Joule dief met motorspoelen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Wil je een Joule Thief-circuit in een slank glanzend pakket? Het scoren van serieuze geekpunten staat hoog op de agenda van de vooruitstrevende knutselaar, en wat is een betere manier om dit te doen dan met de gerecyclede ingewanden van een floppy drive, speelgoedmotor of precisiestepper? Geen Spring in gedachten… Dus daarmee..in..mind.. Laten we doorgaan.

Dit project is eigenlijk een "Joule Thief" maar met meer hergebruik van schrootdelen en helaas minder efficiëntie. Het basisidee is om de kern van een motor te gebruiken als zowel het "ringvormige" deel van een "jouledief" (met de rest van het circuit erin en eromheen verborgen) en als een mooie lichtreflector (die, als je toegang hebt op een pannenkoekenmotor, doet handig denken aan een bloem of de zon). Zoals eerder vermeld, is het erg inefficiënt, en de reden dat ik ervoor heb gekozen om het op deze manier te doen, is dat het een anders schrootdeel gebruikt als een functioneel en decoratief onderdeel. Als je dat wilt, kun je natuurlijk een handgewonden ringkern plaatsen, maar deze heeft waarschijnlijk iets meer ruimte nodig dan gemakkelijk beschikbaar is, dus je kunt mooie punten mislopen. Als je met een normaal joule-diefcircuit wilt gaan, raad ik hier de uitstekende Instructable van 1up aan. Aangezien de bouw van het circuit al vele malen is behandeld, zal ik me concentreren op het hergebruik van de motor en snel de rest van het circuit afdekken. Als je hulp nodig hebt, laat dan een reactie achter. Voor nog een paar foto's en discussie zie mijn blogpost

Stap 1: stuklijst en uitrusting

Materialen 1 x 1k weerstand 1 x NPN-transistor (de 2N3904 is voldoende, maar 2N4401 of PN2222A geeft een betere lichtopbrengst) 1 x LED - x Geëmailleerde koperdraad (0,315 mm is prima)* 1 x Redelijke elektrische motor. DC en stappenmotoren zijn beide prima. *(andere geïsoleerde draad zou prima moeten werken, ik heb dit gebruikt en het ziet er goed uit) Apparatuur Soldeerbout & soldeer Naaldtang/pincet Schroevendraaier Ohmmeter/Multimeter

Stap 2: Haal uw motor open

Als je iets demonteert met een motor erin, kan ik niet echt helpen, elk demontageproces is een heel Instructable op zich. Om de complexiteit te omzeilen; verwijder plastic en plaatstalen deksels en zorg ervoor dat u ze losschroeft waar u kunt, totdat u iets vindt dat lijkt op de onderstaande afbeelding. Dit is een stappenmotor, meestal ontkoppeld van het moederbord om trillingsdemping mogelijk te maken om te voorkomen dat hij schadelijke verbindingen beschadigt (wat ideaal is voor ons omdat we een mooie complete unit hebben om mee te werken). Normaal gesproken kunnen we dan een motor eruit halen die is aangesloten op een klein stukje printplaat, zie afbeelding één en twee voor floppy drive-motoren, afbeelding drie en vier voor pc-ventilatormotoren en afbeeldingen vijf en zes voor DC-speelgoedmotoren.

Stap 3: Demonteer de motor

Vanwege de verbijsterende reeks mogelijke motortypes kan ik niet hopen te bespreken hoe ze allemaal moeten worden gedemonteerd. Een goed algemeen advies is om op de forums te posten als je specifiek advies nodig hebt om de stator of rotor uit je motor te halen. Ik zal hieronder bespreken hoe u een stator van een diskettestation verwijdert, omdat dit normaal gesproken het type stator is dat u wilt. Zoals later in dit document wordt opgemerkt, kunt u de rotor van DC-motoren gebruiken, maar het effect is visueel een beetje teleurstellend. Afbeelding twee is de rotor van een gelijkstroommotor, met de contactensectie gemarkeerd. Draai eventuele bevestigingsschroeven los en bewaar ze op een veilige plaats. (Zoek naar schroeven die door de kern gaan, je wilt er niet aan trekken terwijl het nog steeds vastzit). Zodra alle schroeven eruit zijn, moet er meer "geven" (bewegingsvrijheid) in de kern zijn, trek hem omhoog en pak een hendel eronder, wees heel voorzichtig, je wilt niet die dunne draden die hem verbinden met de kern breken bord omdat het bijna nutteloos zal zijn als je er niet gemakkelijk bij kunt. Het verwijderen van de kern van de motor is een lastige zaak, gebruik je soldeerbout en verwarm gewoon elke pad die je kunt zien verbonden met de spoelen en houd het apparaat onder lichte opwaartse druk. Verwarm de pads om de beurt of gebruik een lont om het soldeer te verwijderen, als je kunt. Het kan nodig zijn om het verwarmen en trekken te herhalen, maar het zou na een tijdje moeten verdwijnen. Gefeliciteerd, je hebt je "ringkern"-component. Als sommige draden zijn afgebroken, probeer ze dan een beetje te ontrafelen om toegang te krijgen, we hebben twee spoelparen nodig, dus als je een of twee draden verliest, is alles niet per se verloren.

