Voleur de Joule avec bobines de moteur : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Vous voulez un circuit Joule Thief dans un boîtier mince et brillant ? Marquer des points de geek sérieux est une priorité pour le bricoleur avant-gardiste, et quelle meilleure façon de le faire qu'avec les entrailles recyclées d'un lecteur de disquette, d'un moteur jouet ou d'un moteur pas à pas de précision ? Aucun ne vient à l'esprit… Alors avec ça… dans l'esprit… Allons-y.

Ce projet est à la base un « Joule Thief » mais avec plus de réutilisation de pièces de rebut et malheureusement moins d'efficacité. L'idée de base est d'utiliser le noyau d'un moteur à la fois comme la partie « toroïde » d'un « voleur de joule » (avec le reste du circuit caché dedans et autour) et comme un joli réflecteur de lumière (qui, si vous avez accès à un moteur à crêpes, rappelle commodément une fleur ou le soleil). Comme indiqué précédemment, il est très inefficace, et la raison pour laquelle j'ai choisi de procéder de cette manière est qu'il utilise une partie autrement mise au rebut comme composant fonctionnel et décoratif. Évidemment, si vous le souhaitez, vous pouvez mettre un tore enroulé à la main, mais cela nécessitera probablement un peu plus de place que ce qui est facilement disponible, vous pourriez donc perdre de jolis points. Si vous voulez aller avec un circuit de voleur de joule normal, je recommande l'excellent Instructable de 1up ici. Étant donné que la construction du circuit a déjà été couverte à plusieurs reprises, je me concentrerai sur la réutilisation du moteur et couvrirai rapidement le reste du circuit. Si vous avez besoin d'aide, laissez un commentaire. Pour quelques photos et discussions supplémentaires, veuillez consulter mon article de blog

Étape 1: Nomenclature du matériel et de l'équipement

Matériaux 1 x résistance 1k 1 x transistor NPN (le 2N3904 est adéquat, cependant 2N4401 ou PN2222A donnera un meilleur rendement lumineux) 1 x LED - x fil de cuivre émaillé (0,315 mm est bien)* 1 x moteur électrique de taille raisonnable. Les moteurs à courant continu et pas à pas sont tous les deux très bien. * (un autre fil isolé devrait fonctionner correctement, j'ai utilisé celui-ci et il a l'air bien) Équipement Fer à souder et à souder Pince à bec effilé/pince à épiler Tournevis Ohmmètre/multimètre

Étape 2: ouvrez votre moteur

Si vous démontez quelque chose avec un moteur, je ne peux pas vraiment vous aider, chaque processus de démontage est un Instructable en soi. Contourner la complexité; retirez les couvercles en plastique et en tôle et prenez soin de dévisser où vous le pouvez, jusqu'à ce que vous trouviez quelque chose de similaire à l'image ci-dessous. Il s'agit d'un moteur pas à pas, il est généralement découplé de la carte principale pour permettre un amortissement des vibrations afin de l'empêcher d'endommager les connexions (ce qui est idéal pour nous car nous avons une belle unité complète avec laquelle travailler). Normalement, nous pouvons alors retirer un moteur connecté à un petit morceau de circuit imprimé, voir les images un et deux pour les moteurs de lecteur de disquette, les images trois et quatre pour les moteurs de ventilateurs PC et les images cinq et six pour les moteurs de jouets à courant continu.

