Steam Punk Temalı Elektrostatik Motor: 13 Adım (Resimli)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Giriş Burada kolayca inşa olan bir Steampunk temasına dayalı bir elektrostatik motor var. Rotor, plastik ambalaj bandı katmanları arasına bir alüminyum folyo şeridinin lamine edilmesi ve bir tüp haline getirilmesiyle yapılmıştır. Tüp, merkezlerde yatak olarak düz rondelalı karton uç kapaklar kullanılarak bir dingil üzerine monte edildi. Sabit elektrotlar veya statorlar, rotora göre eş eksenli olarak asılan ve negatif, yüksek voltajlı DC ile enerji verilen bir çivi halkasından yapılmıştır. İçme kamışlarından, bantlardan ve teneke kutuların plastik kapaklarından yapılan bir çerçeve, statorların rotor etrafında uygun şekilde hizalanmasını sağlıyordu.

Proje, yüklü noktalar arasındaki elektrostatik çekim/itmeyi tanımlayan Coulomb Yasası hakkında bilgi edinme fırsatı sağlar. Spesifik olarak, rotor döner, çünkü rotorun negatif yüklü yüzey alanları, elektriksel olarak sıcak statorlarla temas ettikten sonra itilir. Her yüklü alan daha sonra rotor dönerken halka üzerindeki bitişik, topraklanmış statorda fazla elektron biriktirir. Rotorun nötralize edilmiş her alanı bir sonraki enerjili statora yaklaştıkça şarj-deşarj döngüsü tekrar eder. Bu proje için inşaat maliyetlerini en aza indirmek için yeniden kullanılabilir geri dönüştürülebilir malzemeler ve bazı temel donanımlar kullandım.

Dikkat! Bu proje yüksek voltajlı doğru akım (HVDC) gerektirir, bu nedenle deneyim seviyenize uygun bir güç kaynağı seçin.

Adım 1: Parçalar ve Araçlar

Proje için bir parça listesi ekledim; ancak doğaçlama yapın ve gerektiğinde değiştirin. Aşağıdaki noktaları aklınızda bulundurduğunuzdan emin olun:

• Rotor hafif olmalıdır.
• Rotor balanslı olmalıdır.
• Dahili ark oluşumunu önlemek için statörler birbirinden iyi yalıtılmalıdır.

Rotor Tertibatı Aksı (1) -- 15 cm x 0,3 cm çapında elbise askısı. Aks Rulmanları (2) -- Paslanmaz çelik yassı pullar, 0,3 cm iç çap deliği. Aks Kovanları (2) -- 3 cm x 0,4 cm çaplı içme kamışları (küçük meşrubat paketleri dahil). Uç Kapakları (2) -- yaklaşık 4,0 cm çaplı diskler (3 halkalı bağlayıcıdan karton uç kapağı kullanın). Astar Şeridi (1) -- 2.5 cm x 15 cm AL folyo şeridi. Statorlar (6) -- 5 cm uzunluğunda çiviler. Stator Muhafazası Montaj Jantları (2) -- Karışık somun kaplarından plastik açılır kapaklar. Kenar Destekleri (12) -- Standart boy içme kamışları (1/4 inç çap). Süspansiyon Bantları (2) -- Lastik bantlar. Rotor Çerçevesi Plastik At Nalı (1) -- Bu sıcak pembe at nalını kilise fuarından sonra yerel okul bahçesindeki çöp kutusunda buldum; veya, çerçeveyi yapmak için karton levhaları kesip yapıştırabilirsiniz. Proje Tabanı Hurda Akrilik veya Karton Levha (1) -- Uygun boyutta kesin. Aralayıcı -- plastik şişe kapağı. Güç Kaynağı (1) -- Oda hava iyonlaştırıcıları, Van de Graaff'lar ve Whimshurst'ler gibi düşük mikroamper aralığındaki tipik HVDC kaynakları bu motora güç sağlamak için çok zayıf olabilir. Yüksek potansiyelli bir transformatör düşünün. Simco'nun CH-30 Chargemaster'ı, elektrostatik jeneratörlerin "amp-tekme" kötü çocuklarından biridir. Bazen bu birimler, ne yapabileceklerini bilmeyen tasfiye satıcıları tarafından elektronik açık artırmalar yoluyla büyük indirimlerle elde edilebilir! Çeşitli Öğeler Renk kodlu Tel Bağlama Direkleri (2) Renk kodlu HV Teli (kırmızı ve siyah) Tutkallar (Siyanoakrilat) Paketleme /Nakliye Bandı (5,0 cm genişlik) Tipik Bağlantı Donanımı (küçük cıvatalar, kilit ve düz pullar, somunlar) Aletler Pusula Elektrikli Matkap Elde Taşınabilir Delgeç Hobi Dosyası İletki Cetvel Zımpara Taşı Keskin Kalem Yardımcı Makas

Adım 2: Rotor Uç Kapakları Yapın

Kartondan 4 cm çapında dört daire kesin. Merkezlerden 4 mm'lik bir delik açın. Onları bir elektrikli matkapla sıkın ve yuvarlak olana kadar zımparalayın. 2 diski birbirine yapıştırın, ardından her diskin orta deliğinin üzerine düz bir pul yapıştırın. Kurumaya bırakın. Herhangi bir sert yapıştırıcıyı eğe ile dışarı çıkarın.