Stap 4: Werk de bedrading uit

We moeten nu twee sets draden (twee spoelen) vinden en deze op de juiste manier aansluiten. Ik weet niet zeker of andere units anders verpakt of bedraad zullen worden, ik heb er 3 gedemonteerd en de manier waarop ze zijn aangesloten lijkt te verschillen, dus wees bereid om een beetje te sleutelen aan de verbindingen. Over het algemeen lijken de spoelen zes, drie of vier draden te zijn, normaal gesproken zijn deze aangesloten zoals weergegeven in de afbeeldingen.

Bij één type configuratie is elke spoel verbonden met zijn buren (laten we het de ringconfiguratie noemen) zoals weergegeven in afbeelding één. Een ander type configuratie heeft geen verbindingen tussen zijn spoelen (laten we dit een Disjointed-configuratie noemen) zoals weergegeven in afbeelding twee. Nog een andere configuratie heeft een gemeenschappelijke grond of hoge pin (laten we het de algemene configuratie noemen) zoals weergegeven in afbeelding drie. In elk van deze gevallen is het gemakkelijk om uit te zoeken welke configuratie je hebt, pak gewoon je ohmmeter en een potlood en papier. Label elke draad en test de weerstand tussen elke draad. Als de weerstand onmetelijk hoog is, trek dan geen verbinding. Als de weerstand erg laag is, kunnen we zeggen dat de twee punten waarschijnlijk verbonden zijn door één spoel. Als het iets hoger is, is het waarschijnlijk dat we twee of meer spoelen aan het meten zijn. Als u eenmaal de aansluitingen hebt gemaakt, krijgt u een afbeelding die veel lijkt op afbeeldingen één, twee of drie. Ringconfiguratie (fig.1) De ringconfiguratie wordt vaak aangetroffen in DC-motoren, en iets minder vaak in pancake-motoren. Het wordt getypeerd als het hebben van drie spoelen die elk zijn verbonden met zijn buren. Alle drie de spoelen zijn in dezelfde richting gewikkeld. Bij gelijkstroommotoren is het gebruikelijk dat de spoel uit een enkele draad wordt gewikkeld. Doorgaans hebben stators en rotoren met ringconfiguratie 3 draden. Niet-verbonden configuratie (fig. 2) De onsamenhangende configuratie is gebruikelijk (naar mijn ervaring) in pancake-motoren en niet in veel andere toepassingen. Elke spoel heeft twee draden die alleen op de montageplaat zijn aangesloten. Ze kunnen normaal gesproken snel worden geïdentificeerd omdat ze meestal 6 draden hebben. Het loont de moeite om voor de zekerheid nog eens met een ohmmeter te controleren. Algemene configuratie (fig. 3) Deze configuratie wordt vaak aangetroffen in pancake-motoren en computerventilatormotoren. Elke spoel is aan één kant verbonden met een gemeenschappelijke draad (waaraan alle andere spoelen ook zijn verbonden) en de andere kant is verbonden met het bord en niets anders. Het aantal draden in een gemeenschappelijke configuratie is normaal gesproken 3 of meer, maar ze kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd omdat één draad duidelijk zal worden verbonden met een aantal andere draden, normaal gesproken in elkaar gedraaid. Nu u het type van uw motor hebt geïdentificeerd, gaat u naar de relevante sectie. Houd er rekening mee dat de verschillend gekleurde spoelen en draden in de diagrammen alleen bedoeld zijn om ernaar te verwijzen.

