Mehāniski darbināms avārijas lukturis

Lukturis vai lāpa ir ļoti noderīga ārkārtas situācijās, piemēram, strāvas padeves pārtraukuma gadījumā. Šie lukturīši darbojas ar akumulatoru, un mums tas regulāri jālādē noteiktos laika intervālos. Bet ko tad, ja jums nav elektrības un jūsu lukturītis ir miris? Šādā situācijā mehāniski uzlādējami lukturi ir ļoti laba iespēja, kuru var uzlādēt, pagriežot tam pievienoto sviru. Tam ir zināms mehānisms un pārnesumi, lai mehānisko enerģiju pārvērstu elektriskajā enerģijā, lai uzlādētu tajā esošo akumulatoru. Šeit mēs izmantojam to pašu principiālu, lai izveidotu avārijas zibspuldzi, kurai ir superkondensators, un šo superkondensatoru var uzlādēt, pagriežot tam pievienotu līdzstrāvas motoru.

Tāpēc šajā apmācībā mēs gatavosim avārijas lukturīti, kuru var uzlādēt, pagriežot tam pievienotu nelielu līdzstrāvas motoru. Lai to izveidotu, mēs izmantojam Supercapacitor, LED un Schottky diode. Supercapacitor tiek izmantota, lai darbinātu gaismas diodei, un DC motors tiek izmantota, lai uzlādētu supercapacitor. Schottky diode tiek izmantots, lai apturētu strāvas plūsmu no superkondensatora uz motoru, jo, kad motors ir savienots ar Supercapacitor, motors sāk griezties, paņemot jaudu no Supercapacitor, un mēs nevaram uzlādēt superkondensatoru, izmantojot motoru. Tātad vienīgais veids, kā bloķēt strāvas plūsmu no Supercapacitor uz motoru, ir izmantot diode. Var izmantot citas PN savienojuma diodes, bet Šotka diode ir mazāks sprieguma kritums salīdzinājumā ar citām PN savienojuma diodēm.

Nepieciešamās sastāvdaļas

• Līdzstrāvas motors
• Superkondensators
• Šotka diode
• Rezistors (200 omi)
• Slēdzis
• LED

Līdzstrāvas motors :

Līdzstrāvas motors ir ļoti izplatīts motora veids un viegli pieejams par zemu cenu. Šie motori ir aprīkoti ar magnētiem. Šajā magnētiskajā laukā ir ievietota armatūra, tāpēc ikreiz, kad strāva iziet cauri armatūrai, tā piedzīvo spēku, kas liek rotēt rotoru attiecībā pret sākotnējo stāvokli.

Līdzstrāvas motorus var iedalīt daudzos veidos pēc to formas, izmēra un darba. Galvenokārt līdzstrāvas motori ir sadalīti četros veidos:

1. Pastāvīgā magnēta līdzstrāvas motori
2. Sērijas DC motori
3. Šunta DC motori
4. Saliktie līdzstrāvas motori

Šajā projektā mēs izmantojam Toy \ Hobby DC motoru. Tas ir normāls līdzstrāvas motors, kuram ir tikai divi spailes bez jebkādas polaritātes. Tā darba spriegums ir no 4,5V līdz 9V. Zemāk sniegtajās pamācībās uzziniet arī vairāk par līdzstrāvas motoriem un dažādiem tā vadīšanas veidiem:

Super kondensators:

Superkondensators ir lielas ietilpības kondensators, kura kapacitātes vērtības ir daudz augstākas nekā parastajiem kondensatoriem, bet ir zemākas sprieguma robežas. Superkondensatori apvieno kondensatoru un bateriju īpašības vienā ierīcē. Superkondensators var uzkrāt 10 līdz 100 reizes vairāk enerģijas nekā elektrolītiskie kondensatori, un tas var saņemt un piegādāt uzlādi daudz ātrāk nekā akumulatori, un tam ir vairāk uzlādes-izlādes ciklu nekā atkārtoti uzlādējamām baterijām. Uzziniet vairāk par superkondensatoriem šeit.

Šajā projektā mēs izmantojam 5. 5V 1F Coin Super-kondensatoru. Pirms turpināt, mēs pārbaudīsim, cik daudz enerģijas var uzglabāt šis superkondensators. Mēs varam aprēķināt enerģijas krājumu, izmantojot šādu formulu:

E = 1 / 2CV ²

Kur E = enerģija

C = kapacitāte

V = spriegums

Mūsu gadījumā C = 1F un V = 5,5 V.

