Có một động cơ đồ chơi DC phát ra AC khi bạn quay nó?


12

Tôi vừa xem một video trên Facebook bởi một người nào đó đã xây dựng một dự án để chạy một đèn LED sử dụng động cơ 9 volt DC được lấy từ một món đồ chơi chạy bằng pin. Họ chỉ cần nối đèn LED với động cơ và sau đó sử dụng hệ thống ròng rọc để quay động cơ.

Đây là một liên kết đến video: Tạo trình tạo từ động cơ DC .

Không phải một động cơ DC điển hình như những động cơ được sử dụng trong đồ chơi hoạt động như một máy phát điện xoay chiều nếu bạn quay nó? Khi bạn di chuyển một nam châm qua một cuộn dây, bạn sẽ nhận được một xung AC ra khỏi cuộn dây. Tôi sẽ ngạc nhiên nếu một động cơ đồ chơi DC giá rẻ có chứa một diode chỉnh lưu vì nó được thiết kế là một động cơ DC , không phải là một máy phát DC.

Vì vậy, kỳ vọng của tôi là một động cơ DC điển hình sẽ hoạt động như một máy phát điện xoay chiều.

Hơn nữa, một động cơ DC 9 volt quay ở tốc độ khá cao có thể sẽ phát ra khoảng 9 volt AC với một dòng điện phía sau nó, vì vậy tôi sẽ nghĩ rằng bạn có nguy cơ vượt quá điện áp sự cố ngược trên một đèn LED nhỏ và đốt cháy nó .

Tôi nghĩ rằng dự án trong video được đề cập sẽ cần một diode chỉnh lưu (lý tưởng là bộ chỉnh lưu toàn sóng) và một điện trở giới hạn dòng điện hoặc nó sẽ có nguy cơ thổi tắt đèn LED.


3
Đối với một động cơ nhỏ, điện trở cuộn dây có lẽ là đủ để làm cho một điện trở giới hạn dòng thêm không cần thiết. Như những người khác đã nói, cổ góp là bộ chỉnh lưu.
Brhans

1
Đó là điều tương tự theo cả hai hướng. Bạn cho nó ăn DC và trục quay. Vì vậy, trao đổi nhân quả và bạn nên biết rằng nếu bạn xoay trục bạn sẽ tạo ra DC.
JDługosz

Phụ thuộc những gì bạn có nghĩa là "DC" và "AC". Nếu bạn quay động cơ theo một hướng, dòng điện sẽ chỉ chảy theo một hướng, vì vậy theo nghĩa đó, đó là "DC". Nhưng, nó sẽ không phải là dòng điện không đổi: Nó sẽ là dạng sóng định kỳ mà nếu bạn muốn hiểu đúng về nó, bạn phải phân tích bằng các kỹ thuật phân tích mạch điện xoay chiều.
Solomon chậm

Vâng, các động cơ DC kiểu cũ có một cổ góp và sẽ tạo ra thứ gì đó xấp xỉ DC nếu được bật. Trên thực tế, bạn có thể lấy một món đồ chơi có động cơ DC điều khiển các bánh xe, và cùng một pin cung cấp năng lượng cho ánh sáng, và buộc đồ chơi tiến về phía trước nhanh hơn nó muốn đi. Ánh sáng sẽ chiếu sáng hơn, cho thấy động cơ đang tạo ra nhiều "nước trái cây" hơn pin.
Licks nóng

Câu trả lời:


27

Tôi sẽ ngạc nhiên nếu một động cơ đồ chơi DC giá rẻ có chứa một diode chỉnh lưu vì nó được thiết kế là một động cơ DC, không phải là một máy phát DC

Một động cơ DC giá rẻ loại có stator nam châm vĩnh cửu sử dụng chổi than và bộ chuyển đổi rôto để liên tục đảo ngược dòng điện vào cuộn dây rôto, do đó hiệu ứng giống như cho AC vào cuộn dây: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nếu bạn không làm điều này, rôto sẽ quay có thể lên đến nửa vòng và dừng hoàn toàn. Sau đó, nó sẽ mất quá nhiều hiện tại và có thể bị cháy.

Khi được điều khiển như một máy phát, bộ chuyển đổi thực sự hoạt động như một bộ chỉnh lưu để tạo ra đầu ra DC: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Có thể bạn đang nghĩ rằng một động cơ giá rẻ sử dụng vòng trượt. Loại động cơ này yêu cầu AC và sẽ tạo ra AC: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây


4
Vẫn còn một "loại" khác gọi là "động cơ DC không chổi than", khá nhiều động cơ AC của bạn với một số thiết bị điện tử để chuyển đổi DC thành polyphase AC phù hợp. Tất nhiên, thiết bị điện tử này chỉ hoạt động một chiều vì vậy toàn bộ kết hợp không thể được sử dụng như một máy phát điện. Trừ khi người ta tháo nó thành một động cơ AC thông thường.
Đặc vụ_L

Đúng, nhưng không chắc là "động cơ đồ chơi DC giá rẻ" sẽ thuộc loại không chổi than.
gbarry

@gbarry Tôi nghĩ rằng động cơ cổ góp được sử dụng chủ yếu là do các đặc tính mô-men xoắn tốc độ tải tuyệt vời của chúng. Tôi chắc chắn rằng các thiết bị điện tử trong "không chổi than" công suất thấp thực sự rẻ hơn so với máy chỉnh lưu và nó được lắp ráp.
Đặc vụ_L

Này các bạn - có phải cổ góp đơn giản trong những thứ này không, chỉ cần trao đổi +/- mỗi 180 độ, hay? Chúc mừng
Fattie

@JoeBlow hiệu quả có.
vỏ não

11

Một động cơ DC sẽ tạo ra một điện áp DC nếu bạn quay nó.

Đó là để nói, chủ yếu là một điện áp DC. Nó sẽ có bỏ qua và nhảy trong đó do bàn chải và khoảng trống trong cổ góp.

Bằng cách này, cổ góp là thứ tạo ra DC đầu ra.

Khi bạn áp dụng DC cho động cơ, nó sẽ di chuyển và xoay cổ góp. Cổ góp thay đổi cuộn dây nào được kết nối theo cách nào với DC. Điều này giữ cho động cơ di chuyển.

Khi bạn xoay động cơ với một lực bên ngoài, cổ góp cũng được quay. Các thay đổi kết nối cần thiết để giữ cho động cơ chạy trên DC cũng là những thay đổi tương tự cần thiết để đưa DC ra khỏi AC mà bạn mong đợi.

Điện áp mà động cơ đưa ra có rất ít liên quan đến điện áp mà nó được thiết kế để chạy. Không có tải, điện áp có thể rất cao. Nếu bạn đặt bất kỳ loại tải nào lên nó, điện áp sẽ giảm mạnh.

Động cơ DC nhỏ không thực sự tạo ra nhiều năng lượng khi bạn quay chúng.


Một đèn LED sẽ hoạt động trên AC. Một đèn LED sau tất cả là một diode (Điốt phát sáng) và do đó sẽ khắc phục khi cần thiết.

Một điện trở giới hạn hiện tại có lẽ không cần thiết cho hầu hết các động cơ đồ chơi nhỏ được sử dụng làm máy phát điện.

Tôi luôn thấy vấn đề là phải nhận đủ thứ hiện tại thay vì có quá nhiều.

Con trai tôi có một động cơ hơi nước nhỏ, và chúng tôi đã chế tạo máy phát điện cho nó từ nhiều động cơ khác nhau đến đèn LED. Chúng tôi chưa bao giờ quản lý để giết một đèn LED với bất kỳ trong số họ.


Làm thế nào cao điện áp ngược có thể chịu được một đèn LED công suất thấp điển hình?
Duncan C

1
Nó phụ thuộc vào đèn LED. Tôi tìm thấy các xếp hạng khác nhau từ tối thiểu 5V đến 6V với các giá trị điển hình có thể lên tới 15V.
JRE

Ok, vậy nếu một đèn LED được thiết kế cho điện áp chuyển tiếp 2.2v thì nó có thể chịu được điện áp ngược gần gấp đôi không?
Duncan C

Có lẽ. Kiểm tra bảng dữ liệu. Nếu nó không nói (hoặc bạn không có bảng dữ liệu vì bạn đã mua một loạt chúng dư thừa ở đâu đó), sau đó kết nối ngược lại và xem.
JRE

3
Một điều cần chú ý là trong khi đầu ra sẽ tăng đột biến, cách thức hoạt động của các cổ góp không bao giờ cho phép phân cực thay đổi (trừ khi trục thay đổi hướng). Một tụ điện trên máy phát điện và một điện trở với đèn LED sẽ làm trơn tru hiệu quả đầu ra. Tôi cũng sẽ xem xét đặt một diode đi nối tiếp trước nắp (giả sử điện phân đơn cực), trong trường hợp ai đó quay động cơ sai hướng. Diode Schottky có thể được sử dụng để giảm thiểu sụt áp.
Sebi
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.