Steam Punk -tema elektrostatiese motor: 13 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Inleiding Hier is 'n elektrostatiese motor gebaseer op 'n Steampunk -tema wat maklik gebou kan word. Die rotor is gebou deur 'n strook aluminiumfoelie tussen lae plastiekverpakkingstape te laminaat en in 'n buis te rol. Die buis is op 'n as gemonteer met kartondopkappe met plat skroewe in die middel as laers. Stationêre elektrodes of stators is gemaak van 'n ring spykers wat ko-aksiaal met die rotor opgeskort is en aangevul word met 'n negatiewe, hoë spanning GS. 'N Raamwerk gemaak van strooitjies, band en plastiekdeksels van blikkiesblikke het die stators behoorlik in lyn met die rotor gehou.

Die projek bied 'n geleentheid om meer te wete te kom oor die wet van Coulomb, wat elektrostatiese aantrekkingskrag/afstoting tussen gelaaide punte beskryf. Die rotor draai spesifiek omdat negatiewe gelaaide oppervlaktes van die rotor afgeweer word nadat hulle die elektries warm stators in aanraking kom. Elke gelaaide gebied deponeer dan oortollige elektrone na die aangrensende, gegronde stator op die ring terwyl die rotor draai. Die ladingontladingsiklus word herhaal namate elke geneutraliseerde gebied van die rotor die volgende kragstator nader. Ek het hergebruikte herwinbare produkte en basiese hardeware vir hierdie projek gebruik om die boukoste tot 'n minimum te beperk.

Let op! Hierdie projek benodig hoëspannings gelykstroom (HVDC), dus kies 'n kragbron wat geskik is vir u ervaring.

Stap 1: Onderdele en gereedskap

Ek het 'n lys dele vir die projek ingesluit; maar improviseer en vervang wanneer nodig. Hou die volgende punte in gedagte:

• Rotor moet lig van gewig wees.
• Rotor moet gebalanseerd wees.
• Stators moet goed van mekaar geïsoleer wees om interne boogvorming te voorkom.

Rotor -as (1) - dia kapstok van 15 cm x 0,3 cm. Aslagers (2) - Vlakke ringe van vlekvrye staal met 'n ID -gat van 0,3 cm. Ashuls (2) - 3 cm x 0,4 cm dia strooitjies (ingesluit met klein pakkies koeldrank). Eindkappe (2)-ongeveer 4,0 cm dia-skywe (gebruik karton-eindomslag van 3-ringband). Voeringstrook (1) - 2,5 cm x 15 cm strook AL -foelie. Stators (6) - spykers van 5 cm lank. Statorbehuizing -vellings (2) - Plastiek -deksels uit gemengde moerhouers. Randondersteunings (12) - Drinkstrooitjies van standaardgrootte (1/4 duim dia). Ophangbande (2) - Rubberbande. Rotorraamwerk Plastic Horseshoe (1) - Ek het hierdie warm pienk hoefkooi in die weggooiboks op die plaaslike skoolterrein gevind na 'n gemeentelike kerkbeurs; of, u kan velle karton sny en dan aan mekaar plak om die raam te maak. Projekbasisafval Akriel of kartonblad (1) - Sny in die toepaslike grootte. Spasieerder - plastiek botteldop Kragbron (1) - Tipiese bronne van HVDC in die lae mikroamp -reeks, soos lug -ionisators in die kamer, Van de Graaffs en Whimshursts, kan te swak wees om hierdie motor aan te dryf. Oorweeg 'n transformator met 'n hoë potensiaal. Simco se CH-30 Chargemaster is een van die "amp-skop" slegte seuns van elektrostatiese kragopwekkers. Soms is hierdie eenhede teen groot afslag beskikbaar op elektroniese veilings deur likwidasieverkopers wat nie weet wat hulle kan doen nie! /Gestuurde band (5,0 cm breed) Tipiese verbindingshardeware (klein boute, slot- en platwassers, moere) Gereedskap Kompas Elektriese boor Gatstans Hobby -lêer Vlakteboog Liniaal Skuurblok Skerp potlood Utility Skêr

Stap 2: Maak rotor -einddoppe

Sny vier sirkels van 4 cm van karton. Boor 'n 4 mm gat deur die middelpunte. Giet dit in 'n elektriese boor en skuur tot rond. Plak 2 skywe vas, en plak dan 'n plat wasser oor die middelste gat van elke skyf. Laat droog word. Maak enige harde gom met 'n lêer oop.

