Joule Thief With Motor Coils: 9 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Vill du ha en Joule Thief -krets i ett smalt, glänsande paket? Att få seriösa nördpunkter är högt upp på agendan för den framåt tänkande tinkerern, och vilket bättre sätt att göra det än med återvunna inre av en diskett, leksaksmotor eller precisionssteg? Ingen vår att tänka på … Så med det … i … sinnet.. Låt oss fortsätta med det.

Detta projekt är i grunden en "Joule Thief" men med fler skrotdelar återanvänds och tyvärr mindre effektivitet. Grundidén är att använda kärnan i en motor som både "toroid" -delen av en "joule -tjuv" (med resten av kretsen dold i och runt den) och som en fin ljusreflektor (som, om du har tillgång till en pannkaksmotor, påminner bekvämt om en blomma eller solen). Som tidigare sagt är det väldigt ineffektivt, och anledningen till att jag valde att göra det på detta sätt är att det använder en annars skrotdel som en funktionell och dekorativ komponent. Uppenbarligen, om du väljer det, kan du lägga in en handlindad toroid i men det kommer förmodligen att kräva lite mer utrymme än vad som är lätt tillgängligt så att du kan förlora på Prettiful Points. Om du vill gå med en vanlig joule -tjuvkrets rekommenderar jag 1ups utmärkta Instructable här. Eftersom kretsbyggnaden redan har täckts många gånger innan kommer jag att fokusera på att återanvända motorn och snabbt täcka resten av kretsen. Om du behöver hjälp lämna en kommentar. För några fler bilder och diskussion, se mitt blogginlägg

Steg 1: Material och utrustning

Material 1 x 1k motstånd 1 x NPN -transistor (2N3904 är tillräcklig, men 2N4401 eller PN2222A ger bättre ljuseffekt) 1 x LED - x emaljerad koppartråd (0,315 mm är bra)* 1 x elmotor i lagom storlek. DC- och stegmotorer är båda bra. *(annan isolerad tråd ska fungera bra, jag använde den här och den ser OK ut) Utrustning Lödkolv & lödnål Nåltång/pincett Skruvmejsel Ohmmeter/Multimeter

Steg 2: Öppna din motor

Om du demonterar något med en motor i kan jag inte riktigt hjälpa, varje demonteringsprocess är en hel instruerbar i sig. Att kringgå komplexiteten; dra av plast- och plåtskydd och var noga med att skruva loss var du kan tills du hittar något som liknar bilden nedan. Detta är en stegmotor, vanligtvis frikopplad från huvudkortet för att möjliggöra vibrationsdämpning för att stoppa den skadar anslutningarna (vilket är idealiskt för oss eftersom vi har en fin komplett enhet att arbeta med). Normalt då kan vi dra ut en motor ansluten till en liten kretskort, se bild ett och två för diskettmotorer, bild tre och fyra för PC -fläktmotorer och bilder fem och sex för DC -leksaksmotorer.

Steg 3: Demontera motorn

På grund av det förvirrande utbudet av möjliga motortyper kan jag inte hoppas att täcka hur man demonterar dem alla. Ett bra råd är att posta i forumet om du behöver specifika råd om hur du får ut statorn eller rotorn ur din motor. Jag kommer nedan att täcka hur man tar bort en stator från en diskettenhet eftersom det normalt är den typ av stator du vill ha. Som nämnts senare i detta dokument kan du använda rotorn från likströmsmotorer, men effekten är lite undermålig visuellt. Bild två är rotorn från en likströmsmotor, med kontaktsektionen markerad. Skruva loss alla fästskruvar och förvara dem på en säker plats. (Leta efter skruvar som går genom kärnan, du vill inte rycka bort den medan den fortfarande sitter fast). När alla skruvar är ute borde det vara mer "ge" (rörelsefrihet) i kärnan, dra upp den och få en spak under den, var väldigt försiktig, du vill inte knäppa de tunna trådarna som ansluter den till ombord eftersom det kommer att vara nära värdelöst om du inte enkelt kan komma åt dem. Att ta bort motorns kärna är en knepig sak, använd ditt lödkolv och värm bara upp varje kudde som du kan se ansluten till spolarna och håll enheten under ett försiktigt tryck uppåt. Värm kuddarna i tur eller ordning eller använd en veke för att ta bort lödet, om du kan. Du kan behöva upprepa uppvärmning och dra, men det bör försvinna efter en liten stund. Grattis, du har din "toroid" -komponent. Om några av ledningarna gick sönder försök att riva upp dem lite för att få åtkomst, vi behöver två spolpar, så om du tappar en eller två ledningar är allt inte nödvändigtvis förlorat.

