Ladro di Joule con bobine motore: 9 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Vuoi un circuito Joule Thief in una confezione sottile e lucida? Guadagnare punti geek seri è in cima all'agenda del pensatore lungimirante, e quale modo migliore per farlo se non con le viscere riciclate di un'unità floppy, un motore giocattolo o uno stepper di precisione? Nessuno Mi viene in mente… Quindi con questo..in..mente.. Andiamo avanti.

Questo progetto è fondamentalmente un "Ladro di Joule" ma con più parti di scarto riutilizzate e sfortunatamente meno efficienza. L'idea di base è quella di utilizzare il nucleo di un motore sia come parte "toroide" di un "ladro di joule" (con il resto del circuito nascosto dentro e intorno ad esso) sia come un bel riflettore di luce (che, se si ha accesso ad un motore per pancake, ricorda convenientemente un fiore o il sole). Come affermato in precedenza è molto inefficiente, e il motivo per cui ho scelto di farlo in questo modo è che utilizza una parte altrimenti di scarto come componente funzionale e decorativo. Ovviamente, se lo desideri, puoi inserire un toroide avvolto a mano, ma probabilmente richiederà un po' più di spazio di quello facilmente disponibile, quindi potresti perdere punti Prettiful. Se vuoi andare con un normale circuito di ladri di joule, ti consiglio l'eccellente Instructable di 1up qui. Poiché la costruzione del circuito è già stata trattata molte volte, mi concentrerò sul riutilizzo del motore e coprirò rapidamente il resto del circuito. Se hai bisogno di aiuto lascia un commento. Per qualche altra foto e discussione si prega di vedere il mio post sul blog

Passaggio 1: Distinta materiali e attrezzatura

Materiali 1 x resistore da 1k 1 x transistor NPN (il 2N3904 è adeguato, tuttavia 2N4401 o PN2222A darà una migliore resa luminosa) 1 x LED - x Filo di rame smaltato (0,315 mm va bene)* 1 x Motore elettrico di dimensioni ragionevoli. I motori DC e passo-passo vanno bene. *(un altro filo isolato dovrebbe funzionare bene, ho usato questo e sembra ok)Attrezzatura Saldatore e saldatore Pinze con becchi ad ago/pinzette Cacciavite Ohmmetro/Multimetro

Passaggio 2: apri il motore

Se stai smontando qualcosa con un motore, non posso davvero aiutarti, ogni processo di smontaggio è un intero Instructable in sé. Per aggirare la complessità; togliendo i coperchi in plastica e lamiera e avendo cura di svitare dove possibile, fino a trovare qualcosa di simile alla foto qui sotto. Questo è un motore passo-passo, di solito è disaccoppiato dalla scheda madre per consentire lo smorzamento delle vibrazioni per evitare che danneggi le connessioni (che è l'ideale per noi perché abbiamo una bella unità completa con cui lavorare). Normalmente quindi possiamo estrarre un motore collegato a un piccolo pezzo di circuito stampato, vedere l'immagine uno e due per i motori floppy drive, l'immagine tre e quattro per i motori delle ventole per PC e le immagini cinque e sei per i motori giocattolo DC.

