Жеке PowerPlant: 27 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Жеке PowerPlant - бұл күн батареясы мен иінді генератор арқылы электр энергиясын NiMH батареясына қосатын портативті құрылғы. Сондай -ақ, құрылғыда жинақталған энергия мөлшерін бақылайтын визуалды мультиметр бар. Жеке powerPlant 70 ВА -да 8 В дейінгі қосымшаларды қуаттандыру үшін пайдаланылуы мүмкін. Дизайнер: Моуна Андраос, Дженнифер Брутин, Кармен Труделл Майк Дори @ Eyebeam балама энергия семинарына 06.23.07eyebeam ********

1 -қадам: материалдар

Электр қуаты қондырғылар схемасы үшін 1 - қадамдық қозғалтқыш (Жапон Servo KP4M4-029 12VDC) 1 - Күн панелі (8V) 1 - NiMH аккумуляторы (7.2V, 70 мА) 8 - 1N4001 Диодтар3 - Терминалдар1 - 5 істікшелі ерлерге арналған 18 немесе 20 калибрлі сым (қызыл, қара, көк, жасыл) Көрнекі мультиметр үшін1 - Қызыл жарық диодты, 1.5V1 - сары жарық диодты, 1.5 V1 - жасыл жарықдиодты, 1.5 V1 - 100 Ом резистор1 - 150 Ом резистор1 - 1N4730 (3.9В) zener диод1 - 1N4733 (5.1V) zener diode1 - 1N4737 (7.5V) zener diode1 - лездік қосқыш Аппараттық құралдар 1 - 2.5 «x1.75» ПХД прототиптеу тақтасы1 - Баспа тақтасының диаграммасы (төменде pdf жүктеу) Анықтама үшін схемалық схема (төменде pdf жүктеу) Бөлшектерге арналған үлгі (төмендегі dwg/pdf файлын жүктеп алыңыз) 1 - 3,5 «x3,5» x4,5 «акрил қорапшасы 1 - 3/16» x1 «Бұрандалы байланыстырғыш 3 - 3/16» x1/4 «Бұранда 3 - #10 SAE шайба2 - № 4 бұрандалы болттар Беріліс үлгісі (міндетті емес, төмендегі dwg/pdf файлын жүктеңіз) 1 - 4 «x5» x1/8 дюймдік дөңгелектерге арналған плексиглас (міндетті емес) Жабдықтарды дәнекерлеуге арналған дәнекерлеуіш d) Exacto пышақ пен пышақ керек -жарақтарды табуға болатын орындар: Home DepotRadio Shack контейнерлік дүкенElectronics GoldmineSolarboticsJameco Electronics

2 -қадам: Баспа тақтасының диаграммасы

Баспа тақтасының диаграммасының көшірмесін басып шығарыңыз және қиып алыңыз. Диаграмманы мыс дәнекерлеу сақиналары жоқ ПХД прототиптеу тақтасының жағына орналастырыңыз. Диаграмма сіздің компоненттеріңізді бір жағына қалай қою керектігін көрсетеді, ал екінші жағынан сіз өз компоненттеріңізді прототиптеу тақтасына дәнекерлейсіз.

3 -қадам: катушка 1 түзеткіш

Төменде көрсетілгендей 1N4001 диодтарының 4 -ін орнына салыңыз. Диодтар Баспа тақтасының диаграммасында көрсетілген бағытта енгізілуі керек; әйтпесе олар дұрыс жұмыс істемейді. 4 диодты көрсетілгендей орналастыру арқылы сіз түзетесіз (4 фазалы қадамдық қозғалтқыштың 2 фазасынан айнымалы токтан тұрақты токқа) 1 -катушка.

4 -қадам: катушка 2 түзеткіш

Төменде көрсетілгендей орнына тағы 4 1N4001 диодын салыңыз. Осы 4 диодты көрсетілгендей орналастыру арқылы сіз түзетесіз (4 фазалы қадамдық қозғалтқыштың 2 фазасынан айнымалы токтан тұрақты токқа) 2 -катушка.

