Motore per ciambelle: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Spero che questo progetto DIY Donut Pulse Motor ispiri più persone, qui a Instructables, a rendere l'idea alla base di una ricerca comune.

L'idea è di creare un piccolo motore che possa funzionare per 1 vita; diciamo 100 anni. Immagina i tanti ostacoli che devi affrontare:

Quale fonte di energia può durare per tutta la vita?

E l'usura nella costruzione del motore?

E il consumo energetico minimo?

Come misurare il comportamento di lunga durata?

Il Donut Motor funziona con una cella al litio da 3V - 235mAh con una corrente di 13uA per circa 2 anni. Questa durata viene solo calcolata e non verificata nella pratica. Questo è un grande progetto invernale; è impegnativo, istruttivo e divertente da costruire in alcune ore. Quando entro nel mio laboratorio e vedo il motore della ciambella in funzione, senza emettere alcun suono, è magico.

Passaggio 1: il video

Passaggio 2: il disegno

Passaggio 3: parti e strumenti

Il motore è composto da poche parti:

1 - Statore; un toro in 2 metà per fissare i cuscinetti magnetici e la bobina a impulsi.

2 - Rotore; una sfera di polistirolo o "Blue Board".

3 - Batteria ad aria pulsata; rottamato da un relè, realizzato con nuovi terminali.

4 - Perno; ricavato da un raggio e affilato alle estremità appuntite.

5 - Magneti per cuscinetti e pezzi di vetro

6 - Magneti rotore incollati alla sfera in modo equilibrato.

7 - Tagliere con componenti elettronici; vedi disegno.

8 - La colla giusta, il taglierino e il cacciavite piccolo.

9 - Una piastra inferiore con i montanti di supporto del motore a ciambella.

10- Guarda le foto e ferma il video per tutti i dettagli.

Fase 4: Costruzione

Il motore ha 3 parti principali da realizzare:1 - Il rotore è costituito da una sfera di polistirolo con 4 magneti a barra distribuiti uniformemente sulla circonferenza della sfera. L'asse deve passare esattamente per il centro della sfera. Importante è un rotore ben bilanciato per evitare oscillazioni nei cuscinetti magnetici. Ho preso della colla per hobby ad asciugatura rapida (che non dissolve il polistirolo!), per attaccare i magneti al rotore. Il diametro del rotore è di 6 cm, il perno è lungo 70 mm.

2 - I cuscinetti magnetici sono incollati con il vetro contro l'interno del toro. La distanza tra i due lati è di 71 mm. Il magnete dell'anello del cuscinetto è fissato con nastro biadesivo al vetro.

3 - Il circuito elettronico è principalmente una bobina in aria, scartata da un relè con un solenoide da 220V AC con impedenza di 14.000 Ohm. Il circuito è costruito sulla breadboard insieme alla cella al litio. Guarda il diagramma. All'interno del toro la bobina è fissata, in modo tale che lo spazio tra il magnete del rotore e la bobina sia di 1 mm o meno. Il toro è in piedi su 4 gambe di legno. Tenere magneti e oggetti di ferro lontani dal motore.

Passaggio 5: operazione e conclusione

Se hai acquistato e preparato tutti i materiali, puoi assemblare e provare il motore della ciambella in poche ore. Dopo che la colla si è asciugata e il circuito è stato configurato, puoi iniziare a testare il motore. Un oscilloscopio semplifica la regolazione del circuito con il potenziometro sull'impostazione più economica e pulita, senza oscillazioni. Il condensatore da 100nF serve ad evitare questo effetto indesiderato. Il diodo o LED sopra la bobina d'aria serve a rimuovere la forza elettromagnetica posteriore. Il LED si accende un po' ad ogni impulso. L'immagine dell'oscilloscopio mostra in dettaglio la forma dell'impulso con un rapporto impulso/pausa di circa 1 a 2,5. Forse questo rapporto di pp può essere più economico. Una volta che il motore della ciambella è in funzione, puoi goderti il rotore che ruota continuamente. Sembra che la connessione del pin del transistor nello schema sia falsa, ma posso dirti che funziona. Quando il magnete del rotore supera la bobina, induce una piccola tensione. Questo apre i transistor per 40 msec e produce un flusso sufficiente nella bobina per spingere via i magneti del rotore. Attenzione, la bobina deve produrre un polo nord dal lato del rotore. Successo!

The Donut Motor è un progetto in corso, con aggiornamenti sul mio canale YouTube.