Անձնական էլեկտրակայան. 27 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:52

Անձնական էլեկտրակայանը շարժական սարք է, որն էլեկտրաէներգիան օգտագործում է արևային բջիջի և ձեռքի պտույտի գեներատորի միջոցով ՝ NiMH մարտկոցի մեջ: Սարքը ներառում է նաև տեսողական բազմաչափ, որը վերահսկում է պահվող էներգիայի քանակը: Անձնական էլեկտրակայանը կարող է օգտագործվել մինչև 8 Վ լարման 70 մԱ հզորությամբ ծրագրերի համար: Նախագծված է ՝ Մունա Անդրաոս, ennենիֆեր Բրուտին, Կարմեն Թրուդել, Մայք Դորիի հետ ՝ Այլընտրանքային էներգիայի սեմինարին 06.23.07

Քայլ 1: Նյութեր

Էլեկտրակայաններ էլեկտրակայանի սխեմայի համար 1 - Ստեպ շարժիչ (Japan Servo KP4M4-029 12VDC) 1 - Արևային վահանակ (8 Վ) 1 - NiMH մարտկոց (7.2 Վ, 70 մԱ) 8 - 1N4001 դիոդներ 3 - Տերմինալներ 1 - 5 փին արական գլխիկ 18 կամ 20 չափիչ պինդ մետաղալար (կարմիր, սև, կապույտ, կանաչ) Տեսողական բազմաչափի համար 1 - կարմիր LED, 1.5V1 - դեղին LED, 1.5 V1 - կանաչ LED, 1.5 V1 - 100 Օմ դիմադրություն 1 - 150 Օմ դիմադրություն 1 - 1N4730 (3.9V) զեներային դիոդ 1 - 1N4733 (5.1V) zener diode1 - 1N4737 (7.5V) zener diode1 - վայրկենական անջատիչ Սարքաշար 1 - 2.5 "x1.75" PCB նախատիպերի տախտակ 1 - Տպագրված տախտակի դիագրամ (ներբեռնել ստորև ՝ pdf) Տեղեկատվության համար սխեմատիկ սխեմաների դիագրամ (ներբեռնել pdf ստորև) Մասերի գործի ձևանմուշ (ներբեռնեք dwg/pdf ստորև) 1 - 3.5 "x3.5" x4.5 "Ակրիլային տուփ 1 - 3/16" x1 "Ամրակող պտուտակ պտուտակով 3 - 3/16" x1/4 "Ամրակող հաստոց պտուտակով 3 - #10 SAE Լվացքի մեքենա 2 - #4 մեքենայի պտուտակներ Հեղուկի ձևանմուշ (ըստ ցանկության, ներբեռնեք ներքևում ՝ dwg/pdf) 1 - 4 "x5" x1/8 "թերթանի պլեքսիգլաս ՝ շարժակների համար (ըստ ցանկության) Սարքավորումներ oldոդման երկաթ, oldոդող դ) Exacto դանակ և բերան Պիտույքներ գտնելու տեղեր. Home Depot Ռադիո տնակ Կոնտեյներների խանութ Էլեկտրոնիկա Goldmine արևայրուք, Jamco Electronics

Քայլ 2: Տպագրված տախտակի դիագրամ

Տպեք տպագիր տախտակի դիագրամի պատճենը և կտրեք: Տեղադրեք դիագրամ PCB- ի նախատիպավորման տախտակի կողքին ՝ առանց պղնձի զոդման օղակների: Դիագրամը ցույց կտա ձեզ, թե ինչպես տեղադրել ձեր բաղադրիչները մի կողմում, իսկ մյուս կողմից ՝ ձեր բաղադրիչները կպցնել նախատիպերի տախտակին:

