Joule Thief mit Motorspulen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Willst du eine Joule Thief-Schaltung in einem schlanken, glänzenden Gehäuse? Ernsthafte Geek-Punkte zu erzielen, steht ganz oben auf der Agenda des zukunftsorientierten Tüftlers, und wie könnte dies besser geschehen als mit den recycelten Innereien eines Diskettenlaufwerks, Spielzeugmotors oder Präzisionsschrittmotors? Keiner fällt mir spontan ein… Also mit diesem..in..mind.. Lass uns weitermachen.

Dieses Projekt ist im Grunde ein "Joule Thief", aber mit mehr Wiederverwendung von Schrottteilen und leider weniger Effizienz. Die Grundidee besteht darin, den Kern eines Motors sowohl als "Toroid"-Teil eines "Joule-Diebs" (mit dem Rest der Schaltung darin und um ihn herum) als auch als schöner Lichtreflektor (der, wenn Sie Zugang haben) zu verwenden zu einem Pfannkuchenmotor, erinnert praktischerweise an eine Blume oder die Sonne). Wie bereits erwähnt, ist es sehr ineffizient, und der Grund, warum ich mich dafür entschieden habe, ist, dass ein ansonsten Schrottteil als funktionale und dekorative Komponente verwendet wird. Wenn Sie möchten, können Sie natürlich einen handgewickelten Toroid einsetzen, der jedoch wahrscheinlich etwas mehr Platz benötigt, als leicht verfügbar ist, sodass Sie möglicherweise Prettiful Points verlieren. Wenn Sie mit einer normalen Joule-Dieb-Schaltung gehen möchten, empfehle ich 1ups ausgezeichnetes Instructable hier. Da der Schaltungsaufbau bereits viele Male behandelt wurde, werde ich mich auf die Wiederverwendung des Motors konzentrieren und den Rest der Schaltung schnell abdecken. Wenn Sie Hilfe benötigen, hinterlassen Sie bitte einen Kommentar. Für ein paar weitere Bilder und Diskussionen siehe meinen Blogbeitrag

Schritt 1: Stückliste & Ausrüstung

Materialien 1 x 1k-Widerstand 1 x NPN-Transistor (der 2N3904 ist ausreichend, 2N4401 oder PN2222A liefern jedoch eine bessere Lichtleistung) 1 x LED - x Kupferlackdraht (0,315 mm ist in Ordnung)* 1 x Elektromotor mit angemessener Größe. DC und Schrittmotoren sind beide in Ordnung. *(anderer isolierter Draht sollte gut funktionieren, ich habe diesen verwendet und es sieht in Ordnung aus)Ausrüstung Lötkolben & Lötnadel Spitzzange / Pinzette Schraubendreher Ohmmeter / Multimeter

Schritt 2: Öffnen Sie Ihren Motor

Wenn Sie etwas mit einem Motor zerlegen, kann ich nicht wirklich helfen, jeder Demontagevorgang ist ein ganzes Instructable für sich. Um die Komplexität zu umgehen; Ziehen Sie Plastik- und Blechabdeckungen ab und achten Sie darauf, dass Sie sie soweit abschrauben, bis Sie etwas Ähnliches wie auf dem Bild unten finden. Dies ist ein Schrittmotor, der normalerweise von der Hauptplatine entkoppelt ist, um eine Vibrationsdämpfung zu ermöglichen, um Beschädigungen der Verbindungen zu verhindern (was für uns ideal ist, da wir eine schöne komplette Einheit haben, mit der wir arbeiten können). Normalerweise können wir dann einen Motor herausziehen, der mit einem kleinen Stück Platine verbunden ist, siehe Bild eins und zwei für Floppy-Antriebsmotoren, Bild drei und vier für PC-Lüftermotoren und Bilder fünf und sechs für DC-Spielzeugmotoren.

