Động cơ tĩnh điện theo chủ đề Steam Punk: 13 bước (có hình ảnh)

Mục lục:

Bước 1: Bộ phận & Công cụ
Bước 2: Tạo Mũ kết thúc Rotor
Bước 3: Cuộn băng xung quanh đầu mũ
Bước 4: Áp dụng lớp lót lá & Rotor cân bằng
Bước 5: Chuẩn bị vành nhà
Bước 6: Hoàn thiện khung nhà ở
Bước 7: Khung bìa
Bước 8: Cài đặt Stator
Bước 9: Chuẩn bị Hỗ trợ Rotor, Đính kèm Cơ sở & Bài đăng
Bước 10: Lắp ráp các thành phần
Bước 11: Kết nối bộ ổn định nóng & trung tính
Bước 12: Tăng "Mã lực"
Bước 13: Cận cảnh Spark

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58

Động cơ tĩnh điện theo chủ đề Steam Punk

Giới thiệu Đây là một động cơ tĩnh điện dựa trên chủ đề Steampunk dễ dàng xây dựng. Rôto được chế tạo bằng cách cán một dải lá nhôm giữa các lớp băng bao bì nhựa và cuộn nó thành một ống. Ống được gắn trên một trục bằng cách sử dụng các nắp cuối bằng bìa cứng với các vòng đệm phẳng ở các tâm làm ổ trục. Các điện cực hoặc stato cố định được làm từ một vòng đinh treo đồng trục với rôto và được cấp điện với điện áp cao, âm một chiều. Một bộ khung được làm từ ống hút, băng keo và các nắp nhựa của lon thiếc đã duy trì các stator thẳng hàng xung quanh rôto.

Dự án mang đến cơ hội tìm hiểu về Định luật Coulomb mô tả lực hút / lực đẩy tĩnh điện giữa các điểm tích điện. Cụ thể, rôto quay vì các diện tích bề mặt tích điện âm của rôto bị đẩy lùi sau khi chúng tiếp xúc với các stato nóng về mặt điện. Sau đó, mỗi khu vực tích điện sẽ lắng đọng các điện tử dư thừa vào stato liền kề, được nối đất trên vòng khi rôto quay. Chu kỳ phóng điện lặp lại khi mỗi vùng trung hòa của rôto tiến đến stato được cấp điện tiếp theo. Tôi đã sử dụng đồ tái chế có mục đích tái chế và một số phần cứng cơ bản cho dự án này để giảm chi phí xây dựng đến mức tối thiểu.

Thận trọng! Dự án này yêu cầu dòng điện một chiều điện áp cao (HVDC), vì vậy hãy chọn nguồn điện phù hợp với mức độ kinh nghiệm của bạn.

Bước 1: Bộ phận & Công cụ

Tôi đã đưa vào danh sách các bộ phận của dự án; nhưng hãy ứng biến và thay thế bất cứ khi nào cần thiết. Hãy nhớ ghi nhớ những điểm sau:

Rotor phải có trọng lượng nhẹ.
Rotor phải được cân bằng.
Các bộ điều khiển phải được cách điện tốt với nhau để ngăn ngừa hiện tượng phóng điện bên trong.

Trục lắp ráp rôto (1) - Móc áo đường kính 15 cm x 0,3 cm. Vòng bi trục (2) - Vòng đệm phẳng bằng thép không gỉ có lỗ ID 0,3 cm. Axle Sleeves (2) - Ống hút đường kính 3 cm x 0,4 cm (kèm theo gói nước ngọt nhỏ). End Caps (2) - đĩa đường kính khoảng 4,0 cm (sử dụng bìa cứng từ chất kết dính 3 vòng). Dải lót (1) - Dải lá AL 2,5 cm x 15 cm. Ổ đĩa (6) - Đinh dài 5 cm. Vành lắp ráp nhà ở ổ đĩa (2) - Nắp lật bằng nhựa từ hộp đựng hạt hỗn hợp. Hỗ trợ vành (12) - Ống hút cỡ nhỏ (đường kính 1/4 inch). Dây treo (2) - Dây cao su. Móng ngựa nhựa khung động cơ (1) - Tôi tìm thấy chiếc móng ngựa màu hồng nóng bỏng này trong hộp bỏ đi ở sân trường địa phương sau hội chợ nhà thờ cộng đồng; hoặc bạn có thể cắt và sau đó dán các tấm bìa cứng lại với nhau để làm khung. Đĩa đệm - nắp chai nhựa. Nguồn điện (1) - Các nguồn HVDC điển hình trong dải microamp thấp như máy ion hóa không khí trong phòng, Van de Graaffs và Whimshursts có thể quá yếu để cấp nguồn cho động cơ này. Xem xét một máy biến áp tiềm năng cao. Simco's CH-30 Chargemaster là một trong những "kẻ phá bĩnh" máy phát tĩnh điện. Đôi khi những đơn vị này có sẵn thông qua các cuộc đấu giá điện tử với mức chiết khấu lớn bởi những người bán hàng thanh lý không biết họ có thể làm gì! / Băng keo vận chuyển (rộng 5,0 cm) Phần cứng kết nối điển hình (bu lông nhỏ, vòng đệm khóa & phẳng, đai ốc) Dụng cụ La bàn Máy khoan điện cầm tay Lỗ đục lỗ Sở thích tệp thước đo Thước đo độ nhám Khối bút chì sắc bén Kéo tiện ích

Bước 2: Tạo Mũ kết thúc Rotor

Cắt bốn hình tròn đường kính 4 cm từ bìa cứng. Khoan một lỗ 4 mm qua các tâm. Nhét chúng vào máy khoan điện và cát cho đến khi tròn. Dán 2 đĩa lại với nhau, sau đó dán một miếng đệm phẳng lên lỗ chính giữa của mỗi đĩa. Để khô ráo. Bôi bất kỳ keo cứng nào vào một tập tin.

Bước 3: Cuộn băng xung quanh đầu mũ

Chèn trục qua các ổ trục và cuộn cẩn thận băng bao bì xung quanh các đĩa từ một ống. Các bề mặt đĩa phải song song!

Bước 4: Áp dụng lớp lót lá & Rotor cân bằng

Cắt một dải giấy bạc rộng 2,5 cm để quấn quanh phần giữa của rôto. Cố định tại chỗ với một giọt keo. Dán thêm nhiều lớp băng dính để che dải băng. Rôto quay tay trên trục. Thêm các mảnh băng khi cần thiết để cân bằng rôto.

Bước 5: Chuẩn bị vành nhà

Xây dựng nhà ở bằng cách cắt một lỗ tiếp cận đường kính khoảng 4 cm trên nắp nhựa để làm 2 vành. Đục 12 lỗ cách nhau 30 độ dọc theo cạnh của mỗi vành. Cắt đoạn ống hút dài 8 cm để làm 12 ống đỡ. Căn chỉnh các lỗ trên vành, sau đó luồn ống hút vào mỗi lỗ. Mẹo thi công: Cắt một rãnh theo chiều dọc 0,5 cm ở đầu mỗi ống hút để dễ luồn ống hút.

Bước 6: Hoàn thiện khung nhà ở

Làm việc theo cách của bạn xung quanh vành chèn ống hút khi bạn đi tạo thành khung nhà. Duy trì khoảng cách khoảng 5,0 cm giữa các vành. Cắt bỏ chiều dài ống hút thừa khi khung đã hoàn thành.

Bước 7: Khung bìa

Cuộn 2 đến 3 lớp băng dính xung quanh khung. Cắt băng thừa xung quanh các cạnh bằng kéo.

Bước 8: Cài đặt Stator

Khoan 12 lỗ xung quanh chu vi của nhà ở vừa đủ lớn để nhận đinh. Mỗi lỗ phải đi qua một ống hút ở điểm giữa để chúng có thể được xoay ở một góc nhỏ như hình minh họa (góc sẽ yêu cầu điều chỉnh thêm trước khi cung cấp năng lượng cho động cơ). Chèn một dây cao su qua các ống hút nằm ở vị trí 12 giờ và 6 giờ.

Bước 9: Chuẩn bị Hỗ trợ Rotor, Đính kèm Cơ sở & Bài đăng

Bất kỳ giá đỡ nào duy trì rôto ở vị trí cố định và cho phép nó quay tự do đều được. Tôi đã sử dụng móng ngựa đồ chơi này. Nếu bạn không thể xác định được móng ngựa, chỉ cần tạo một chiếc móng ngựa bằng cách xếp nhiều lớp các tấm bìa cứng được cắt theo kích thước thích hợp. Cẩn thận khoan một lỗ cho trục rôto qua đầu của mỗi gót móng ngựa. Tiếp theo, khoan một lỗ xuyên qua ngón chân để lắp bu lông gắn móng ngựa vào đế dự án. Khoan một lỗ qua nắp chai, lỗ này sẽ hoạt động như một miếng đệm. Lắp ráp các thành phần. Cuối cùng, khoan lỗ trên đế cho các trụ buộc dây.

Bước 10: Lắp ráp các thành phần

Luồn dây cao su qua gót móng ngựa để treo cố định vỏ stato. Chèn trục qua một lỗ ở gót, miếng đệm trượt và rôto vào vị trí như hình minh họa. Các đinh xoay khi cần thiết để chúng gần như chạm vào bề mặt của rôto.

Bước 11: Kết nối bộ ổn định nóng & trung tính

Nối tiếp tất cả các stato khác bằng dây cách điện. Các stato còn lại được nối với nhau bằng dây cách điện khác màu. Kết nối một bộ stato với cột ràng buộc nóng; bộ còn lại đi xuống đất.

Bước 12: Tăng "Mã lực"

Nguồn điện 0,5 Watt thậm chí còn không làm nhúc nhích cánh quạt. Tuy nhiên, Chargemaster (xem Phần & Công cụ) quay rôto ở tốc độ 10 đến 12 vòng / phút. Đầu vào tối ưu là khoảng 12 kV ở 100 micromps trước khi phóng điện hồ quang bên trong giữa các stato nóng và nối đất làm chậm tốc độ động cơ.