Stap 5: Belconfiguratie

Ringconfiguraties worden normaal gesproken gebruikt in geborstelde gelijkstroommotoren en pancake-stappenmotoren die te vinden zijn in diskettestations. Ze kunnen worden geïdentificeerd door het feit dat ze meestal drie draden hebben, of door het feit dat elk van de verbonden draden is verbonden met twee aangrenzende draden door één spoelscheiding, voor alle draden.

Deze configuratie is gemakkelijk te hanteren. We beginnen met wat in feite één grote spoel is met drie centrale aftakkingen (fig. 1). We moeten een enkele breuk in de "lus" maken om twee "eind" -draden en één tik in het midden te krijgen. Dit moet gebeuren omdat anders de derde spoel (blauw in dit voorbeeld) de werking van de spoel verstoort en oscilleert. Als je wilt zien wat we elektrisch doen, klik dan achtereenvolgens door afbeeldingen één, twee, drie en vier. Afbeeldingen twee, drie en vier zijn elektrisch equivalent, maar tonen de verwijdering van de blauwe wikkeling. DC-motoren Het is gebruikelijk bij DC-motorwikkelingen om een enkel stuk draad helemaal rond de rotor te gebruiken, voor alle drie de spoelen. Wat we willen doen is een enkele "in" of "uit" loskoppelen van het contactblok (fig. 2). Als je wilt, kun je doorgaan en dit ene stuk draad van de rotor ontrafelen. Wanneer u bij het andere uiteinde van uw afgewikkelde draad komt, wordt deze aan het volgende kussentje gelast, u hoeft alleen de draad af te knippen voor de soldeerverbinding. Dit zou je moeten achterlaten met een stuk draad dat volledig is losgekoppeld van de rotor en dat je opnieuw kunt gebruiken, en een ruimte die mogelijk groot genoeg is tussen magnetische stapels om je transistor in te voegen (de Joule-dief op foto vijf gebruikt deze truc). De twee pads waar u de "blauwe" draad hebt losgekoppeld, zijn de twee "eind" -draden. De enige pad die geen draden heeft losgemaakt, is daarom de middenkraan. Houd bij welke draad welke is en ga naar de stap "Tijd om te testen". Pannenkoekmotoren Met een pannenkoekmotor met ringconfiguratie hoeven we maar één keer te pauzeren. Elk van de drie blootgestelde stukjes draad bestaat uit twee draden die aan elkaar zijn gesoldeerd. Kies er een en verbreek de verbinding (fig. 2) tussen de twee draden. U wilt waarschijnlijk de wikkelingen op de stator laten omdat het er op deze manier beter uitziet, ook de draden zijn verweven en u zou (bij een poging om de overtollige spoel af te wikkelen) het risico lopen de functionele spoelen te beschadigen. Selecteer een kant van de breuk die je zojuist hebt gemaakt (in fig. 2 koos ik de groen gekleurde kant) - dit is een "eind" draad.. Opnieuw verwijzend naar fig.2 kunnen we zien dat de "blauwe" draadzijde van de snede niet nodig is, en dus kan worden weggeplakt. We moeten nu weten welke van de twee resterende verbindingen de einddraad is en welke de middenaftakking is. Merk op dat je niet kunt zien aan hun positie op de spoel, de beste manier is om een ohmmeter te gebruiken, waarbij je de weerstand tussen elke verbinding en het "groene" eindpunt controleert. Als u het voorbeeld als gekleurd gebruikt (fig. 3), is groen/geel de helft van de weerstand van groen/rood - dus geel is de middelste kraan. Anders gezegd, de weerstand tussen uw eindpunt en het andere eindpunt zal X zijn, en de weerstand tegen de middelste tik zal de helft X zijn. Houd bij welke draad welke is en spring naar de stap "Tijd om te testen".

Stap 6: onsamenhangende configuratie

Onsamenhangende configuraties zijn waarschijnlijk de moeilijkste configuraties, omdat je de windrichtingen moet bijhouden. Gewoonlijk heeft deze configuratie 6 draden (drie spoelen), hoewel er meer spoelen kunnen zijn. Voor onze doeleinden hebben we twee spoelen nodig.

De eerste taak is om twee spoelen te identificeren en de vier draden die ermee verbonden zijn. Het is eenvoudig, gebruik uw ohmmeter, neem een willekeurige draad en meet de weerstand tegen elke andere draad. Het mag slechts op één andere draad worden aangesloten. Goed, je hebt je eerste paar. Kies nu een andere draad uit de twee die je al hebt geïdentificeerd en herhaal. We hebben nu vier draden aangesloten op twee aparte spoelen. Plak alle andere draden vast, we hebben ze niet nodig. Markeer vervolgens een van de vier draden als "start 1" met een plakkerig label. Kijk naar de richting waarin de andere draad voor deze spoel ("end 1") is gewikkeld (gaat het met de klok mee of tegen de klok in?). Pak op de tweede spoel de draad die in dezelfde richting wikkelt ("start 2"). Verbind "end 1" en "start 2" (fig. 3). De verbinding die u zojuist hebt gemaakt, is de "middenkraan" zoals weergegeven in afb. 3. De andere twee draden beginnen 1 en 2 zijn beide uiteinden van de spoel. Alle andere draden dan de vier zijn overbodig en misschien wilt u ze uit de weg plakken om verwarring te voorkomen. Ik raad je ten zeerste aan om plaklabels te gebruiken om bij te houden welke draad welke is. Experimenteer ook met het circuit en test het voordat u het op zijn plaats lijmt. Als het niet werkt, maak je dan geen zorgen; je bent misschien in de war geraakt en hebt de verkeerde draad aangesloten, ga gewoon op je stappen terug en probeer het opnieuw. Houd bij welke draad welke is en ga naar de stap "Tijd om te testen".

Stap 7: Algemene configuratie

Veruit de configuratie die ik het meest zie is de "Common" configuratie (fig. 1). Ik noem het een gemeenschappelijke configuratie omdat elke spoel het ene uiteinde vrij heeft en het andere is verbonden met een gemeenschappelijke draad (waarop alle andere spoelen ook zijn aangesloten). Deze configuratie is verreweg de gemakkelijkste configuratie om te gebruiken. Er is geen extra werk nodig, we hoeven alleen maar uit te zoeken welke draad welke is. Er zal één draad zijn die bij nadere inspectie vele draden aan elkaar zijn gesoldeerd. Dit is de middenkraan. Kies een andere twee draden. Je hebt nu je twee "einden". In figuur twee negeren we gewoon de "rode" spoel, je kunt er meer of geen negeren - het aantal spoelen op een "gewone" configuratie varieert, ik heb twee en drie spoelen gezien, maar ik zie geen reden waarom dat niet zou kunnen wees meer. Dat is alles wat u voor deze stap hoeft te doen, dus houd bij welke draad welke is en ga naar de stap "Tijd om te testen".

Stap 8: Tijd om te testen

Nu komt het moment om uw spoel te testen. Gebruik onderstaand schakelschema om een joule dief te maken met je spoel. Ik zal hier kort bespreken hoe u de inductor (uw weggevangen motorgedeelte) aansluit, als u meer instructies nodig heeft, raadpleeg dan de Joule-dief Instructable. Onthoud dat u het handopwindende torusgedeelte kunt overslaan.

Bekijk eerst het onderstaande schakelschema. De "middenkraan" van onze stator is verbonden met het + uiteinde van de batterij. De twee resterende uiteinden verbinden met de collector en de basis (via een weerstand) van uw transistor. Voor de weerstand raad ik een variabele weerstand aan met een bereik van ongeveer 0 Ohm tot 5 Kohm, hoewel ik nooit een weerstand van meer dan 1 kOhm heb hoeven gebruiken in een joule-diefcircuit. De zender is rechtstreeks aangesloten op de negatieve kant van de batterij. Ten slotte is een LED over de transistor aangesloten; positieve poot op de collector en negatieve poot op de emitter. Ik zou het ten zeerste aanbevelen om een joule-diefcircuit eerst te laten testen met een normaal gewonden inductor. Nadat u weet dat uw circuit werkt, wordt het een stuk eenvoudiger om problemen te diagnosticeren. Veelvoorkomende problemen Het circuit werkt met een normale inductor, maar niet met mijn weggevangen stator/rotor. -Heeft u de stator correct aangesloten? (wijzen de windingen de juiste kant op? Onthoud die richting, d.w.z. tegen de klok in/met de klok mee is van belang). -Heb je geprobeerd de weerstand te variëren? Uw waarde moet tussen 300 en 3000 ohm zijn. -Heeft u een LED met een lager vermogen geprobeerd (rood zijn de laagste)? - Zijn er breekbare verbindingen op uw stator/rotor losgekomen? Het circuit licht alleen rode en oranje LED's op (De Joule dief voert de spanning niet zo veel op als zou moeten, dit betekent dat alleen laagspannings (normaal rode) LED's kunnen oplichten op de beschikbare spanning) -Heeft u de hoeveelheid weerstand op de (variabele) weerstand? -Heeft de batterij het grootste deel van zijn lading verloren? Probeer in dat geval een nieuwe. -Het kan zijn dat in dit circuit de spoel de spanning niet meer kan trappen, heb je het al geprobeerd met een normale spoel?