Schritt 3: Zerlegen Sie den Motor

Aufgrund der verwirrenden Vielfalt möglicher Motortypen kann ich nicht hoffen, sie alle zu zerlegen. Ein guter allgemeiner Rat ist, in den Foren zu posten, wenn Sie spezielle Ratschläge zum Entfernen des Stators oder Rotors aus Ihrem Motor benötigen. Im Folgenden werde ich behandeln, wie Sie einen Stator aus einem Diskettenlaufwerk entfernen, da dies normalerweise der gewünschte Statortyp ist. Wie später in diesem Dokument erwähnt, können Sie den Rotor von DC-Motoren verwenden, aber der Effekt ist optisch etwas enttäuschend. Bild zwei ist der Rotor eines Gleichstrommotors, wobei der Kontaktabschnitt hervorgehoben ist. Lösen Sie eventuelle Befestigungsschrauben und bewahren Sie sie an einem sicheren Ort auf. (Suchen Sie nach Schrauben, die durch den Kern gehen, Sie möchten nicht daran ziehen, während er noch gesichert ist). Sobald alle Schrauben draußen sind, sollte mehr "Gib" (Bewegungsfreiheit) im Kern sein, ziehen Sie ihn hoch und legen Sie einen Hebel darunter, seien Sie sehr vorsichtig, Sie möchten nicht die dünnen Drähte, die ihn mit dem verbinden Board, da es fast nutzlos ist, wenn Sie nicht leicht darauf zugreifen können. Das Entfernen des Motorkerns ist eine knifflige Angelegenheit. Verwenden Sie Ihren Lötkolben und erhitzen Sie einfach jedes Pad, das mit den Spulen verbunden ist, und halten Sie das Gerät unter sanftem Aufwärtsdruck. Erhitzen Sie die Pads der Reihe nach oder verwenden Sie einen Docht, um das Lot zu entfernen, wenn Sie können. Möglicherweise müssen Sie das Erhitzen und Ziehen wiederholen, aber es sollte nach einer Weile verschwinden. Herzlichen Glückwunsch, Sie haben Ihre "Toroid" -Komponente. Wenn einige der Drähte abgebrochen sind, versuchen Sie, sie ein wenig zu entwirren, um Zugang zu erhalten, wir benötigen zwei Spulenpaare. Wenn Sie also ein oder zwei Drähte verlieren, ist nicht unbedingt alles verloren.

Schritt 4: Erarbeiten Sie die Verkabelung

Wir müssen nun zwei Sätze von Drähten (zwei Spulen) finden und sie richtig anschließen. Ich bin mir nicht sicher, ob andere Geräte anders verpackt oder verkabelt werden, ich habe 3 demontiert und die Art und Weise, wie sie angeschlossen werden, scheint sich zu unterscheiden, also seien Sie bereit, an den Anschlüssen ein wenig zu basteln. Im Allgemeinen scheinen die Spulen entweder sechs, drei oder vier Drähte zu sein, normalerweise werden diese wie in den Bildern gezeigt angeschlossen.