Passaggio 3: smontare il motore

A causa della sconcertante serie di possibili tipi di motore, non posso sperare di spiegare come smontarli tutti. Un buon consiglio generale è quello di postare nei forum se hai bisogno di consigli specifici su come estrarre lo statore o il rotore dal tuo motore. Tratterò di seguito come rimuovere uno statore da un'unità disco floppy perché questo sarà normalmente il tipo di statore desiderato. Come indicato più avanti in questo documento, è possibile utilizzare il rotore dei motori CC, ma l'effetto è visivamente un po' deludente. L'immagine due è il rotore di un motore CC, con la sezione dei contatti evidenziata. Svitare eventuali viti di fissaggio e conservare in un luogo sicuro. (Cerca le viti che passano attraverso il nucleo, non vuoi tirarlo via mentre è ancora fissato). Una volta che tutte le viti sono fuori ci dovrebbe essere più "dare" (libertà di movimento) nel nucleo, tirarlo su e ottenere una leva sotto di esso, sii molto gentile, non vuoi spezzare quei fili sottili che lo collegano al bordo perché sarà quasi inutile se non puoi accedervi facilmente. Rimuovere il nucleo del motore è una faccenda complicata, usa il tuo saldatore e riscalda semplicemente ogni pad che puoi vedere collegato alle bobine e mantieni l'unità sotto una leggera pressione verso l'alto. Riscalda i pad a turno o usa uno stoppino per rimuovere la saldatura, se puoi. Potrebbe essere necessario ripetere il riscaldamento e l'estrazione, ma dovrebbe venire via dopo un po'. Congratulazioni, hai il tuo componente "toroide". Se alcuni dei fili si sono interrotti prova a districarli un po' per accedervi, abbiamo bisogno di due coppie di bobine, quindi se perdi uno o due fili non è necessariamente tutto perduto.

Passaggio 4: elaborare il cablaggio

Ora dobbiamo trovare due set di fili (due bobine) e collegarli nel modo giusto. Non sono sicuro se altre unità saranno avvolte o cablate in modo diverso, ho smontato 3 e il modo in cui sono collegati sembra differire, quindi preparatevi ad armeggiare un po' con le connessioni. Generalmente le bobine sembrano essere sei, tre o quattro fili, normalmente questi sono collegati come mostrato nelle immagini.

Un tipo di configurazione ha ogni bobina legata ai suoi vicini (chiamiamola configurazione ad anello) come rappresentato nell'immagine uno. Un altro tipo di configurazione non ha connessioni tra nessuna delle sue bobine (chiamiamola configurazione disgiunta) come rappresentato nell'immagine due. Ancora un'altra configurazione ha una massa comune o un pin alto (chiamiamola Configurazione comune) come rappresentato nell'immagine tre. In ognuno di questi casi capire quale configurazione hai è facile, basta procurarsi il tuo ohmmetro e carta e matita. Etichetta ogni filo e prova la resistenza tra ciascuno di essi. Se la resistenza è incommensurabilmente alta, non tracciare una connessione. Se la resistenza è molto bassa possiamo dire che i due punti sono probabilmente collegati da una bobina. Se è un po' più alto allora è probabile che stiamo misurando due o più bobine. Una volta che hai disegnato i collegamenti, avrai un'immagine molto simile alle immagini uno, due o tre. Configurazione ad anello (fig.1) La configurazione ad anello si trova comunemente nei motori DC e un po' più raramente nei motori pancake. È caratterizzato da tre bobine ciascuna collegata ai suoi vicini. Tutte e tre le bobine sono avvolte nella stessa direzione. Nei motori a corrente continua è comune che la bobina sia avvolta da un singolo filo. Tipicamente statori e rotori con configurazione ad anello avranno 3 fili. Configurazione disgiunta (fig. 2) La configurazione disgiunta è comune (secondo la mia esperienza) nei motori pancake e non in molte altre applicazioni. Ogni bobina ha due fili che sono collegati solo alla scheda di montaggio. Normalmente possono essere identificati rapidamente in quanto di solito hanno 6 fili. Vale la pena ricontrollare con un ohmmetro solo per essere sicuri. Configurazione comune (fig. 3) Questa configurazione si trova comunemente nei motori pancake e nei motori delle ventole dei computer. Ogni bobina ha un lato collegato a un filo comune (a cui sono collegate anche tutte le altre bobine) e l'altro lato è collegato alla scheda e nient'altro. Il numero di fili in una configurazione comune è normalmente 3 o più, ma possono essere facilmente identificati perché un filo sarà chiaramente collegato a un numero di altri fili, normalmente intrecciati insieme. Ora che hai identificato il tipo del tuo motore, vai alla sezione pertinente. Si prega di notare che bobine e fili di colore diverso negli schemi sono solo per facilitare il riferimento.

