Supercapacitor Vibrobot: 20 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Për këtë projekt ne do të përfitojmë nga superkondensatorët për të fuqizuar një vibrobot. Me fjalë të tjera, ne do të përdorim kondensatorë 15F për të fuqizuar motorët vibrues për të bërë robotë që lëvizin nëpër dridhje. Modeli bazë ka një çelës on/off dhe një port karikimi për të lejuar që ai të karikohet mes përdorimeve. Versioni më i avancuar gjithashtu përfshin një qelizë të vogël diellore për ta lënë atë të ngarkohet nga dielli kur nuk përdoret. Për të mësuar më shumë rreth kondensatorëve, shikoni Klasën e Elektronikës. Dhe nëse keni robotë në tru, unë gjithashtu kam një klasë robotësh!

Hapi 1: Materialet

Për projektin e këtij mësimi do t'ju duhet:

(x1) 15F superkondensator (x1) Rezistencë 100 ohm (x1) Motori vibrues (x1) Bordi i qarkut (x1) Ndërprerës përmes vrimës SPDT (x1) JST-XHP grup lidhësish mashkullor dhe femëror me 2 kunja (x1) Fuqi 2 tela përshtatës (x1) Furnizimi me tension i rregullueshëm Opsional: (x1) 4V Paneli Diellor (x1) 1N4001 diodë

(Vini re se disa nga lidhjet në këtë faqe janë lidhje të lidhura. Kjo nuk e ndryshon koston e artikullit për ju. Unë riinvestoj çdo të ardhur që marr në bërjen e projekteve të reja. Nëse dëshironi ndonjë sugjerim për furnizuesit alternativë, ju lutem më lejoni e di.)

Hapi 2: Qarku

Qarku vibrobot është mjaft i drejtpërdrejtë. Ekziston fuqia e karikimit që ka një lidhje me fuqinë dhe tokëzimin. Toka lidhet me kondensatorin dhe motorin. Hyrja e energjisë shkon në një ndërprerës SPDT përmes një rezistori kufizues të rrymës 100 ohm. Çelësi SPFT ndryshon lidhjen pozitive të kondensatorit midis ngarkuesit dhe motorit. Në këtë mënyrë, lejon që kondensatori ose të ngarkohet nga porta hyrëse ose të fuqizojë motorin.

Hapi 3: Bashkojeni Kondensatorin

Le të fillojmë bordin e qarkut duke bashkuar superkondensatorin në vend. Vini re se kondensatori ka një pllakë metalike në pjesën e poshtme të lidhur me kunjin e energjisë. Duhet të jeni veçanërisht të kujdesshëm që të mos shkurtoni aksidentalisht fuqinë duke e prekur pjesën e poshtme të kondensatorit çdo rresht autobusi në tabelën e qarkut që mund të jetë i lidhur me tokën. Për ta parandaluar me lehtësi këtë, unë instalova kondensatorin tim në një kënd prej 45 gradë që shtrihej në qendër të bordit. Ky rregullim siguron që një shkurtim midis fuqisë dhe tokës si kjo ka të ngjarë të mos ndodhë.

Hapi 4: Instaloni prizën

Gjëja tjetër për të instaluar është priza e femrës për prizën e energjisë. Vendoseni këtë në të njëjtën anë të tabelës me plumbin tokësor të kondensatorit. Vendoseni atë diku në mes me prerjen për skedën e prizës drejtuar nga jashtë nga bordi. Vini re se unë kam diçka të bllokuar nën tabelë në figurën e saldimit. Kjo është për të mbajtur përbërësin në vend ndërsa e lidh atë.

Hapi 5: Kaloni

Instaloni çelësin e ndezjes/fikjes në anën e bordit përballë prizës së karikuesit.

Hapi 6: Tela

Hiqni rreth një inç izolim nga fundi i telit me bërthamë të fortë. Lidhni tela të pa izoluar në një nga terminalet në motorin vibrues. Përsëriteni këtë proces për terminalin tjetër.

Hapi 7: Tela në motor

Vendoseni motorin në qendër të skajit të tabelës në mënyrë që kundërpesha e tij të varet mbi buzë. Futni çdo tel motorik në njërën nga prizat në anët e tyre përkatëse të tabelës së qarkut dhe ngjitini ato në vend.