Steg 4: Träna kablarna

Vi måste nu hitta två uppsättningar ledningar (två spolar) och ansluta dem på rätt sätt. Jag är osäker på om andra enheter kommer att lindas eller kopplas annorlunda, jag har demonterat 3 och sättet att de är anslutna verkar skilja sig åt, så var beredd att pyssla med anslutningarna lite. I allmänhet verkar spolarna antingen vara sex, tre eller fyra ledningar, normalt är dessa anslutna som visas på bilderna.

En typ av konfiguration har varje spole bunden till sina grannar (låt oss kalla det ringkonfigurationen) som representeras i bild ett. En annan typ av konfiguration har inga anslutningar mellan någon av dess spolar (låt oss kalla detta en osammanhängande konfiguration) som representeras i bild två. Ytterligare en konfiguration har en gemensam grund eller hög pin (låt oss kalla det den gemensamma konfigurationen) som representeras i bild tre. I något av dessa fall är det enkelt att ta reda på vilken konfiguration du har, skaffa din ohmmeter och en penna och papper. Märk varje tråd och testa motståndet mellan var och en. Om motståndet är omätligt högt, dra inte en koppling. Om motståndet är mycket lågt kan vi säga att de två punkterna förmodligen är anslutna med en spole. Om det är lite högre är det troligt att vi mäter två eller flera spolar. När du väl har dragit ut anslutningarna kommer du att få en bild som liknar bilderna en, två eller tre. Ringkonfiguration (fig.1) Ringkonfigurationen finns vanligtvis i likströmsmotorer och lite mer sällan i pannkaksmotorer. Det karakteriseras som att ha tre spolar var och en ansluten till sina grannar. Alla tre spolarna lindas i samma riktning. I likströmsmotorer är det vanligt att spolen lindas från en enda tråd. Normalt kommer ringkonfigurationsstatorer och rotorer att ha tre ledningar. Oskiljaktig konfiguration (fig. 2) Den oskarvade konfigurationen är vanlig (enligt min erfarenhet) i pannkaksmotorer och inte i många andra applikationer. Varje spole har två ledningar som endast är anslutna till monteringsbrädet. De kan normalt identifieras snabbt genom att de vanligtvis har 6 ledningar. Det kommer att löna sig att dubbelkolla med en ohmmeter bara för att vara säker. Vanlig konfiguration (fig. 3) Denna konfiguration finns vanligtvis i pannkaksmotorer och datorfläktmotorer. Varje spole har ena sidan ansluten till en gemensam tråd (till vilken alla andra spolar också är anslutna) och den andra sidan är ansluten till kortet och inget annat. Antalet ledningar i en gemensam konfiguration är normalt 3 eller fler, men de kan lätt identifieras eftersom en tråd tydligt kommer att anslutas till ett antal andra ledningar, normalt vridna ihop. Nu när du har identifierat typen av din motor, hoppa till det relevanta avsnittet. Observera att spolar och trådar med olika färg i diagrammen bara är för att underlätta hänvisningen till dem.

Steg 5: Ringkonfiguration

Ringkonfigurationer används normalt i borstade likströmsmotorer och pannkaksstegmotorer som finns på disketter. De kan identifieras antingen genom att de vanligtvis har tre ledningar, eller genom att var och en av de anslutna trådarna är anslutna till två intilliggande trådar genom en spolseparation, för alla trådarna.