Passaggio 5: configurazione dell'anello

Le configurazioni ad anello sono normalmente utilizzate nei motori DC con spazzole e nei motori passo-passo pancake che possono essere trovati nelle unità floppy. Possono essere identificati dal fatto che hanno tipicamente tre fili, o dal fatto che ciascuno dei fili collegati è collegato a due fili adiacenti mediante una separazione della bobina, per tutti i fili.

Questa configurazione è facile da gestire. Iniziamo con quella che è effettivamente una grande bobina con tre prese centrali (fig 1). In abbiamo bisogno di fare una singola interruzione nel "loop" per ottenere due fili "end" e un tocco nel mezzo. Questo deve essere fatto perché altrimenti la terza bobina (blu in questo esempio) interromperà il funzionamento della bobina e ne impedirà l'oscillazione. Se desideri vedere cosa stiamo facendo elettricamente, fai clic sulle immagini uno, due, tre e quattro a turno. Le immagini due, tre e quattro sono equivalenti dal punto di vista elettrico ma dimostrano la rimozione dell'avvolgimento blu. Motori CC È comune negli avvolgimenti dei motori CC utilizzare un unico pezzo di filo intorno al rotore, per tutte e tre le bobine. Quello che vogliamo fare è scollegare un singolo "in" o "out" dal pad di contatto (fig. 2). Se lo desideri, puoi andare avanti e dipanare questa lunghezza di filo dal rotore. Quando arrivi all'altra estremità del filo svolto, sarà saldato al pad successivo, devi semplicemente tagliare il filo prima del giunto di saldatura. Questo dovrebbe lasciarti con una lunghezza di filo completamente scollegata dal rotore che puoi riutilizzare e uno spazio che è possibilmente abbastanza grande tra gli stack magnetici per inserire il tuo transistor (il ladro di Joule nella figura cinque usa questo trucco). I due pad dove hai scollegato il filo "blu" sono i due fili "terminali". L'unico pad che non ha avuto fili staccati è quindi il rubinetto centrale. Tenendo traccia di quale cavo è quale, saltare al passaggio "Time To Test". Motori per pancake Con un motore per pancake con configurazione ad anello abbiamo semplicemente bisogno di fare una singola pausa. Ciascuno dei tre pezzi di filo esposti sarà costituito da due fili saldati insieme. Prendetene uno qualsiasi e interrompete il collegamento (fig. 2) tra i due fili. Probabilmente vorrai lasciare gli avvolgimenti sullo statore perché sta meglio così, inoltre i fili sono intrecciati tra loro e rischieresti (nel tentativo di srotolare la bobina ridondante) di danneggiare le bobine funzionali. Seleziona un lato della rottura che hai appena fatto (in fig. 2 ho scelto il lato di colore verde) - questo è un filo di "estremità".. Facendo nuovamente riferimento alla fig.2 si vede che il filo "blu" lato taglio non è necessario, e quindi può essere asportato con nastro adesivo. Ora dobbiamo sapere quale delle due connessioni rimanenti è il filo finale e quale è la presa centrale. Nota che non puoi dire dalla loro posizione sulla bobina, il modo migliore è usare un ohmmetro, controllando la resistenza tra ogni connessione e il punto finale "verde". Usando l'esempio come colorato (fig. 3) il verde/giallo è la metà della resistenza del verde/rosso, quindi il giallo è il tocco centrale. In altre parole, la resistenza tra il tuo punto finale e l'altro punto finale sarà X, e la resistenza alla presa centrale sarà metà X. Tenendo traccia di quale cavo è quale, salta al passaggio "Time To Test".

Passaggio 6: configurazione disgiunta

Le configurazioni disgiunte sono probabilmente la configurazione più difficile perché è necessario mantenere il tratto delle direzioni tortuose. Comunemente questa configurazione ha 6 fili (tre bobine) anche se potrebbero esserci più bobine. Per i nostri scopi abbiamo bisogno di due bobine.