Hapi 8: Më shumë tela

Bashkoni telat e zinj të tokëzimit midis prizës femërore me 2 kunja, kunjit të tokëzimit në kondensator dhe një prej kunjave të motorit. Criticalshtë kritike që lidhja midis kunjit të tokëzimit në prizë dhe superkondensatorit të jetë e saktë. Nëse do ta ktheni mbrapsht dhe do ta ngarkonit kondensatorin mbrapsht, gjëra shumë të këqija mund të ndodhin. Pra… kontrolloni dy herë këtë dhe sigurohuni që po e merrni atë si duhet. Kur futet priza, kunja e tokëzimit duhet të lidhet me kunj me shenjën negative në kondensator. Pasi të jeni absolutisht i sigurt se i keni lidhur lidhjet e tokëzimit, lidhni një tel të kuq midis kunjit qendror në ndërprerës dhe kunjit pozitiv në kondensator. Gjithashtu lidhni një tel të kuq midis njërës prej kunjave të jashtëm në ndërprerës dhe motor. Së fundi, lidhni një tel rreth trupit të motorit. Kjo nuk duhet të lidhet elektrikisht me asgjë. Thjesht mban motorin në vend.

Hapi 9: Rezistori i karikimit

Lidhni një rezistencë 100 ohm midis kunjit të tensionit në prizën e energjisë dhe kunjit të papërdorur në ndërprerës. Ky rezistencë përdoret për karikim. Nëse nuk e përdorim rezistencën, superkondensatori do të përpiqet të tërheqë sa më shumë rrymë që mundet nga ngarkuesi. Kjo rritje e papritur në thelb do të jetë si një tel i shkurtër dhe ndoshta ose do ta dëmtojë atë, ose nëse ka qark mbrojtës, mos bëni asgjë fare. Rezistenca që ne po përdorim u llogarit duke përdorur Ligjin e Ohmit. Për të qenë në anën e sigurt, e ngrita vlerën pak pasi rezistorët nuk janë të përsosur dhe nuk mund të dëmtojë të kesh pak më shumë. E gjithë kjo tha, superkondensatori i veçantë që po përdoret këtu ka një rezistencë relativisht të lartë të brendshme. Çfarë do të thotë kjo është se nuk merr energji nga një ngarkesë aq shpejt sa një superkondensator normal. Në fakt, kërkon një kohë jashtëzakonisht të gjatë për t'u ngarkuar (rreth një orë në krahasim me 10 sekonda). Rezistenca që ne po përdorim mund të mos jetë e nevojshme dhe mund të ngadalësojë pak herë ngarkimin. Sidoqoftë, unë kam përfshirë rezistencën në rast se dikush vendos të përdorë një superkondensator të ndryshëm. Ju mund të pyesni veten pse kam zgjedhur ta përdor këtë nëse karikohet kaq ngadalë. Epo, ajo mban fuqi 15 F, dhe është një pjesë e madhësisë së superkapensatorëve normal. Në thelb, ky kapak i vogël mban 3X më shumë fuqi sesa një superkondensator që është 5X i madhësisë. Mund të duhet pak kohë për t'u ngarkuar, por mund të funksionojë për një kohë relativisht të gjatë.

Hapi 10: Pritini telat

Pritini katër tela me bërthamë të ngurta 4 për t'u përdorur si këmbët e robotit.

Hapi 11: Bashkoni Këmbët

Ngjitini të dy skajet e secilit tel në qoshet e tabelës për të krijuar katër sythe tela. Këto nuk duhet të lidhen elektrikisht me asnjë përbërës aktual në tabelën e qarkut.

Hapi 12: Formoni këmbët

Formoni të katër telat në këmbë sipas gjykimit tuaj. I dhashë secilës këmbë të vogla, por ndoshta ka një dizajn tjetër që mund të funksionojë më mirë. Mos ngurroni të eksperimentoni me formën dhe estetikën. Nuk ka përgjigje të vërtetë të saktë.