Étape 3: Démonter le moteur

En raison du nombre ahurissant de types de moteurs possibles, je ne peux pas espérer expliquer comment les démonter tous. Un bon conseil général est de poster sur les forums si vous avez besoin de conseils spécifiques pour retirer le stator ou le rotor de votre moteur. Je couvrirai ci-dessous comment retirer un stator d'un lecteur de disquette car ce sera normalement le type de stator que vous souhaitez. Comme indiqué plus loin dans ce document, vous pouvez utiliser le rotor des moteurs à courant continu, mais l'effet est visuellement un peu décevant. L'image deux est le rotor d'un moteur à courant continu, avec la section des contacts en surbrillance. Dévissez toutes les vis de fixation et conservez-les dans un endroit sûr. (Recherchez des vis traversant le noyau, vous ne voulez pas le tirer pendant qu'il est toujours fixé). Une fois que toutes les vis sont sorties, il devrait y avoir plus de "donner" (liberté de mouvement) dans le noyau, tirez-le vers le haut et placez un levier en dessous, soyez très doux, vous ne voulez pas casser ces fils minces qui le relient au car il sera presque inutile si vous ne pouvez pas y accéder facilement. Retirer le noyau du moteur est une tâche délicate, utilisez votre fer à souder et chauffez simplement chaque pastille que vous pouvez voir connectée aux bobines et maintenez l'unité sous une légère pression ascendante. Chauffez les plaquettes à tour de rôle ou utilisez une mèche pour retirer la soudure, si vous le pouvez. Vous devrez peut-être répéter le chauffage et la traction, mais cela devrait disparaître après un petit moment. Félicitations, vous avez votre composant "toroïde". Si certains des fils se sont cassés essayez de les démêler un peu pour y accéder, il nous faut deux paires de bobines, donc si vous perdez un ou deux fils tout n'est pas forcément perdu.

Étape 4: Établissez le câblage

Nous devons maintenant trouver deux jeux de fils (deux bobines) et les connecter de la bonne manière. Je ne sais pas si les autres unités seront emballées ou câblées différemment, j'en ai démonté 3 et la façon dont elles sont connectées semble différer, alors soyez prêt à bricoler un peu les connexions. Généralement, les bobines semblent être à six, trois ou quatre fils, normalement elles sont connectées comme indiqué sur les images.

Un type de configuration a chaque bobine liée à ses voisins (appelons-la la configuration en anneau) comme représenté dans l'image un. Un autre type de configuration n'a aucune connexion entre ses bobines (appelons cela une configuration disjointe) comme représenté dans l'image deux. Encore une autre configuration a une masse commune ou une broche haute (appelons-la la configuration commune) comme représenté dans l'image trois. Dans tous ces cas, il est facile de déterminer quelle configuration vous avez, il suffit d'obtenir votre ohmmètre, un crayon et du papier. Étiquetez chaque fil et testez la résistance entre chacun. Si la résistance est infiniment élevée, ne faites pas de connexion. Si la résistance est très faible, on peut dire que les deux points sont probablement reliés par une seule bobine. S'il est un peu plus élevé, il est probable que nous mesurions deux bobines ou plus. Une fois les connexions établies, vous aurez une image un peu comme les images un, deux ou trois. Configuration en anneau (fig.1) La configuration en anneau se trouve couramment dans les moteurs à courant continu, et un peu plus rarement dans les moteurs à crêpes. Il est caractérisé par trois bobines connectées chacune à ses voisins. Les trois bobines sont enroulées dans le même sens. Dans les moteurs à courant continu, il est courant que la bobine soit enroulée à partir d'un seul fil. En règle générale, les stators et les rotors à configuration en anneau auront 3 fils. Configuration disjointe (fig. 2) La configuration disjointe est courante (d'après mon expérience) dans les moteurs à crêpes et pas dans de nombreuses autres applications. Chaque bobine a deux fils qui ne sont connectés qu'à la carte de montage. Ils peuvent normalement être identifiés rapidement dans la mesure où ils comportent généralement 6 fils. Il sera payant de vérifier avec un ohmmètre juste pour être sûr. Configuration courante (fig. 3) Cette configuration se trouve couramment dans les moteurs à crêpes et les moteurs de ventilateur d'ordinateur. Chaque bobine a un côté connecté à un fil commun (auquel toutes les autres bobines sont également connectées) et l'autre côté est connecté à la carte et rien d'autre. Le nombre de fils dans une configuration commune est normalement de 3 ou plus, mais ils peuvent être facilement identifiés car un fil sera clairement connecté à un certain nombre d'autres fils, normalement torsadés ensemble. Maintenant que vous avez identifié le type de votre moteur, veuillez passer à la section appropriée. Veuillez noter que les bobines et les fils de couleurs différentes dans les diagrammes sont juste pour faciliter leur référence.

Étape 5: configuration de l'anneau

Les configurations en anneau sont normalement utilisées dans les moteurs à courant continu à balais et les moteurs pas à pas à crêpes que l'on peut trouver dans les lecteurs de disquettes. Ils peuvent être identifiés soit par le fait qu'ils comportent typiquement trois fils, soit par le fait que chacun des fils connectés est relié à deux fils adjacents par une séparation de bobine, pour l'ensemble des fils.

Cette configuration est facile à gérer. Nous commençons par ce qui est effectivement une grande bobine avec trois prises centrales (fig 1). Dans nous devons faire une seule coupure dans la "boucle" afin d'obtenir deux fils "d'extrémité" et un robinet au milieu. Cela doit être fait car sinon la troisième bobine (bleue dans cet exemple) perturbera le fonctionnement de la bobine et l'empêchera d'osciller. Si vous souhaitez voir ce que nous faisons électriquement, veuillez cliquer sur les images un, deux, trois et quatre à tour de rôle. Les images deux, trois et quatre sont équivalentes électriquement mais montrent la suppression de l'enroulement bleu. Moteurs à courant continu Il est courant dans les enroulements de moteur à courant continu d'utiliser un seul morceau de fil tout autour du rotor, pour les trois bobines. Ce que nous voulons faire, c'est déconnecter un seul "in" ou "out" de la plage de contact (fig. 2). Si vous le souhaitez, vous pouvez aller de l'avant et démêler cette longueur de fil du rotor. Lorsque vous arrivez à l'autre extrémité de votre fil déroulé, il sera soudé à la pastille suivante, il vous suffit de couper le fil avant le joint de soudure. Cela devrait vous laisser une longueur de fil complètement déconnectée du rotor que vous pouvez réutiliser, et un espace qui est peut-être assez grand entre les piles magnétiques pour insérer votre transistor (le voleur Joule de l'image cinq utilise cette astuce). Les deux plots où vous avez débranché le fil « bleu » sont les deux fils « d'extrémité ». La seule pastille qui n'a pas eu de fils détachés est donc la prise centrale. En gardant une trace de quel fil est lequel, passez à l'étape "Time To Test". Moteurs à crêpes Avec un moteur à crêpes à configuration en anneau, nous avons simplement besoin de faire une seule pause. Chacun des trois morceaux de fil exposés se composera de deux fils soudés ensemble. Choisissez n'importe lequel et rompez la connexion (fig. 2) entre les deux fils. Vous voudrez probablement laisser les enroulements sur le stator car cela a une meilleure apparence, de plus les fils sont entrelacés et vous risqueriez (en essayant de dérouler la bobine redondante) d'endommager les bobines fonctionnelles. Sélectionnez un côté de la rupture que vous venez de faire (sur la fig. 2, j'ai choisi le côté de couleur verte) - il s'agit d'un fil "d'extrémité".. En se référant à nouveau à la figure 2, nous pouvons voir que le côté fil "bleu" de la coupe n'est pas nécessaire et peut donc être scotché. Nous devons maintenant savoir laquelle des deux connexions restantes est le fil d'extrémité et laquelle est la prise centrale. Notez que vous ne pouvez pas dire par leur position sur la bobine, le meilleur moyen est d'utiliser un ohmmètre, en vérifiant la résistance entre chaque connexion et le point final "vert". En utilisant l'exemple comme coloré (fig. 3) vert/jaune est la moitié de la résistance du vert/rouge - donc jaune est le robinet central. En d'autres termes, la résistance entre votre point final et l'autre point final sera X, et la résistance au robinet central sera la moitié de X. En gardant une trace de quel fil est lequel, passez à l'étape "Time To Test".

Étape 6: Configuration décousue

Les configurations disjointes sont probablement la configuration la plus difficile car vous devez conserver une grande partie des directions d'enroulement. Généralement, cette configuration a 6 fils (trois bobines) bien qu'il puisse y avoir plus de bobines. Pour nos besoins, nous avons besoin de deux bobines.

