Блок с датойБлок с временемБлок с возрастом сайта
Mr.ALB

    Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт

    Да пребудут с вами Силы СВЕТА!

     

    Игрушка №1

    Электродвигатель на магнитах

    Игрушка №1 - опыты по созданию моделей монополюсного мотора и аппарата магнитного вращения.

    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.

    Pic 1. Версия v7.0

    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).

    Pic 2. Версия v7.0

    Ниже на фото вы можете видеть, что находится на втором этаже.

    Pic 3. Версия v7.0. Второй этаж

    А тут нижний этаж, где размещён высоковольтный накопительный конденсатор и диоды.

    Pic 4. Версия v7.0. Нижний этаж

    Для соединения этажей используются кусочки от гелевого стержня, само-собой, уже истраченного, поэтому остаётся чистая пластиковая трубочка. Вот из неё и нарезаны кусочки-соединители.

    Pic 5. Версия v7.0. Все этажи сразу

    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.

    Pic 6. Версия v7.0. Перемычка в панельке

    Более лучший ракурс. Видно все этажи и перемычку.

    Pic 7. Версия v7.0. Все этажи сразу

    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.

    Pic 8. Версия v7.0. В работе. Конденсатор уже заряжен

    Pic 9. Версия v7.0. Разные ракурсы

    Pic 10. Версия v7.0. Разные ракурсы

    Глядя на запчасти от пятой версии, решил использовать два ключа на транзисторах MJE13003, чтобы защитить их от случайной подачи высоковольтного напряжения.

    Pic 11. Версия v7.0, и версия v5.0 в разобранном состоянии

    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).

    Pic 12. Версия v7.1

    Процесс сборки модификации 1. Все этажи разложены на столе и можно их рассмотреть.

    Pic 13. Версия v7.1. Процесс сборки модификации

    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.

    Pic 14. Версия v7.1. Работа новой модификации

    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.

    Pic 15. Версия v7.2. Слева – 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.

    Pic 16. Версия v7.2. В работе

    Для хранения такой игрушки сделал футлярчик из картона от коробки чая. Картон хороший, крепкий, и картинки весёленькие улыбка.

    Pic 17. Версия v7.2. Футляр для хранения

    Pic 18. Версия v7.2. Футляр для хранения

    Видно как уложена игрушка в футляр.

    Pic 19. Версия v7.2. Футляр для хранения

    Видео

    Продолжительность фильма 0:51 [мм:сс]
    Видео показывает как работает моторчик.
    . Ссылка: #1

    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.

     Анатолий Беляев

    . Mr.ALB
    Предыдущая страница Страница 8