Bei einer Art von Konfiguration ist jede Spule mit ihren Nachbarn verbunden (nennen wir sie die Ringkonfiguration), wie in Bild 1 dargestellt. Eine andere Art von Konfiguration hat keine Verbindungen zwischen ihren Spulen (nennen wir dies eine disjunkte Konfiguration), wie in Bild 2 dargestellt. Noch eine andere Konfiguration hat einen gemeinsamen Masse- oder High-Pin (nennen wir ihn die gemeinsame Konfiguration), wie in Bild 3 dargestellt. In jedem dieser Fälle ist es einfach herauszufinden, welche Konfiguration Sie haben, nehmen Sie einfach Ihr Ohmmeter und einen Bleistift und Papier. Beschriften Sie jeden Draht und testen Sie den Widerstand zwischen jedem. Wenn der Widerstand unermesslich hoch ist, ziehen Sie keine Verbindung. Wenn der Widerstand sehr niedrig ist, können wir sagen, dass die beiden Punkte wahrscheinlich durch eine Spule verbunden sind. Wenn er etwas höher ist, messen wir wahrscheinlich zwei oder mehr Spulen. Sobald Sie die Verbindungen herausgezogen haben, haben Sie ein Bild, das den Bildern eins, zwei oder drei ähnelt. Ringkonfiguration (Abb.1) Die Ringkonfiguration findet sich häufig bei Gleichstrommotoren und etwas seltener bei Pancake-Motoren. Es ist typisiert, dass es drei Spulen hat, von denen jede mit ihren Nachbarn verbunden ist. Alle drei Spulen sind in die gleiche Richtung gewickelt. Bei Gleichstrommotoren ist es üblich, dass die Spule aus einem einzigen Draht gewickelt wird. Normalerweise haben Statoren und Rotoren mit Ringkonfiguration 3 Drähte. Unzusammenhängende Konfiguration (Abb. 2) Die unzusammenhängende Konfiguration ist (nach meiner Erfahrung) bei Pfannkuchenmotoren üblich und bei vielen anderen Anwendungen nicht. Jede Spule hat zwei Drähte, die nur mit der Montageplatte verbunden sind. Sie können normalerweise schnell identifiziert werden, da sie typischerweise 6 Drähte haben. Um sicher zu gehen, lohnt es sich, mit einem Ohmmeter zu überprüfen. Übliche Konfiguration (Abb. 3) Diese Konfiguration findet sich häufig bei Pancake-Motoren und Computerlüftermotoren. Jede Spule hat eine Seite mit einem gemeinsamen Draht (an dem auch alle anderen Spulen angeschlossen sind) und die andere Seite ist mit der Platine und sonst nichts verbunden. Die Anzahl der Drähte in einer gemeinsamen Konfiguration beträgt normalerweise 3 oder mehr, aber sie können leicht identifiziert werden, da ein Draht eindeutig mit einer Reihe anderer Drähte verbunden ist, die normalerweise miteinander verdrillt sind. Nachdem Sie nun den Typ Ihres Motors identifiziert haben, springen Sie bitte zum entsprechenden Abschnitt. Bitte beachten Sie, dass verschiedenfarbige Spulen und Drähte in den Diagrammen nur der besseren Orientierung dienen.

Schritt 5: Ringkonfiguration

Ringkonfigurationen werden normalerweise in bürstenbehafteten Gleichstrommotoren und Pancake-Schrittmotoren verwendet, die in Diskettenlaufwerken zu finden sind. Sie sind entweder daran zu erkennen, dass sie typischerweise drei Drähte aufweisen, oder daran, dass jeder der verbundenen Drähte für alle Drähte durch einen Spulenabstand mit zwei benachbarten Drähten verbunden ist.

Diese Konfiguration ist einfach zu handhaben. Wir beginnen mit einer effektiven großen Spule mit drei Mittelabgriffen (Abb. 1). In müssen wir eine einzelne Unterbrechung in der "Schleife" machen, um zwei "End" -Drähte und einen Hahn in der Mitte zu erhalten. Dies muss getan werden, da sonst die dritte Spule (in diesem Beispiel blau) den Betrieb der Spule stört und sie am Schwingen hindert. Wenn Sie sehen möchten, was wir elektrisch machen, klicken Sie sich bitte nacheinander durch die Bilder eins, zwei, drei und vier. Die Bilder zwei, drei und vier sind elektrisch gleichwertig, zeigen jedoch das Entfernen der blauen Wicklung. DC-Motoren Bei DC-Motorwicklungen ist es üblich, für alle drei Spulen ein einziges Stück Draht um den Rotor herum zu verwenden. Was wir tun wollen, ist ein einzelnes "In" oder "Out" vom Kontaktpad zu trennen (Abb. 2). Wenn Sie möchten, können Sie diese eine Drahtlänge vom Rotor lösen. Wenn Sie das andere Ende Ihres abgewickelten Drahtes erreichen, wird er mit dem nächsten Pad verschweißt, Sie müssen den Draht nur vor der Lötstelle abschneiden. Dadurch sollten Sie eine Kabellänge vollständig vom Rotor getrennt haben, die Sie wiederverwenden können, und einen Raum, der möglicherweise groß genug zwischen den Magnetstapeln ist, um Ihren Transistor einzusetzen (der Joule-Dieb in Bild fünf verwendet diesen Trick). Die beiden Pads, an denen Sie das "blaue" Kabel getrennt haben, sind die beiden "End" -Kabel. Das eine Pad, bei dem die Drähte nicht gelöst wurden, ist daher der Mittelabgriff. Um zu verfolgen, welcher Draht welcher ist, springen Sie zum Schritt "Zeit zum Testen". Pancake-Motoren Bei einem Pancake-Motor mit Ringkonfiguration müssen wir nur eine einzige Pause machen. Jedes der drei freigelegten Drahtstücke besteht aus zwei zusammengelöteten Drähten. Wählen Sie einen aus und unterbrechen Sie die Verbindung (Abb. 2) zwischen den beiden Drähten. Sie möchten wahrscheinlich die Wicklungen auf dem Stator belassen, weil es so besser aussieht, auch die Drähte miteinander verwoben sind und Sie (beim Versuch, die redundante Spule abzuwickeln) riskieren, die Funktionsspulen zu beschädigen. Wählen Sie eine Seite der Unterbrechung aus, die Sie gerade gemacht haben (in Abb. 2 habe ich die grüne Seite gewählt) - dies ist ein "End" -Draht.. Unter erneuter Bezugnahme auf Abb. 2 können wir sehen, dass die "blaue" Drahtseite des Schnitts nicht benötigt wird und daher abgeklebt werden kann. Wir müssen nun wissen, welcher der beiden verbleibenden Anschlüsse der Enddraht und welcher der Mittelabgriff ist. Beachten Sie, dass Sie die Position auf der Spule nicht erkennen können. Verwenden Sie am besten ein Ohmmeter und überprüfen Sie den Widerstand zwischen jedem Anschluss und dem "grünen" Endpunkt. Im Beispiel farbig (Abb. 3) ist Grün/Gelb der halbe Widerstand von Grün/Rot - Gelb ist also der Mittelabgriff. Anders ausgedrückt, der Widerstand zwischen Ihrem Endpunkt und dem anderen Endpunkt beträgt X und der Widerstand zum Mittelabgriff beträgt ein halbes X. Um zu verfolgen, welcher Draht welcher ist, springen Sie zum Schritt "Zeit zum Testen".

