Cum funcționează un motor pas cu pas? Cum să porniți un motor pas cu pas fără electronică Motor pas cu pas de casă.

Pentru funcționarea oricărui dispozitiv electric, este necesar un mecanism special de acționare. Un motor pas cu pas este un astfel de dispozitiv. Există o mare selecție astăzi diverse motoare electrice, împărțit la tip și la schema driverului, care este controlată de controler.

Ce este un motor pas cu pas?

Un motor pas cu pas este un sincron dispozitiv electromecanic, care transmite un semnal de control la mișcarea mecanică a rotorului. Rotirea are loc în trepte fixate într-o anumită poziție.

Cum funcționează motorul pas cu pas

Când tensiunea este aplicată bornelor, periile motorului electric pornesc și încep să se rotească continuu. Motor la ralanti are o proprietate specială, este transformarea impulsurilor dreptunghiulare intrate într-o poziție prestabilită a arborelui de acționare aplicat.

Arborele se mișcă sub unghi fix cu fiecare impuls. Dacă în jurul piesei centrale de fier dințate se află mai mulți electro-magneți dințate, atunci dispozitivele cu o astfel de cutie de viteze sunt destul de eficiente. Microcontrolerul energizează electromagnetii. Un electromagnet cu un singur angrenaj sub influența energiei atrage dinții roții dințate la suprafața sa, astfel arborele motorului face o cotitură. Când dinții sunt aliniați cu electromagnetul, aceștia se deplasează ușor spre piesa magnetică adiacentă.

La unelte a început să se rotească și să se alinieze cu roata anterioară, primul electromagnet este oprit și următorul este pornit. Apoi întregul proces se repetă de câte ori este necesar. Această rotație se numește pitch constant. Prin numărarea numărului de trepte la rotația completă a motorului, se determină viteza de rotație a acestuia.

Modele cu motor pas cu pas

Conform designului rotorului, motoarele pas cu pas sunt împărțite în trei tipuri: reactiv, cu magnet permanent și hibrid.

1. Motoarele sincrone de reticență sunt rareori folosite astăzi. Sunt utilizate atunci când este nevoie de un moment mic și un unghi de rotație a treptelor este prea mare. Rotorul este fabricat din material magnetic moale cu poli diferiți, are un unghi mare de pas, în absența curentului, nu există un cuplu de reținere. Acesta este cel mai simplu și mai ieftin motor. Statorul are șase poli și trei faze, în timp ce rotorul are patru poli. În acest caz, pasul dispozitivului este de 30 de grade. Câmpul magnetic rotativ este creat prin pornirea secvențială a fazelor statorului. Rotorul se rotește cu un pas cu un unghi mai mic decât unghiul statorului, acest lucru se datorează numărului mai mic de poli.
2. Motor cu magnet permanent constă dintr-un rotor cu magnet permanent și un stator bifazat. Spre deosebire de dispozitivele reactive, în motoarele cu magnet permanent, după eliminarea semnalului de comandă, rotorul este fix. Acest lucru se datorează cuplurilor mari. Deoarece procesul de fabricație a rotorului este însoțit de mari dificultăți tehnologice (un număr mare de poli + magneți permanenți), se obține un pas unghiular mare de până la 90 de grade. Acesta este singurul lor dezavantaj. Când lucrați cu un circuit de comandă unipolar, înfășurările din centru pot fi lovite. Înfășurările fără filet central sunt alimentate printr-un circuit de control bipolar. Pe baza acestui lucru, dispozitivul cu motor pas cu pas este împărțit în două tipuri în funcție de tipul de înfășurări, unipolar și bipolar.

Unipolar. Puteți schimba locația polilor magnetici fără a schimba direcția curentului. Este suficient să porniți fiecare fază a înfășurării separat. Dispozitivul constă dintr-o înfășurare pe fază, cu o apăsare situată în centru.

Bipolar . Astfel de motoare au o înfășurare pe fază, nu există un terminal comun, dar există două pe fază. Datorită acestui fapt, dispozitivele bipolare sunt mai puternice decât cele unipolare. Pentru a modifica polaritățile magnetice ale polilor, se schimbă direcția curentului în înfășurare.

Motor hibrid

Pentru a reduce unghiul pasului, a motor pas cu pas hibrid... În designul său, încorporează cele mai bune proprietăți ale motorului cu magnet permanent și motorului cu reacție. Rotorul este prezentat sub forma unui magnet cilindric magnetizat de-a lungul axei longitudinale. Statorul este format din două sau patru faze, care sunt plasate între perechi de poli pronunțați.

Cum să porniți un motor pas cu pas, controlul acestuia

Munca de conectare iar controlul motorului pas cu pas va depinde de modul în care doriți să porniți dispozitivul și de câte fire există pe unitate. Motoarele pas cu pas pot avea de la 4 la 8 fire, astfel încât un anumit circuit este utilizat pentru a le conecta.