5 -қадам: 1 және 2 сымдар мен тақырыптарды орау

Көк сымның екі бұрышы мен жасыл сымның екі қабатын сым тазалағышпен кесіңіз. Әр сымның әр ұшын алып тастаңыз. Сымды көрсетілгендей орнына салыңыз.

Көрсетілгендей, түйреуіштердің қысқа жағы төмен қаратып, прототип тақтасына 5 істікшелі ерлердің үстіңгі жағын енгізіңіз. Бұл жерде қозғалтқыш тізбекке қосылады.

6 -қадам: дәнекерлеу

Тақтаны төңкеріп, қосылыстарды баспа тақтасының диаграммасында көрсетілгендей дәнекерлегішпен және дәнекермен дәнекерлеуді бастаңыз. Егер сымдар алдын ала қиылысса, дәнекерлеу оңайырақ болады. Қосылымдарды жақсы мөлшерде дәнекерлеуге қосылуды ұмытпаңыз. Суық қосылыстардан аулақ болыңыз (дәнекер матовый болған кезде).

7 -қадам: Қадамдық қозғалтқыштың (генератордың) схемасын аяқтаңыз

Қадамдық қозғалтқышты (генераторды) дәнекерлеуді аяқтағаннан кейін, прототиптік тақтаның артқы жағы көрсетілгендей болуы керек.

8 -қадам: Терминалдар

Прототип тақтасының екі шетінде көрсетілгендей 2 терминалды салыңыз. Егер тесіктер тым кішкентай болса, тесікті үлкейту үшін Exacto пышағыңызды қолданыңыз. Ұзындығы 3 дюйм болатын сымды (кез келген түсте) кесіңіз және сымдарды толығымен алып тастау үшін сым тазалағыштарды қолданыңыз. Бұл сымдар прототиптеу тақтасының қарама -қарсы жағында (мыс дәнекерлеу сақиналары бар), әр терминалдың оң жағынан оң жағына және теріс Әр терминалдың теріс жағы. Сол жақтағы терминал батареяға сымдарды енгізу үшін, оң жақтағы терминал күн батареясына сымдарды енгізу үшін пайдаланылады.

9 -қадам: Дәнекерлеу терминалдары

Прототип тақтасын аударыңыз. Жойылған сымдарды көрсетілгендей тесіктерге салыңыз (басқа жақтың баспа тақтасының диаграммасын қараңыз). Сымдар терминалға мүмкіндігінше жақындау үшін және қайтадан суретте көрсетілгендей ұстап тұру үшін қайтадан кіре алады. 1 және 2 катушкалар үшін түзеткіштердің екі солтүстік және екі оңтүстік түйіндерін терминалдан терминалға өтетін ашық сымдарға дәнекерлеңіз. Бұл түзеткіштерді терминалдарға қосады, бұл қадамдық қозғалтқыштың (генератордың) тізбегін аяқтайды. Ашық сымдарды басқа қосылымдардан алыс ұстаңыз.

10 -қадам: тестілеу

Енді сіз барлық қосылымдардың дұрыс дәнекерленгеніне және барлық компоненттердің дұрыс салынғанына көз жеткізу үшін қадамдық қозғалтқышпен тізбекті тексеруге дайынсыз.