Stap 3: Rol die band om die einddoppe

Steek die as deur die laers en rol die verpakkingstape versigtig om die skywe uit 'n buis. Skyfoppervlakke moet ewewydig wees!

Stap 4: Dien Foil Lining & Balance Rotor toe

Sny 'n 2,5 cm breë strook foelie wat om die middel van die rotor gedraai moet word. Bevestig dit met 'n druppel gom. Dien nog 'n paar lae band toe om die strook te bedek. Hand draai rotor op as. Voeg stukke band by indien nodig om die rotor te balanseer.

Stap 5: Berei behuisingsvelde voor

Bou 'n behuising op deur 'n toegangsgat van ongeveer 4 cm in plastiekdeksels te sny om 2 vellings te maak. Maak 12 gate 30 grade uitmekaar langs die rand van elke rand. Sny 8 cm lengte strooitjies om 12 ondersteuningsbuise te maak. Rig gate in die vellings uit en steek dan 'n strooitjie in elke gaatjie. Konstruksiewenk: Sny 'n 0,5 cm in die lengte in die punt van elke strooi om dit in te steek.

Stap 6: Voltooi behuisingsraamwerk

Beweeg om die rand en sit strooitjies in terwyl u 'n behuisingsraam vorm. Hou 'n afstand van ongeveer 5,0 cm tussen die velde. Sny oortollige strooilengte af wanneer die raam voltooi is.

Stap 7: Omslagraam

Rol 2 tot 3 lae verpakkingstape om die raam. Sny oortollige band om die rande met 'n skêr.

Stap 8: Installeer Stators

Boor 12 gate rondom die omhulsel wat net groot genoeg is om spykers te aanvaar. Elke gat moet in die middel deur 'n strooi gaan, sodat hulle teen 'n effense hoek kan draai, soos aangedui (hoek sal verdere verstellings vereis voordat die motor aangeskakel word). Steek 'n rekkie deur die strooitjies op 12 en 6 uur posisies.

Stap 9: Berei Rotorondersteuning voor, bevestig die basis en poste

Enige ondersteuning wat die rotor in 'n vaste posisie hou en dit vrylik laat draai, is OK. Ek het hierdie speelgoed hoefyster gebruik. As jy nie 'n hoefyster kan vind nie, maak net een deur verskeie velle karton wat in die regte grootte gesny is, te lê. Boor 'n gat vir die rotoras versigtig deur die punt van elke hoefysterhak. Boor vervolgens 'n gat deur die toon om die bout te plaas wat die hoefyster aan die basis van die projek heg. Boor 'n gaatjie deur 'n botteldop wat as 'n afstandhouer dien. Monteer komponente. Boor laastens gate in die basis vir draadbindpale.

Stap 10: Monteer komponente

Glip rekkies oor hoefskoene om die statorbehuizing vas te hou. Steek die as deur 'n gat in die hak, die afstandhouers en die rotor op die plek, soos getoon. Draai spykers soos nodig, sodat hulle amper aan die rotor se oppervlak raak.

Stap 11: Koppel Hot & Neutral Stators

Draai elke ander stator in serie met geïsoleerde draad. Die oorblywende stators word met 'n geïsoleerde draad van 'n ander kleur saamgevoeg. Koppel een stel stators aan die warm bindpaal; die ander stel gaan grond toe.

Stap 12: Verhoog die "perdekrag"

'N Kragtoevoer van 0,5 Watt het nie eers die rotor geknou nie. Die Chargemaster (sien onderdele en gereedskap) het die rotor egter teen 10 tot 12 omw / min gedraai. Die optimale inset was ongeveer 12 kV by 100 mikroampe voordat interne buiging tussen warm en gegaarde stators die motorspoed vertraag.

Stap 13: Close-up van Spark

Hier is 'n zoomopname wat 'n vonkontlading aan die rotor toon terwyl dit draai.

Tweede prys in die 3de jaarlikse Make It Stick -wedstryd

Eerste prys in die praktiese leerwedstryd