Schritt 6: Unzusammenhängende Konfiguration

Unzusammenhängende Konfigurationen sind wahrscheinlich die schwierigsten Konfigurationen, da Sie die Wicklungsrichtungen beibehalten müssen. Normalerweise hat diese Konfiguration 6 Drähte (drei Spulen), obwohl es mehr Spulen geben könnte. Für unsere Zwecke benötigen wir zwei Spulen.

Die erste Aufgabe besteht darin, zwei Spulen und die vier daran angeschlossenen Drähte zu identifizieren. Das ist ganz einfach, nehmen Sie mit Ihrem Ohmmeter einen beliebigen Draht und messen Sie seinen Widerstand zu jedem anderen Draht. Es sollte nur mit einem anderen Kabel verbunden werden. Gut, du hast dein erstes Paar. Wählen Sie nun einen anderen Draht aus den beiden, den Sie bereits identifiziert haben, und wiederholen Sie den Vorgang. Wir haben jetzt vier Drähte, die mit zwei separaten Spulen verbunden sind. Kleben Sie alle anderen Drähte fest, wir brauchen sie nicht. Als nächstes markieren Sie einen der vier Drähte mit einem Klebeetikett als "Start 1". Schauen Sie sich die Richtung an, in der der andere Draht für diese Spule ("Ende 1") gewickelt ist (geht er im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn?). Auf der zweiten Spule nehmen Sie den Draht, der sich in die gleiche Richtung wickelt ("Start 2"). Verbinden Sie "Ende 1" und "Start 2" (Abb. 3). Die soeben erstellte Verbindung ist der "Mittelpunkt", wie in Abb. 3. Die anderen beiden Drähte Start 1 und Ende 2 sind beide Enden der Spule. Alle anderen Drähte als die vier sind überflüssig und Sie sollten sie möglicherweise mit Klebeband aus dem Weg räumen, um Verwirrung zu vermeiden. Ich empfehle dringend, Klebeetiketten zu verwenden, um zu verfolgen, welcher Draht welcher ist. Experimentieren Sie auch mit der Schaltung und testen Sie sie, bevor Sie sie festkleben. Wenn es nicht funktioniert, ärgern Sie sich nicht; Sie sind vielleicht verwirrt und haben das falsche Kabel angeschlossen, gehen Sie einfach Ihre Schritte zurück und versuchen Sie es erneut. Um zu verfolgen, welcher Draht welcher ist, springen Sie zum Schritt "Zeit zum Testen".