Қадамдық қозғалтқыштың ұштарын 5 істікшелі еркек бастығына салыңыз. Қадамдық қозғалтқыштың қара сымы 1 -ші катушка немесе 2 -катушка деп белгіленбеген түйреуішке орнатылуы керек, білікті айналдыру кезінде генератор шығаратын кернеуді өлшеу үшін мультиметрді (тұрақты кернеуге орнатылған) қолданыңыз. Мультиметрдің оң (қызыл) зондын кез келген терминалдың оң бұрандасына, ал теріс (қара) зондты сол терминалдың теріс бұрандасына қойыңыз. Білікті қолмен айналдыру 4-8 вольтке жақын болуы керек. Егер сіз нәтижелерді көрмесеңіз, ақаулықтарды жою бойынша бірнеше кеңестер берілген: 1) Барлық дәнекерленген және бір -бірімен жалғанғанына көз жеткізу үшін дәнекерлеу қосылымдарының барлығын тексеріңіз. Керісінше, тиіп кетпеуі керек қосылымдардың бірге емес екеніне көз жеткізіңіз. 2) Барлық диодтардың басылған тақта диаграммасында көрсетілгендей дұрыс бағытта көрсетілгеніне көз жеткізіңіз. 3) Қозғалтқыш сымдарының дұрыс салынғанын тексеріңіз - қозғалтқыштың қара сымы катушка 1 және 2 түйреуіштердің ешқайсысына салынбауы керек.

11 -қадам: визуалды мультиметр

Көрнекі мультиметр қондырмасы мультиметрді пайдаланбай -ақ, баламалы энергия көздерінен қанша энергия сақталатынын көруге мүмкіндік береді.

Басқару тақтасының диаграммасында көрсетілгендей, генератордың диодтарын дұрыс бағытта салыңыз және төменгі жағында көрсетілгендей. Пернедегі сандар zener диодтарында басылған сандарға сәйкес келеді. Резисторларды сәйкес түстері бар ұяларға салыңыз (бұл жағдайда бағыт маңызды емес). Қара сымның бір бөлігін кесіңіз және екі ұшын да кесіңіз, көрсетілгендей резисторлардың жанына салыңыз. Содан кейін үш жарықдиодты көрсетілген ретпен салыңыз: жасыл, сары, қызыл (қызғылт сары).

12 -қадам: Дәнекерлеудің визуалды мультиметрі

Прототип тақтасын аударыңыз және визуалды мультиметрді көрсетілгендей дәнекерлеңіз. Артқы жағындағы басылған тақта диаграммасын қараңыз. Дәнекерлеуді жеңілдету үшін сымдарды кесіп өтіңіз. Суық (сыртқы түрі күңгірт) қосылыстардан аулақ болыңыз. Байланыстарды бөлек ұстауды ұмытпаңыз, олар бірге болмауы керек, себебі бұл аймақ тығыз ұйымдастырылған.

13 -қадам: визуалды мультиметрді тексеру

Оның жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін визуалды мультиметрді тексеріңіз.

Қадамдық қозғалтқыштың ұштарын ерлердің бастарына қойыңыз. Қадамдық қозғалтқыштың (генератордың) білігін бұраңыз және сәйкесінше жарық диодтары жанатынын көріңіз. Жасыл жарық ~ 5,6 дейінгі кернеуді, сары жарық ~ 6,8 дейінгі кернеуді көрсетеді. Екі жарық диоды да жарықтығына байланысты кернеуді басқарады. Мысалы, егер батарея 6,1 В қуатта болса, онда жасыл жарық ашық болады, ал сары жарық күңгірт болады. Қызыл (мұнда қызғылт сары түспен көрсетілген) жарық диоды ~ 9,2 вольттан жоғары ғана жанады. Бұл қосымшада 7,2 вольт және 70 мА батарея қолданылады. Егер қызыл жарық диоды жанса, батарея толық қуатында болады. Батареяны қызыл жарық диодымен зарядтауды жалғастырмаңыз, әйтпесе ол шамадан тыс зарядталуы мүмкін. Егер сіз нәтижелерді көрмесеңіз, ақаулықтарды жою бойынша бірнеше кеңестер берілген: 1) Барлық дәнекерленген және бір -бірімен жалғанғанына көз жеткізу үшін дәнекерлеу қосылымдарының барлығын тексеріңіз. Керісінше, тиіп кетпеуі керек қосылымдардың бірге емес екеніне көз жеткізіңіз. 2) Басқарылатын тақтаның диаграммасында көрсетілгендей, барлық зенер диодтарының дұрыс бағытта көрсетілгеніне көз жеткізіңіз. 3) Зенер диодтарындағы сандардың басып шығарылған тақта диаграммасында көрсетілген тәртіпте екеніне көз жеткізіңіз. *Бұл суретте біз қосқышты қосып, оның қалай жұмыс істейтінін көру үшін батареяны ертерек қостық (содан кейін оларды алып тастадық). Бұл қажет емес, бірақ көңілді.