• Cu patru fire. Fiecare înfășurare de fază are două fire. Pentru a conecta driverul pas cu pas, trebuie să găsiți fire asociate cu o conexiune continuă între ele. Acest motor este utilizat numai cu un dispozitiv bipolar.
• Cu cinci fire. Terminalele centrale ale motorului sunt combinate intern într-un cablu solid și aduse la un singur fir. Este imposibil să separați înfășurările unele de altele, deoarece vor apărea multe pauze. Puteți ieși din situație dacă stabiliți unde este centrul firului și încercați să îl conectați la alți conductori. Acesta este cel mai eficient și mai sigur mod. Apoi dispozitivul este conectat și testat pentru funcționare.
• Cu șase fire. Fiecare înfășurare are mai multe fire și o priză centrală. Un dispozitiv de măsurare este utilizat pentru a separa firul. Motorul poate fi conectat la dispozitive unipolare și bipolare. Când este conectat la un dispozitiv unipolar, sunt utilizate toate firele. Pentru un dispozitiv bipolar, un capăt al firului și un robinet central al fiecărei înfășurări.

Un controler este necesar pentru a controla motorul pas cu pas. Controlerul este un circuit care alimentează tensiunea uneia dintre bobinele statorului. Controlerul este realizat pe baza unui circuit integrat de tip ULN 2003, care include un set de taste compozite. Fiecare comutator are diode de protecție la ieșire, care permit conectarea sarcinilor inductive fără a necesita o protecție suplimentară.

Cum funcționează un motor pas cu pas?

Dispozitivul poate funcționa în trei moduri:

• Mod de microstepping. Dispozitivele de microstepping sunt cele mai noi dezvoltări de la mai mulți producători și sunt utilizate în principal în microelectronică sau transportoare industriale. Un cip special creează o astfel de tensiune încât arborele devine în poziția de o sutime de pas, de exemplu, se produc 20 de mii de mișcări la 1 rotație. Șoferul poate crea peste 50 de mii de cicluri de tensiune de control pe rotație.
• Mod jumătate. Datorită nivelului redus de vibrații în modul jumătate de pas, astfel de dispozitive sunt adesea utilizate în industrie. După activarea unei faze, aceasta îngheață în această poziție până se aprinde următoarea fază. Se dovedește o poziție intermediară și doi poli acționează simultan asupra dintelui. Când prima fază este oprită, rotorul se deplasează înainte cu o jumătate de pas.
• Mod complet. Tensiunea de control este transmisă pe rând prin toate fazele și se obține un pas complet (200 de mișcări pe rotație).

Specificații motor pas cu pas

În domeniul ingineriei electrice și mecanice, un motor pas cu pas este considerat un dispozitiv complex care include multe capacități mecanice și electrice. În practică, se aplică următoarele caracteristici tehnice:

1. Curent nominal și tensiune. Curentul maxim admis este specificat în datele mecanice ale motorului. Curentul nominal este principalul parametru electric la care motorul poate funcționa atât timp cât este necesar. Tensiunea nominală este rar indicată, este calculată conform legii lui Ohm. Arată tensiunea maximă constantă pe înfășurarea motorului atunci când este în modul static.
2. Rezistența la fază. Parametrul arată ce tensiune maximă poate fi aplicată înfășurării de fază.
3. Inductanță de fază. Cât de repede va crește curentul în înfășurare este indicat de acest parametru. Pentru ca curentul să crească mai repede la comutarea fazelor la frecvențe înalte, tensiunea trebuie făcută mai mult.
4. Numărul de pași completi într-o revoluție. Parametrul arată cât de precis este motorul electric, netezimea și capacitatea admisibilă a acestuia.
5. Cuplu. Datele mecanice arată viteza, care depinde de cuplu. Parametrul indică timpul maxim de rotație al motorului electric.
6. Faza de menținere. Această fază arată cuplul la oprirea dispozitivului. Cele două faze ale dispozitivului trebuie alimentate cu curent nominal.
7. Un moment de stupoare. În absența tensiunii de alimentare, este necesar ca arborele motorului să poată fi rotit.
8. Timpul energiei rotorului. Indică cât de repede accelerează motorul. Cu cât indicatorul este mai mic, cu atât este mai mare viteza de accelerație.
9. Tensiunea de avarie. Parametrul se referă la secțiunea de siguranță electrică și arată cea mai mică tensiune care trece prin izolația dintre carcasă și înfășurările dispozitivului.

În acest articol voi descrie întregul ciclu de fabricație a unui driver de motor pas cu pas pentru experimente. Aceasta nu este versiunea finală, este concepută pentru a controla un motor electric și este necesară doar pentru lucrări de cercetare, circuitul final al driverului motorului pas cu pas va fi prezentat într-un articol separat.