Schritt 7: Allgemeine Konfiguration

Die Konfiguration, die ich mit Abstand am häufigsten sehe, ist die Konfiguration "Common" (Abb. 1). Ich nenne es gemeinsame Konfiguration, weil jede Spule ein Ende frei hat und das andere mit einem gemeinsamen Draht verbunden ist (an den auch alle anderen Spulen angeschlossen sind). Diese Konfiguration ist bei weitem die am einfachsten zu verwendende Konfiguration. Es ist keine zusätzliche Arbeit erforderlich, wir müssen nur herausfinden, welcher Draht welcher ist. Es wird einen Draht geben, der bei näherer Betrachtung aus vielen zusammengelöteten Drähten besteht. Dies ist der Mittelhahn. Wählen Sie zwei andere Drähte. Sie haben jetzt Ihre beiden "Enden". In Abbildung 2 ignorieren wir einfach die "rote" Spule, Sie können mehr oder keine ignorieren - die Anzahl der Spulen in einer "gewöhnlichen" Konfiguration variiert, ich habe zwei und drei Spulen gesehen, aber ich sehe keinen Grund, warum dies nicht möglich ist sei mehr. Das ist alles, was Sie für diesen Schritt tun müssen. Um also den Überblick zu behalten, welcher Draht welcher ist, springen Sie zum Schritt "Zeit zum Testen".

Schritt 8: Zeit zum Testen

Jetzt ist es an der Zeit, Ihre Spule zu testen. Verwenden Sie den folgenden Schaltplan, um mit Ihrer Spule einen Joule-Dieb zu erstellen. Ich werde hier kurz behandeln, wie Sie den Induktor (Ihren gespülten Motorteil) anschließen, wenn Sie weitere Anweisungen benötigen, beziehen Sie sich bitte auf das Joule-Dieb Instructable. Denken Sie daran, dass Sie den Abschnitt mit dem Handaufzug des Toroids überspringen können.

Sehen Sie sich zunächst den unten stehenden Schaltplan an. Der "Mittelabgriff" unseres Stators ist mit dem + Ende der Batterie verbunden. Die beiden verbleibenden Enden sind mit dem Kollektor und der Basis (über einen Widerstand) Ihres Transistors verbunden. Für den Widerstand empfehle ich einen variablen Widerstand mit einem Bereich von etwa 0 Ohm bis 5 kOhm, obwohl ich noch nie einen Widerstand größer als 1 kOhm in einer Joule-Dieb-Schaltung verwenden musste. Der Emitter wird direkt an die negative Seite der Batterie angeschlossen. Schließlich wird eine LED über den Transistor geschaltet; positiver Schenkel am Kollektor und negativer Schenkel am Emitter. Ich würde dringend empfehlen, zuerst eine Joule-Dieb-Schaltung mit einem normal gewickelten Induktor zu bestücken und zu testen. Nachdem Sie wissen, dass Ihre Schaltung funktioniert, wird es viel einfacher, Probleme zu diagnostizieren. Häufige Probleme Die Schaltung funktioniert mit einem normalen Induktor, aber nicht mit meinem gespülten Stator / Rotor. -Haben Sie den Stator richtig angeschlossen? (zeigen die Wicklungen in die richtige Richtung? Merken Sie sich diese Richtung, d. h. links / rechts ist wichtig). -Haben Sie versucht, den Widerstand zu variieren? Ihr Wert sollte zwischen 300 und 3000 Ohm liegen. -Haben Sie eine LED mit niedrigerer Leistung ausprobiert (rot sind die niedrigsten)? -Haben sich irgendwelche der zerbrechlichen Verbindungen an Ihrem Stator/Rotor gelöst? Die Schaltung leuchtet nur rote und orangefarbene LEDs (Der Joule-Dieb erhöht die Spannung nicht so stark wie er sollte, das bedeutet, dass nur Niederspannungs-LEDs (normalerweise rote) bei der verfügbaren Spannung aufleuchten können) -Haben Sie die Menge variiert? Widerstand am (variablen) Widerstand? -Hat die Batterie den größten Teil ihrer Ladung verloren? Wenn ja, versuchen Sie es mit einem neuen. - Es kann sein, dass die Induktivität in dieser Schaltung die Spannung nicht mehr stufen kann, haben Sie es mit einer normalen Induktivität versucht?

