนอย่างต่อเนื่อง ดูเหมือนว่าการเชื่อมต่อพินของทรานซิสเตอร์ในวงจรนั้นเป็นเท็จ แต่ฉันบอกได้เลยว่ามันใช้งานได้ เมื่อแม่เหล็กโรเตอร์ผ่านขดลวดจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย การดำเนินการนี้จะเปิดทรานซิสเตอร์เป็นเวลา 40 มิลลิวินาที และผลิตฟลักซ์ที่เพียงพอในขดลวดเพื่อผลักแม่เหล็กโรเตอร์ออก ระวัง คอยล์ต้องสร้างขั้วเหนือที่ด้านโรเตอร์ ความสำเร็จ!

Donut Motor เป็นโครงการต่อเนื่อง โดยมีการอัปเดตที่ช่อง YouTube ของฉัน