Auruga punkteemaline elektrostaatiline mootor: 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Sissejuhatus Siin on Steampunk -teemal põhinev elektrostaatiline mootor, mida on lihtne ehitada. Rootori valmistamiseks lamineeriti alumiiniumfooliumriba plastpakendilindi kihtide vahele ja rulliti see toruks. Toru paigaldati teljele, kasutades laagritena papist otsakatteid, mille keskosas olid lamedad seibid. Statsionaarsed elektroodid või staatorid valmistati naelte rõngast, mis oli rootoriga koaksiaalselt riputatud ja pingestatud negatiivse kõrgepingega. Joogikõrtest, teibist ja plekkpurkide plastkattest valmistatud raamistik hoidis staatorid rootori ümber õiges joonduses.

Projekt annab võimaluse õppida tundma Coulombi seadust, mis kirjeldab laetud punktide vahelist elektrostaatilist tõmmet/tõrjumist. Täpsemalt, rootor pöörleb, kuna rootori negatiivselt laetud pinnad tõrjuvad pärast nende kokkupuudet elektriliselt kuumade staatoritega. Seejärel laeb iga laetud ala liigsed elektronid rootori pöörlemisel rõnga külgnevale maandatud staatorile. Laadimis-tühjendustsükkel kordub, kui rootori iga neutraliseeritud ala läheneb järgmisele pingestatud staatorile. Kasutasin selle projekti jaoks ümbertöödeldud ümbertöödeldavaid materjale ja mõnda põhiriistvara, et vähendada ehituskulusid miinimumini.

Ettevaatust! See projekt nõuab kõrgepinge alalisvoolu (HVDC), seega valige oma kogemuste taseme jaoks sobiv toiteallikas.

Samm: osad ja tööriistad

Olen lisanud projekti osade loendi; aga improviseerige ja asendage vajadusel. Pidage kindlasti silmas järgmisi punkte.

• Rootor peab olema kerge.
• Rootor peab olema tasakaalus.
• Staatorid peavad olema üksteisest hästi isoleeritud, et vältida sisekaare tekkimist.

Rootori sõlme telg (1) - 15 cm x 0,3 cm läbimõõduga riidepuu. Teljelaagrid (2) - roostevabast terasest lamedad seibid/0,3 cm läbimõõduga ava. Teljehülsid (2) - 3 cm x 0,4 cm läbimõõduga joogikõrred (kaasas karastusjookide väikeste pakenditega). Otsakorgid (2)-umbes 4,0 cm läbimõõduga kettad (kasutage 3-rõngalisest köitest papist otsakatet). Vooderdis (1) - 2,5 cm x 15 cm riba AL -fooliumist. Staatorid (6) - 5 cm pikkused naelad. Staatori korpuse kokkupaneku veljed (2) - plastist kaaned segatud pähklipurkidest. Velje toed (12) - standardsuuruses joogikõrred (diameeter 1/4 tolli). Riputusrihmad (2) - Kummiribad. Rootorraami plastikust hobuseraua (1) - leidsin selle kuuma roosa hobuseraua kohaliku koolihoovi pärast kogukonna kirikulaata mahavisatud kastist; või saate raami tegemiseks papilehti kokku lõigata ja seejärel liimida. Spacer - plastpudelikork. Toiteallikas (1) - tüüpilised HVDC allikad madala mikroampide vahemikus, näiteks ruumiõhu ionisaatorid, Van de Graaffs ja Whimshursts võivad selle mootori toiteks liiga nõrgad olla. Mõelge suure potentsiaaliga trafole. Simco CH-30 Chargemaster on üks elektrostaatiliste generaatorite "võimsaid lööjaid". Mõnikord on need üksused saadaval elektrooniliste oksjonite kaudu suurte allahindlustega likvideerimismüüjate poolt, kes ei tea, mida nad teha saavad! Muu Kaubad Värvikoodiga traadipostituspostid (2) Värvikoodiga HV-traat (punane ja must) Liimid (tsüanoakrülaat) Pakend /Saatelint (laiusega 5,0 cm) Tüüpiline ühendusriistvara (väikesed poldid, lukustus- ja lamedad seibid, mutrid) Tööriistad Kompass Elektriline puur Käeshoitav augurauk Hobby Fail Protraktor Joonlaud Lihvimisplokk Sharp Pencil Utility Käärid

2. samm: valmistage rootori otsad

Lõika papist neli 4 cm läbimõõduga ringi. Puurige keskpunktidest 4 mm auk. Pange need elektritrelli ja lihvige ümmarguseks. Liimige 2 ketast kokku, seejärel liimige lame seib iga ketta keskmise ava kohale. Lase kuivada. Puhastage failiga kõva liim.