La première tâche consiste à identifier deux bobines et les quatre fils qui leur sont connectés. C'est facile, à l'aide de votre ohmmètre, prenez n'importe quel fil et mesurez sa résistance à tous les autres fils. Il ne doit être connecté qu'à un autre fil. Bien, vous avez votre première paire. Choisissez maintenant un fil différent des deux que vous avez déjà identifiés et répétez. Nous avons maintenant quatre fils connectés à deux bobines séparées. Collez tous les autres fils, nous n'en avons pas besoin. Ensuite, marquez l'un des quatre fils comme "début 1" avec une étiquette collante. Regardez la direction dans laquelle l'autre fil de cette bobine ("fin 1") est enroulé (est-ce qu'il va dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse?). Sur la deuxième bobine, choisissez le fil qui s'enroule dans le même sens ("start 2"). Connectez "fin 1" et "start 2" (fig. 3). La jointure que vous venez de faire est la "prise centrale" comme indiqué sur la fig. 3. Les deux autres fils début 1 et fin 2 sont à chaque extrémité de la bobine. Tous les autres fils que les quatre sont superflus et vous voudrez peut-être les scotcher pour éviter toute confusion. Je vous suggère fortement d'utiliser des étiquettes autocollantes pour savoir quel fil est lequel. De plus, expérimentez avec le circuit, testez-le avant de le coller en place. Si cela ne fonctionne pas, ne vous inquiétez pas; vous avez peut-être été confus et avez connecté le mauvais fil, revenez simplement sur vos pas et réessayez. En gardant une trace de quel fil est lequel, passez à l'étape "Time To Test".

Étape 7: Configuration commune

De loin la configuration que je vois le plus est la configuration "Common" (fig. 1). Je l'appelle configuration commune car chaque bobine a une extrémité libre et l'autre connectée à un fil commun (auquel toutes les autres bobines sont également connectées). Cette configuration est de loin la configuration la plus simple à utiliser. Aucun travail supplémentaire n'est requis, tout ce que nous avons à faire est de déterminer quel fil est lequel. Il y aura un fil qui, après une inspection plus approfondie, comprendra de nombreux fils soudés ensemble. C'est le robinet central. Choisissez les deux autres fils. Vous avez maintenant vos deux "extrémités". Dans la figure deux, nous ignorons simplement la bobine "rouge", vous pouvez en ignorer plus ou aucune - le nombre de bobines sur une configuration "commune" varie, j'ai vu deux et trois bobines, mais je ne vois aucune raison pour laquelle il ne pourrait pas soit plus. C'est tout ce que vous devez faire pour cette étape, donc en gardant une trace de quel fil est lequel, passez à l'étape "Time To Test".

Étape 8: Il est temps de tester

Vient maintenant le temps de tester votre bobine. Utilisez le schéma de circuit ci-dessous pour créer un voleur de joule avec votre bobine. Je vais couvrir brièvement comment connecter l'inducteur (votre partie de moteur récupérée) ici, si vous avez besoin de plus d'instructions, veuillez vous référer au voleur Joule Instructable. N'oubliez pas que vous pouvez ignorer la section tore à remontage manuel.

Tout d'abord, veuillez regarder le schéma de circuit ci-dessous. La "prise centrale" de notre stator est connectée à l'extrémité + de la batterie. Les deux extrémités restantes se connectent au collecteur et à la base (via une résistance) de votre transistor. Pour la résistance, je recommande une résistance variable avec une plage de quelque chose comme 0 Ohms à 5Kohms, bien que je n'aie jamais eu besoin d'utiliser une résistance supérieure à 1kOhms dans un circuit de voleur de joule. L'émetteur est connecté directement au côté négatif de la batterie. Enfin, une LED est connectée aux bornes du transistor; jambe positive sur le collecteur et la jambe négative sur l'émetteur. Je recommanderais vivement d'avoir un circuit de voleur de joules monté et testé avec un inducteur normalement enroulé en premier. Une fois que vous savez que votre circuit fonctionne, il devient beaucoup plus facile de diagnostiquer les problèmes. Problèmes courants Le circuit fonctionne avec un inducteur normal mais pas avec mon stator/rotor récupéré. -Avez-vous correctement connecté le stator ? (les enroulements sont-ils orientés dans le bon sens ? Souvenez-vous de cette direction, c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre/des aiguilles d'une montre). -Avez-vous essayé de faire varier la résistance ? Votre valeur doit être comprise entre 300 et 3000 ohms. -Avez-vous essayé une LED de puissance inférieure (les rouges sont les plus faibles) ? - L'une des connexions fragiles de votre stator/rotor s'est-elle desserrée ? Le circuit n'allume que des LED rouges et orange (le voleur de Joule n'augmente pas la tension autant qu'il le devrait, cela signifie que seules les LED basse tension (normalement rouges) peuvent s'allumer sur la tension disponible) -Avez-vous varié la quantité de résistance sur la résistance (variable) ? -La batterie a-t-elle perdu la majeure partie de sa charge ? Si c'est le cas, essayez-en un nouveau. -Il se peut que dans ce circuit l'inducteur ne puisse plus augmenter la tension, avez-vous essayé avec un inducteur normal?

