Elektrostatički motor s temom Steam Punka: 13 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-13 06:57

Uvod Evo elektrostatičkog motora temeljenog na Steampunk temi koji se lako izrađuje. Rotor je konstruiran laminiranjem trake aluminijske folije između slojeva plastične trake za pakiranje i valjanjem u cijev. Cijev je montirana na osovinu pomoću kartonskih završnih kapica s ravnim podlošcima u središtima kao ležajevi. Nepokretne elektrode ili statori izrađeni su od prstena čavala ovješenih koaksijalno u odnosu na rotor i pod naponom s negativnim, visokonaponskim istosmjernim naponom. Okvir napravljen od slamki za piće, trake i plastičnih omota limenki održavao je statore u ispravnom položaju oko rotora.

Projekt pruža priliku za upoznavanje Coulombovog zakona koji opisuje elektrostatičko privlačenje/odbijanje između nabijenih točaka. Konkretno, rotor se vrti jer se negativno nabijene površine rotora odbijaju nakon što dođu u kontakt s električno vrućim statorima. Svako nabijeno područje tada taloži višak elektrona na susjedni, uzemljeni stator na prstenu dok se rotor okreće. Ciklus naboja-pražnjenja se ponavlja kako se svako neutralizirano područje rotora približava sljedećem statoru pod naponom. Za ovaj sam projekt upotrijebio ponovno namijenjene reciklažne materijale i neki osnovni hardver kako bih troškove gradnje sveo na minimum.

Oprez! Ovaj projekt zahtijeva visokonaponsku istosmjernu struju (HVDC), pa odaberite izvor napajanja koji odgovara vašoj razini iskustva.

Korak 1: Dijelovi i alati

Uključio sam popis dijelova za projekt; ali improvizirajte i zamijenite kad god je to potrebno. Svakako imajte na umu sljedeće točke:

• Rotor mora biti male težine.
• Rotor mora biti uravnotežen.
• Statori moraju biti međusobno dobro izolirani kako bi se spriječio unutarnji luk.

Osovina sklopa rotora (1) - vješalica promjera 15 cm x 0,3 cm. Osovinski ležajevi (2) - Ravne podloške od nehrđajućeg čelika s ID rupom 0,3 cm. Rukavi osovina (2) - slamke za piće promjera 3 cm x 0,4 cm (uključene s malim pakiranjima bezalkoholnih pića). Završne kape (2)-diskovi promjera cca 4,0 cm (upotrijebite kartonski završni poklopac s 3-prstenastog veziva). Traka za oblaganje (1) - traka od AL folije 2,5 cm x 15 cm. Statori (6) - čavli duljine 5 cm. Montažni obruči kućišta statora (2) - Plastični preklopni poklopci iz spremnika za miješane matice. Nasloni za naplatke (12) - slamke za piće standardne veličine (Ø 1/4 inča). Viseći pojasevi (2) - Gumene trake. Plastična potkova iz okvira ratora (1) - Našao sam ovu vruću ružičastu potkovu u kutiji za odlaganje na lokalnom školskom dvorištu nakon sajma crkve u zajednici; ili, možete izrezati, a zatim lijepiti listove kartona zajedno kako biste napravili okvir. Project Base Scrap Akrilni ili kartonski list (1) - Izrežite na odgovarajuću veličinu. Odstojnik - čep od plastične boce. Izvor napajanja (1) - Tipični izvori HVDC -a u rasponu niskih mikropojačala, poput ionizatora zraka u prostoriji, Van de Graaffsa i Whimshursta mogu biti preslabi za napajanje ovog motora. Razmislite o transformatoru visokog potencijala. Simcov CH-30 Chargemaster jedan je od loših dječaka elektrostatičkih generatora koji "udaraju nogom". Ponekad su te jedinice dostupne putem elektroničkih dražbi uz velike popuste od strane prodavatelja likvidacije koji ne znaju što mogu učiniti! Ostalo Stavke za povezivanje žicom označene bojom (2) HV žica označena bojom (crveno i crno) Ljepila (cijanoakrilat) Pakiranje /Dostavna traka (širine 5,0 cm) Tipični spojni hardver (mali vijci, brave i plosnate podloške, matice) Alati Kompas Električna bušilica Ručna bušilica Rupa za rupe Hobi Datoteke Ravnalo Brusni blok Oštre škare za olovke

Korak 2: Završite poklopce rotora

Izrežite četiri kruga promjera 4 cm od kartona. Izbušite rupu od 4 mm kroz središta. Ubacite ih u električnu bušilicu i izbrusite dok ne budu okrugle. Zalijepite 2 diska zajedno, a zatim zalijepite ravnu podlošku preko središnje rupe svakog diska. Pustite da se osuši. Zalijepite tvrdo ljepilo sa datotekom.