Քայլ 3. Կծիկ 1 ուղղիչ

Տեղադրեք 1N4001 դիոդներից 4 -ը տեղում, ինչպես ցույց է տրված ստորև: Դիոդները պետք է տեղադրվեն Տպագրված տախտակի դիագրամում նշված ուղղությամբ. հակառակ դեպքում դրանք նորմալ չեն գործի: Տեղադրելով 4 դիոդները, ինչպես նշված է, դուք ուղղում եք (հոսանքը վերածում 4 փուլային չորս շարժիչով 2 փուլից `AC- ից DC հոսանքի) Կծիկ 1:

Քայլ 4: Կծիկ 2 ուղղիչ

Տեղադրեք ևս 4 1N4001 դիոդ, ինչպես ցույց է տրված ստորև: Տեղադրելով այս 4 դիոդները, ինչպես նշված է, դուք ուղղում եք (հոսանքը վերածում եք 4 փուլային սլացիկ շարժիչի 2 փուլից AC- ից DC հոսանքի) Կծիկ 2:

Քայլ 5. Կծիկ 1 և 2 լարեր և վերնագիր

Կտրուկ կապույտ մետաղալարից երկու հատ և կանաչ մետաղալարից երկու շերտ կտրեք մետաղալարերով: Հեռացրեք մետաղալարերի յուրաքանչյուր հատվածի յուրաքանչյուր ծայրը: Տեղադրեք մետաղալարերը տեղում, ինչպես ցույց է տրված:

Տեղադրեք 5 փին արական վերնագիր, ինչպես նշված է, նախատիպի տախտակի մեջ կապանքների կարճ կողմը դեպի ներքև է: Սա այն է, որտեղ շարժիչը կցված կլինի միացմանը:

Քայլ 6: Sոդում

Շրջեք տախտակը և սկսեք միացնել միացումները, ինչպես ցույց է տրված Տպագրված տախտակի դիագրամում ձեր զոդման և զոդման միջոցով: Ավելի հեշտ է զոդել, եթե լարերը նախապես խաչվել են: Համոզվեք, որ միացեք միացումներին լավ քանակությամբ զոդման միջոցով: Խուսափեք սառը հոդերից (երբ զոդման տեսքը փայլատ է):

Քայլ 7: Ավարտեք Stepper Motor (Generator) շղթան

Երբ դուք ավարտում եք սղոցային շարժիչի (գեներատորի) միացման միացումը, ձեր նախատիպի տախտակի հետևը պետք է հայտնվի, ինչպես ցույց է տրված:

Քայլ 8: Տերմինալներ

Տեղադրեք 2 տերմինալ ՝ մեկը նախատիպի տախտակի երկու ծայրերում ՝ այնպես, ինչպես ցույց է տրված: Եթե անցքերը չափազանց փոքր են, ապա օգտագործեք ձեր Exacto դանակը `փոսը մեծացնելու համար: Կտրեք երկու 3 երկարությամբ մետաղալար (ցանկացած գույն) և օգտագործեք մետաղալարեր` լարերն ամբողջությամբ քանդելու համար: Այս լարերը կանցնեն նախատիպի տախտակի հակառակ կողմում (պղնձե զոդման օղակներով) `յուրաքանչյուր տերմինալի դրականից մինչև դրական յուրաքանչյուր տերմինալի բացասական կողմը: Ձախ կողմում գտնվող տերմինալը կօգտագործվի մարտկոցի լարերը մուտքագրելու համար: Աջ կողմում գտնվող տերմինալը կօգտագործվի արևային վահանակի լարերը մուտքագրելու համար:

Քայլ 9: oldոդման տերմինալներ

Շուռ տալ նախատիպի տախտակը: Տեղադրեք կտրված լարերը, ինչպես նշված է (անցեք ամբողջ կողմում տպված տախտակի գծապատկերին): Հաղորդալարերը կարող են ներս մտնել և նորից դուրս գալ, որպեսզի հնարավորինս մոտենան տերմինալին և ամրացվեն տեղում, ինչպես ցույց է տրված: 1 և 2 կծիկի ուղղիչ սարքերի երկու հյուսիսային և հարավային երկու հանգույցները միացրեք տերմինալից տերմինալ անցնող բաց լարերին: Սա ուղղիչ սարքերին միացնում է տերմինալներին, որպեսզի ավարտի շղթայի շարժիչը (գեներատորը): Համոզվեք, որ բաց լարերը հեռու պահեք մյուս միացումներից:

Քայլ 10: Փորձարկում

Այժմ դուք պատրաստ եք շղթան ստուգել սլաքային շարժիչով `համոզվելու համար, որ ձեր բոլոր կապերը պատշաճ կերպով զոդված են, և բոլոր բաղադրիչները տեղադրված են ճիշտ:

Տեղադրեք սլաքի շարժիչի լարերը 5 փին արական վերնագրի վրա: Կտրող շարժիչի սև կապարը պետք է տեղադրվի այն պտուկի վրա, որը պիտակավորված չէ Coil 1 կամ Coil 2. Օգտագործեք ձեր բազմիմետրը (սահմանել DC լարման վրա) `չափելու լարումը, որը գեներատորն արտադրում է լիսեռը պտտելիս: Մուլտիմետրի դրական (կարմիր) զոնդը տեղադրեք ցանկացած տերմինալի դրական պտուտակի վրա, իսկ բացասական (սև) զոնդը ՝ նույն տերմինալի բացասական պտուտակի վրա: Լիսեռը ձեռքով պտտելը պետք է զիջի 4-8 վոլտի հարևանությամբ: Եթե արդյունքներ չեք տեսնում, ահա անսարքությունների վերացման մի քանի խորհուրդ. 1) Ստուգեք զոդման բոլոր կապերը `համոզվելու համար, որ ամեն ինչ լիովին զոդված է և կապված է միմյանց հետ: Ընդհակառակը, համոզվեք, որ կապերը, որոնք չպետք է դիպչեն, միասին չեն: 2) Համոզվեք, որ բոլոր դիոդներն ուղղված են ճիշտ ուղղությամբ, ինչպես նշված է տպագիր տախտակի գծապատկերում: 3) Ստուգեք, որ շարժիչի լարերը ճիշտ տեղադրված են. Շարժիչից ստացվող սև մետաղալարը չպետք է տեղադրվի Coil 1 և 2 կապումներից մեկի վրա:

Քայլ 11: Տեսողական բազմաչափ

Ներկառուցված Visual Multimeter- ը թույլ կտա տեսնել, թե որքան էներգիա է կուտակվում էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրներից ՝ առանց մուլտիմետր օգտագործելու:

Տեղադրեք zener դիոդները ճիշտ ուղղությամբ, ինչպես ցույց է տրված տպագիր տախտակի դիագրամում, և ըստ բանալիի, ինչպես ցույց է տրված ներքևում: Բանալին թվերը կհամապատասխանեն zener դիոդների վրա տպված թվերին: Տեղադրեք ռեզիստորները համապատասխան գույներով անցքերի մեջ (այս դեպքում ուղղությունը նշանակություն չունի): Կտրեք մեկ կտոր սև մետաղալար և շերտավորեք երկու ծայրերը, տեղադրեք դիմադրիչների կողքին, ինչպես ցույց է տրված: Հաջորդը տեղադրեք երեք LED- ները ըստ ցուցադրման `կանաչ, դեղին, կարմիր (նարնջագույն):

Քայլ 12: oldոդման տեսողական բազմաչափ

Շուռ տվեք նախատիպի տախտակը և միացրեք տեսողական մուլտիմետրը տեղում, ինչպես նշված է: Անդրադարձեք տպված տախտակի դիագրամին հակառակ կողմում: Անցեք լարերը `տեղում ամրացնելու և եռակցումը հեշտացնելու համար: Խուսափեք սառը (արտաքինով փայլատ) կապերից: Համոզվեք, որ կապերն առանձնացված են, որոնք չպետք է միասին լինեն, քանի որ այս տարածքը սերտորեն կազմակերպված է:

Քայլ 13: Տեսողական բազմաչափի փորձարկում

Փորձարկեք Visual Multimeter- ը `համոզվելու համար, որ այն գործում է:

Տեղադրեք սլաքի շարժիչի լարերը արական վերնագրի վրա: Պտտեք շարժիչի (գեներատորի) լիսեռը և տեսեք, որ LED- ները համապատասխանաբար լուսավորվեն: Կանաչ լույսը ցույց է տալիս մինչև ~ 5.6 լարման, դեղին լույսը ՝ մինչև 8 6.8 լարման: Երկու LED- ները ազդում են լարման վրա `կախված դրանց պայծառությունից: Օրինակ, եթե մարտկոցը պահում է 6,1 Վ, ապա կանաչ լույսը պայծառ կլինի, իսկ դեղինը ՝ թույլ: Կարմիր (այստեղ նարնջագույնն է) LED լուսավորվելու է միայն ~ 9.2 վոլտից բարձր: Այս հավելվածի համար մարտկոցը օգտագործվում է 7.2 վոլտ և 70 մԱ: Եթե կարմիր LED լույսերը վառվում են, մարտկոցը ամբողջ հզորությամբ է: Մի շարունակեք մարտկոցը լիցքավորել կարմիր լուսավորված LED- ով, հակառակ դեպքում այն կարող է գերլիցքավորվել և անսարք լինել: Եթե արդյունքներ չեք տեսնում, ահա անսարքությունների վերացման մի քանի խորհուրդ. 1) Ստուգեք զոդման բոլոր կապերը `համոզվելու համար, որ ամեն ինչ լիովին զոդված է և կապված է միմյանց հետ: Ընդհակառակը, համոզվեք, որ կապերը, որոնք չպետք է դիպչեն, միասին չեն: 2) Համոզվեք, որ zener- ի բոլոր դիոդներն ուղղված են ճիշտ ուղղությամբ, ինչպես նշված է տպագիր տախտակի գծապատկերում: 3) Ստուգեք zener դիոդների թվերը `համոզվելու համար, որ դրանք գտնվում են պատշաճ կարգով, ինչպես նշված է տպագիր տախտակի դիագրամում: *Այս պատկերում մենք ավելացրեցինք անջատիչ և մարտկոցը շուտ ամրացրեցինք (իսկ հետո հանեցինք դրանք) `տեսնելու, թե ինչպես է այն աշխատում: Սա անհրաժեշտ չէ, բայց զվարճալի է:

Քայլ 14. oldոդման պահի անջատիչ և տերմինալ

Կտրեք 2 երկար երկարությամբ կարմիր մետաղալար և երկու երկար երկարությամբ սև մետաղալար: Կպչեք յուրաքանչյուր լարի երկու ծայրերը: Փաթաթեք կարմիր մետաղալարերի մի ծայրը և սև մետաղալարերի մի ծայրը վայրկենական անջատիչի լարերի վրա: Փաթեթավորեք կարմիր մետաղալարերի մեկ ծայրերը և սև մետաղալարերի մի ծայրերը տերմինալի լարերի վրա: 4 լարերը միացրեք լարերին: Անմիջական անջատիչը միացնելու է տեսողական բազմաչափը, և տերմինալը կօգտագործվի որպես ելք անձնական էլեկտրակայանի համար:

Քայլ 15: oldոդման արևային վահանակ

Կտրեք 2 երկար երկարությամբ մետաղալար ՝ մեկը կարմիր և մեկը սև: Յուրաքանչյուր մետաղալարերի երկու ծայրերը կպցրեք մետաղալարերով: Սև մետաղալարերի մի ծայրը կպցրեք արևային վահանակի բացասական կապին (վահանակի վրա պետք է նշված լինի «-» նշումով): Կարմիր լարի մի ծայրը կպցրեք արևային վահանակի դրական կապին (վահանակի վրա պետք է նշված լինի «+»):