14 -қадам: Дәнекерлеудің лездік қосқышы мен терминалы

Қызыл сымның 2 ұзындығын және қара ұзындығының екі ұзындығын кесіңіз. Әр сымның екі ұшын алып тастаңыз. Қызыл сымның бір ұшын және қара сымның бір ұшын лездік қосқыштың ұштарына ораңыз. Қызыл сымның бір ұшын және қара сымның бір ұшын терминалдың сымдарына ораңыз. 4 сымды сымдарға жалғаңыз. Уақытша қосқыш визуалды мультиметрді қосады және терминал жеке PowerPlant шығысы ретінде пайдаланылады.

15 -қадам: Күн батареясын дәнекерлеу

2 ұзын сымды кесіңіз, бір қызыл және бір қара. Әр сымның екі ұшын сым тазалағыштармен алыңыз. Қара сымның бір ұшын күн панеліндегі теріс сымға дәнекерлеңіз (панельде «-» белгісімен көрсетілуі керек). Қызыл сымның бір ұшын күн панеліндегі оң сымға дәнекерлеңіз (тақтада «+» белгісі болуы керек).

16 -қадам: Іс: саңылаулар

Компоненттерге қажетті тесіктерді анықтау және кесу үшін берілген қаптаманың үлгісін пайдаланыңыз (1 -қадамда жүктеуге болады). Біз тесіктерді дәл анықтау үшін лазерлік кескішті қолдандық (өйткені акрилдің бұл түрі лазерлі кескішті кесуді ұнатпайды), сосын тесіктерді тиісінше бұрғылады.

17 -қадам: беріліс қорабы (міндетті емес)

Бұл қадам қажет емес, бірақ жеке PowerPlant -ке жақсы қосымша. Редукторлар мотор білігінің жылдам айналуына көмектеседі, бұл көп қуат береді.

Кішкене және үлкен редукторды 4 «x5» x1/8 «плексигласс парағына кесу үшін берілген Gear шаблонын пайдаланыңыз (1 -қадамда жүктеңіз). Біз лазерлі кескішті қолдандық, өйткені бұл дәлірек. Бұл редукторлар кішкентай болғандықтан тісті дөңгелектер, біз қолмен кесуді ұсынбаймыз, бұл редукторға балама - дайын редукторларды сатып алу.

18 -қадам: Корпус: Қадамдық мотор және кіші беріліс

Қозғалтқыштың бұрандалары қораптан тыс жерде көрсетілгендей, қадамдық қозғалтқышты корпусқа салыңыз. Бұрандаларды корпусқа 2 № 4 бұрандалы болттармен бекітіңіз. №10 шайбаны қораптан шығатын қозғалтқыш білігіне қойыңыз, содан кейін көрсетілгендей кіші берілісті (міндетті емес) үстіне қойыңыз.

19 -қадам: Корпус: Үлкен беріліс (міндетті емес)

Корпус пен үлкен редуктор арасындағы 3/16 «x1» байланыстырушы бұранданың тіреуін үлкен берілістің шетіндегі тесікке көрсетілгендей енгізіңіз. Тіреуді тірекке кіргізіңіз. Бұл берілісті бұруға арналған тұтқа болады.

