Mechaniškai varomas avarinis žibintuvėlis

Žibintuvėlis ar žibintuvėlis yra labai naudingi kritinėse situacijose, pavyzdžiui, nutrūkus elektros tiekimui. Šie žibintuvėliai veikia su baterijomis, todėl mes turime reguliariai krautis tam tikrais intervalais. Bet ką daryti, jei jūs neturite elektros ir jūsų žibintuvėlis yra miręs? Esant tokiai situacijai, mechaniniai įkraunami žibintuvėliai yra labai geras pasirinkimas, kurį galima įkrauti sukant prie jo pritvirtintą svirtį. Jis turi tam tikrą mechanizmą ir pavaras, kad mechaninę energiją paverstų elektros energija, kad įkrautų jo viduje esančią bateriją. Čia mes naudojame tą patį principą, kad sukurtume avarinę blykstę, turinčią superkondensatorių, o šį superkondensatorių galima įkrauti sukant prie jo pritvirtintą nuolatinės srovės variklį.

Taigi šioje pamokoje mes pagaminsime avarinį žibintuvėlį, kurį galima įkrauti sukant prie jo pritvirtintą mažą nuolatinės srovės variklį. Norėdami tai sukurti, mes naudojame „Supercapacitor“, „LED“ ir „Schottky“ diodus. Superkondensatorių vartojama galia LED, o nuolatinės srovės variklis naudojamas įkrauti superkondensatorius. Schottky diodas naudojamas sustabdyti srovės srautą iš superkondensatoriaus į variklį, nes kai variklis yra prijungtas prie superkondensatoriaus, variklis pradeda suktis paimdamas iš superkondensatoriaus galią ir mes negalime įkrauti superkondensatoriaus naudodamiesi varikliu. Taigi vienintelis būdas užblokuoti srovės srautą iš superkondensatoriaus į variklį yra naudoti diodą. Galima naudoti kitus PN jungties diodus, bet Schottky diodą turi mažesnį įtampos kritimą, palyginti su kitais PN jungties diodais.

Būtini komponentai

• Nuolatinės srovės variklis
• Superkondensatorius
• Schottky diodas
• Rezistorius (200 omų)
• Perjungti
• LED

Nuolatinės srovės variklis :

Nuolatinės srovės variklis yra labai paplitęs variklio tipas ir lengvai prieinamas už mažą kainą. Šiuose varikliuose yra magnetai. Į šį magnetinį lauką dedama armatūra, todėl kaskart, kai srovė praeina per armatūrą, ji patiria jėgą, kuri priverčia sukti rotorių pradinės padėties atžvilgiu.

Nuolatinės srovės variklius galima suskirstyti į daugelį tipų pagal jų formą, dydį ir darbą. Daugiausia nuolatinės srovės varikliai skirstomi į keturis tipus:

1. Nuolatinio magneto nuolatinės srovės varikliai
2. Serijos nuolatinės srovės varikliai
3. Šuntiniai nuolatinės srovės varikliai
4. Sudėtiniai nuolatinės srovės varikliai

Šiame projekte mes naudojame „Toy \ Hobby DC“ variklį. Tai įprastas nuolatinės srovės variklis, turintis tik du gnybtus be jokio poliškumo. Jo darbinė įtampa yra nuo 4,5 iki 9 V. Taip pat sužinokite daugiau apie nuolatinės srovės variklius ir įvairius būdus, kaip jį valdyti, žemiau esančiose instrukcijose:

Super kondensatorius:

Superkondensatorius yra didelės talpos kondensatorius, kurio talpos vertės yra daug didesnės nei įprastų kondensatorių, tačiau yra žemesnės įtampos ribos. Superkondensatoriai sujungia kondensatorių ir baterijų savybes į vieną įrenginį. Superkondensatorius gali sukaupti nuo 10 iki 100 kartų daugiau energijos nei elektrolitiniai kondensatoriai, be to, jis gali priimti ir perduoti įkrovą daug greičiau nei akumuliatoriai, o įkrovimo ir iškrovimo ciklai turi daugiau nei įkraunamų baterijų. Sužinokite daugiau apie superkondensatorius čia.

Šiame projekte mes naudojame 5. 5V 1F „Coin Super“ kondensatorių. Prieš tęsdami, patikrinsime, kiek energijos gali sukaupti šis superkondensatorius. Energijos atsargas galime apskaičiuoti pagal šią formulę:

E = 1 / 2CV ²

Kur E = energija

C = talpa

V = įtampa

Mūsų atveju C = 1F ir V = 5,5 V.

E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 džaulių

Superkondensatoriaus poliškumas parodytas žemiau esančiame paveikslėlyje. Rodyklės kryptis rodo dabartinį srautą iš teigiamo į neigiamą terminalą.

Schottky diodas:

Schottky diodas taip pat žinomas kaip karšto nešiklio diodas / barjerinis diodas. Kaip rodo pavadinimas, jis naudojamas kaip kliūtis sustabdyti srovės srautą atvirkštinėmis kryptimis. Srovė patenka per anodą ir išeina per katodą. Palyginti su PN jungties diodu, Schottky diodas turi mažesnį įtampos kritimą į priekį ir greitą perjungimo greitį.

Schottky diodo įtampos kritimas paprastai yra tarp 0,15 ir 0,45 voltų, tačiau įprasto PN jungties diodo įtampos kritimas yra nuo 0,6 iki 1,7 .

Nuolatinės srovės variklis kaip elektros generatorius

Prieš atlikdami visą grandinę, pamatysime, kaip nuolatinės srovės variklis gali būti naudojamas kintamosios srovės įtampai generuoti. Prijunkite variklį ir laidą, kaip parodyta žemiau esančioje grandinėje:

Kadangi variklis neturi jokio poliškumo, prijunkite pirmąjį laidą prie teigiamo šviesos diodo kaiščio, o po to antrą laidą prie neigiamo lempos kaiščio. Dabar sukdami variklį maksimaliu greičiu pūsdami orą, šviesos diodas turėtų švyti. Jei šviesos diodas nešviečia, pakeiskite jungtį ir vėl pasukite.

Faktinis aparatūros vaizdas rodomas žemiau:

Grandinės schema ir darbo paaiškinimas

Dabar matėme, kaip variklis gali gaminti elektrą, naudosime variklį superkondensatoriui įkrauti, kuris savo ruožtu maitina šviesos diodą.

„Super Capacitor“ čia naudojamas įkrovimui laikyti, kad jis ilgesnį laiką galėtų maitinti šviesos diodą. Prijunkite superkondensatoriaus neigiamą gnybtą su pirmuoju variklio laidu ir teigiamą gnybtą prie antrojo variklio laido per Schottky diodą.

Kaip sakyta anksčiau, Schottky diodas naudojamas srovės srautui blokuoti priešinga kryptimi. Taigi prijunkite teigiamą „Schottky“ diodo gnybtą prie variklio, o neigiamą - prie superkondensatoriaus. Dabar srovė tekės iš anodo į katodą ir blokuos srovę iš katodo į anodą, tai reiškia, kad srovė tekės tik iš variklio į superkondensatorių. Čia naudojamas „Schottky“ diodas, nes jo galios kritimas yra mažas nei įprasto diodo.

Dabar prijunkite šviesos diodą prie superkondensatoriaus ir naudokite rezistorių, kad apribotumėte energijos suvartojimą. Šviesos jungiklis taip pat naudojamas įjungti ir išjungti LED. Prijungti teigiamus kaiščių superkondensatorius ir LED su 2 ^-oji ir 3 ^-oje kaiščio jungiklio ir prijungti neigiamą kaištis buvo pirmas kaiščio jungiklio.

Po prijungimo mano žibintuvėlio prototipas atrodo kaip žemiau pateiktas vaizdas. Aš panaudojau kartoną, kad sukčiau į vamzdžius panašią konstrukciją.

Galiausiai, mechaniškai varomas avarinis žibintuvėlis yra paruoštas, tiesiog pasukite orą į ventiliatorių, kad jis pasisuktų. Variklis įkraus superkondensatorių, o superkondensatorius maitins šviesos diodą. Norėdami naudoti daugiau šviesos, galite naudoti ryškesnį šviesos diodą. Kai superkondensatorius bus visiškai įkrautas, jis gali maitinti laidą maždaug. 10 minučių. Norint pasukti variklį, užuot pūtus orą, galima sukurti efektyvesnį pavarą ir svirties mechanizmą.

Jei turite klausimų dėl šio projekto, palikite juos komentarų skiltyje.

Visas demonstracinis vaizdo įrašas pateiktas žemiau: