Naka-temang Steam Punk na Elektrostatikong Motor: 13 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Intro Narito ang isang electrostatic motor batay sa isang tema ng Steampunk na isang madaling pagbuo. Ang rotor ay itinayo sa pamamagitan ng paglalamina ng isang strip ng aluminyo foil sa pagitan ng mga layer ng plastic packaging tape at ililigid ito sa isang tubo. Ang tubo ay naka-mount sa isang ehe gamit ang mga karton na end cap na w / flat washers sa mga sentro bilang bearings. Ang mga nakatigil na electrode o stators ay ginawa mula sa isang singsing ng mga kuko na nasuspinde ng co-axial w / paggalang sa rotor at energized w / negatibong, mataas na boltahe DC. Ang isang balangkas na ginawa mula sa pag-inom ng mga straw, tape at plastik na takip ng mga lata ng lata ay nagpapanatili ng mga stators sa wastong pagkakahanay sa paligid ng rotor.

Ang proyekto ay nagbibigay ng isang pagkakataon upang malaman ang tungkol sa Batas ng Coulomb na naglalarawan sa electrostatic akit / pagtulak sa pagitan ng mga sisingilin na puntos. Partikular, ang rotor ay umiikot dahil ang negatibong sisingilin na mga ibabaw na lugar ng rotor ay pinatalsik pagkatapos nilang makipag-ugnay sa mga maiinit na istatistika. Ang bawat lugar na sisingilin pagkatapos ay magdeposito ng labis na mga electron sa katabing, grounded stator sa singsing habang ang rotor ay lumiliko. Ang pag-ikot ng singil ng pag-charge ay paulit-ulit habang ang bawat na-neutralize na lugar ng rotor ay papalapit sa susunod na energized stator. Gumamit ako ng muling nilalayon na mga recyclable at ilang pangunahing hardware para sa proyektong ito upang mabawasan ang mga gastos sa konstruksyon sa isang minimum.

Pag-iingat! Nangangailangan ang proyektong ito ng mataas na boltahe na direktang kasalukuyang (HVDC), kaya pumili ng mapagkukunan ng kuryente na angkop para sa iyong antas ng karanasan.

Hakbang 1: Mga Bahagi at Tool

Nagsama ako ng isang listahan ng mga bahagi para sa proyekto; ngunit improvise at kapalit kailan man kinakailangan. Tiyaking tandaan ang mga sumusunod na puntos:

• Ang rotor ay dapat na magaan sa timbang.
• Dapat na balansehin ang rotor.
• Ang mga stator ay dapat na insulated nang maayos mula sa bawat isa upang maiwasan ang panloob na pag-arko.

Rotor Assembly Axle (1) - 15 cm x 0.3 cm dia coat hanger. Mga Axle Bearing (2) - Hindi kinakalawang na asero na flat washers na may butas na 0.3 cm ID. Mga Sleeve ng Axle (2) - 3 cm x 0.4 cm dia na umiinom ng mga straw (kasama ang w / maliit na pakete ng mga softdrink). Mga End Caps (2) - tinatayang 4.0 cm dia discs (gumamit ng takip ng karton sa pagtatapos mula sa 3-ring binder). Lining Strip (1) - 2.5 cm x 15 cm strip ng AL foil. Mga Stator (6) - 5 cm ang haba ng mga kuko. Stator Housing Assembly Rims (2) - Mga plastic flip lids mula sa magkahalong lalagyan ng nut. Sinusuportahan ng Rim (12) - Std laki ng pag-inom ng mga straw (1/4 pulgada dia). Mga Suspension Bands (2) - Mga goma ng goma. Rotor Frame Plastic Horseshoe (1) - Natagpuan ko ang mainit na kulay-rosas na kabayo na ito sa kahon na itinapon sa lokal na schoolyard pagkatapos ng pamayanan ng simbahan sa pamayanan; o, maaari mong i-cut at pagkatapos ay ipako ang mga sheet ng karton nang magkasama upang gawin ang frame. Project Base Scrap Acrylic o Cardboard Sheet (1) - Gupitin sa naaangkop na laki. Spacer - takip ng bote ng plastik. Pinagmulan ng Power (1) - Karaniwang mga mapagkukunan ng HVDC sa mababang saklaw ng microamp tulad ng mga room air ionizer, Van de Graaffs at Whimshursts ay maaaring masyadong mahina upang mapagana ang motor na ito. Isaalang-alang ang isang mataas na potensyal na transpormer. Ang CH-30 Chargemaster ni Simco ay isa sa "amp-kicking" na masamang batang lalaki ng mga electrostatic generator. Minsan ang mga yunit na ito ay magagamit sa pamamagitan ng mga elektronikong auction sa malalaking diskwento ng mga vendor ng likidasyon na hindi alam kung ano ang maaari nilang gawin! Mga Misc Item / Paghahatid ng Tape (lapad na 5.0 cm) Karaniwang Pagkonekta ng Hardware (maliit na bolts, lock at flat washers, mani) Mga Tool Compass Electric Drill Handheld Hole Punch Hobby File Protractor Ruler Sanding Block Sharp Pencil Utility Gunting

Hakbang 2: Gumawa ng Mga Rotor End Caps

Gupitin ang apat na 4-cm dia na bilog mula sa karton. Mag-drill ng isang 4 mm na butas sa mga sentro. Chuck ang mga ito sa isang electric drill at buhangin hanggang sa bilugan. Magdikit ang 2 mga disc, pagkatapos ay idikit ang isang patag na washer sa gitna ng butas ng bawat disc. Hayaang matuyo. Ream out anumang mahirap kola w / isang file.

