Механічний перетворювач




Сучасна людина звикла користуватися електричною енергією повсюдно. Нам важко уявити відсутність електрики, на якому заснована велика частина нашої повноцінного життя. Але чи замислювалися ви коли-небудь, звідки воно береться? Що рухає невидимими частинками, примушуючи їх працювати на користь людині?
Про наявність невидимої сили, що приводить певні предмети в рух, здогадувалися ще древні греки. Однак справжній світанок цієї теми доводиться лише на період індустріалізації 19 століття. Саме тоді знаменитий учений Майкл Фарадей відкриває явище електромагнітної індукції, що пояснює виникнення електричного струму в середовищі магнітного поля при русі провідника в ньому. Цю теорію ми сьогодні пропонуємо вам перевірити дослідним шляхом.
Суть експерименту — виготовлення електромеханічного перетворювача на основі двигуна постійного струму, який буде обертати магніти, що знаходяться в рамці котушки індуктивності. В результаті порушення магнітних полів і появи електромагнітної ЕРС на виході отримаємо електричний струм. Цікавий досвід ще й тим, що отримані значення напруги будуть більше ніж витрачаються на роботу движка. Але про все по порядку.
механічний перетворювач

Матеріали — Інструменти

  • Двигун постійного струму на 3 В;
  • Неодимові магніти квадратні 10х8 мм;
  • Сталевий стрижень перетином 2-3 мм;
  • Мідний дріт в лакованої ізоляції;
  • Відрізки пластика;
  • Акумулятор на 3,7 В;
  • Мідна проводка, термоусадка;
  • Супер клей.

З інструментів для роботи нам знадобиться: паяльник з припоєм, запальничка, ніж, плоскогубці з пассатижами. Тестер знадобиться для тих, хто захоче виміряти вихідну напругу на перетворювачі.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач




Збираємо електромеханічний перетворювач напруги

З сталевого стрижня робимо дві невеликих рамки статора. Плоскогубцями згинаємо контур, зайве відрізаємо. Кінці котушок теж повинні бути загнутими (фото).
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
З’єднуємо рамки на суперклей, і одягаємо на середину термоусадку. Запальничкою прогреваем її, і таким чином отримуємо ізольований сердечник котушки.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
Для обмотки використовуємо тонкий мідний дріт в лакованої ізоляції. Його необхідно намотати на зону ізолятора. Кількість витків — 600.
По завершенню обмотки залишаємо два кінця котушки — початковий і кінцевий. Знімаємо ізоляцію, обпікаючи її звичайною запальничкою. Це буде статор.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
На вал двигуна садимо на суперклей пару напрямних зі шматочків пластику для неодімових магнітів. Маємо в своєму розпорядженні їх на протилежних сторонах вала, щоб збільшити площу зіткнення з магнітами.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
На суперклей кріпимо неодимові магніти до валу. Врахуйте, що з’єднатися вони можуть тільки за умови різнополярних. Це буде ротор нашого перетворювача.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
Дві смужки тонкого пластику нарізаємо в розмір движка і рамки. Їх можна злегка зігнути, прогрів середину запальничкою.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
Приклеюємо смужки до корпусу движка. Слідом закріплюємо і рамку статора таким чином, щоб розімкнуті її кінці, не торкаючись магнітів, були розміщені по центру ротора.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
механічний перетворювач
Наш найпростіший мікропреобразователь готовий. Залишається підключити двигун, пропаяв його кінці контактами, і доповнити всю схему елементом харчування. Як живлячої акумулятора підійде звичайний літієвий від ноутбука на 3,7 В.
механічний перетворювач
механічний перетворювач
Заміри тестером показують вихідна напруга, на порядок перевищує входить, а значить така схема цілком робоча.

висновок

Справедливості заради варто відзначити, що електромеханічні перетворювачі відійшли в минуле з появою електронних мікросхем і транзисторів. Сьогодні можна придбати готові модулі підвищення напруги, які дозволяють отримати високі показники близько 50 В від звичайного акумулятора на 3,2 -3,7 В. Вони безшумні, компактні і раціональні, адже за допомогою їх можна живити пристрої на 12 і 24 В, такі , як кулери і крокові двигуни всього лише від однієї батарейки!

дивіться відео


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт домов и квартир своими руками