3. samm: rullige lint otsakorkide ümber

Sisestage telg läbi laagrite ja keerake pakenditeip ettevaatlikult ümber ketaste toru külge. Plaatide pinnad peavad olema paralleelsed!

Samm: paigaldage fooliumvooder ja tasakaalustusrootor

Lõigake 2,5 cm laiune fooliumiriba, mis tuleb mähkida rootori keskele. Kinnitage oma kohale tilga liimiga. Riba katmiseks kandke mitu täiendavat kihti teipi. Käsitsi pöörlev rootor teljel. Rootori tasakaalustamiseks lisage vajadusel teibitükke.

Samm: valmistage ette korpuse veljed

Ehitage korpus, lõigates plastikust kaanedesse umbes 4 cm läbimõõduga ava, et valmistada 2 velge. Tehke 12 velge igast servast 30 kraadi kaugusel üksteisest. Lõigake 8 cm pikkused joogikõrred 12 tugitoru tegemiseks. Joondage velgede augud ja sisestage igasse auku õled. Ehitusnõuanne: lõigake iga kõrre otsa 0,5 cm pikkune pilu, et hõlbustada selle sisestamist.

6. samm: täitke korpuse raam

Korpuse raami moodustamisel liikuge ümber velje, lisades õled. Hoidke velgede vahekaugus ligikaudu 5,0 cm. Kui raam on valmis, lõigake üleliigne põhupikkus ära.

Samm: katteraam

Rullige raami ümber 2-3 kihti pakenditeipi. Lõika liigne teip servade ümber kääridega.

Samm: installige staatorid

Puurige korpuse ümbermõõdule 12 auku, mis on küünte vastuvõtmiseks piisavalt suured. Iga auk peab keskpunktis läbima kõrre, nii et neid saab kergelt nurga all pöörata, nagu näidatud (nurk nõuab täiendavat reguleerimist enne mootori sisselülitamist). Sisestage kummipael õlgedest, mis asuvad kella 12 ja 6 asendis.

Samm: valmistage ette rootori tugi, kinnitage alus ja postid

Kõik toed, mis hoiavad rootorit fikseeritud asendis ja võimaldavad sellel vabalt keerutada, on korras. Kasutasin seda mänguasja hobuseraua. Kui te ei leia hobuseraua asukohta, tehke see lihtsalt kihilise kihiga mitu sobiva suurusega papi lehte. Puurige ettevaatlikult rootori teljele auk läbi iga hobuseraua kanna otsa. Seejärel puurige läbi varba auk, et mahutada polt, mis kinnitab hobuseraua projekti aluse külge. Puurige läbi pudeli korgi auk, mis toimib vahekaugusena. Pange komponendid kokku. Lõpuks puurige alusesse traadi sidumispostide jaoks augud.

Samm 10: Komponentide kokkupanek

Libistage kummiribad üle hobuseraua kontsade, et staatori korpus oma kohale riputada. Sisestage telg läbi kannaaugu, libisevad vahetükid ja rootor kohale, nagu näidatud. Pöörake naelu vastavalt vajadusele, nii et need puudutavad peaaegu rootori pinda.

Samm: ühendage kuumad ja neutraalsed staatorid

Ühendage kõik teised staatorid isoleeritud traadi abil järjestikku. Ülejäänud staatorid ühendatakse erinevat värvi isoleeritud traadi abil. Ühendage üks staatorite komplekt kuuma köitepostiga; teine komplekt läheb maapinnale.

12. samm: suurendage hobujõudu

0,5 -vatine toiteallikas ei liigutanud isegi rootorit. Chargemaster (vt Osad ja tööriistad) keerutas aga rootorit kiirusel 10–12 p / min. Optimaalne sisend oli umbes 12 kV 100 mikroampi juures, enne kui kuumade ja maandatud staatorite vaheline kaar aeglustas mootori kiirust.

13. samm: Sparki lähivõte

Siin on suumipilt, mis näitab rootori pöörlemise ajal sädemeid.

Teine auhind kolmanda iga -aastase võistluse Make It Stick konkursil

Praktilise õppimise võistluse esimene auhind