Зрозуміло, ротор може бути виготовлений з легких матеріалів, якщо важко отримати поплавок з професійної рибальської мережі. Магніти є неодимові магніти N52 класу 20 мм завтовшки 5 мм. Двигун живиться від літій-іонної батареї 3,7 В, і навколо ротора розташовані вісім вихідних котушок. Котушки з'єднані парами з чотирма парами, що живлять систему.
Кожна котушка намотана двома нитками діаметром 0,19 мм з емальованої мідного дроту, яка є свитою 36 або може бути AWG # 32. Кожна пасмо важить 50 грам, і обидві нитки намотуються одночасно. Така компоновка дозволяє підключати котушки у вигляді котушок з двома філармамі, якщо це необхідно. Центральний сердечник кожної котушки виконаний з пластика і має діаметр 8 мм з отвором діаметром 6 мм в центрі, а завершена обмотка має діаметр 30 мм на котушці, яка має 33 мм простору між кінцями. Коли обмотка завершена, кожній котушці дається шар електроізоляційної стрічки для захисту проводів, а не для додаткової ізоляції. Таким чином, загальна схема:
Ця система працює добре, заряджаючи батарею 2, але батарея 1 часом розрядиться, коли вона живить двигун, але не перезаряджається. Щоб впоратися з цією ситуацією, Денис використовує комутаційну коробку, яка живить реле на десять секунд кожні десять хвилин. Релейні контакти використовуються для відключення зарядного струму від батареї 2 і передачі його замість батареї 1:
Хоча можуть бути більш легкі способи досягнення необхідного результату, ось докладні відомості про комутаційної коробки, яку використовує Денис. Він складається з трьох етапів: 1-й етап забезпечує 10-хвилинну синхронізацію з використанням мікросхеми таймера 555, оскільки це найбільш зручно. Однак проблема з простими схемами з тривалим циклом полягає в тому, що часовий інтервал визначається тривалістю часу, який потрібен для заряду конденсатора. Для цього потрібен великий конденсатор і дуже невеликий зарядний струм. АЛЕ великі конденсатори пропускають заряд, якщо тільки вони не є високоякісними конденсаторами. Найвища якість - це танталовий конденсатор, а найбільший доступний - 47 микрофарад, тому два паралельно використовуються для отримання близько 100 микрофарад. Затримка часу зі 100 мікрофарадах вимагає зарядного резистора близько 3 МОм.
І щоб отримати невеликий контроль за період часу, резистор виконано з трьох 1-мегагерцовим резисторів і 1М змінного резистора. Результатом є схема, яка включена протягом приблизно 5 хвилин і вимкнена протягом приблизно 5 хвилин. Тобто, вихід на стрижень 3 йде високо протягом чотирьох хвилин, а потім низький протягом чотирьох хвилин. Низький - близько 0 В, а верхній - близько 2 вольт нижче напруги живлення. Напруга харчування ніколи не повинно перевищувати 15 вольт, так як чіп 555 миттєво руйнується джерелом харчування по напрузі. Другий етап:
Транзистор являє собою низьковольтний тип з високим коефіцієнтом посилення, і зазвичай він стоїть на одному міліампе. Конденсатор заряджається протягом чотирихвилинного інтервалу, а коли напруга таймера 555 стає низьким, конденсатор управляє базою транзистора, відключаючи транзистор і викликаючи його висока напруга колектора. Проте, заряд конденсатора може утримувати транзистор протягом короткого періоду часу і з резистором 100К на конденсаторі, як показано на малюнку, транзистор вимкнений приблизно на 10 секунд. Щоб дозволити деякий контроль над часом, резистор може варіюватися від 47K до 147K, але загальний час цього етапу завжди буде коротким. Третій етап - включити реле з повним напругою живлення, а для цього використовується недорогий транзистор з дуже високим коефіцієнтом посилення:
Струм в базі транзистора TIP132 становить приблизно половину міліампера, а мінімальне посилення транзистора - 1000, тому реле подається до 500 міліампер. Звичайно, реле не споживає стільки струму, але на ньому повністю заряджається акумулятор. Діод - це просто захист транзистора від зворотного напруги при виключенні. Вся схема комутаційного блоку:
Робочий фізичний макет для цієї схеми може бути:
На цій діаграмі червоні точки вказують на розрив в мідної смужці під дошкою, а змінні резистори забезпечують справедливу ступінь регулювання періодів часу. Пам'ятайте, що чіп таймера 555 буде негайно знищений, якщо він буде харчуватися більш ніж на 15 вольт, тому батарея на 12 В повинна бути вашої максимальної постачанням. Проте, схема працює добре при управлінні за допомогою 9-вольтової батареї розміру PP3. Поточний струм при 9 вольтах на прототипі становить 12 міліампер, збільшуючись до 32 міліампер протягом декількох секунд, коли живлення реле.