Pentru a realiza un controler de motor pas cu pas, este necesar să înțelegem principiul de funcționare al mașinilor electrice pas cu pas și cum diferă de alte tipuri de motoare electrice. Și există o mare varietate de mașini electrice: curent continuu, curent alternativ. Motoarele de curent alternativ sunt împărțite în sincrone și asincrone. Nu voi descrie fiecare tip de motoare electrice deoarece este dincolo de scopul acestui articol, voi spune doar că fiecare tip de motor are propriile sale avantaje și dezavantaje. Ce este un motor pas cu pas și cum să îl controlați?

Un motor pas cu pas este un motor electric sincron fără perii cu înfășurări multiple (de obicei patru) în care se aplică un curent la unul dintre înfășurările statorului, determinând blocarea rotorului. Activarea secvențială a înfășurărilor motorului determină mișcări unghiulare discrete (trepte) ale rotorului. O diagramă schematică a unui motor pas cu pas oferă o idee despre structura sa.

Ca taste de alimentare, le-am folosittranzistori IRF634B tensiune maximă sursă-scurgere 250V, curent de scurgere 8.1A, acest lucru este mai mult decât suficient pentru cazul meu.Cu circuitul mai mult sau mai puțin sortat, vom desena o placă de circuite imprimate. Am atras editorul Windows încorporat Paint, voi spune că nu este cea mai bună idee, data viitoare voi folosi un editor PCB specializat și simplu. Mai jos este un desen al plăcii de circuite imprimate finite.

Apoi, imprimăm această imagine într-o imagine oglindă pe hârtie folosind o imprimantă laser. Cel mai bine este să maximizați luminozitatea imprimării și trebuie să utilizați hârtie lucioasă, nu hârtie obișnuită de birou, o vor face revistele obișnuite lucioase. Luăm o foaie și imprimăm peste imaginea existentă. Apoi, aplicăm imaginea rezultată pe o bucată pre-pregătită de fibră de sticlă îmbrăcată în folie și o călcăm bine cu un fier de călcat timp de 20 de minute. Fierul de călcat trebuie încălzit la temperatura maximă.
Cum se pregătește textolitul? În primul rând, trebuie tăiat la dimensiunea imaginii plăcii cu circuite imprimate (folosind foarfece pentru metal sau ferăstrău pentru metal) și, în al doilea rând, șlefuiți marginile cu șmirghel fin, astfel încât să nu rămână bavuri. De asemenea, este necesar să șlefuiți suprafața foliei, să îndepărtați oxizii, folia va dobândi o nuanță chiar roșiatică. Apoi, suprafața tratată cu hârtie de șlefuit trebuie ștearsă cu un tampon de bumbac înmuiat în solvent (folosiți solventul 646, putează mai puțin).
După încălzire cu un fier de călcat, tonerul din hârtie este copt pe suprafața fibrei de sticlă îmbrăcată în folie sub forma unei imagini a pistelor de contact. După această operație, placa cu hârtie trebuie răcită la temperatura camerei și introdusă într-o baie de apă timp de aproximativ 30 de minute. În acest timp, hârtia va deveni moale și trebuie să o rotiți cu atenție cu vârful degetelor de pe suprafața PCB-ului. Chiar și urmele negre sub formă de urme de contact vor rămâne la suprafață. Dacă nu ați reușit să transferați imaginea de pe hârtie și aveți defecte, atunci ar trebui să spălați tonerul de pe suprafața PCB cu un solvent și să o repetați din nou. Am făcut-o bine prima dată.
După obținerea unei imagini de înaltă calitate a pistelor, este necesar să extragem excesul de cupru, pentru aceasta avem nevoie de o soluție de gravare pe care o vom pregăti singuri. Anterior, pentru gravarea plăcilor cu circuite imprimate, am folosit sulfat de cupru și sare de masă obișnuită într-un raport de 0,5 litri de apă fierbinte, câte 2 linguri fiecare cu o lamă de sulfat de cupru și sare de masă. Toate acestea au fost bine amestecate în apă și soluția este gata. Dar de data aceasta am încercat o rețetă diferită, foarte ieftină și accesibilă.
Metoda recomandată de preparare a soluției de decapare:
În 100 ml de farmacie se dizolvă 3% apă oxigenată, 30 g de acid citric și 2 lingurițe de clorură de sodiu. Această soluție ar trebui să fie suficientă pentru gravarea unei suprafețe de 100 cm2. Sare atunci când pregătiți soluția, nu puteți regreta. Deoarece joacă rolul unui catalizator și practic nu este consumat în procesul de gravare.
După pregătirea soluției, placa cu circuite imprimate trebuie să fie coborâtă într-un recipient cu soluția și să respecte procesul de gravare, principalul lucru aici nu este supraexpunerea. Soluția va mânca suprafața de cupru neacoperită cu toner, de îndată ce se întâmplă acest lucru, placa trebuie îndepărtată și spălată cu apă rece, apoi trebuie uscată și tonerul îndepărtat de pe suprafața pistelor cu un tampon de bumbac și solvent. Dacă placa dvs. are găuri pentru atașarea componentelor radio sau a elementelor de fixare, este timpul să le găuriți. Am omis această operațiune datorită faptului că acesta este doar un driver de motor pas cu pas conceput să stăpânească noi tehnologii pentru mine.
Trecem la cosirea pistelor. Acest lucru trebuie făcut pentru a vă ușura munca la lipire. Obișnuiam să jucăm cu lipire și colofoniu, dar voi spune că acesta este modul „murdar”. Există o mulțime de fum și zgură de colofoniu pe tablă, care va trebui spălată cu un solvent. Am folosit o altă metodă, stanierea cu glicerină. Glicerina se vinde în farmacii și costă un ban. Suprafața plăcii trebuie ștearsă cu un tampon de bumbac înmuiat în glicerină și aplicat cu lipit cu un fier de lipit cu lovituri precise. Suprafața pistelor este acoperită cu un strat subțire de lipit și rămâne curată; glicerina în exces poate fi îndepărtată cu un tampon de bumbac sau placa poate fi spălată în apă și săpun. Din păcate, nu am o fotografie a rezultatului obținut după cosire, dar calitatea rezultată este impresionantă.
Apoi, trebuie să lipiți toate componentele radio pe placa, am folosit o pensetă pentru a lipi componentele SMD. Am folosit glicerina ca flux. S-a dovedit foarte îngrijit.
Rezultatul este evident. Desigur, după fabricație, placa a arătat mai bine, în fotografie este deja după numeroase experimente (pentru aceasta a fost creată).