Hapi 13: Përcaktoni Polaritetin

Ne do të përdorim një konvertues AC në DC të 'lezit të murit' për të ngarkuar vibrobotin. Për ta bërë këtë, së pari duhet të përcaktojmë polaritetin e prizës të lidhur me lythin e murit për të përcaktuar se cili fund është pozitiv dhe cili është i bluar. Lidheni përshtatësin me 2 tela në prizën në fund të kabllit. Përdorni cilësimin e tensionit në multimetrin tuaj për të matur tensionin që del nga përshtatësi. Nëse shihni një tension pozitiv, atëherë tela e lidhur me sondën e kuqe është pozitive dhe tela e lidhur me sondën e zezë është e tokëzuar. Shënoni këto tela për t'i dalluar nëse nuk janë shënuar tashmë.

Hapi 14: Lidhës

Lidhni bazat metalike për lidhësen femërore me 2 kunja në fund të secilit tel të përshtatësit të rrymës me 2 tela. Mbani shënim skedën e shtrirjes në prizë. Nëse skeda e shtrirjes është përballë jush dhe lidhësi është drejtuar lart, toka duhet të jetë në të majtë dhe fuqia duhet të jetë në të djathtë. Kompresoni skedat metalike në fund të secilës kunj dhe pastaj futini të dyja në prizën e duhur të prizës duke i shtypur fort. Nëse nuk jeni të sigurt, mund të lidhni përshtatësin e rrymës dhe të matni me multimetrin për t'u siguruar që keni është e drejtë.

Hapi 15: Ngarkojeni

Për ta ngarkuar atë, sigurohuni që çelësi të jetë në pozicionin e karikimit (domethënë motori nuk funksionon) dhe futeni lythin e murit në prizë. Mund ta lini të kyçur në karikues për aq kohë sa të doni. Kondensatori do të ndalojë së tërhequri energji pasi të jetë ngarkuar dhe të jetë mirë. Kondensatorët nuk janë si bateritë, jetëgjatësia e të cilëve zvogëlohet nëse i lini të karikohen për një kohë të gjatë pa qark mbrojtës.

Hapi 16: Diellor

Nëse doni të hiqni robotin tuaj nga rrjeti, mund të shtoni një panel të vogël diellor për të ngarkuar kondensatorin kur motori nuk është në përdorim. Kjo shtesë është fakultative.

Hapi 17: Zgjerimi i qarkut

Për ta bërë këtë qark me energji diellore, duhet të shtojmë dy përbërës shtesë, një panel diellor dhe një diodë. Paneli diellor duhet të vlerësohet për më pak tension se kondensatori, dhe të vendoset paralelisht me kondensatorin. Meqenëse kondensatori ynë është vlerësuar për 5.6V, përdorimi i një panele diellore 4V duhet të jetë i sigurt për ta ngarkuar atë. Ne gjithashtu do të duhet të shtojmë një diodë në qark midis plumbit pozitiv në panelin diellor dhe kondensatorit. Mos u shqetësoni akoma shumë për atë që janë diodat. Ato do të diskutohen shumë më tej në një mësim të ardhshëm. Për tani, ju vetëm duhet të dini se gjithçka që dioda po bën është parandalimi i energjisë elektrike nga kondensatori që rrjedh mbrapa përmes panelit diellor kur nuk ka rreze dielli që e godet atë.

Hapi 18: Shtimi i një diodë

Thjesht lidhni fundin e diodës me shiritin në kunjin në çelësin ku është lidhur rezistenca 100 ohm. Lidhni kunjin tjetër të diodës me çdo jastëk lidhës të papërdorur në tabelë.

Hapi 19: Instalimi i panelit diellor

Lidhni një tel të kuq me bërthamë të fortë në terminalin pozitiv në panelin diellor dhe një tel të zi në atë negativ. Arsyeja pse po zëvendësojmë tela ekzistues me tela me bërthamë të fortë është sepse këto tela të rinj më të fortë do ta mbajnë panelin diellor në vend të drejtë mbi sipërfaqja e tabelës.

Hapi 20: Lidhni Panelin Diellor

Lidhni së bashku tela të kuq nga paneli diellor në kunjin e papërdorur në diodë. Lidhni tela të zezë nga paneli diellor me ndonjë nga lidhjet e tjera të tokëzimit në tabelë. Roboti juaj tani mundësohet nga energjia e rinovueshme. Tani është koha ta ndizni robotin tuaj dhe ta lini atë të lirë.

A ju duket e dobishme, argëtuese apo argëtuese kjo? Ndiqni @madeineuphoria për të parë projektet e mia të fundit.