Denna konfiguration är lätt att hantera. Vi börjar med vad som faktiskt är en stor spole med tre mittkranar (fig 1). I måste vi göra en enda brytning i "slingan" för att få två "änd" -trådar och en kran i mitten. Detta måste göras eftersom den tredje spolen (blå i detta exempel) annars kommer att störa spolens funktion och förhindra att den oscillerar. Om du vill se vad vi gör elektriskt, klicka dig igenom bilderna en, två, tre och fyra i tur och ordning. Bilderna två, tre och fyra är ekvivalenta elektriskt men visar borttagning av de blå lindningarna. DC -motorer Det är vanligt i likströmsmotorlindningar att använda en enda tråd hela vägen runt rotorn, för alla tre spolarna. Vad vi vill göra är att koppla bort en enda "in" eller "ut" från kontaktplattan (fig. 2). Om du vill kan du gå vidare och avveckla denna ena trådlängd från rotorn. När du kommer till den andra änden av din avrundade tråd kommer den att svetsas till nästa dyna runt, du behöver helt enkelt klippa av tråden innan lödfogen. Detta bör lämna dig med en trådlängd helt frånkopplad från rotorn som du kan återanvända och ett utrymme som möjligen är tillräckligt stort mellan magnetstaplar för att sätta in din transistor (Joule-tjuven på bild fem använder detta trick). De två plattorna där du kopplade bort den "blå" tråden är de två "ändarna". Den enda plattan som inte har tagit bort trådarna är därför mittkranen. Håll koll på vilken tråd som är, hoppa till steget "Tid att testa". Pannkaksmotorer Med en pannkaksmotor med ringkonfiguration behöver vi helt enkelt göra en enda paus. Var och en av de tre exponerade trådbitarna kommer att bestå av två trådar lödda ihop. Välj vilken som helst och bryt anslutningen (fig. 2) mellan de två ledningarna. Du vill förmodligen lämna lindningarna på statorn eftersom det ser bättre ut på det här sättet, även trådarna är sammanvävda och du skulle (i ett försök att linda upp den redundanta spolen) riskera att skada de funktionella spolarna. Välj en sida av pausen som du just gjort (i fig. 2 valde jag den grönfärgade sidan) - det här är en "änd" -tråd.. Med återigen hänvisning till fig. 2 kan vi se att den "blå" trådsidan av snittet inte behövs, och kan därför tejpas bort. Vi behöver nu veta vilken av de två återstående anslutningarna som är ändtråden, och vilken som är mittkranen. Observera att du inte kan se genom deras position på spolen, det bästa sättet är att använda en ohmmeter, kontrollera motståndet mellan varje anslutning och den "gröna" slutpunkten. Att använda exemplet som färgat (fig. 3) grönt/gult är halva motståndet mellan grönt/rött - så gult är mittkranen. Sätt på ett annat sätt, motståndet mellan din slutpunkt och den andra slutpunkten är X, och motståndet mot mittkranen är ett halvt X. Håll koll på vilken tråd som är, hoppa till steget "Tid att testa".

Steg 6: Disjointed Configuration

Oskiljda konfigurationer är förmodligen den svåraste konfigurationen eftersom du måste hålla slingrande riktningar. Vanligtvis har denna konfiguration 6 trådar (tre spolar) även om det kan finnas fler spolar. För våra ändamål behöver vi två spolar.

Den första uppgiften är att identifiera två spolar och de fyra ledningar som är anslutna till dem. Det är enkelt, med din ohmmeter, ta vilken tråd som helst och mäta dess motståndskraft mot varannan tråd. Den ska bara anslutas till en annan kabel. Bra, du har ditt första par. Välj nu en annan tråd från de två som du redan har identifierat och upprepa. Vi har nu fyra ledningar anslutna till två separata spolar. Tejpa fast alla andra ledningar, vi behöver dem inte. Markera sedan någon av de fyra trådarna som "start 1" med en klibbig etikett. Se i vilken riktning den andra tråden för denna spole ("ände 1") lindas runt (går den medurs eller moturs?). På den andra spolen väljer du tråden som lindas i samma riktning ("start 2"). Anslut "slut 1" och "start 2" (fig. 3). Skarven du just gjort är "mittkranen" som visas i fig. 3. De andra två trådarna startar 1 och slutar 2 är endera änden av spolen. Alla andra ledningar än de fyra är överflödiga och du kanske vill tejpa dem ur vägen för att spara förvirring. Jag föreslår starkt att du använder klistermärken för att spåra vilken tråd som är vilken. Experimentera också med kretsen, testa den innan du limmar den på plats. Om det inte fungerar, oroa dig inte; du kan ha blivit förvirrad och anslutit fel tråd, bara gå tillbaka dina steg och försök igen. Håll koll på vilken tråd som är, hoppa till steget "Tid att testa".

Steg 7: Vanlig konfiguration

Den konfiguration som jag ser mest är den "vanliga" konfigurationen (fig. 1). Jag kallar det gemensam konfiguration eftersom varje spole har ena änden ledig och den andra ansluten till en gemensam tråd (som alla andra spolar också är anslutna till). Denna konfiguration är den klart enklaste konfigurationen att använda. Inget extra arbete krävs, allt vi behöver göra är att räkna ut vilken tråd som är vilken. Det kommer att finnas en tråd som vid närmare inspektion är många trådar lödda ihop. Detta är mittkranen. Välj andra två ledningar. Du har nu dina två "ändar". I figur två ignorerar vi helt enkelt den "röda" spolen, du kan ignorera mer eller ingen - antalet spolar på en "vanlig" konfiguration varierar, jag har sett två och tre spolar, men jag ser ingen anledning till att det inte kunde vara mer. Det är allt du behöver göra för detta steg, så håll koll på vilken tråd som är, hoppa till steget "Tid att testa".

Steg 8: Dags att testa

Nu är det dags att testa din spole. Använd kretsschemat nedan för att skapa en joule -tjuv med din spole. Jag kommer att kortfattat täcka hur du ansluter induktorn (din avlägsnade motordel) här, om du behöver mer instruktion, vänligen se Joule thief Instructable. Kom ihåg att du kan hoppa över den handlindade toroiddelen.

Titta först på kretsschemat nedan. "Mittkranen" på vår stator är ansluten till batteriets + ände. De två återstående ändarna ansluter till kollektorn och basen (via ett motstånd) på din transistor. För motståndet rekommenderar jag ett variabelt motstånd med intervallet ungefär 0 Ohm till 5Kohms, även om jag aldrig har behövt använda ett motstånd större än 1kOhms i en joule -tjuvkrets. Sändaren är ansluten direkt till den negativa sidan av batteriet. Slutligen är en LED ansluten över transistorn; positivt ben på uppsamlaren och negativt ben på sändaren. Jag rekommenderar noggrant att ha en joule -tjuvkrets breddad och testad med en normalt lindad induktor först. När du vet att din krets fungerar blir det mycket lättare att diagnostisera problem. Vanliga problem Kretsen fungerar med en normal induktor men inte med min rensade stator/rotor. -Har du anslutit statorn korrekt? (pekar lindningarna på rätt sätt? Kom ihåg den riktningen, det vill säga moturs/medurs). -Har du försökt variera motståndet? Ditt värde bör vara mellan 300 och 3000 ohm. -Har du provat en LED med lägre effekt (röda är de lägsta)? -Har någon av de ömtåliga anslutningarna på din stator/rotor lossnat? Kretsen tänder endast röda och orange lysdioder (Joule -tjuven ökar inte spänningen så mycket som den borde, det betyder att endast lågspänning (normalt röda) lysdioder kan lysa på den tillgängliga spänningen) -Har du varierat mängden motstånd på det (variabla) motståndet? -Har batteriet tappat mest av laddningen? Prova i så fall en ny. -Det kan vara så att induktorn i denna krets inte kan stega spänning längre, har du provat med en normal induktor?

Steg 9: Creative Flourish

Nu när vi har kretsen klar, här är en anteckning om estetik; Disk Drives Om du har din stator från en CD/DVD/Floppy -hårddisk kommer det förmodligen att vara den platta "pannkakan". Om så är fallet ger en eller två röda/gula/gula lysdioder som lyser upp spolen (som visas nedan) en fin effekt som påminner om solen med strålar som kommer ut ur den. ser inte särskilt solig ut när den är upplyst. Men de har ett hål i mitten som en liten lysdiod passar ganska bra in i, vilket ger ett mer Iron Man ark reaktorliknande utseende. Eftersom hålet normalt är inuti en infälld skiva kan en skvätt varmt lim sprida LED-lampan för en mer mini-fusion reaktorkänsla till den: PToy DC Motors Toy DC-motorer är (visuellt) ett helt annat djur helt. De ser bra ut oupplysta och att försöka belysa dem är ofta mycket svårt på grund av deras form. Du kanske vill rikta dina LED -lampor utåt i stället för att försöka belysa dem, eftersom effekten inte är lika bra som "pannkaka" -statorbelysning. Och slutligen fungerar dessa alla bra som halsband, du har bara att göra med 1,5 till 3 volt, så säkerheten är inte ett problem, förutsatt att du är vettig med skarpa kanter och spetsiga saker. I Sun Dials har jag lagt batteriet på hänget men en bra idé är att sätta batterihållaren på två trådar som används som halsbandsslingan. Batteriet bakom användarnas hals motviktar hänget. Viktigt: skydda alltid batteriet ordentligt, ibland blir det pop och sprutar syra, vilket är DÅLIGT! Dessutom inga skarpa kanter! Sätt också en svag punkt i trådöglan/strängen i halsbandet, om du hakar fast ditt halsband på något du vill att strängen ska snäppa, inte din hals! Spela trevligt … Verkligen äntligen Några ytterligare idéer; -Använd UV -lysdioder och fluorescerande pigment för att verkligen göra designen levande. Tänk på att vattenlösliga saker kan gnugga av sig! -Använd bitar av kretskortet för att dekorera designen ytterligare. Kom ihåg, inga skarpa kanter! -Lägg till en strömbrytare -Använd en mer effektiv version av joule tjuvkretsen Slutligen Slutligen Om du följer dessa instruktioner och gör något coolt, vänligen lägg upp bilder i kommentarerna. de exponerade spolarna med ett tunt lager PVA -lim. Detta hjälper till att förhindra att tråden fastnar och bryter din joule -tjuv. Men enligt min erfarenhet verkar detta förvärra det högljudda gnället som du ibland kan komma från joule -tjuvar … Jag misstänker att det är något att göra med att öka kapacitansen i spolen med vattnet som kvarhålls av limmet eller något liknande. Var försiktig så att du inte lägger lim över exponerade lödfogar, speciellt basen på transistorn, eftersom limmet är lite ledande kan detta störa kretsen och få det att surma (dvs inte fungera).