При такому розташуванні батарея 2 отримує більшу частину зарядного струму, тим більше, що батарея 1 завжди має хороший рівень заряду, і на діоді відбувається невелике падіння напруги, тому більша частина зарядного струму буде надходити в акумулятор 2.
Якщо Ви хочете додатково обмежити зарядний струм батареї 1, тоді резистор «R» можна помістити в лінію таким чином:
Значення резистора «R» має бути знайдено шляхом експериментування з вашої власної фізичної реалізацією, але я очікую, що значення буде низьким, можливо, 47 Ом або близько того. Якщо світло не потрібно, всі вісім вихідних котушок можуть використовуватися для зарядки. Котушки з'єднані парами, і у Дениса є незвичайний спосіб їх з'єднання:
Це не бі-філярние з'єднання, які ви очікуєте, але ця схема підключення виявилася дуже ефективною на практиці. Варіант цього, який я вважав за краще б через його підвищеної гнучкості і можливості створення збільшеного вихідної напруги через різні сполуки, полягає в наступному:
Тут кожна пара котушок має свій власний ректифікації і згладжує конденсатор і, як така, кожна пара діє як невелика вічна батарея. Альтернативою цьому є використання схеми подвоєння напруги для випрямлення, щоб майже подвоїти вихідну напругу при живленні навантаження:
Батарейки, які використовуються в прототипі, є літій-іонні типи з напругою 3,7 В і ємністю 1200 мАг. Ці батареї працюють дуже добре, але літієво-іонні акумулятори не є найлегшими батареями для роботи, оскільки вони мають сильну тенденцію загорятися при неправильному поводженні, і вони досить дорогі, як можна побачити тут:
Альтернативою, яка може бути розглянута, є використання нікель-марганцевих батарей однакового розміру, але тільки 1,2 вольта кожен, тому ми будемо використовувати три NiMh-батареї замість однієї літієво-іонної батареї. Однак батареї NiMh можуть мати набагато більшу ємність 2850 мАг, і вони повністю стабільні, хоча при повній зарядці вони не повинні перевантажуватися більш ніж на 10% від номінального значення mAHr, оскільки термін служби батареї буде зменшений, якщо це зроблений.
Однак деякі з цих невеликих NiMh-батарей не відповідають вимогам виробника і тому вам потрібно виконати тест навантаження на будь-який конкретний акумулятор, який ви можете використовувати. Наприклад, тут шість різних типів цих батарей, перевірених групами по чотири, з навантаженням близько 50 міліампер на п'ять вольт. Для перевірки кожної з цих батарей використовувалася та ж навантаження:
Результати були найбільш показовими:
Батареї BTY 3000 насправді не вимагають від батареї 3000 mAhr (хоча продавці це роблять), і тому «3000» може бути просто торговим ім'ям. Результати випробувань для BTY 3000 були настільки приголомшливо поганими, що тест повторювався тричі з більш тривалим часом підзарядки для кожного тесту, а показаний вище - «кращий» результат. Ви помітите, наскільки він впаде в порівнянні з недорогими батареями Fusiomax 800 mAhr. Жахлива продуктивність батарей BTY 3000 перевищується тільки неймовірними батареями «SDNMY 3800 mAHr», які демонструють майже нехтує малу потужність, незважаючи на їх приголомшливі претензії в 3800 мАг.