3. Adım: Bandı Uç Kapakların Etrafında Yuvarlayın

Aksı yatakların içinden geçirin ve ambalaj bandını dikkatlice disklerin etrafına bir tüpten sarın. Disk yüzeyleri paralel olmalıdır!

Adım 4: Folyo Astarı Uygulayın ve Rotoru Dengeleyin

Rotorun ortasına sarılması gereken 2,5 cm genişliğinde bir folyo şeridi kesin. Bir damla tutkalla yerine sabitleyin. Şeridi kaplamak için birkaç ek bant katmanı uygulayın. Aks üzerinde el döndürme rotoru. Rotoru dengelemek için gerektiği kadar bant parçaları ekleyin.

Adım 5: Muhafaza Jantlarını Hazırlayın

2 jant yapmak için plastik kapaklarda yaklaşık 4 cm çapında erişim deliği keserek muhafaza oluşturun. Her jantın kenarı boyunca 30 derece aralıklarla 12 delik açın. 12 destek tüpü yapmak için 8 cm uzunluğunda pipetler kesin. Jantlardaki delikleri hizalayın, ardından her deliğe bir pipet yerleştirin. Yapı Ucu: Yerleştirmeyi kolaylaştırmak için her bir pipetin ucunda uzunlamasına 0,5 cm'lik bir yarık açın.

Adım 6: Muhafaza Çerçevesini Tamamlayın

Muhafaza çerçevesini oluştururken kamışları takarak jantın etrafından dolaşın. Jantlar arasında yaklaşık 5,0 cm mesafe bırakın. Çerçeve tamamlandığında fazla saman uzunluğunu kesin.

Adım 7: Çerçeveyi Kapatın

Çerçevenin etrafına 2 ila 3 kat ambalaj bandı sarın. Kenarlardaki fazla bandı makasla kesin.

Adım 8: Statorları Kurun

Çivileri kabul edecek kadar büyük olan muhafazanın çevresine 12 delik açın. Her bir delik, gösterildiği gibi hafif bir açıyla döndürülebilmeleri için orta noktada bir pipetten geçmelidir (motora enerji verilmeden önce açının daha fazla ayarlanması gerekir). Saat 12 ve 6 konumlarında bulunan pipetlerin arasından bir lastik bant geçirin.

Adım 9: Rotor Desteğini Hazırlayın, Tabanı ve Direkleri Takın

Rotoru sabit bir konumda tutan ve serbestçe dönmesine izin veren herhangi bir destek uygundur. Bu oyuncak at nalı kullandım. Bir at nalı bulamıyorsanız, uygun boyuta kesilmiş birkaç karton yaprağı katlayarak bir tane yapın. Her at nalı topuğunun ucundan dikkatlice rotor aksı için bir delik açın. Ardından, at nalını proje tabanına bağlayan cıvatayı yerleştirmek için ayak parmağından bir delik açın. Ara parça görevi görecek bir şişe kapağından bir delik açın. Bileşenleri birleştirin. Son olarak, tel bağlama direkleri için tabanda delikler açın.

Adım 10: Bileşenleri Birleştirin

Stator muhafazasını yerinde asmak için lastik bantları at nalı topuklarının üzerinden geçirin. Aksı topuktaki bir delikten geçirin, kayar ara parçaları ve rotoru gösterildiği gibi yerine yerleştirin. Çivileri gerektiği gibi döndürün, böylece neredeyse rotorun yüzeyine dokunurlar.

Adım 11: Sıcak ve Nötr Statorları Bağlayın

Yalıtılmış tel kullanarak diğer tüm statorları seri olarak bağlayın. Kalan statorlar, farklı renkteki yalıtımlı tel kullanılarak birbirine bağlanır. Bir dizi statoru sıcak bağlama direğine bağlayın; diğer takım yere gider.

Adım 12: "Beygir Gücünü" Arttırın

0,5 Watt'lık bir güç kaynağı rotoru bile yerinden oynatmadı. Ancak Chargemaster (bkz. Parçalar ve Araçlar) rotoru 10 ila 12 RPM'de döndürdü. Sıcak ve topraklanmış statorlar arasındaki dahili ark motor hızını yavaşlatmadan önce optimum giriş 100 mikroamperde yaklaşık 12 kV idi.

Adım 13: Spark'ın Yakın Çekimi

Dönerken rotora bir kıvılcım boşalmasını gösteren bir yakınlaştırma görüntüsü.

3. Yıllık Make It Stick Yarışmasında İkincilik Ödülü

Uygulamalı Öğrenme Yarışmasında Birincilik Ödülü