Il primo compito è identificare due bobine e i quattro fili ad esse collegati. È facile, usando il tuo ohmmetro, prendi qualsiasi filo e misura la sua resistenza a ogni altro filo. Dovrebbe essere collegato solo a un altro filo. Bene, hai il tuo primo paio. Ora scegli un filo diverso dai due che hai già identificato e ripeti. Ora abbiamo quattro fili collegati a due bobine separate. Fissa tutti gli altri fili, non ci servono. Quindi, contrassegna uno dei quattro fili come "inizio 1" con un'etichetta adesiva. Guarda la direzione in cui è avvolto l'altro filo per questa bobina ("estremità 1") (sta andando in senso orario o antiorario?). Sulla seconda bobina scegli il filo che si avvolge nella stessa direzione ("inizio 2"). Collegare "fine 1" e "inizio 2" (fig. 3). L'unione appena effettuata è il "tocco centrale" come mostrato in fig. 3. Gli altri due fili inizio 1 e fine 2 sono entrambe le estremità della bobina. Eventuali altri fili oltre ai quattro sono superflui e potresti volerli legare con del nastro per evitare confusione. Ti consiglio vivamente di utilizzare etichette adesive per tenere traccia di quale cavo è quale. Inoltre, sperimenta il circuito, testandolo prima di incollarlo in posizione. Se non funziona, non preoccuparti; potresti esserti confuso e aver collegato il filo sbagliato, torna sui tuoi passi e riprova. Tenendo traccia di quale cavo è quale, saltare al passaggio "Time To Test".

Passaggio 7: configurazione comune

Di gran lunga la configurazione che vedo di più è la configurazione "Comune" (fig. 1). La chiamo configurazione comune perché ogni bobina ha un'estremità libera e l'altra collegata a un filo comune (a cui sono collegate anche tutte le altre bobine). Questa configurazione è di gran lunga la configurazione più semplice da utilizzare. Non è richiesto alcun lavoro aggiuntivo, tutto ciò che dobbiamo fare è capire quale cavo è quale. Ci sarà un filo che a un'ispezione più ravvicinata è molti fili saldati insieme. Questo è il rubinetto centrale. Scegli altri due fili. Ora hai i tuoi due "fini". Nella figura due stiamo semplicemente ignorando la bobina "rossa", puoi ignorarne di più o nessuna - il numero di bobine su una configurazione "comune" varia, ho visto due e tre bobine, ma non vedo alcun motivo per cui non potrebbe essere di più. Questo è tutto ciò che devi fare per questo passaggio, quindi tenendo traccia di quale filo è quale, passa al passaggio "Time To Test".

Passaggio 8: è ora di testare

Ora arriva il momento di testare la tua bobina. Usa lo schema elettrico qui sotto per creare un ladro di joule con la tua bobina. Tratterò brevemente come collegare l'induttore (la parte del motore recuperata) qui, se hai bisogno di ulteriori istruzioni, fai riferimento a Joule thief Instructable. Ricorda che puoi saltare la sezione del toroide a carica manuale.

In primo luogo, si prega di guardare lo schema del circuito qui sotto. Il "rubinetto centrale" del nostro statore è collegato all'estremità + della batteria. Le due estremità rimanenti si collegano al collettore e alla base (tramite un resistore) del transistor. Per il resistore consiglio un resistore variabile con un intervallo di qualcosa come 0 Ohm a 5Kohm, anche se non ho mai avuto bisogno di usare un resistore più grande di 1kOhm in un circuito ladro di joule. L'emettitore è collegato direttamente al lato negativo della batteria. Infine, un LED è collegato ai capi del transistor; gamba positiva sul collettore e gamba negativa sull'emettitore. Raccomanderei vivamente di avere un circuito ladro di joule sottoposto a breadboard e testato prima con un induttore normalmente avvolto. Dopo aver saputo che il circuito funziona, diventa molto più facile diagnosticare i problemi. Problemi comuni Il circuito funziona con un induttore normale ma non con il mio statore/rotore recuperato. -Hai collegato correttamente lo statore? (gli avvolgimenti sono rivolti nella direzione corretta? Ricordate quella direzione, cioè in senso antiorario/orario è importante). -Hai provato a variare la resistenza? Il tuo valore dovrebbe essere compreso tra 300 e 3000 ohm. -Hai provato un LED di potenza inferiore (i rossi sono i più bassi)? -Qualcuno dei fragili collegamenti del tuo statore/rotore si è allentato? Il circuito accende solo i LED rossi e arancioni (Il ladro di Joule non sta aumentando la tensione quanto dovrebbe, questo significa che solo i LED a bassa tensione (normalmente rossi) possono accendersi alla tensione disponibile) -Hai variato la quantità di resistenza sul resistore (variabile)? -La batteria ha perso la maggior parte della sua carica? Se è così, provane uno nuovo. -Può darsi che in questo circuito l'induttore non riesca più a salire di tensione, hai provato con un induttore normale?