Korak 3: Zamotajte traku oko čepova

Umetnite osovinu kroz ležajeve i pažljivo zamotajte traku za pakiranje oko diskova do cijevi. Površine diskova moraju biti paralelne!

Korak 4: Nanesite oblogu od folije i balansni rotor

Izrežite traku folije širine 2,5 cm koju treba omotati oko sredine rotora. Pričvrstite na mjesto bez kapi ljepila. Nanesite nekoliko dodatnih slojeva trake kako biste prekrili traku. Ručni rotacijski rotor na osovini. Dodajte komade trake po potrebi za uravnoteženje rotora.

Korak 5: Pripremite obloge kućišta

Izgradite kućište tako da izrežete otvor za pristup promjera 4 cm u plastičnim poklopcima kako biste napravili 2 naplatka. Izbušite 12 rupa udaljenih 30 stupnjeva uz rub svakog ruba. Izrežite slamke za piće duljine 8 cm kako biste napravili 12 potpornih cijevi. Poravnajte rupe na naplatcima, a zatim u svaku rupu umetnite slamku. Savjet za konstrukciju: Izrežite 0,5 cm proreza po duljini na vrhu svake slamke kako biste olakšali umetanje.

Korak 6: Dovršite okvir stanovanja

Zaobiđite obruč umetajući slamke dok ne formirate okvir kućišta. Održavajte razmak od približno 5,0 cm između naplataka. Odrežite višak duljine slame kad je okvir dovršen.

Korak 7: Okvir pokrova

Omotajte 2 do 3 sloja trake za pakiranje oko okvira. Odrežite višak trake oko rubova škarama.

Korak 8: Instalirajte statore

Izbušite 12 rupa oko oboda kućišta koje su dovoljno velike da prihvate čavle. Svaka rupa mora proći kroz slamku na sredini kako bi se mogla zakrenuti pod malim kutom kako je prikazano (kut će zahtijevati daljnja podešavanja prije uključivanja motora). Umetnite gumicu kroz slamke koje se nalaze na položaju 12 i 6 sati.

Korak 9: Pripremite podršku za rotor, pričvrstite bazu i stupove

Svaki oslonac koji održava rotor u fiksnom položaju i omogućuje mu slobodno okretanje je u redu. Koristio sam ovu igračku potkovu. Ako ne možete locirati potkovu, samo je napravite tako što ćete nekoliko listova kartona izrezati na odgovarajuću veličinu. Pažljivo izbušite rupu za osovinu rotora kroz vrh svake potkove potpetice. Zatim izbušite rupu kroz nožni prst kako biste prilagodili vijak koji pričvršćuje potkovu za podlogu. Izbušite rupu kroz čep boce koja će djelovati kao odstojnik. Sastavite komponente. Na kraju izbušite rupe u podnožju za stupove za vezivanje žice.

Korak 10: Sastavite komponente

Gurnite gumice preko potkovica kako biste ovjesili kućište statora. Umetnite osovinu kroz rupu u peti, klizne odstojnike i rotor na mjesto kako je prikazano. Zakrenite čavle po potrebi tako da gotovo dodiruju površinu rotora.

Korak 11: Spojite vruće i neutralne statore

Svaki drugi stator povežite serijski izoliranom žicom. Preostali statori povezani su izoliranom žicom druge boje. Spojite jedan set statora na stupac za vruće vezivanje; drugi set ide na tlo.

Korak 12: Povećajte "konjsku snagu"

Napajanje od 0,5 W nije čak ni pomaklo rotor. Međutim, Chargemaster (vidi Dijelovi i alati) okrenuo je rotor pri 10 do 12 o / min. Optimalni ulaz bio je oko 12 kV na 100 mikroampera prije nego što je unutarnji luk između vrućih i uzemljenih statora usporio brzinu motora.

Korak 13: izbliza Spark

Evo zumiranog snimka koji prikazuje iscjedak iskre do rotora dok se okreće.

Druga nagrada na 3. godišnjem natjecanju Make It Stick

Prva nagrada na natjecanju Praktično učenje