Acest program de control face o revoluție completă a arborelui motorului pas cu pas, după o pauză de o secundă, se repetă la nesfârșit. Puteți experimenta viteza de rotație, direcția de rotație și unghiurile de virare.

Înțelegi chiar ce scrii? Sau scrieți pentru a sprijini o persoană în eforturile sale și acesta, după ce a cheltuit bani pe componente pentru sistemul său, a ajuns la un lucru absolut inoperant? Răspundeți: „Motorul, ca generator se va potrivi” - da, o va face, dar de unde ați luat 1.1-1.5A? La ce tensiune? La ce viteză de rotație a rotorului? Apoi scrieți: „Standardul de putere al benzii de 1m, cum ar fi, 5W ...” - aici nu există un standard de putere, iar benzile sunt de aproximativ 5W și aproximativ 14W și aproximativ 7W pe metru etc., și acesta este un răspândire mare. Continuăm: „Întrucât ați terminat atât de mult, ar putea fi suficient să încărcați bateria” - asta, în general, ce înseamnă? Faptul că, cu cât schema este mai complexă, mai sofisticată și mai complicată, cu atât este mai mare rentabilitatea și eficiența acesteia? Prostii complete. Pentru a încărca o baterie de 12V pentru motociclete, aveți nevoie de aproximativ 14-15V la un curent de aproximativ 0,6-0,7A (pentru o capacitate de aproximativ 7A / h). Sunteți sigur că sistemul este capabil să producă astfel de parametri pentru o lungă perioadă de timp? La urma urmei, pentru a încărca o baterie de motocicletă descărcată, 2-3 ore nu sunt suficiente. De asemenea, credeți că puteți încărca de la 18V? Da, puteți, dar electrolitul va fierbe într-o săptămână, dacă nu mai devreme, iar plăcile se vor stropi. Recomandare bună! Acestea sunt nepretențioase la încărcare - asta nu înseamnă că pot fi încărcate cu orice tensiune. Apoi scrii: „Va fi foarte grozav, pentru că am uitat brusc să sting lumina și bateria s-a așezat chiar înainte să aibă timp să se reîncarce” - spuneți ca și cum bateria s-ar încărca numai în timpul zilei)))) o turbină eoliană, nu o baterie solară. Cu un sistem funcțional corespunzător, cu vânt constant, bateria nu trebuie descărcată deloc, chiar dacă ați uitat să opriți lumina. Dar ideea fotocelulei în sine este bună din punct de vedere al automatizării. Mai departe: banda LED va funcționa probabil, după cum spui, și la 30 de volți, totuși, cât timp? Rezistențele limitează curentul, da, dar va crește proporțional cu creșterea tensiunii și nu va rămâne constantă! Diodele chiar nu le place să depășească curentul de funcționare. Deci, rezultatul este cunoscut: supraîncălzirea diodelor și, ca rezultat, o scădere bruscă a duratei de viață sau eșecul lor este extrem de rapid. Apoi scrieți: „De asemenea, capacitatea nu este critică, adăugați încă 1 condensator de film pentru 1 microfarad” - pentru ce? Este un filtru de zgomot? De ce atunci 1mkF? Și de ce există deloc un filtru? Și, dacă nu un filtru, ci un element de netezire a pulsațiilor, atunci capacitatea sa este esențială! Capacitatea este de fapt parametrul principal al unui condensator. Și 1μF este un spațiu gol pentru un sistem descris de o persoană, nu va netezi nimic. Chiar și 1000uF, pe care autorul întrebărilor a vrut să le stabilească, este foarte puțin pentru ideea sa. Aș înțelege dacă ar fi 5000-7000 sau chiar 10000 μF, sau chiar mai mult. La final, persoana întreabă dacă bateria motocicletei este suficientă pentru ca banda să strălucească toată noaptea și tu răspunzi că, desigur, este suficient. Ai studiat fizica la școală? Sau mai studiezi? A fost presupunerea ta cu degetul pe cer sau cel puțin un calcul elementar? Să estimăm foarte aproximativ: o persoană a scris că vrea să instaleze 10-15m de bandă. Chiar dacă luăm valorile minime, adică 10m de bandă cu o putere de 5W / m, apoi prin calcule simple obținem 50W de putere. Împărțind puterea benzii la tensiunea bateriei (aproximativ 12,8V), obținem curentul: 50 / 12,8 = 3,9A. Capacitatea unei baterii convenționale pentru motociclete este aproximativ egală cu 7A / h. Acea. puteți estima cât timp va funcționa banda de la o baterie complet încărcată: 7 / 3,9 = 1,79 h = 1 h 47 min., adică aproape două ore. Nu este toată noaptea. În plus, se iau în considerare parametrii minimi și, dacă lungimea benzii sau / și puterea acesteia sunt mai mari, timpul de funcționare de la baterie va scădea proporțional. Ceva de genul.
Nu aș scrie toate acestea, dar adevărul este că o bandă costă bani, o baterie și un releu foto ... Și aceștia sunt mulți bani, iar oamenii care au primit aprobare și sprijin pentru ideea lor în comentariile persoanele care nu înțeleg esența și nuanțele procesului, vor alerga fericit la magazin, vor cheltui bani pe componente și, în final, vor primi un sistem care este inoperabil în principiu, inițial. Nu este nevoie să dai sfaturi fără să înțelegi problema!

