Động cơ năng lượng mặt trời quay liên tục: 5 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Ai lại không mơ ước tạo ra một thiết bị liên tục chuyển động? Không ngừng chạy, ngày và đêm, mùa hè và mùa đông, trời nhiều mây và điều kiện ánh sáng trong nhà. Động cơ xung này chạy trong một thời gian rất dài, có thể lâu hơn tuổi thọ của tôi.

Ánh sáng trên bảng điều khiển năng lượng mặt trời sạc một siêu tụ điện thông qua một bộ điều chỉnh lượng điện áp thấp. Một cảm biến Hall phát hiện nam châm rôto. Xung đi qua bộ tạo hình xung, bộ trích và IC trình điều khiển (3 trong một) và kích hoạt cuộn dây xung.

Hai quả cầu là từ một khung thêu. Các ổ trục từ được sử dụng để giảm ma sát của trục rôto đến mức tối thiểu. Một chiếc kim mờ với một đầu nhọn đang thực hiện công việc. Cánh quạt được làm từ một quả địa cầu xốp và có 5 nam châm đặt xung quanh.

Tôi sử dụng IC SMD (nanopower) rất nhỏ với mức tiêu thụ dòng điện vài trăm nano ampére. Mạch do mình tự thiết kế, rất nhạy và ổn định. Nó có phạm vi cung cấp điện áp rộng từ 1,7V đến 3 volt.

Quân nhu

• IC: SM351LT cảm biến Hall
• IC: TS881 trích yếu
• IC: XC 6206 LDO
• Bảng điều khiển năng lượng mặt trời: 5.5V 90mA, tất cả các bảng giữa 3.5V và 5.5V sẽ làm được.
• SuperCap: 50 Farad, 3V, tất cả từ 10F đến 50F sẽ làm được.
• Cuộn dây từ một rơ le 220V, 12,8k Ohm

• Khung thêu đường kính 12 cm, kim mờ và quả cầu xốp.

• Nam châm Neodymium đường kính 1cm x 2mm cao cho rôto và ổ trục

Bước 1: Video

Bước 2: Mạch điện tử

Tôi xây dựng mạch từ đầu. Đây là các điều kiện:

• Tất cả các IC phải có công suất cực thấp
• SM351LT Hall Sensor, dòng điện 360nA, điện áp 1.65V - 5.5V.
• Máy cắt TS881, dòng điện 210nA, điện áp 0,85V - 5,5V
• XC6206 LDO, dòng điện 1uA, đầu vào điện áp tối đa 6V, đầu ra 3V
• IC tương đương: Đối thủ cạnh tranh LMC7215, Hall DRV5032
• Cuộn dây xung kích từ rơ le xoay chiều 220V có điện trở 12kOhm

Bằng cách xoay Potmeter Rv, độ rộng xung có thể được điều chỉnh trong khoảng từ 20 đến 60 msec. Ảnh từ máy hiện sóng cho thấy xung đầu ra từ cảm biến Hall có màu vàng. Hình màu đỏ là đầu ra từ TS881 kích hoạt cuộn dây. TS881 kích hoạt ở cạnh đi xuống và tạo ra một xung 50msec đều đặn tốt đẹp trên đầu ra. Bộ chia xung này rất tiết kiệm năng lượng, vì thời gian xung ít hơn thì dòng điện ít hơn.

Trong sơ đồ, bạn cũng thấy sơ đồ chân của các chip SMD. Hãy cẩn thận khi chúng rất nhỏ và hàn là một kỹ năng. Ảnh cho thấy tôi đã làm công việc như thế nào. TS881 được hàn trên một ổ cắm DIL8, hoạt động tốt.

Bước 3: Một số chi tiết

Bước 4: Xây dựng

Khung thêu đường kính 12cm là cơ sở của công trình này. Trong vòng quay một quả cầu xốp dài 6cm làm rôto của động cơ xung. Một vòng được kết nối với một mảnh đáy nặng. Trên phần còn lại này mạch điện tử. Chỉ có cảm biến hội trường và cuộn dây xung được dẫn đến phần hình cầu thông qua dây điện.

Trong vòng thứ hai, các vòng bi được kết nối trên các dải nhôm. Một mặt là nam châm và mặt kia là tấm kính được kết nối bằng keo thứ hai. Dải dưới cũng kết nối cảm biến hội trường và cuộn dây xung bằng một dây đồng dày. Chúng có thể được định vị để có được thời gian tốt nhất cho cuộn dây xung. Đó là một công việc rất chính xác.

Trục rôto là một kim nệm rất sắc bén đứng trên tấm glassplate và được nam châm kéo về vị trí. Phần trên của trục không chạm vào kính, nó quay tự do và được kéo lên bởi nam châm. Điều này làm cho ma sát rất thấp. Ảnh và video cho thấy tất cả được thực hiện chi tiết như thế nào.

Bước 5: Kết luận

Những gì tôi muốn hiển thị là một động cơ xung rất hiệu quả được điều khiển bởi một mạch điện nano nhỏ và ổn định. Việc cung cấp năng lượng bởi một tấm pin năng lượng mặt trời nhỏ và một siêu tụ điện để lưu trữ năng lượng đã chứng minh rằng động cơ xung này có thể chạy trong một thời gian rất dài. Đó là một thách thức để đi không pin. Các mạch công suất cực thấp và siêu đóng gói làm cho nó có thể.

Đây là một nghiên cứu và dự án thú vị. Nhiều kỹ năng được kết hợp với nhau để làm cho điều này hoạt động. Phần tốt nhất là chơi với các trường lực điện từ, từ trường và trọng lực. Bạn chỉ có thể nhìn thấy hiện tượng của chúng. Các công cụ và dụng cụ đo lường tốt giúp giải quyết các vấn đề đang diễn ra dễ dàng hơn trên con đường liên tục. Cuối cùng, tôi không yêu cầu bất cứ điều gì như di động vĩnh viễn, chạy vĩnh cửu, năng lượng miễn phí, v.v. nhưng dự án này khá gần với điều đó.