محرك شمسي يدور باستمرار: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

من منا لا يحلم بصنع جهاز دائم الحركة؟ الجري بلا توقف ، ليلاً ونهارًا ، صيفًا وشتاءًا ، سماء غائمة وظروف الإضاءة الداخلية. يعمل محرك النبض هذا لفترة طويلة جدًا ، ربما أطول من عمري.

يشحن الضوء الموجود على اللوحة الشمسية مكثفًا فائقًا عبر منظم منخفض التسرب. يكتشف مستشعر القاعة مغناطيس الدوار. تمرر النبضة المشكل النبضي والمحول والمحرك IC (3 في واحد) وتنشط ملف النبض.

الكرتان من إطار تطريز. تستخدم المحامل المغناطيسية لتقليل احتكاك عمود الدوران إلى الحد الأدنى. تقوم بالمهمة إبرة ذات رأس حاد جدًا. الدوار مصنوع من كرة ستايروفوم وله 5 مغناطيسات موضوعة حول المنتصف.

أستخدم دوائر صغيرة جدًا SMD (طاقة نانوية) مع استهلاك تيار بضع مئات من النانو أمبير. الدائرة تصميمي أنا حساسة للغاية ومستقرة. لديها نطاق إمداد جهد واسع من 1.7 فولت حتى 3 فولت.

اللوازم

• IC: مستشعر القاعة SM351LT
• IC: مترجم TS881
• IC: XC 6206 LDO
• الألواح الشمسية: 5.5 فولت 90 مللي أمبير ، كل الألواح بين 3.5 فولت و 5.5 فولت ستفي بالغرض.
• SuperCap: 50 فاراد ، 3 فولت ، كل ما بين 10F و 50F سيفي بالغرض.
• ملف من مرحل 220 فولت ، 12.8 كيلو أوم
• إطار تطريز بقطر 12 سم ، وإبرة ماتريس وكرة أرضية من الستايروفوم.

• مغناطيس نيوديميوم بقطر 1 سم وارتفاع 2 مم للدوار والمحمل

الخطوة 1: الفيديو

الخطوة الثانية: الدائرة الإلكترونية

أنا أبني الدائرة من الصفر. هذه هي الشروط:

• يجب أن تكون جميع وحدات IC ذات طاقة منخفضة للغاية
• مستشعر القاعة SM351LT ، التيار 360 أمبير ، الجهد 1.65 فولت - 5.5 فولت.
• ضاغط TS881 ، التيار 210nA ، الجهد 0.85 فولت - 5.5 فولت
• XC6206 LDO ، التيار 1uA ، إدخال الجهد 6V كحد أقصى ، الإخراج 3V
• IC المكافئ: Comperator LMC7215، Hall DRV5032
• ملف نبضي من مرحل تيار متردد 220 فولت مع مقاومة 12 كيلو أوم

عن طريق تدوير مقياس الجهد Rv ، يمكن تنظيم عرض النبض بين 20 و 60 ميللي ثانية. تُظهر الصورة من الذبذبات نبضة الخرج من مستشعر القاعة باللون الأصفر. الشكل الأحمر هو ناتج TS881 الذي ينشط الملف. يتم تشغيل TS881 على الحافة السفلية ويجعل نبضة منتظمة لطيفة تبلغ 50 مللي ثانية على الخرج. هذا النابض موفر للطاقة للغاية ، لأن وقت النبض الأقل يكون أقل تيارًا.

في المخطط ، ترى أيضًا pinout لرقائق SMD. احرص على أنها صغيرة جدًا واللحام مهارة. تظهر الصورة كيف قمت بالعمل. يتم لحام TS881 بمقبس DIL8 ، والذي يعمل جيدًا.

الخطوة الثالثة: بعض التفاصيل

الخطوة 4: البناء

إطار التطريز بقطر 12 سم هو أساس هذا البناء. يتحول داخله كرة ستايروفوم 6 سم كعضو دوار للمحرك النبضي. حلقة واحدة متصلة بقطعة سفلية ثقيلة. على هذا الباقي الدائرة الإلكترونية. فقط مستشعر القاعة وملف النبض يقودان إلى قسم الكرة الأرضية عبر الأسلاك الكهربائية.

داخل الحلقة الثانية ، يتم توصيل المحامل بشرائط من الألومنيوم. يوجد المغناطيس على أحد الجانبين ، وعلى الجانب الآخر توجد اللوحة الزجاجية المتصلة بالغراء الثاني. يربط الشريط السفلي أيضًا مستشعر القاعة وملف النبض بسلك نحاسي سميك. يمكن وضعها للحصول على أفضل توقيت للملف النبضي. هذه وظيفة دقيقة للغاية.

عمود الدوران عبارة عن إبرة مرتبة حادة جدًا تقف على اللوح الزجاجي ويتم سحبها في موضعها بواسطة المغناطيس. الجزء العلوي من العمود لا يلمس الزجاج ، ويتحرر ويتم سحبه بواسطة المغناطيس. هذا يجعل الاحتكاك منخفضًا جدًا. تظهر الصور والفيديو كيف يتم صنع كل شيء بالتفصيل.

الخطوة 5: الخاتمة

ما أريد أن أظهره هو محرك نبضي فعال للغاية مدفوع بدائرة نانوية صغيرة ومستقرة. لقد أثبت مصدر الطاقة بواسطة لوحة شمسية صغيرة وغطاء فائق لتخزين الطاقة أن محرك النبض هذا يمكن أن يعمل لفترة طويلة جدًا. إنه تحدٍ أن تصبح بدون بطارية. دوائر الطاقة المنخفضة للغاية والأغطية الفائقة تجعل ذلك ممكنًا.

هذا بحث ومشروع ممتع تتجمع العديد من المهارات لإنجاز هذا العمل. أفضل جزء هو اللعب بالمجالات الكهرومغناطيسية والمغناطيسية وقوة الجاذبية. يمكنك فقط رؤية ظواهرهم. الأدوات الجيدة وأدوات القياس تجعل حل المشكلات المستمرة أكثر سهولة في طريق الاستمرارية. أخيرًا ، لا أدعي أي شيء مثل الدائم للجوال ، والتشغيل الأبدي ، والطاقة المجانية ، وما إلى ذلك ، لكن هذا المشروع يقترب تمامًا من ذلك.