Schritt 9: Kreatives Gedeihen

Nun, da wir die Schaltung fertig haben, hier ein Hinweis zur Ästhetik: Plattenlaufwerke Wenn Sie Ihren Stator von einem CD / DVD / Diskettenlaufwerk erhalten haben, ist es wahrscheinlich der flache "Pfannkuchen" -Typ. Wenn dies der Fall ist, erzeugen eine oder zwei rot/gelb/gelbe LEDs, die die Spule beleuchten (wie unten gezeigt), einen schönen Effekt, der an die Sonne mit austretenden Strahlen erinnert. Computergehäuselüfter Computergehäuselüfter sind etwas kompakter und sehen nicht sehr sonnenähnlich aus, wenn sie beleuchtet sind. Sie haben jedoch ein Loch in der Mitte, in das eine kleine LED ziemlich gut passt, was ein eher Iron Man Arche-Reaktor-ähnliches Aussehen verleiht. Da sich das Loch normalerweise in einer vertieften Scheibe befindet, könnte ein Klecks Heißkleber das LED-Licht für ein eher Mini-Fusionsreaktor-Feeling streuen: PToy DC-Motoren Spielzeug-DC-Motoren sind (optisch) ein ganz anderes Tier. Sie sehen unbeleuchtet gut aus und der Versuch, sie zu beleuchten, ist aufgrund ihrer Form oft sehr schwierig. Vielleicht möchten Sie Ihre LEDs nach außen richten, anstatt zu versuchen, sie zu beleuchten, da der Effekt nicht so gut ist wie die Statorbeleuchtung mit "Pfannkuchen". Und schließlich funktionieren diese alle gut als Halskettenanhänger, Sie haben es nur mit 1,5 bis 3 zu tun Volt, also ist die Sicherheit nicht wirklich ein Problem, vorausgesetzt, Sie sind mit scharfen Kanten und spitzen Gegenständen vernünftig. Bei den Sonnenuhren habe ich die Batterie auf den Anhänger gelegt, aber eine gute Idee ist es, den Batteriehalter auf zwei Drähte zu legen, die als Halskettenschlaufe verwendet werden. Die Batterie hinter dem Hals des Benutzers gleicht den Anhänger aus. Wichtig: immer richtig abschirmen die Batterie, manchmal platzen sie und sprühen Säure, was SCHLECHT ist! Auch keine scharfen Kanten! Setzen Sie auch eine Schwachstelle in die Drahtschlaufe / Schnur der Halskette, wenn Sie Ihre Halskette an etwas hängen lassen möchten, dass die Schnur reißt, nicht an Ihrem Hals! Spielen Sie nett…Wirklich Endlich Einige weitere Ideen; -Verwenden Sie UV-LEDs und fluoreszierende Pigmente, um das Design wirklich lebendig zu machen. Denken Sie daran, dass wasserlösliche Stoffe abfärben können! -Verwenden Sie Teile der Platine, um das Design weiter zu dekorieren. Denken Sie daran, keine scharfen Kanten! - Fügen Sie einen Ein / Aus-Schalter hinzu - Verwenden Sie eine effizientere Version der Joule-Dieb-Schaltung Endlich Endlich Wenn Sie diese Anweisungen befolgen und etwas Cooles machen, posten Sie bitte Bilder in den Kommentaren die freigelegten Spulen mit einer dünnen Schicht PVA-Kleber. Dies hilft zu verhindern, dass sich der Draht verheddert und Ihr Joule-Dieb zerbricht. Nach meiner Erfahrung scheint dies jedoch das hohe Heulen zu verstärken, das man manchmal von Joule-Dieben hier kann … Ich vermute, es hat etwas mit der Erhöhung der Kapazität in der Spule mit dem vom Klebstoff zurückgehaltenen Wasser oder ähnlichem zu tun. Achten Sie darauf, keinen Klebstoff auf freiliegende Lötstellen, insbesondere auf die Basis des Transistors, aufzutragen, da der Klebstoff leicht leitfähig ist. Dies kann den Stromkreis stören und zum Schmollen bringen (dh nicht funktionieren).