自制太陽能磁懸浮電機教程
電磁懸浮技術簡稱EML技術,主要原理是利用高頻電磁場在金屬表面產生的渦流來實現對金屬物體的懸浮。下面就跟大家分享如何自制太陽能磁懸浮電機的教程:
第一步:製作外殼骨架
開啟AUTOCAD,設計好自己想要的尺寸和形狀,然後就可以直接輸出到鐳射雕刻機上了,零件的精度是成敗的關鍵,沒有雕刻機的也別自己手工刻,可以找有雕刻機的廣告店讓師傅幫加工下。加工成品如下:
第二步:準備磁鐵和電池板。
太陽能電池板選用直接影響到效率,經過長期試驗,我最終選擇了0.5V電壓的滴膠板材料為多晶,由於太陽能電池的內阻很大,所以線圈的電阻要儘量小,但是線圈的匝數又影響到效率,所以如何取捨是一個很值得研究的問題。
選多晶電池板是因為多晶板製造工藝決定它吸收的光譜比單晶板寬,弱光效能好,白天放在室內也有功率輸出,但是單晶板的轉換效率比多晶板高這個是肯定的,綜合考慮還是選了多晶板。
你需要一個2個環形強磁磁鐵,用來做偽磁懸浮承軸,磁環一個大一個小,小的要以套的進承軸為佳,我用的承軸是5MM的不鏽鋼,所以用5MM內孔的小磁環。大的內徑應該是小的外徑+8MM左右,太大太小都會影響效率,距離太大會造成抖動(血的教訓,參見我最早釋出的作品視訊)距離太小,阻力增加,效率會很低。
第三步:製作轉子。
這是我的多功能電動工具(電磨,電鑽,切割機,轉子平衡器)作為一個DIYER,幾件稱手的工具很重要,有時候直接影響到DIY的樂趣。。。。。
這是隻做好的轉子,4個磁鐵的排列方式後面會給出,轉子的自平衡和動平衡非常重要,如果同心度不高會造成抖動,前面說過了,抖動影響效率。
插上我的萬能電動工具除錯平衡。
第四步:製作線圈。
由於我採用的結構轉子是磁鐵,因此線圈可以繞很多匝,不用考慮重量問題,但是匝數越多電阻也越高。前面說過了,太陽能電池的內阻也很高,所以過高的電阻會使整個電路靈敏度降低,造成啟動困難。這裡我用0.25MM直徑的漆包線繞了800圈,正好佔滿一個線架。
第五步:開始組裝骨架。
所有材料清單
把3個繞好的線圈粘到做支撐作用的板子上
先立好骨架,看下線圈有沒有粘整齊。
再把轉子放進去,測試下轉動靈活度。
然後把線圈和轉子一起組裝起來,測試下轉動。這樣整個骨架就製作完成了。
第六步:安裝太陽能電池板
電池板粘上板子就行,注意相對的2個並聯接到一個線圈上。。。。。悲催的502,用多了會發白。
設計的時候沒有預留排線的位置,所以看起來很亂。
這時候線很多,千萬別接錯了線,骨架粘好了就沒有返工的機會了
第7步:完成。。。
所有線焊接完畢,就可以上膠水(氯仿),把亞克力骨架粘好了,然後裝上之前冷落很久的遮擋片,遮擋片相當於無刷電機的換向器,有了這個,轉子才能不停旋轉。
燈光下測試,轉速很快。。
下面奉上原理圖:
轉子磁鐵的排列方式如圖,大片的那個是遮擋片,通過遮擋陽光,讓光線始終只能照射到2組太陽能電池板,這樣就產生一個旋轉磁場,推動太陽能磁懸浮電機轉子不停旋轉。
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