มอเตอร์ของเล่น DC ปล่อย AC เมื่อคุณหมุนหรือไม่


12

ฉันเพิ่งดูวิดีโอบน Facebook โดยใครบางคนที่สร้างโปรเจ็กต์เพื่อเรียกใช้ LED โดยใช้มอเตอร์ DC ขนาด 9 โวลต์ซึ่งใช้ของเล่นที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ พวกเขาเพียงแค่เชื่อมสายไฟ LED เข้ากับมอเตอร์แล้วใช้ระบบรอกเพื่อหมุนมอเตอร์

นี่คือการเชื่อมโยงไปยังวิดีโอ: การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากมอเตอร์ DC

มอเตอร์ DC ทั่วไปไม่ใช่แบบที่ใช้ในของเล่นทำตัวเหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับหรือไม่ถ้าคุณหมุนมัน? เมื่อคุณย้ายแม่เหล็กผ่านขดลวดคุณจะได้รับพัลส์ AC ออกจากขดลวด ฉันจะประหลาดใจถ้ามอเตอร์ของเล่น DC ราคาถูกมีไดโอดเรียงกระแสเนื่องจากมันถูกออกแบบให้เป็นมอเตอร์ DC ไม่ใช่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

ดังนั้นความคาดหวังของฉันคือมอเตอร์ DC ทั่วไปจะทำหน้าที่เหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ

นอกจากนี้มอเตอร์กระแสตรงขนาด 9 โวลต์หมุนด้วยความเร็วสูงพอสมควรอาจจะปล่อยออกมาประมาณ 9 โวลต์ AC ด้วยกระแสไฟที่อยู่ด้านหลังพอสมควรดังนั้นฉันคิดว่าคุณมีความเสี่ยงสูงกว่าแรงดันพังทลายที่ย้อนกลับบน LED ขนาดเล็ก .

ฉันคิดว่าโครงการในวิดีโอที่สงสัยจะต้องใช้ไดโอดตัวเรียงกระแส (นึกคิดตัวเรียงกระแสเต็มคลื่น) และตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันหรืออาจเสี่ยงต่อการระเบิด LED


3
สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กความต้านทานต่อการพันนั้นอาจเพียงพอที่จะทำให้ตัวต้านทาน จำกัด ที่ จำกัด ในปัจจุบันไม่จำเป็น อย่างที่คนอื่นพูดไปแล้วสับเปลี่ยนเป็นตัวเรียงกระแส
brhans

1
มันเป็นสิ่งเดียวกันในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง คุณป้อนมัน DC และเพลาหมุน ดังนั้นสลับสาเหตุและผลกระทบและคุณควรรู้ว่าถ้าคุณหมุนเพลาคุณจะได้รับ DC
JDługosz

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณหมายถึงโดย "DC" และ "AC" ถ้าคุณหมุนมอเตอร์ในทิศทางเดียวกระแสจะไหลในทิศทางเดียวดังนั้นในแง่นั้นมันคือ "DC" แต่มันจะไม่เป็นกระแสคงที่: มันจะเป็นรูปคลื่นสัญญาณที่ถ้าคุณต้องการเข้าใจอย่างถูกต้องคุณต้องวิเคราะห์ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์วงจร AC
โซโลมอนสโลว์

ใช่มอเตอร์กระแสตรงแบบเก่ามีตัวสับเปลี่ยนและจะสร้างบางอย่างที่ใกล้เคียงกับ DC หากหมุนได้ ในความเป็นจริงคุณสามารถนำของเล่นที่มีมอเตอร์ DC ขับล้อและแบตเตอรี่ก้อนเดียวกันเปิดไฟและบังคับให้ของเล่นเดินหน้าเร็วกว่าที่ต้องการ แสงจะส่องสว่างยิ่งขึ้นแสดงว่ามอเตอร์สร้าง "น้ำผลไม้" มากกว่าแบตเตอรี่
Hot Licks

คำตอบ:


27

ฉันจะแปลกใจถ้ามอเตอร์ของเล่น DC ราคาถูกมีไดโอดเรียงกระแสเนื่องจากมันถูกออกแบบให้เป็นมอเตอร์ DC ไม่ใช่เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

มอเตอร์กระแสตรงราคาถูกประเภทที่มีสเตเตอร์แม่เหล็กถาวรใช้แปรงและตัวสับเปลี่ยนโรเตอร์เพื่อย้อนกลับกระแสในขดลวดโรเตอร์อย่างต่อเนื่องดังนั้นผลที่ได้ก็เหมือนกับการป้อน AC เข้าไปในขดลวด: -

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

หากคุณไม่ทำเช่นนี้โรเตอร์อาจหมุนรอบหมุนจนเต็มครึ่งแล้วหยุด จากนั้นมันจะใช้กระแสมากเกินไปและอาจจะไหม้

เมื่อขับเคลื่อนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะทำงานเป็น rectifier เพื่อสร้างเอาต์พุต DC:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

บางทีคุณอาจคิดว่ามอเตอร์ราคาถูกใช้แหวนลื่น มอเตอร์ประเภทนี้ต้องการ AC และจะผลิต AC: -