Mi-a venit în minte o idee simplă, evidentă, dar strălucitoare. La urma urmei, dacă avem în vedere că un motor pas cu pas nu este doar un motor care asigură funcționarea mecanică a unor dispozitive complet diferite (de la imprimante, scanere și alte echipamente de birou, până la diferite unități utilizate în dispozitive mai serioase). Un motor pas cu pas poate fi, de asemenea, un mare generator de energie electrică!

Și cel mai important plus al său în toate este că nu necesită deloc turații mari, poate funcționa corect chiar și la sarcini reduse. Adică, chiar și cu acțiunea minimă a forței îndreptate spre el, motorul pas cu pas generează o energie excelentă. Cel mai important, această energie este suficientă pentru diferite nevoi, cum ar fi iluminarea drumului pentru un ciclist folosind o lanternă conectată la un motor pas cu pas.

Din păcate, cu un generator convențional, o bicicletă standard va avea în continuare nevoie de câteva RPM inițiale înainte ca lanterna să emită o lumină suficient de puternică pentru a ilumina clar calea. Dar atunci când utilizați un motor pas cu pas, acest dezavantaj este eliminat de la sine, adică iluminatul va fi furnizat imediat ce roata începe să se rotească.

Dar adevărul este că acest miracol al designului va avea în continuare o serie de neajunsuri. De exemplu, cel mai evident dintre acestea este lipirea magnetică mare. Dar de fapt nu este atât de înfricoșător pentru un ciclist.

Că, atunci când începem să lucrăm, va trebui să găsim câteva detalii:
1) De fapt, motorul pas cu pas în sine.
2) câteva condensatoare mari.
3) Lumini LED
4) regulator de tensiune 5-6 volți.

Găsirea unui motor pas cu pas este destul de ușoară datorită faptului că este foarte frecventă pe toate dispozitivele de birou. Singurul lucru de înțeles este că, cu cât motorul pas cu pas este mai mare, cu atât este mai bine pentru noi.

Mai multe modele de motoare pas cu pas și diverse opțiuni pentru atașarea lor la un cal de fier vor fi descrise și prezentate aici.
Pentru început, să luăm cel mai mare motor de care autorul a reușit să pună mâna. L-a demontat dintr-un plotter obișnuit de birou pentru tipărire (de fapt, este o imprimantă, doar de câteva ori mai mare).

În exterior, motorul este destul de mare.

Dar înainte de a începe să studiați circuitul de stabilizare, precum și circuitul de alimentare, ar trebui să acordați atenție metodei de atașare a acestei unități la bicicletă.