Hakbang 3: Roll Tape Around End Caps

Ipasok ang ehe sa pamamagitan ng mga bearings at maingat na igulong ang packaging tape sa paligid ng mga disc papunta sa isang tubo. Ang mga disc sa ibabaw ay dapat na parallel!

Hakbang 4: Mag-apply ng Foil Lining & Balance Rotor

Gupitin ang isang 2.5 cm ang lapad na strip ng foil na dapat balot sa paligid ng rotor. Secure sa lugar w / isang patak ng pandikit. Mag-apply ng maraming karagdagang mga layer ng tape upang masakop ang strip. Rotor ng paikot na kamay sa axle. Magdagdag ng mga piraso ng tape kung kinakailangan upang balansehin ang rotor.

Hakbang 5: Maghanda ng Mga Rims ng Pabahay

Bumuo ng pabahay sa pamamagitan ng paggupit ng tungkol sa isang 4 cm dia access hole sa mga plastik na takip upang makagawa ng 2 rims. Punch 12 butas 30 deg hiwalay sa gilid ng bawat rim. Gupitin ang haba ng 8 cm ng mga inuming dayami upang gumawa ng 12 tubo ng suporta. Pantayin ang mga butas sa rims, pagkatapos ay ipasok ang isang dayami sa bawat butas. Tip sa Konstruksiyon: Gupitin ang isang 0.5 cm pahaba na gilis sa dulo ng bawat dayami upang mapadali ang pagpapasok.

Hakbang 6: Kumpletuhin ang Frame ng Pabahay

Gawin ang iyong paraan sa paligid ng gilid ng pagpasok ng mga straw habang papunta ka upang bumuo ng frame ng pabahay. Panatilihin ang isang distansya ng humigit-kumulang na 5.0 cm sa pagitan ng mga rims. Putulin ang labis na haba ng dayami kapag kumpleto na ang frame.

Hakbang 7: Cover Frame

I-roll ang 2 hanggang 3 mga layer ng packaging tape sa paligid ng frame. Putulin ang sobrang tape sa paligid ng mga gilid ng gunting.

Hakbang 8: Mag-install ng Mga Stator

Mag-drill ng 12 butas sa paligid ng ligid ng pabahay na sapat lamang na malaki upang tanggapin ang mga kuko. Ang bawat butas ay dapat dumaan sa isang dayami sa midpoint upang maaari silang ma-pivoted sa isang bahagyang anggulo tulad ng ipinakita (ang anggulo ay mangangailangan ng karagdagang mga pagsasaayos bago energizing motor). Magpasok ng isang goma sa mga straw na matatagpuan sa posisyon ng 12 at 6 ng oras.

Hakbang 9: Maghanda ng Suporta ng Rotor, Mag-attach ng Base at Mga Post

Anumang suporta na nagpapanatili ng rotor sa isang nakapirming posisyon at pinapayagan itong malayang umikot ay OK. Ginamit ko ang laruang kabayo na ito. Kung hindi mo mahahanap ang isang kabayo, gumawa lamang ng isa sa pamamagitan ng paglalagay ng maraming mga sheet ng karton na gupitin sa naaangkop na laki. Maingat na mag-drill ng isang butas para sa rotor axle sa pamamagitan ng dulo ng bawat takong ng kabayo. Susunod, mag-drill ng isang butas sa daliri ng paa upang mapaunlakan ang bolt na nakakabit sa kabayo sa base ng proyekto. Mag-drill ng isang butas sa pamamagitan ng isang bote ng bote na kumilos bilang isang spacer. Magtipon ng mga sangkap. Sa wakas, mag-drill ng mga butas sa base para sa mga post ng nagbubuklod na kawad.

Hakbang 10: Magtipon ng Mga Bahagi

I-slip ang mga goma sa takong ng kabayo upang masuspinde ang tirahan ng stator sa lugar. Ipasok ang ehe sa pamamagitan ng isang butas sa takong, pag-slide ng mga spacer at rotor sa lugar tulad ng ipinakita. I-pivot ang mga kuko kung kinakailangan kaya halos mahahawakan nila ang ibabaw ng rotor.

Hakbang 11: Ikonekta ang Mga Hot at Neutral Stator

Wire ang bawat iba pang stator sa serye gamit ang insulated wire. Ang mga natitirang stators ay magkakabit na wired gamit ang insulated wire na may ibang kulay. Ikonekta ang isang hanay ng mga stators sa mainit na nagbubuklod na post; ang iba pang mga set napupunta sa lupa.

Hakbang 12: Ramp Up ang "Horsepower"

Ang isang suplay ng kuryente na 0.5 Watt ay hindi man lang umiwas sa rotor. Gayunpaman, ang Chargemaster (tingnan ang Mga Bahagi at Mga Tool) ay nag-ikot ng rotor sa 10 hanggang 12 RPM. Ang pinakamainam na input ay tungkol sa 12 kV sa 100 microamp bago ang panloob na arcing sa pagitan ng mainit at saligan na mga stator ay pinabagal ang bilis ng motor.

Hakbang 13: Close-up ng Spark

Narito ang isang zoom shot na nagpapakita ng isang spark debit sa rotor habang umiikot ito.

Pangalawang Gantimpala sa Ika-3 Taunang Taunang Make It Stick Contest

Unang Gantimpala sa Paligsahan sa Pag-aaral sa Kamay