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


4
ยังมีอีกชนิดที่เรียกว่า "มอเตอร์ DC แบบไร้แปรง" ซึ่งเป็นมอเตอร์ AC ของคุณที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางส่วนเพื่อแปลง DC ให้เป็นโพลีเฟส AC ที่เหมาะสม แน่นอนว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นี้ใช้งานได้เพียงทางเดียวเท่านั้นดังนั้นคอมโบทั้งหมดจึงไม่สามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้เลย ยกเว้นว่ามีชิ้นส่วนหนึ่งชิ้นใดแยกออกเป็นมอเตอร์ AC ปกติ
Agent_L

จริง แต่ไม่น่าเป็นไปได้ที่ "ของเล่นมอเตอร์กระแสตรงราคาถูก" จะเป็นประเภทไร้แปรง
gbarry

@ gbarry ฉันคิดว่ามอเตอร์สับเปลี่ยนส่วนใหญ่จะใช้เพราะลักษณะแรงบิดความเร็วโหลดที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา ฉันแน่ใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำ "ไร้แปรง" นั้นถูกกว่าเครื่องเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าและเป็นชุดประกอบ
Agent_L

เฮ้พวก - สับเปลี่ยนง่าย ๆ ในสิ่งเหล่านี้แค่สลับ +/- ทุก ๆ 180 องศาหรือไม่? ไชโย
Fattie

@ JoeBlow อย่างมีประสิทธิภาพใช่
cortices

11

มอเตอร์กระแสตรงจะสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงหากคุณหมุน

กล่าวคือส่วนใหญ่เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง มันจะมีการข้ามและกระโดดในนั้นเนื่องจากแปรงและช่องว่างในการสับเปลี่ยน

สับเปลี่ยนเป็นสิ่งที่ทำให้ DC เอาท์พุทโดยวิธี

เมื่อคุณใช้ DC กับมอเตอร์มันจะเคลื่อนที่และหมุนสับเปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ขดลวดจะถูกเชื่อมต่อไปยัง DC เข้าซึ่งจะทำให้มอเตอร์เคลื่อนที่

เมื่อคุณหมุนมอเตอร์ด้วยแรงภายนอก commutator จะหมุนด้วย การเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อที่จำเป็นเพื่อให้มอเตอร์ทำงานบน DC นั้นยังเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เหมือนกันเพื่อให้ DC ออกจาก AC ที่คุณคาดหวัง

แรงดันไฟฟ้าที่มอเตอร์ดับมีน้อยมากที่ทำกับแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบมาให้ทำงาน ไม่มีโหลดแรงดันไฟฟ้าอาจสูงมาก หากคุณใส่ภาระใด ๆ ลงไปแรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก

มอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็กไม่ได้สร้างพลังงานมากนักเมื่อคุณหมุน


LED จะทำงานบน AC ไฟ LED จะอยู่หลังไดโอดทั้งหมด (Light Emitting Diode) และดังนั้นจะแก้ไขตามความจำเป็น

ตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันอาจไม่จำเป็นสำหรับมอเตอร์ของเล่นขนาดเล็กส่วนใหญ่ที่ใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ฉันมักจะพบปัญหาที่จะได้รับกระแสในสิ่งที่เพียงพอแทนที่จะมีมากเกินไป

ลูกชายของฉันมีเครื่องยนต์ไอน้ำขนาดเล็กและเราได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับมันจากมอเตอร์ต่างๆไปจนถึงไฟ LED พลังงาน เราไม่เคยจัดการฆ่า LED ด้วยสิ่งใดเลย


แรงดันย้อนกลับสูงเท่าใด LED พลังงานต่ำทั่วไปที่ทนได้?
Duncan C

1
มันขึ้นอยู่กับ LED ฉันค้นหาการจัดอันดับต่าง ๆ จาก 5V ถึง 6V ขั้นต่ำด้วยค่าทั่วไปที่สามารถสูงถึง 15V
JRE

ตกลงดังนั้นถ้า LED ถูกออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า 2.2v แล้วมันสามารถทนแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับได้เกือบสองเท่า?
Duncan C

อาจ. ตรวจสอบแผ่นข้อมูล ถ้ามันไม่ได้บอกว่า (หรือคุณไม่มีแผ่นข้อมูลเพราะคุณซื้อมันมาเยอะกว่าที่อื่น) ให้เชื่อมต่อไปข้างหลังแล้วดู
JRE

3
สิ่งที่ควรสังเกตคือในขณะที่เอาต์พุตจะแหลมคมวิธีการทำงานของสับเปลี่ยนไม่ควรอนุญาตให้เปลี่ยนขั้ว (เว้นแต่เพลาเปลี่ยนทิศทาง) ตัวเก็บประจุบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวต้านทานต่อ LED จะทำให้เอาต์พุตราบรื่นขึ้น ฉันจะพิจารณาวางไดโอดเป็นอนุกรมต่อหน้าฝา (สมมติว่ามีขั้วเดียวด้วยไฟฟ้า) ในกรณีที่มีคนหมุนมอเตอร์ไปในทิศทางที่ผิด ไดโอด Schottky สามารถใช้เพื่อลดแรงดันตก
Sebi
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.