Motor solar de rotación continua: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

¿Quién no sueña con fabricar un dispositivo que esté continuamente en movimiento? Funcionamiento ininterrumpido, día y noche, verano e invierno, cielo nublado y condiciones de iluminación interior. Este motor de impulsos funciona durante mucho tiempo, tal vez más que mi vida útil.

La luz del panel solar carga un supercondensador a través de un regulador de baja caída. Un sensor Hall detecta el imán del rotor. El pulso pasa por el modelador de pulso, el competidor y el controlador IC (3 en uno) y activa la bobina de pulso.

Las dos esferas son de un bastidor de bordado. Los cojinetes magnéticos se utilizan para reducir al mínimo la fricción del eje del rotor. Una aguja de colchón con una punta muy afilada está haciendo el trabajo. El rotor está hecho de un globo de espuma de poliestireno y tiene 5 imanes colocados alrededor del medio.

Utilizo circuitos integrados SMD (nanopotencia) muy pequeños con un consumo de corriente de unos cientos de nanoamperios. El circuito es un diseño de mí mismo, muy sensible y estable. Tiene un amplio rango de suministro de voltaje desde 1,7 V hasta 3 voltios.

Suministros

• IC: sensor de pasillo SM351LT
• IC: competidor TS881
• IC: XC 6206 LDO
• Panel solar: 5.5V 90mA, todos los paneles entre 3.5V y 5.5V servirán.
• SuperCap: 50 Faradios, 3V, todos entre 10F y 50F serán suficientes.
• Bobina de un relé de 220 V, 12,8 k Ohm

• Bastidor de bordado de 12 cm de diámetro, aguja de colchón y globo de espuma de poliestireno.

• Imanes de neodimio de 1 cm de diámetro por 2 mm de alto para rotor y cojinete

Paso 1: video

Paso 2: circuito electrónico

Construyo el circuito desde cero. Estas son las condiciones:

• Todos los circuitos integrados tienen que ser de potencia ultrabaja
• Sensor Hall SM351LT, corriente 360nA, voltaje 1.65V - 5.5V.
• Competidor TS881, corriente 210nA, voltaje 0.85V - 5.5V
• XC6206 LDO, corriente 1uA, entrada de voltaje 6V máx., Salida 3V
• IC equivalente: Comperator LMC7215, Hall DRV5032
• Bobina de pulso de un relé de 220 V CA con resistencia de 12 kOhmios

Girando el potenciómetro Rv, el ancho de pulso se puede regular entre 20 y 60 mseg. La foto del osciloscopio muestra el pulso de salida del sensor Hall en amarillo. La forma roja es la salida del TS881 que activa la bobina. El TS881 se dispara en el borde descendente y hace un buen pulso regular de 50 ms en la salida. Este formador de pulsos es muy eficiente desde el punto de vista energético, porque menos tiempo de pulso es menos corriente.

En el esquema se ve también el pinout de los chips SMD. Tenga cuidado, son muy pequeños y la soldadura es una habilidad. Las fotos muestran cómo hice el trabajo. El TS881 está soldado en un zócalo DIL8, que funcionó bien.

Paso 3: algunos detalles

Paso 4: la construcción

Un bastidor de bordado de 12 cm de diámetro es la base de esta construcción. Dentro de las vueltas, un globo de espuma de poliestireno de 6 cm como rotor del motor de impulsos. Un anillo está conectado con una pieza de fondo pesada. Sobre este descansa el circuito electrónico. Solo el sensor de pasillo y la bobina de pulso conducen a la sección del globo a través de cables eléctricos.

Dentro del segundo anillo, los rodamientos están conectados sobre tiras de aluminio. En un lado está el imán y en el otro lado está la placa de vidrio conectada con un segundo pegamento. La tira inferior conecta también el sensor de pasillo y la bobina de pulso con un alambre de cobre grueso. Se pueden colocar para obtener la mejor sincronización para la bobina de pulso. Ese es un trabajo muy preciso.

El eje del rotor es una aguja de colchón muy afilada que se coloca sobre la placa de vidrio y que el imán tira hacia su posición. La parte superior del eje no toca el vidrio, se libera y es tirado hacia arriba por el imán. Esto hace que la fricción sea muy baja. Las fotos y los videos muestran cómo se hace todo en detalle.

Paso 5: Conclusión

Lo que quiero mostrar es un motor de pulso muy eficiente impulsado por un circuito de nanopotencia pequeño y estable. El suministro de energía mediante un pequeño panel solar y una supercapa como almacenamiento de energía han demostrado que este motor de impulsos puede funcionar durante mucho tiempo. Es un desafío ir sin batería. Los circuitos de potencia ultrabaja y los supercapsulantes lo hacen posible.

Este es un proyecto de investigación y divertido. Se están uniendo muchas habilidades para que esto funcione. La mejor parte es jugar con campos de fuerza electromagnéticos, magnéticos y de gravedad. Solo puedes ver sus fenómenos. Las buenas herramientas y los instrumentos de medición facilitan la resolución de problemas continuos en el camino hacia la continuidad. Finalmente, no pretendo nada como perpetuum mobile, eterna ejecución, energía libre, etc. pero este proyecto se acerca bastante a eso.