Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт
Да пребудут с вами Силы СВЕТА!
Электродвигатель на магнитах
Игрушка №1 - опыты по созданию моделей монополюсного мотора и аппарата магнитного вращения.
Подразделы
Седьмая версия
Седьмая версия создавалась в 2019 году, как вариант компактного законченного устройства.
Задумывалась такая конструкция мной давно, где-то в 2017...2018 годах. Всё не было времени на реализацию, а тут возник интерес воплотить замысел в жизнь.
Чтобы сделать очень компактно весь этот моторчик, то решил сделать этажерочную конструкцию. Каждый слой-этаж имеет свою функцию. На верхнем установлен электромагнит, ротор и геркон. На этаже ниже размещены электронные компоненты ключей управления и триггер Шмитта. На самом нижнем этаже размещены накопительный конденсатор, диод выпрямления и светодиод индикации заряда накопительного конденсатора.
Питается игрушка от литиевого аккумулятора формата АА (14500), но можно использовать любой подходящий, т.к. работает начиная с 3 В и выше. Возможно использовать питание от солнечной батареи.
В данной конструкции, для удерживания вала ротора, используются миниатюрные подшипники скольжения. Изготовлены они из малюсенького кусочка фторопласта, в которых просверлены отверстия чуть больше вала ротора. Ось ротора так, как и прежде, из стальной швейной иглы.
На роторе установлены 8 неодимовых магнитиков диаметром 4 мм и высотой 1 мм. Ротор лёгкий и легко стартует. Если подобрать угол наклона оси магнита к оси магниторовода электромагнита, то возможно игрушка будет запускаться с любого положения, а пока один какой-то магнитик установлен чуть-чуть со смещением и поэтому есть одна мёртвая
точка.
Ключ управления катушкой в нулевой модификации был сделан на транзисторе 2N2222. Однако, поэкспериментировав с передачей энергии от накопительного конденсатора на саму схему запуска, произошла случайная подача максимальной энергии, накопленной в конденсаторе, напрямую на ключ и микросхему триггера Шмитта, что соответственно вывело их из строя. Напряжение на конденсаторе было выше 65 В. Поэтому пришлось второй этаж разобрать и отремонтировать, а для того, чтобы можно было быстро поменять транзистор, то была установлена контактная панелька под него и под микросхему LM358P (используется в триггере).
Ниже на фото вы можете видеть, что находится на втором этаже.
А тут нижний этаж, где размещён высоковольтный накопительный конденсатор и диоды.
Для соединения этажей используются кусочки от гелевого стержня, само-собой, уже истраченного, поэтому остаётся чистая пластиковая трубочка. Вот из неё и нарезаны кусочки-соединители.
С тыльной стороны можно видеть контактную панельку, синюю, в которую вставлена перемычка. Это означает, что вся энергия из накопительного конденсатора передаётся на питающий аккумулятор. Если эту перемычку убрать, то с правого (по картинке) контакта панельки будет поступать накопленная на конденсаторе энергия, там может быть до 65...70 В, в зависимости от напряжения питания и силы магнитов.
Более лучший ракурс. Видно все этажи и перемычку.
Моторчик в работе. Ротор крутится довольно шустро и частота вращения где-то около 2200 об/мин. Замечу, что светодиод почти не светится, т.е. перемычка снята, а в конденсаторе уже максимально накоплена энергия, поэтому-то светодиод не показывает дальнейший заряд конденсатора.
Глядя на запчасти от пятой версии, решил использовать два ключа на транзисторах MJE13003, чтобы защитить их от случайной подачи высоковольтного напряжения.
Разобрал модификацию 0 и приступил к изготовлению модификации 1, в которой управляющие ключи на транзисторах MJE13003 (такие обычно используются в электронных трансформаторах и драйверах сберегающих лампочек).
Процесс сборки модификации 1. Все этажи разложены на столе и можно их рассмотреть.
Запустил этот моторчик, работает, но по сравнению с транзисторами 2N2222 мне показалось как бы хуже, хотя заряд идёт полным ходом, видно по яркому свечению светодиода.
Решил всё же переделать на транзисторы 2N2222, но использовать их сразу два в паре, чтобы снизить напряжение в открытом состоянии. Ниже вы можете видеть сразу два вторых этажа. Слева новый – модификация 2, а справа – модификация 1.
Модификация 2 уже в работе. На мой взгляд запускается лучше, а чтобы защитить от случайной подачи высоковольтного напряжения на эти ключевые транзисторы и микросхему, то параллельно им установил защитный стабилитрон на 12 В. По моему мнению должно быть защищено.
Для хранения такой игрушки сделал футлярчик из картона от коробки чая. Картон хороший, крепкий, и картинки весёленькие 
.
Видно как уложена игрушка в футляр.
На данный момент это самая прогрессивная версия, хотя и маленькая по размерам. В плане имеет размеры 50 х 30 мм, а по высоте около 80 мм, что соответствует пропорциям Золотого сечения
.
Эту игрушку подарил Олегу Петровичу В. С тех пор она у него работает практически непрерывно. Олег подзаряжает аккумуляторы от сотовых телефонов, на которых и работает игрушка. Часть энергии возвращается в аккумуляторы, поэтому продолжительность работы немного дольше. За почти два года уже был ремонт – отказал геркон. Не выдержал столько миллионов переключений. В следующих конструкциях буду использовать датчик на эффекте Холла.
|
Страница 8 |
 |
1513436 