Отже, я б запропонував замінити одну літієво-іонну батарею 3.7V трьома батареями Digimax 2850 в коробці наступним чином:
Плата USB невелика і низька вартість, як можна побачити тут:
Відповідні магніти доступні на eBay:
Котушки можуть бути легко намотані вручну, так як емальований мідний дріт поставляється в 50-грамових барабанах і дозволяє легко намотати одну котушку з двох з цих барабанів, розташованих поруч на фіксованому стрижні. Ми можемо виготовити котушки котушки досить легко, якщо ми використовуємо свердло з електроприводом і отвір для пилки, подібне до цього:
На цих пильних верстатах зазвичай є пила з внутрішнім діаметром 35 мм. Невеликий лист товщиною 3 мм з середньої щільності ( «МДФ») можна легко просвердлити за допомогою пилки, і кожне свердління створює один повністю круглий диск з точно центровані отвором посередині. Два з них можуть бути склеєні (з точними прямими кутами до центрального валу) на трубці, щоб сформувати котушку необхідного розміру. Якщо він доступний, замість MDF можна використовувати пластиковий лист. Пластикова трубка діаметром 8 мм і внутрішнім діаметром 6 мм часто доступна на eBay, але, в іншому випадку, насправді досить легко просвердлити отвір діаметром 6 мм на коротку довжину, наприклад, дюбель діаметром до 8 мм діаметром 8 мм стрижень. Шматок дюбеля утримується в лещатах, і, оскільки легко бачити, свердління розумного отвори по довжині дюбеля насправді не так складно.
Потім різьбовій стрижень можна затиснути на одному кінці за допомогою простої рукоятки кривошипа, сформованої з невеликого шматка деревини, затискного гвинта для захоплення штока і просвердлений дюбеля довжиною 20 мм на гвинт для формування обертається намотування:
Просте просвердлений отвір в вертикальних сторонах відмінно працює як підшипник, але тримає довжину «А» коротким, так як для цього потрібна менша рух зап'ястя, а з нею короткий, досить легко повертати ручку чотири рази на секунду. Хороша база для намоточного пристрої - дошка довжиною близько 600 мм:
Частина Намотувальне рукоятки знаходиться на ближньому кінці, а дві 50-грамові котушки дроту розташовані поруч зі штирем або дюбелем на дальньому кінці. Чим довше дошка, тим легше намалювати провід з подають котушок, оскільки кут між цими котушками і намотаною котушкою менше. Які постачають котушки встановлюються тільки на дюбелі, проштовхувати через отвори в бічних частинах. Обов'язково зробіть ці дюбелі горизонтальними, щоб котушки не рухалися в одну сторону або іншу.
Щоб почати намотувати котушку, просвердлите дуже маленький отвір в лівому фланці, прямо за шайбою. Протягніть два дроти через отвір і кілька разів обмотайте навколо оголеного кінця короткої довжини пластикового покритого дроти і з'єднайте кожен провід з мідним намотувальним проводом шляхом його пайки. Це займе всього кілька хвилин, і якщо ви ніколи не паялі, це дуже легко вивчити і зробити легко. Потім використовуйте шматочок клейкої стрічки, щоб щільно прикріпити тонкі проводи до зовнішньої поверхні фланця котушки котушки і кілька разів обмотайте запасні пластикові покриті дроти навколо нарізного штока, щоб вони ні на що не зачепилися, коли Кружляючись навколо. Ображати клейку стрічку так, щоб вона була на зовнішній стороні фланця і тому не заважала дроті, яка намотується на котушку котушки.
Котушка намотана, збираючи дві нитки в лівій руці і повертаючи рукоятку рукоятки правою рукою. Якщо хочете, ви можете закріпити намативатель на столі або стільниці, яку ви використовуєте. Кращим способом намотування є поворот рукоятки кривошипа так, щоб цей провід, що входить в котушку котушки, подавався на нижню сторону котушки. Цей метод намотування називається «проти годинникової стрілки». Якщо вам потрібна котушка з намотуванням за годинниковою стрілкою, ви просто повертаєте ручку кривошипа в протилежному напрямку, щоб провід потрапив в котушку вгорі. За годинниковою стрілкою вважається найкращим способом намотувати ці котушки.