Dacă vă uitați la figură, veți înțelege că generatorul este situat mai aproape de axa roții și rotația este transmisă din cercul suplimentar.

Și totuși, întrucât fiecare are propriul model de bicicletă și cineva nu dorește să strice rama cu șuruburi autofiletante, va trebui să dezvoltați singuri montura, precum și cercul de rotație, există într-adevăr o mulțime de opțiuni aici.

Dacă nu aveți idee cum să înșurubați un motor pas cu pas mare la o structură, există o opțiune mai mică:

Ei bine, când ai descoperit motoarele pas cu pas, poți începe cu luminile și circuitele de alimentare.

Motorul pas cu pas are standard patru cabluri, care corespund a două bobine. din acest motiv, există și două unități redresoare în imagine. Acest generator de electricitate de casă poate produce până la 50 volți de tensiune la viteze mari, deci este mai bine să luați condensatorii corespunzători (tensiune peste 50). Ei bine, stabilizatorul pentru o tensiune de 5-6 volți.

Și deci care este esența produselor de casă și de ce era nevoie?

Totul este despre avantajul său, chiar și imediat după ce v-ați deplasat - calea dvs. va fi deja luminată puternic de un felinar alimentat de motorul nostru pas cu pas - este, de asemenea, un generator.

Aș dori, de asemenea, să menționez că în timpul mișcării felinarul nu va clipi sau se va stinge - iluminatul va fi neted și uniform.

În fiecare an, oamenii caută surse alternative. O centrală electrică de casă de la un generator de mașini vechi va fi utilă în zonele îndepărtate în care nu există nicio conexiune la rețeaua generală. Acesta va fi capabil să încarce în mod liber bateriile reîncărcabile, precum și să asigure funcționarea mai multor aparate de uz casnic și iluminat. Unde să utilizați energia, ce va fi generat, decideți, precum și să o asamblați singuri sau să o achiziționați de la producători, care sunt abundenți pe piață. În acest articol, vă vom ajuta să vă dați seama de schema de asamblare a generatorului eolian „faceți-o singură” din acele materiale pe care orice proprietar le are întotdeauna.

Să luăm în considerare principiul de funcționare al unei centrale eoliene. Sub un flux rapid de vânt, rotorul și elicele sunt activate, după care arborele principal intră în mișcare, rotind cutia de viteze și apoi are loc generarea. Obținem electricitate la ieșire. Prin urmare, cu cât viteza de rotație a mecanismului este mai mare, cu atât este mai mare productivitatea. În consecință, atunci când plasați structuri, luați în considerare terenul, relieful, cunoașteți zonele teritoriilor în care viteza vortexului este mare.

Instrucțiuni de asamblare de la un generator auto

Pentru a face acest lucru, va trebui să pregătiți toate componentele în avans. Cel mai important element este generatorul. Cel mai bine este să iei un tractor sau un autobuz, este capabil să genereze mult mai multă energie. Dar dacă acest lucru nu este posibil, atunci este mai probabil să se facă cu unități mai slabe. Pentru a asambla dispozitivul veți avea nevoie de:
voltmetru
releul de încărcare a bateriei
lama de otel
Baterie de 12 volți
cutie pentru fire
4 șuruburi cu piulițe și șaibe
cleme pentru fixare

Asamblarea unui dispozitiv pentru o casă de 220v

Când tot ce aveți nevoie este gata, continuați cu asamblarea. Fiecare dintre opțiuni poate avea detalii suplimentare, dar sunt clar specificate direct în manual.
În primul rând, asamblați roata eoliană - elementul structural principal, deoarece această parte va transforma energia eoliană în mecanică. Cel mai bine este dacă are 4 lame. Amintiți-vă că cu cât numărul este mai mic, cu atât vibrațiile mecanice sunt mai mari și cu atât va fi mai dificil să îl echilibrați. Sunt fabricate din tablă de oțel sau butoi de fier. Nu ar trebui să poarte aceeași formă ca ați văzut în vechile mori, ci să semene cu tipul de aripă. Durata lor aerodinamică este mult mai mică, iar eficiența este mai mare. După ce, cu ajutorul unui polizor, tăiați o moară de vânt cu lame cu diametrul de 1,2-1,8 metri, este necesar să o atașați împreună cu rotorul la axa generatorului prin găuri și conectarea cu șuruburi.

Asamblarea circuitului electric

Fixăm firele și le conectăm direct la baterie și convertor de tensiune. Este necesar să folosiți tot ceea ce la școală în lecțiile de fizică ați fost învățat să lucrați la asamblarea unui circuit electric. Înainte de a începe dezvoltarea, gândiți-vă la ce kW aveți nevoie. Este important de reținut că, fără modificarea ulterioară și derularea statorului, acestea nu sunt deloc adecvate, viteza de funcționare este de 1,2 mii până la 6 mii rpm, iar acest lucru nu este suficient pentru producerea de energie. Din acest motiv, este necesar să scăpați de bobina de excitație. Pentru a ridica nivelul de tensiune, derulați înapoi statorul cu un fir subțire. De obicei, puterea rezultată va fi de 150-300 de wați la 10 m / s. După asamblare, rotorul va magnetiza bine, ca și cum ar fi fost conectată la acesta.

Generatoarele eoliene rotative auto-fabricate sunt foarte fiabile în funcționare și profitabile din punct de vedere economic, singura lor imperfecțiune este teama de rafale puternice de vânt. Principiul de funcționare este simplu - un vârtej prin lame face ca mecanismul să se învârtă. În procesul acestor rotații intense, energia este generată, tensiunea de care aveți nevoie. O astfel de centrală electrică este o modalitate foarte reușită de a furniza energie electrică unei case mici, desigur, pentru a pompa apa din fântână, capacitatea acesteia nu va fi suficientă, dar este posibil să te uiți la televizor sau să aprinzi luminile în toate camerele cu ajutorul ei.

De la un fan acasă

Ventilatorul în sine poate fi inoperant, dar sunt necesare doar câteva piese - acesta este suportul și șurubul în sine. Pentru proiectare, aveți nevoie de un motor pas cu pas mic lipit de o punte diodă pentru a oferi tensiune constantă, o sticlă de șampon, o conductă de apă din plastic lungă de aproximativ 50 cm, o mufă pentru aceasta și un capac de găleată din plastic.

Un manșon este realizat pe mașină și fixat în conector de la aripile ventilatorului demontat. Această bucșă va ține generatorul. După remediere, trebuie să începeți să creați cazul. Tăiați fundul sticlei de șampon folosind o mașină sau manual. În timpul tăierii, este de asemenea necesar să lăsați o gaură de 10 pentru a introduce o ax prelucrată dintr-o tijă de aluminiu în ea. Atașați-l cu un șurub și o piuliță la sticlă. După ce toate firele au fost lipite, se face o altă gaură în corpul sticlei pentru a scoate aceiași fire. Le întindem și le fixăm într-o sticlă deasupra generatorului. Acestea trebuie să se potrivească în formă și corpul sticlei trebuie să ascundă în mod fiabil toate părțile sale.

Scaun pentru dispozitivul nostru

Pentru ca acesta să capteze fluxurile de vânt din direcții diferite în viitor, asamblați căptușeala folosind un tub pre-pregătit. Secțiunea cozii va fi asigurată cu un capac de șampon răsucit. O gaură este, de asemenea, făcută în el și, după ce a pus un dop pe un capăt al tubului, îl întind și îl fixează pe corpul principal al sticlei. Pe de altă parte, țeava este tăiată cu un ferăstrău și aripa tijei este tăiată din capacul găleții de plastic cu foarfece, ar trebui să aibă o formă rotundă. Tot ce trebuie să faceți este să tăiați pur și simplu marginile găleții care l-au fixat pe containerul principal.

Atașăm ieșirea USB în spatele suportului și punem toate piesele primite într-una. Va fi posibil să montați radioul sau să reîncărcați telefonul prin acest port USB încorporat. Desigur, nu are o putere puternică de la un ventilator de uz casnic, dar totuși poate oferi iluminat pentru un bec.

Generator de vânt DIY de la un motor pas cu pas

Un dispozitiv realizat dintr-un motor pas cu pas generează aproximativ 3 wați chiar și la viteze de rotație reduse. Tensiunea poate crește peste 12 V, iar acest lucru vă permite să încărcați o baterie mică. Un motor pas cu pas de la o imprimantă poate fi introdus ca generator. În acest mod, motorul pas cu pas generează curent alternativ și poate fi ușor convertit în curent continuu folosind mai multe punți de diode și condensatori. Puteți asambla schema cu propriile mâini. Stabilizatorul este instalat în spatele podurilor, ca urmare, obținem o tensiune de ieșire constantă. Un LED poate fi instalat pentru a monitoriza tensiunea ochilor. Pentru a reduce pierderea de 220 V, diodele Schottky sunt folosite pentru a o corecta.