Stap 9: Creatief bloeien

Nu we de schakeling hebben voltooid, volgt hier een opmerking over esthetiek: Schijfstations Als u uw stator van een cd/dvd/floppydiskstation hebt gehaald, is het waarschijnlijk het platte "pancake"-type. Als dit het geval is, geven een of twee rode/gele/amberkleurige LED's die de spoel verlichten (zoals hieronder weergegeven) een mooi effect dat doet denken aan de zon met stralen die eruit komen. Computerbehuizingsventilatoren Computerbehuizingsventilatoren zijn iets compacter en zien er niet erg zonachtig uit als ze verlicht zijn. Ze hebben echter een gat in het midden waar een kleine LED vrij goed in past, wat een meer Iron Man ark reactor-achtig uiterlijk geeft. Aangezien het gat zich normaal gesproken in een verzonken schijf bevindt, kan een beetje hete lijm het LED-licht verspreiden voor een meer mini-fusiereactorgevoel: PToy DC-motoren Toy DC-motoren zijn (visueel) een heel ander beest. Ze zien er onverlicht goed uit en proberen ze te verlichten is vaak erg moeilijk vanwege hun vorm. Misschien wilt u uw LED ('s) naar buiten richten in plaats van ze te proberen te verlichten, omdat het effect niet zo goed is als "pannenkoek" statorverlichting. En tot slot Deze werken allemaal goed als kettinghangers, je hebt maar 1,5 tot 3 volt, dus veiligheid is niet echt een zorg, mits je verstandig bent met scherpe randen en puntige dingen. In de Sun Dials heb ik de batterij op de hanger geplaatst, maar een goed idee is om de batterijhouder op twee draden te plaatsen die als kettinglus worden gebruikt. De batterij achter de nek van de gebruiker vormt een tegenwicht voor de hanger. Belangrijk: bescherm de batterij altijd goed, soms gaan ze knallen en zuur spuiten, wat SLECHT is! Ook geen scherpe randen! Plaats ook een zwak punt in de draadlus / het touwtje van de ketting, als je je ketting ergens aan vasthaakt waarvan je wilt dat het touwtje breekt, niet je nek! Speel leuk…Echt eindelijk Enkele verdere ideeën; -Gebruik UV-LED's en fluorescerende pigmenten om het ontwerp echt tot leven te brengen. Houd er rekening mee dat in water oplosbare dingen kunnen afwrijven! -Gebruik stukjes van de printplaat om het ontwerp verder te versieren. Denk eraan, geen scherpe randen! -Voeg een aan/uit-schakelaar toe -Gebruik een efficiëntere versie van het joule-diefcircuit Eindelijk eindelijk Als je deze instructies volgt en iets cools maakt, plaats dan foto's in de opmerkingen. de blootgestelde spoelen met een dunne laag PVA-lijm. Dit helpt voorkomen dat de draad blijft haken en uw joule-dief breekt. In mijn ervaring lijkt dit echter het hoge gejank te verergeren dat je hier soms kunt horen van joule-dieven … Ik vermoed dat het iets te maken heeft met het vergroten van de capaciteit in de spoel met het water dat wordt vastgehouden door de lijm of iets dergelijks. Zorg ervoor dat u geen lijm aanbrengt op blootliggende soldeerverbindingen, met name de basis van de transistor, aangezien de lijm enigszins geleidend is, dit het circuit kan verstoren en het mokken kan maken (d.w.z. niet werken).