Étape 9: épanouissement créatif

Maintenant que nous avons fait le circuit, voici une note sur l'esthétique;Lecteurs de disque Si vous avez obtenu votre stator à partir d'un lecteur de CD/DVD/disquette, ce sera probablement le type plat « pancake ». Si tel est le cas, une ou deux LED rouge/jaune/ambre éclairant la bobine (comme indiqué ci-dessous) donnent un bel effet rappelant le soleil avec des rayons qui en sortent. Ventilateurs de boîtier d'ordinateur Les ventilateurs de boîtier d'ordinateur sont un peu plus compacts et ne ressemble pas beaucoup au soleil lorsqu'il est illuminé. Cependant, ils ont un trou au milieu dans lequel une petite LED s'intègre assez bien, ce qui donne une apparence plus semblable à celle d'un réacteur d'arche d'Iron Man. Étant donné que le trou se trouve normalement à l'intérieur d'un disque encastré, un peu de colle chaude pourrait diffuser la lumière LED pour une sensation plus mini-réacteur à fusion: Moteurs à courant continu PToy Les moteurs à courant continu pour jouets sont (visuellement) une toute autre bête. Ils ont l'air bien non éclairés et essayer de les éclairer est souvent très difficile à cause de leur forme. Vous voudrez peut-être pointer vos LED vers l'extérieur plutôt que d'essayer de les éclairer, car l'effet n'est pas aussi bon que l'éclairage du stator "crêpe". volts, donc la sécurité n'est pas vraiment une préoccupation à condition que vous soyez sensible aux arêtes vives et aux objets pointus. Dans les cadrans solaires, j'ai mis la batterie sur le pendentif mais une bonne idée est de mettre le support de batterie sur deux fils utilisés comme boucle de collier. La batterie derrière le cou de l'utilisateur contrebalance le pendentif. Important: protégez toujours correctement la batterie, parfois elles éclatent et vaporisent de l'acide, ce qui est MAUVAIS ! De plus, pas de bords tranchants ! De plus, placez un point faible dans la boucle de fil/la ficelle du collier, si vous accrochez votre collier à quelque chose que vous voulez que la ficelle casse, pas votre cou ! Jouez bien… Vraiment enfin Quelques autres idées; -Utilisez des LED UV et des pigments fluorescents pour vraiment donner vie au design. Gardez à l'esprit que les substances solubles dans l'eau peuvent déteindre ! -Utilisez des morceaux du circuit imprimé pour décorer davantage le design. N'oubliez pas, pas d'arêtes vives ! -Ajoutez un interrupteur marche/arrêt -Utilisez une version plus efficace du circuit du voleur de jouleEnfin Enfin Si vous suivez ces instructions et faites quelque chose de cool, veuillez poster des photos dans les commentaires. D'accord Vraiment Enfin, sérieusement, je trouve utile de couvrir les fils de les bobines exposées avec une fine couche de colle PVA. Cela permet d'éviter d'accrocher le fil et de casser votre voleur de joule. Cependant, d'après mon expérience, cela semble exacerber le gémissement aigu que vous pouvez parfois faire ici de la part des voleurs de joules… Je soupçonne que cela a quelque chose à voir avec l'augmentation de la capacité de la bobine avec l'eau retenue par la colle ou quelque chose de similaire. Veillez à ne pas mettre de colle sur les joints de soudure exposés, en particulier la base du transistor, car la colle est légèrement conductrice, cela peut perturber le circuit et le faire bouder (c'est-à-dire ne pas fonctionner).