Passaggio 9: fioritura creativa

Ora che abbiamo completato il circuito, ecco una nota sull'estetica;Unità disco Se hai ottenuto lo statore da un'unità CD/DVD/Floppy, probabilmente sarà del tipo piatto "pancake". In questo caso, uno o due LED rosso/giallo/ambra che illuminano la bobina (come mostrato di seguito) danno un bell'effetto che ricorda il sole con i raggi che escono da esso. Ventole del case del computer Le ventole del case del computer sono un po' più compatte e non sembra molto simile al sole quando è illuminato. Tuttavia hanno un foro nel mezzo in cui un piccolo LED si adatta abbastanza bene, dando un aspetto più simile a un reattore dell'Arca di Iron Man. Poiché il foro è normalmente all'interno di un disco incassato, una piccola quantità di colla a caldo potrebbe diffondere la luce del LED per una sensazione di reattore più mini-fusione: Motori DC giocattolo I motori DC giocattolo sono (visivamente) una bestia completamente diversa. Stanno bene non illuminati e cercare di illuminarli è spesso molto difficile a causa della loro forma. Potresti voler puntare i tuoi LED verso l'esterno piuttosto che cercare di illuminarli, perché l'effetto non è buono come l'illuminazione dello statore "pancake". volt, quindi la sicurezza non è davvero un problema a condizione che tu sia sensibile con spigoli vivi e cose appuntite. Nei Sun Dials ho messo la batteria sul ciondolo ma una buona idea è quella di mettere il portabatteria su due fili usati come passante della collana. La batteria dietro il collo dell'utente controbilancia il ciondolo. Importante: schermare sempre adeguatamente la batteria, a volte scoppiano e spruzzano acido, il che è MALE! Inoltre, niente spigoli vivi! Inoltre, metti un punto debole nell'anello/cordoncino della collana, se impiglia la tua collana su qualcosa che vuoi che la stringa si spezzi, non sul collo! Gioca bene…Davvero Finalmente Qualche ulteriore idea; -Usa LED UV e pigmenti fluorescenti per dare vita al design. Tieni presente che le sostanze solubili in acqua possono asportare! -Utilizzare i pezzi del circuito per decorare ulteriormente il design. Ricorda, niente spigoli vivi! -Aggiungi un interruttore di accensione/spegnimento -Utilizza una versione più efficiente del circuito del ladro di jouleFinalmente Infine Se segui queste istruzioni e fai qualcosa di interessante, pubblica delle immagini nei commenti. le bobine esposte con un sottile strato di colla vinilica. Questo aiuta a prevenire l'impigliamento del filo e la rottura del ladro di joule. Tuttavia, nella mia esperienza, questo sembra esacerbare il lamento acuto che a volte puoi sentire qui dai ladri di joule … Sospetto che abbia qualcosa a che fare con l'aumento della capacità nella bobina con l'acqua trattenuta dalla colla o qualcosa di simile. Fare attenzione a non mettere la colla sui giunti di saldatura esposti, in particolare sulla base del transistor, poiché la colla è leggermente conduttiva e ciò può sconvolgere il circuito e renderlo imbronciato (cioè non funzionare).