Nenaudinga „Supercapacitor“mašina arba dialogas su „Smart Guy“: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Protingas vaikinas. Ką?! Nenaudinga mašina! Vėlgi! Nepakanka šimtų, tūkstančių jų užsikimšusių „YouTube“kanalų?

„Jumbleview“. Dauguma jų pagaminti su perjungimo jungikliu, šis turi svirtį.

SG. Tai kas? Visi žino, kad jie dirba vienodai. Ir jūs jau sukūrėte mašiną su svirtiniu jungikliu. Kam kartoti save?

Jv. Šis turi skirtingą elektros komponentų rinkinį ir specialią schemą.

SG. Tikrai? Pažiūrėkime.

1 žingsnis: Susipažinkite su herojumi

Jv. Čia yra mūsų herojus. Tai superkondensatorius, kuris, nepaisant mažo dydžio, turi 0,1 Farado talpą. Palyginimui pažiūrėkite į antrąją nuotrauką, kai ji parodyta šalia tradicinio elektrolitinio kondensatoriaus. Nepaisant panašaus dydžio, elektrolito talpa yra 470 „Micro-Farad“(200 kartų mažesnė)!

SG. Tačiau šis elektrolitinis kondensatorius gali valdyti 25 V įtampą, palyginti su 5,5 V jūsų „herojumi“.

Jv. Tai tiesa, bet bet kokiu atveju skirtumas nėra toks didelis, palyginti su talpa.

SG. Jūs didžiuojatės, žmonės gali manyti, kad esate jo išradėjas. Kaip tai susiję su nenaudinga mašina?

Jv. Deja, aš nesu tas, kuris išrado superkondensatorių. Bet leiskite mums atlikti kitą žingsnį ir aš jums parodysiu, kaip tai susiję su nenaudinga mašina.

2 žingsnis: grandinės schemos

Jv. Čia yra mašinos su kondensatoriumi schemos. Viršutinėje diagramoje parodyta, kaip tai veikia, kai mašina įjungta. Jungiklis jungia variklį prie akumuliatoriaus, o variklis stumia ranką į priekį; elektros srovė teka per diodo ir relės grandinę, sumontuotą lygiagrečiai varikliui. Relė priversta uždaryti normaliai atidarytą kontaktą. Per tą kontaktą (ir mažą rezistorių) kondensatorius prijungiamas prie akumuliatoriaus ir gauna tam tikrą įkrovą.

SG. Gerai, dabar matau. Kai ranka pasuka jungiklį atgal, variklis yra atjungtas nuo akumuliatoriaus, bet prijungtas prie kondensatoriaus priešingu poliškumu. Variklis sukasi atgal ir grąžina ranką į pradinę būseną. Dabar diodas lieka priešinga elektros srovės kryptimi, todėl relės kontaktas lieka atidarytas ir kondensatorius atjungiamas nuo akumuliatoriaus. Didžioji dalis įkrovimo kondensatoriaus praranda, kol užtikrina variklio judėjimą, likusi dalis išsisklaidys sustojus variklio apvijai.

Jv. Būtent. Ir man patinka tavo vartojamas žodis: „išsisklaido“.

3 žingsnis: komponentai

Jv. Žemiau yra sąrašas su komponentais:

• „Solarbotic GM17“pavarų variklis.
• NEC 0,1 F 5,5 V superkondensatorius.
• Schottky diodas 1N5817
• Relė 5 V (NRP04-C50D, „Frys electronics“)
• „Philmore Rocker“jungiklis. („Frys“elektronika)
• Rezistorius 5 omai, 0,5 W
• Keturios įkraunamos 1,2 V baterijos (bet kokio tipo).

Be to, reikia tam tikros vielos, baterijų laikiklio, duonos lentos elementams pritvirtinti ir vielai prijungti.

SG. Klasikinė nenaudinga mašina turi keturis pagrindinius komponentus: akumuliatorių, variklį, DPDT jungiklį ir mikro jungiklį. Jūsų dizaine yra septyni. Vieną mikro jungiklį pakeitėte kondensatoriumi, relė, diodu ir rezistoriumi. Ar tai apskritai turi prasmės?

Jv. Tikiu, kad taip. Bet pirmiausia pastatykime mašiną, tada paaiškinsiu.

4 žingsnis: matmenys

Jv. Štai keletas pagrindinių mechaninių komponentų matmenų: svirtis, variklio korpusas.

SG. Ar ketinate spausdinti 3D?

Jv. Deja, neturiu 3D spausdintuvo ir neturiu reikiamų įgūdžių. Ranką padariau iš faneros, o korpusą - iš medinių elementų.

5 žingsnis: dangtelis

Jv. Čia yra dangčio brėžinys, kuriame viskas turėtų būti sumontuota.

SG. Ar ketinate pateikti dėžutės planą ir išsamią kūrimo instrukciją. Jv. Ne. Dėžutė skirta tik dekoravimui. Tai, ko reikia mašinai veikti, bus sumontuota ant dangčio.

SG. Bet kokiu atveju to tikriausiai nereikia. Mažai tikėtina, kad kas nors norės tai pakartoti.

6 žingsnis: mašinos surinkimas

Jv. Čia yra visiškai surinkta mašina. Variklio korpusas, pritvirtintas prie dangtelio dviem varžtais, jungiklis įkištas į dangčio angą, duonos lenta ir akumuliatoriaus laikiklis pritvirtintas prie dangtelio su Velcro.

SG. Atrodo gerai. Tiesą sakant, tikėjausi iš tavęs kažko baisesnio. Bet ar tai tikrai veikia ?.

7 žingsnis: paleiskite mašiną

Jv. Tai veikia ir gana patikimai. Kaip įrodymas čia yra klipas.

SG. Dabar matau tavo mintį. Kai mašina išjungta, ranką galite pasukti rankiniu būdu. Tai neįmanoma naudojant mikro jungiklių mašiną.

Jv. Teisingai. Jei mašina nenaudinga, ciklo pabaigoje šaunu visiškai atsijungti nuo elektros tinklo. Kitaip tariant, išjungta mašina turi būti negyva. Tačiau klipe su klasikine nenaudinga mašina (pradedant nuo 19 sekundės) galite aiškiai matyti, kad tai nėra visiškai tiesa. Bandytojas bando pakelti dangtį, tačiau tai atleidžia mikro jungiklį ir įjungia variklį. Ta mašina nėra mirusi, ji tiesiog žaidžia negyva. Tai nėra čia pateiktos mašinos atvejis.

SG. Ar tai tikrai svarbu?

Jv. Man taip. Tačiau kalbėdamas rimtai, manau, kad nenaudinga mašina turi didelį ugdymo potencialą. Koks geriausias būdas supažindinti mokyklos moksleivius su elektros ir mechanikos mokslu? Šiuo požiūriu daugiau komponentų yra geriau nei mažiau.

SG. Gerai, gerai, tu mane beveik įkalbėjai. Bet ar kitą kartą galite padaryti ką nors bent iš tolo naudingą?

Jv. Pagalvosiu apie tai.