Содан кейін 3/16 «x1/4» байланыстырушы бұранданың тірегін қораптың ішіне және суретте көрсетілгендей тесік арқылы салыңыз. Бір #10 SAE шайбасын тірекке қойыңыз, содан кейін үлкен берілісті үстіне қойыңыз. Бұранданы тірекке орау арқылы аяқтаңыз. Беріліс тұтқасымен тексеріңіз, олар қаншалықты тегіс жұмыс істейтінін көріңіз!

20 -қадам: Корпус: Күн панелі

Күн панелін ұяшықтың сыртына қаратып көрсетілгендей қораптың ішіне салыңыз. Бекіткіштерді 3/16 «x1/4» екі бұрандалы бұрандалардан алыңыз және әрқайсысына №10 SAE шайбасын сырғытыңыз. Бекіткіштерді корпустың ішіне салыңыз және оларды күн батареясының екі жағындағы тесіктерден өткізіңіз. Бұрандаларды тиісті тіректерге бұраңыз.

21 -қадам: Корпус: Коммутатор мен терминал

Моменттік қосқышты және терминалды көрсетілген тесіктерге салыңыз. Сымдар корпустың ішінде болуы керек.

22 -қадам: жағдай: прототиптеу тақтасы мен батарея

Дайын схемасы бар прототиптеу тақтасын қораптың ішінде көрсетілгендей орналастырыңыз. Батареядан, күн батареясынан, қадамдық қозғалтқыштан және шығыс терминалынан сымдар бекітілгеннен кейін корпустың ішкі жағындағы тізбекті бекіту үшін көбік таспасын қолдануға болады. Дәнекерленген қосылымдардың таспасын жаппаңыз.

Батареяны корпустың төменгі жағына, мотордың жанына көрсетілгендей қойыңыз. Сымдар тізбекке бекітілгеннен кейін көбік таспамен бекітіңіз.

23 -қадам: Дәнекерлеу шығыс терминалы

Шығыс терминалының оң (қызыл) және теріс (қара) сымдарын прототип тақтасына сәйкес ұяшықтарда көрсетілгендей салыңыз. Өткізгіштерді артқы жағындағы батарея терминалына дәнекерлеңіз.

24 -қадам: Дәнекерлеу қосқышы

Өткізгіштерді ұяшықтарға көрсетілгендей енгізіңіз (суреттің ортасы). Оң және теріс орналастыру коммутатор үшін маңызды емес екенін ескеріңіз.

Басып шығарылған тақтаның диаграммасында көрсетілгендей, сымдарды дәнекерлеуді ұмытпаңыз.

25 -қадам: Күн панелін бекітіңіз

Күн панелінің терминалындағы бұрандаларды босатыңыз. Терминал саңылауларына күн батареясынан сымдарды оң және теріс орналастырумен салыңыз. Бұрандаларды қатайтыңыз және сымдардың берік бекітілгенін тексеріңіз.

26 -қадам: NiMH батареясын қосыңыз

NiMH батареясының терминалындағы бұрандаларды босатыңыз. NiMH батареясынан сымдарды терминалдың саңылауларына көрсетілгендей оң және теріс орналастыру арқылы салыңыз. Бұрандаларды қатайтыңыз және сымдардың берік бекітілгенін тексеріңіз.

27 -қадам: Аяқталды

Қалай жұмыс істейтінін білу үшін жеке PowerPlant -ты тексеріңіз!

Қол кронштейнін біраз уақытқа бұрыңыз, содан кейін қосқыштағы түймені басыңыз және визуалды мультиметр батареяның қуатын көрсетеді. Қуатты қондырғыңызды күн көзіне қойыңыз және ол қанша энергия жинайтынын бақылаңыз. Содан кейін құрылғыларды қуаттандыру үшін powerPlant пайдаланыңыз. Біз шағын ардуинамызды powerPlant -пен қуаттадық, сіз не істей алатындығыңызды қараңыз! PowerPlant қондырғысын қажеттіліктеріңізге сай өзгертіңіз. Джон О'Мэлли велосипедінің қондырғысының берілісін ауыстырды (төмендегі суреттерді қараңыз). Масайрау!