Lamele vor fi țevi din PVC. Piesa de prelucrat este trasă pe țeavă și apoi decupată cu un disc de tăiere. Lungimea șurubului trebuie să fie de aproximativ 50 cm, iar lățimea să fie de 10 cm. Este necesar să măcinați un manșon cu o flanșă la dimensiunea arborelui SM. Este împins pe arborele motorului și fixat cu șuruburi; „șuruburile” din plastic vor fi atașate direct la flanșe. De asemenea, efectuați echilibrarea - bucăți de plastic sunt tăiate de la capetele aripilor, unghiul de înclinare este schimbat prin încălzire și îndoire. O bucată de țeavă este introdusă în dispozitivul însuși, la care este, de asemenea, șurubată. În ceea ce privește placa electrică, este mai bine să o așezați în partea de jos și să aduceți puterea la ea. Din motorul pas cu pas ies până la 6 fire, care corespund celor două bobine. Acestea vor necesita inele de alunecare pentru a transfera electricitatea din partea în mișcare. După ce am conectat toate părțile împreună, trecem la testarea structurii, care va începe rotații la 1 m / s.

Turbină eoliană realizată din roți cu motor și magneți

Nu toată lumea știe că un generator de vânt de la o roată cu motor poate fi asamblat cu propriile mâini într-un timp scurt, principalul lucru este să vă aprovizionați cu materialele necesare în prealabil. Rotorul Savonius este cel mai potrivit pentru acesta, poate fi achiziționat gata sau independent. Se compune din două lame semi-cilindrice și o suprapunere, din care se obțin axele de rotație ale rotorului. Alegeți materialul pentru produsul dvs.: lemn, fibră de sticlă sau țeavă din pvc, care este cea mai simplă și cea mai bună opțiune. Realizăm joncțiunea pieselor, unde trebuie să faceți găuri pentru fixare în funcție de numărul de lame. Va fi necesar un mecanism de pivotare din oțel pentru ca dispozitivul să poată rezista la orice vreme.

Din magneți de ferită

Un generator eolian cu magneți va fi dificil de stăpânit de meșterii fără experiență, dar puteți încerca în continuare. Deci, ar trebui să existe patru poli, fiecare va conține doi magneți de ferită. Acestea vor fi acoperite cu tampoane metalice cu o grosime de puțin mai puțin de un milimetru pentru a distribui un flux mai uniform. Ar trebui să existe 6 bobine principale, rebobinate cu un fir gros și ar trebui să fie plasate prin fiecare magnet, ocupând un spațiu corespunzător lungimii câmpului. Fixarea circuitelor de înfășurare poate fi pe butuc de la polizor, în mijlocul căruia este instalat un șurub pre-prelucrat.

Fluxul de alimentare cu energie este reglat de înălțimea fixării statorului deasupra rotorului, cu cât este mai mare, cu atât este mai puțin lipită, respectiv, puterea scade. Pentru o moară de vânt, trebuie să sudați un suport de sprijin și să fixați 4 lame mari pe discul stator, pe care le puteți tăia dintr-un butoi metalic vechi sau un capac dintr-o găleată de plastic. La o viteză medie de rotație, produce aproximativ 20 de wați.

Proiectare turbină eoliană pe magneți de neodim

Dacă doriți să aflați despre creație, trebuie să faceți baza butucului mașinii cu discuri de frână, această alegere este destul de justificată, deoarece este puternică, fiabilă și bine echilibrată. După ce curățați butucul de vopsea și murdărie, continuați cu plasarea magneților din neodim. Vi se vor cere 20 de bucăți pe disc, dimensiunea ar trebui să fie de 25x8 milimetri.

Magneții trebuie poziționați ținând seama de alternanța polilor, înainte de lipire este mai bine să creați un șablon de hârtie sau să desenați linii împărțind discul în sectoare, astfel încât să nu confundați polii. Este foarte important ca aceștia, care se confruntă unul cu celălalt, să aibă poli diferiți, adică să fie atrași. Lipiți-le cu super lipici. Ridicați bordurile în jurul marginilor discurilor și înfășurați bandă sau plastilină în centru pentru a preveni răspândirea. Pentru ca produsul să funcționeze la o eficiență maximă, bobinele statorului trebuie dimensionate corect. O creștere a numărului de poli duce la o creștere a frecvenței curentului în bobine, datorită acestui fapt, dispozitivul oferă mai multă putere chiar și la o frecvență redusă de rotație. Bobinele sunt înfășurate cu fire mai groase pentru a reduce rezistența în ele.

Când partea principală este gata, lamele sunt realizate, ca în cazul anterior, și sunt fixate pe catarg, care poate fi realizat dintr-o țeavă obișnuită din plastic cu un diametru de 160 mm. În cele din urmă, generatorul nostru, care funcționează pe principiul levitației magnetice, cu un diametru de un metru și jumătate și șase aripi, 8m / s, este capabil să furnizeze până la 300 de wați.

Prețul dezamăgirii sau al unei palete scumpe

Astăzi există multe opțiuni pentru a crea un dispozitiv pentru conversia energiei eoliene, fiecare metodă este eficientă în felul său. Dacă sunteți familiarizați cu tehnica de fabricație a echipamentelor care generează energie, nu va conta pe baza a ceea ce să o facă, principalul lucru este că îndeplinește schema concepută și oferă o putere bună la ieșire.