Kontinuerligt roterende solmotor: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Hvem drømmer ikke om at lave en enhed, der er i konstant bevægelse? Non-stop løb, dag og nat, sommer og vinter, overskyet himmel og interne lysforhold. Denne pulsmotor kører i meget lang tid, måske længere end min levetid.

Lys på solpanelet oplader en superkondensator via en low-dropout-regulator. En Hall -sensor registrerer rotormagneten. Pulsen passerer pulsformeren, comperatoren og driver -IC (3 i en) og aktiverer pulsspolen.

De to kugler er fra en broderiramme. Magnetiske lejer bruges til at reducere friktionen af rotorakslen til et minimum. En matternål med en meget skarp spids gør jobbet. Rotoren er lavet af en styrofoam -globus og har 5 magneter placeret omkring midten.

Jeg bruger meget små SMD (nanopower) IC'er med et par hundrede nano ampere strømforbrug. Kredsløbet er et design af mig selv, meget følsomt og stabilt. Det har et bredt spændingsforsyningsområde fra 1,7V til 3 volt.

Forbrugsvarer

• IC: SM351LT Hall sensor
• IC: TS881 comperator
• IC: XC 6206 LDO
• Solpanel: 5.5V 90mA, alle paneler mellem 3.5V og 5.5V vil klare.
• SuperCap: 50 Farad, 3V, alt mellem 10F og 50F klarer sig.
• Spole fra et 220V relæ, 12,8k Ohm

• Broderiramme 12 cm i diameter, matternål og styrofoamglob.

• Neodymmagneter 1 cm diameter ved 2 mm høje til rotor og leje

Trin 1: Video

Trin 2: Elektronisk kredsløb

Jeg bygger kredsløbet fra bunden. Dette er betingelserne:

• Alle IC'erne skal have ultra lav effekt
• SM351LT Hall Sensor, strøm 360nA, spænding 1.65V - 5.5V.
• TS881 comperator, strøm 210nA, spænding 0,85V - 5,5V
• XC6206 LDO, strøm 1uA, spændingsindgang 6V max, output 3V
• Tilsvarende IC: Comperator LMC7215, Hall DRV5032
• Pulsspole fra et 220V AC relæ med 12kOhm modstand

Ved at dreje potmeteret Rv kan pulsbredden reguleres mellem 20 og 60 msek. Fotoet fra oscilloskopet viser outputpulsen fra Hall -sensoren i gult. Den røde form er output fra TS881, der aktiverer spolen. TS881 udløser på den nedadgående kant og giver en dejlig regelmæssig 50 ms puls på output. Denne pulsform er meget energieffektiv, fordi mindre puls tid er mindre strøm.

I ordningen ser du også pinout af SMD -chips. Pas på, de er meget små, og lodning er en færdighed. Billeder viser, hvordan jeg klarede jobbet. TS881 er loddet på en DIL8 -fatning, der fungerede godt.

Trin 3: Nogle detaljer

Trin 4: Konstruktionen

En broderiramme med en diameter på 12 cm er grundlaget for denne konstruktion. Inden for vender en 6 cm styrofoam globus som rotoren på pulsmotoren. Den ene ring er forbundet med et tungt bundstykke. På dette hviler det elektroniske kredsløb. Kun hallsensoren og pulsspolen fører til klodsektionen via elektriske ledninger.

Inden for den anden ring er lejerne forbundet på aluminiumslister. På den ene side er magneten, og på den anden side er glaspladen forbundet med anden lim. Den nederste strimmel forbinder også hallsensoren og pulsspolen med en tyk kobbertråd. De kan placeres for at få den bedste timing for pulsspolen. Det er et meget præcist job.

Rotorakslen er en meget skarp madrassenål, der står på glaspladen og trækkes på plads af magneten. Den øverste del af skaftet rører ikke glasset, det drejer frit og trækkes op af magneten. Dette gør friktionen meget lav. Foto og video viser, hvordan alt er lavet i detaljer.

Trin 5: Konklusion

Det, jeg vil vise, er en meget effektiv pulsmotor drevet af et lille og stabilt nanokraftkredsløb. Strømforsyningen fra et lille solpanel og en superkapsel som energilagring har bevist, at denne pulsmotor kan køre i meget lang tid. Det er en udfordring at gå batteriløs. Ultralave kredsløb og superkapsler gør det muligt.

Dette er et forsknings- og sjovt projekt. Mange kompetencer kommer sammen for at få dette til at fungere. Den bedste del er at lege med elektromagnetiske, magnetiske og tyngdekraftskraftfelter. Du kan kun se deres fænomener. Gode værktøjer og måleinstrumenter gør det lettere at løse igangværende problemer på vej til kontinuitet. Endelig hævder jeg ikke noget som perpetuum mobile, evigt løb, gratis energi osv., Men dette projekt kommer ganske tæt på det.