Moteur Donut : 5 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

J'espère que ce projet DIY Donut Pulse Motor inspire plus de gens, ici à Instructables, pour faire de l'idée sous-jacente une quête commune.

Cette idée est de fabriquer un petit moteur qui peut fonctionner pendant 1 vie; disons 100 ans. Imaginez les nombreux obstacles que vous devez franchir:

Quelle source d'énergie peut durer toute une vie ?

Qu'en est-il de l'usure dans la construction du moteur ?

Qu'en est-il de la consommation d'énergie minimale?

Comment mesurer le comportement de longue durée ?

Le moteur Donut fonctionne sur une pile au lithium 3V - 235mAh avec un courant de 13uA pendant environ 2 ans. Cette durée est uniquement calculée et non testée en pratique. C'est un grand projet d'hiver; c'est stimulant, instructif et amusant à construire en quelques heures. Quand j'entre dans mon laboratoire et que je vois le moteur Donut fonctionner, sans un son, c'est magique.

Étape 1: La vidéo

Étape 2: Le dessin

Étape 3: Pièces et outils

Le moteur ne se compose que de quelques pièces:

1 - Stator; un tore en 2 moitiés pour fixer les paliers magnétiques et la bobine d'impulsion.

2 - Rotor; une sphère en polystyrène ou « planche bleue ».

3 - Bobine à air pulsé; mis au rebut d'un relais, fabriqué avec de nouvelles bornes.

4 - Pivoter; fabriqué à partir d'un rayon et affûté aux extrémités pointues.

5 - Aimants de roulement et morceaux de verre

6 - Aimants rotoriques collés à la sphère de manière équilibrée.

7 - Planche à pain avec composants électroniques; voir dessin.

8 - La bonne colle, un couteau tout usage et un petit tournevis.

9 - Une plaque de fond avec les poteaux de support Donut Motor.

10- Regardez les photos et arrêtez la vidéo pour tous les détails.

Étape 4: Construction

Le moteur comporte 3 parties principales à réaliser: 1 - Le rotor est constitué d'une sphère en polystyrène avec 4 barreaux aimantés uniformément répartis sur la circonférence de la sphère. L'axe doit passer exactement par le centre de la sphère. L'important est un rotor bien équilibré pour éviter le balancement des roulements magnétiques. J'ai pris de la colle de loisir à séchage rapide (qui ne dissout pas la mousse de polystyrène !), pour coller les aimants au rotor. Le diamètre du rotor est de 6 cm, le pivot mesure 70 mm de long.

2 - Les paliers magnétiques sont collés avec le verre contre l'intérieur du tore. La distance entre les deux côtés est de 71 mm. L'aimant de bague de roulement est fixé avec du ruban adhésif double face sur le verre.

3 - Le circuit électronique est principalement une bobine à air, mise au rebut d'un relais avec un solénoïde 220V AC avec une impédance de 14.000 Ohm. Le circuit est construit sur la maquette avec la pile au lithium. Regardez le diagramme. A l'intérieur du tore, la bobine est fixée, de telle sorte que l'écart entre l'aimant du rotor et la bobine est de 1 mm ou moins. Le tore est debout à 4 pattes de bois. Éloignez les aimants et les objets en fer du moteur.

Étape 5: Fonctionnement et conclusion

Si vous avez acheté et préparé tout le matériel, vous pouvez assembler et essayer le moteur donut en quelques heures. Une fois la colle sèche et le circuit configuré, vous pouvez commencer à tester le moteur. Un oscilloscope permet de régler facilement le circuit avec le potentiomètre sur le réglage le plus économique et le plus propre, sans oscillations. Le condensateur de 100nF est là pour éviter cet effet indésirable. La diode ou la LED sur la bobine d'air doit supprimer la force électromotrice arrière. La lumière LED s'allume un peu à chaque impulsion. L'image de l'oscilloscope montre en détail la forme de l'impulsion avec un rapport impulsion/pause d'environ 1 à 2,5. Peut-être que ce rapport pp peut être plus économique. Une fois que le moteur Donut fonctionne, vous pouvez profiter du rotor en rotation continue. Il semble que la connexion des broches du transistor dans le schéma soit fausse, mais je peux vous dire que cela fonctionne. Lorsque l'aimant du rotor passe devant la bobine, il induit une faible tension. Cela ouvre les transistors pendant 40 ms et produit suffisamment de flux dans la bobine pour repousser les aimants du rotor. Attention, la bobine doit produire un pôle nord côté rotor. Succès!

Le Donut Motor est un projet en cours, avec des mises à jour sur ma chaîne YouTube.