При вітру направляйте дроти поблизу просвердленого фланця. Це необхідно для того, щоб проводить провід був навчений, плоский і через наступних поворотів. Оскільки обмотка триває, Провід направляються дуже повільно вправо до тих пір, поки вал котушки не буде повністю закритий. Потім дроти направляються дуже повільно вліво для наступного шару, і це триває, вправо, вліво, вправо, вліво, поки котушка не буде завершено процес. Потім два дроти з'єднуються з канавкою до дошки, так що вони контролюються, поки ви зайняті іншими речами. Потім дроти розрізають, кілька оборотів знімають навколо зачищеного кінця короткої довжини більш товстого дроту і припаюють для електричного і механічного з'єднання між товстої дротом і тонким дротом. Корпус котушки тепер намотаний електричної стрічкою так, щоб жоден з проводів не було видно, а потім стрічка з канавкою видаляється з котушки, а два пускових паяних з'єднання епоксіруют з фланцем.
Немає необхідності відзначати проводи, оскільки початок проводів - це кінці, що проходять через просвердлений отвір, і кінці проводів просто стирчать з-під електричною стрічки, і метр скаже вам, який запуск І який мій кінець Такий же провід. Ви повинні переконатися, що в будь-якому випадку переконайтеся, що провідні з'єднання хороші і що опір кожного з двох проводів в котушці точно таке ж.
Двигун являє собою вентилятор 5 В з лопатками вентилятора, приклеєними до жовтого поплавця і розташованим дуже обережно, щоб точно центрувати його по валу вентилятора. Максимальний струм для двигуна становить 360 міліампер, але оскільки Denis працює на 3,7 вольта або менше, фактична споживана потужність дуже мала. Нижня сторона вентилятора виглядає так: Великою перевагою цих невеликих барабанів є те, що ви можете просто намотати весь вміст двох котушок дроту, щоб зробити необхідну котушку з бі-філарія, не рахуючи поворотів, і це дуже зручно. Двигун являє собою вентилятор 5 В з лопатками вентилятора, приклеєними до жовтого поплавця і розташованим дуже обережно, щоб точно центрувати його по валу вентилятора. Максимальний струм для двигуна становить 360 міліампер, але оскільки Denis працює на 3,7 вольта або менше, фактична споживана потужність дуже мала. Нижня сторона вентилятора виглядає так: Великою перевагою цих невеликих барабанів є те, що ви можете просто намотати весь вміст двох котушок дроту, щоб зробити необхідну котушку з бі-філарія, не рахуючи поворотів, і це дуже зручно. Двигун являє собою вентилятор 5 В з лопатками вентилятора, приклеєними до жовтого поплавця і розташованим дуже обережно, щоб точно центрувати його по валу вентилятора. Максимальний струм для двигуна становить 360 міліампер, але оскільки Denis працює на 3,7 вольта або менше, фактична споживана потужність дуже мала. Нижня сторона вентилятора виглядає так: Двигун являє собою вентилятор 5 В з лопатками вентилятора, приклеєними до жовтого поплавця і розташованим дуже обережно, щоб точно центрувати його по валу вентилятора. Максимальний струм для двигуна становить 360 міліампер, але оскільки Denis працює на 3,7 вольта або менше, фактична споживана потужність дуже мала. Нижня сторона вентилятора виглядає так: Двигун являє собою вентилятор 5 В з лопатками вентилятора, приклеєними до жовтого поплавця і розташованим дуже обережно, щоб точно центрувати його по валу вентилятора. Максимальний струм для двигуна становить 360 міліампер, але оскільки Denis працює на 3,7 вольта або менше, фактична споживана потужність дуже мала. Нижня сторона вентилятора виглядає так:
Цей вентилятор доступний на eBay:
Трохи свого бачення і пояснень. Денис на знімання зробив зчеплення з двох біфілярного котушок, яка комутується послідовно. В принципі тако комутацію тільки в одній котушці запропонував Н.Тесла, і метою був зниження загальної індуктивності, тільки у Тесли одне джерело магнітного потоку у Дениса два.
Як розміщуються котушки по відношенню до магнітів.
З повагою, Серж