Քայլ 16: Գործ ՝ բացումներ

Օգտագործեք տրամադրված գործի կաղապարը (ներբեռնելու համար 1 -ին քայլ) `բաղադրիչների համար անհրաժեշտ անցքեր որոշելու և կտրելու համար: Մենք օգտագործեցինք լազերային կտրիչ `անցքերը ճշգրտելու համար (քանի որ այս տեսակի ակրիլը չի սիրում կտրվել լազերային դանակի վրա), այնուհետև համապատասխանաբար փոսերը փորեցինք:

Քայլ 17: Gears (ըստ ցանկության)

Այս քայլը անհրաժեշտ չէ, բայց հաճելի հավելում է անձնական էլեկտրակայանի համար: Հաստոցներն օգնում են ավելի արագ պտտել սլաքի շարժիչի լիսեռը ՝ տալով ավելի շատ ուժ:

Օգտագործեք տրամադրված Gear ձևանմուշը (ներբեռնեք 1 -ին քայլում) ՝ փոքր և մեծ հանդերձանքը կտրելու համար 4 "x5" x1/8 "պլեքսիգլասի թերթ: Մենք օգտագործեցինք լազերային կտրիչ, քանի որ դա շատ ավելի ճշգրիտ է: Քանի որ այդ շարժակների փոքր ատամներ, խորհուրդ չենք տալիս ձեռքով կտրել: Այս հանդերձանքի այլընտրանքն է գնել պատրաստի շարժակներ:

Քայլ 18: Գործ ՝ Stepper Motor և Small Gear

Տեղադրեք սուզվող շարժիչը պատյանում, ինչպես ցույց է տրված տուփից դուրս ուղղված շարժիչի պտուտակներով: Պտուտակներ ամրացրեք պատյանին 2 #4 հաստոցային պտուտակներով: Տեղադրեք #10 լվացքի մեքենա տուփից դուրս եկող շարժիչի լիսեռի վրա, այնուհետև տեղադրեք փոքր հանդերձանքը (ըստ ցանկության) վերևում, ինչպես նշված է:

Քայլ 19: Գործ ՝ խոշոր հանդերձում (ըստ ցանկության)

3/16 «x1» ամրացնող պտուտակի պատյանը գործի և մեծ հանդերձանքի միջև տեղադրեք մեծ հանդերձի եզրին գտնվող անցքի մեջ, ինչպես ցույց է տրված: Քաշեք թեքությունը դեպի սյունը: Սա կլինի բռնակը, որը շրջում է հանդերձանքը:

Այնուհետև տեղադրեք 3/16 "x1/4" ամրացնող պտուտակի սյունը տուփի ներսում և անցքի միջով, ինչպես ցույց է տրված: Տեղադրեք մեկ #10 SAE լվացքի մեքենա սյունակի վրա, այնուհետև տեղադրեք մեծ հանդերձանքը վերևում: Ավարտեք ՝ պտուտակը ոլորելով պտուտակի մեջ: Փորձարկեք հանդերձանքը բռնակով և տեսեք, թե որքան սահուն են նրանք աշխատում:

Քայլ 20: Գործ ՝ արևային վահանակ

Տեղադրեք արևային վահանակը տուփի ներսում, ինչպես ցույց է տրված, որտեղ բջջային կողմը ուղղված է դեպի դուրս: Վերցրեք ձողերը 3/16 "x1/4" ամրացնող երկու պտուտակներից և յուրաքանչյուրի վրա սահեցրեք թիվ 10 SAE լվացքի մեկ մեքենայով: Տեղադրեք սյուները պատյանում և սահեցրեք դրանք արևային վահանակի երկու կողմերի անցքերի միջով: Պտուտակները պտտեք նրանց համապատասխան սյուների մեջ:

Քայլ 21: Գործ ՝ անջատիչ և տերմինալ

Տեղադրեք ակնթարթային անջատիչը և տերմինալը բացվածքների մեջ, ինչպես նշված է: Լարերը պետք է լինեն գործի ներսում:

Քայլ 22. Գործ ՝ նախատիպի տախտակ և մարտկոց

Տեղադրեք ձեր Նախատիպերի տախտակը պատրաստի միացումով տուփի ներսում, ինչպես նշված է: Փրփուր ժապավենը կարող է օգտագործվել շղթան պատյանի ներսում ամրացնելու համար, երբ մարտկոցից, արևային բջիջից, սլաքային շարժիչից և ելքային տերմինալից կցվում են: Համոզվեք, որ կպչուն միացրեք ցանկացած զոդված միացում:

Տեղադրեք մարտկոցը պատյան ներքևի մասում, ինչպես ցույց է տրված, քայլող շարժիչի կողքին: Ապահովեք փրփուր ժապավենով, երբ լարերը միացված են միացմանը:

Քայլ 23. oldոդման ելքային տերմինալ

Վերցրեք տերմինալի դրական (կարմիր) և բացասական (սև) լարերը ներդիր նախատիպերի տախտակի մեջ `իրենց համապատասխան անցքերով, ինչպես նշված է: Հակառակ կողմում միացրեք լարերը մարտկոցի տերմինալին:

Քայլ 24. oldոդման անջատիչ

Տեղադրեք անջատիչները անցումից դեպի անցքերի մեջ, ինչպես նշված է (պատկերի կենտրոն): Ուշադրություն դարձրեք, որ անջատիչի համար դրական և բացասական տեղադրումը նշանակություն չունի:

Համոզվեք, որ կպցրեք լարերը, ինչպես նշված է տպագիր տախտակի գծապատկերում:

Քայլ 25. Կցեք արևային վահանակ

Թուլացրեք արևային վահանակի տերմինալի պտուտակները: Տեղադրեք արևային վահանակից տերմինալի բացվածքներ տերմինալի բացվածքների մեջ, ինչպես նշված է դրական և բացասական տեղադրությամբ: Պտուտակները ամրացրեք և ստուգեք, որ լարերը ապահով կերպով ամրացված են:

Քայլ 26. Միացրեք NiMH մարտկոցը

Թուլացրեք NiMH մարտկոցի տերմինալի պտուտակները: Տեղադրեք NiMH մարտկոցից տողեր տերմինալի բացվածքների մեջ `դրական և բացասական տեղադրմամբ, ինչպես նշված է: Պտուտակները ամրացրեք և ստուգեք, որ լարերը ապահով կերպով ամրացված են:

Քայլ 27: Ավարտվեց:

Փորձարկեք ձեր անձնական էլեկտրակայանը `տեսնելու, թե ինչպես է այն աշխատում:

Մի փոքր պտտեք ձեռքի սլաքը, այնուհետև սեղմեք անջատիչի կոճակը և դիտեք, թե ինչպես է տեսողական մուլտիմետրը ցույց տալիս մարտկոցի հզորությունը: Տեղադրեք ձեր էլեկտրակայանը արևի տակ և վերահսկեք, թե որքան էներգիա է կուտակում: Այնուհետեւ օգտագործեք ձեր էլեկտրակայանը `սարքերը սնուցելու համար: Մենք սնուցեցինք մեր մինի arduino- ն էլեկտրակայանի միջոցով, տեսեք, թե ինչ կարող եք սնուցել: Փոփոխեք ձեր էլեկտրակայանը `ձեր կարիքներին համապատասխան: Johnոն Օ՛Մալին փոխեց հեծանիվը սարքավորելու սարքավորումները (տես ստորև բերված նկարները): Զվարճանալ!