E = ½ * 1 * 5,5 * 5,5 E = 15 džouli

Superkondensatora polaritāte ir parādīta zemāk esošajā attēlā. Bultiņas virziens apzīmē pašreizējo plūsmu no pozitīvā uz negatīvo spaili.

Šotka diode:

Šotka diode ir pazīstama arī kā karstā nesēja diode / Barjera diode. Kā norāda nosaukums, to izmanto kā barjeru, lai apturētu strāvas plūsmu pretējā virzienā. Strāva iekļūst caur anodu un iziet caur katodu. Salīdzinot ar PN savienojuma diodi, Schottky diodei ir mazāks sprieguma kritums uz priekšu un ātrs pārslēgšanās ātrums.

Šotka diodes sprieguma kritums parasti ir no 0,15 līdz 0,45 voltiem, bet parastajam PN savienojuma diodes sprieguma kritums ir no 0,6 līdz 1,7 .

Līdzstrāvas motors kā elektroenerģijas ģenerators

Pirms visas ķēdes izveidošanas ļauj redzēt, kā līdzstrāvas motoru var izmantot maiņstrāvas sprieguma ģenerēšanai. Pievienojiet motoru un vadu, kā parādīts zemāk esošajā ķēdē:

Tā kā motoram nav nekādas polaritātes, pievienojiet pirmo vadu pie LED pozitīvās tapas un pēc tam otro vadu pie negatīvās tapas. Tagad pagrieziet motoru līdz maksimālajam ātrumam, pūšot gaisu, gaismas diode jāspīd. Ja gaismas diode nedeg, mainiet savienojumu un pēc tam atkal pagrieziet.

Faktiskais aparatūras attēls ir parādīts zemāk:

Shēmas shēma un darba skaidrojums

Tagad mēs esam redzējuši, kā motors var ražot elektrību, mēs izmantosim motoru superkondensatora uzlādēšanai, kas savukārt darbina LED.

Šeit tiek izmantots super kondensators, lai uzglabātu lādiņu, lai tas ilgāk darbinātu LED. Savienojiet superkondensatora negatīvo spaili ar motora pirmo vadu un pozitīvo spaili ar motora otro vadu caur Schottky diode.

Kā stāstīts iepriekš, Schottky diode tiek izmantota, lai bloķētu strāvas plūsmu pretējā virzienā. Tātad savienojiet Schottky diode pozitīvo spaili ar motoru un negatīvo spaili ar superkondensatoru. Tagad strāva plūst no anoda uz katodu, un tā bloķēs strāvas plūsmu no katoda uz anodu, kas nozīmē, ka strāva plūst tikai no motora uz superkondensatoru. Šeit tiek izmantots Schottky diode, jo tam ir zems jaudas kritums nekā parastajam.

Tagad savienojiet LED ar Supercapacitor un izmantojiet rezistoru, lai ierobežotu enerģijas patēriņu. LED ieslēgšanai un izslēgšanai tiek izmantots arī slīdņa slēdzis. Savienojiet pozitīvos tapas supercapacitor un LED ar 2 ^nd un 3 ^rd pin slēdzi un pievienojiet negatīvo pin no noveda pie pirmo pin slēdzi.

Pēc savienojuma mans lukturīša prototips izskatās kā zemāk redzamais attēls. Es izmantoju kartonu, lai izveidotu cauruļveida struktūru.

Visbeidzot, mehāniski darbināms avārijas lukturis ir gatavs, vienkārši pagrieziet gaisu ventilatorā, lai to pagrieztu. Motors uzlādēs superkondensatoru, un Supercapacitor darbinās LED. Lai iegūtu vairāk gaismas, varat izmantot spilgtāku LED. Kad superkondensators ir pilnībā uzlādēts, tas var darbināt vadu apmēram. 10 minūtes. Lai pagrieztu motoru, gaisa uzpūšanas vietā var uzbūvēt kādu efektīvāku pārnesumu un sviras mehānismu.

Ja jums ir kādi jautājumi par šo projektu, atstājiet tos komentāru sadaļā.

Pilns demonstrācijas video ir sniegts zemāk: