Shaxsiy PowerPlant: 27 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Shaxsiy powerPlant - bu quyosh batareyasi va krank generatori orqali elektr energiyasini NiMH batareyasiga ishlatadigan ko'chma qurilma. Qurilma, shuningdek, saqlangan energiya miqdorini kuzatuvchi vizual multimetrni ham o'z ichiga oladi. Shaxsiy powerPlant 70VA da 8Vgacha bo'lgan quvvatni ishlatish uchun ishlatilishi mumkin. Muallif: Mouna Andraos, Jennifer Bruutin, Karmen Trudell Mayk Dori @ Eyebeam bilan muqobil energiya ustaxonasi 06.23.07eyebeam ********

1 -qadam: materiallar

Quvvat qurilmalari uchun elektronika 1 - Bosqichli dvigatel (Yaponiya Servo KP4M4-029 12VDC) 1 - Quyosh paneli (8V) 1 - NiMH batareyasi (7,2V, 70 mA) 8 - 1N4001 Diodlar 3 - Terminallar 1 - 5 pinli erkak sarlavhasi 18 yoki 20 kalibrli qattiq sim (qizil, qora, ko'k, yashil) Vizual multimetr uchun1 - Qizil LED, 1.5V1 - Sariq LED, 1.5 V1 - Yashil LED, 1.5 V1 - 100 Ohm qarshilik1 - 150 Ohm qarshilik1 - 1N4730 (3.9V) zener diodi1 - 1N4733 (5.1V) zener diodi1 - 1N4737 (7.5V) zener diodi1 - lahzali kalit Uskuna 1 - 2,5 "x1,75" tenglikni prototiplash taxtasi1 - Chop etilgan karta diagrammasi (quyida pdf yuklab olish) Malumot uchun sxematik sxemasi (quyida pdf yuklab olish) (quyida dwg/pdf -ni yuklab oling) 1 - 3,5 "x3,5" x4,5 "akril quti1 - 3/16" x1 "vintli biriktiruvchi post 3 - 3/16" x1/4 "vintli biriktiruvchi post 3 - #10 SAE kir yuvish mashinasi2 - 4 -sonli vintli boltlar Tishli shablon (ixtiyoriy, quyida dwg/pdf formatida yuklab oling) 1 - 4 "x5" x1/8 "plastmassali pleksiglas Gears uchun (ixtiyoriy) Lehimlash apparati d) Exacto pichog'i va pichog'i: Materiallar topiladigan joylar: Home DepotRadio ShackKonteyner do'koniElektronika GoldmineSolarbotikaJameco Electronics

2 -qadam: Bosilgan taxtaning diagrammasi

Bosilgan taxtaning diagrammasi nusxasini chop eting va kesib oling. Diagrammani mis lehim uzuklari bo'lmagan PCB prototiplash taxtasi yoniga qo'ying. Diagrammada sizga komponentlarni bir tomonga qanday joylashtirish kerakligi ko'rsatiladi, ikkinchisida siz komponentlaringizni prototip taxtasiga lehimlaysiz.

3 -qadam: 1 -bobinni to'g'rilagich

1N4001 diodlarining 4 tasini quyida ko'rsatilgan tarzda joylashtiring. Diyotlar bosma taxtaning diagrammasida ko'rsatilgan yo'nalishda kiritilishi kerak; aks holda ular to'g'ri ishlamaydi. Ko'rsatilganidek, 4 ta diodni joylashtirib, siz to'g'rilaysiz (4 fazali qadamli dvigatelning 2 fazasidan o'zgaruvchan tokni o'zgaruvchan tok tokiga) 1 -bobin.

4 -qadam: 2 -bobinni to'g'rilagich

Boshqa 4 1N4001 diodini quyida ko'rsatilgan tarzda joylashtiring. Ko'rsatilganidek, bu 4 ta diodni qo'yish orqali siz to'g'rilaysiz (4 fazali pog'onali dvigatelning 2 fazasidan o'zgaruvchan tokni o'zgaruvchan tok tokiga).

5 -qadam: 1 va 2 simlar va sarlavha

Ikki dona ko'k sim va ikkita yashil yashil simni striptizchilar bilan kesib oling. Har bir simning har bir uchini echib oling. Ko'rsatilganidek, simni joyiga joylashtiring.

Ko'rsatilganidek, 5 pinli erkaklar sarlavhasini joylashtiring, pimlarning qisqa tomoni pastga qaragan holda prototip taxtasiga joylashtiring. Bu erda vosita kontaktlarning zanglashiga ulanadi.

6 -qadam: Lehimlash

Taxtani ag'daring va bosma taxtaning diagrammasida ko'rsatilgan ulanishlarni lehimlantiruvchi temir va lehim bilan lehimlashni boshlang. Agar simlar oldindan kesilgan bo'lsa, lehim qilish osonroq bo'ladi. Ulanishlarga yaxshi miqdorda lehim bilan qo'shilishga ishonch hosil qiling. Sovuq bo'g'inlardan saqlaning (lehim mat paydo bo'lganda).

7 -qadam: Step Motor (Generator) davrini tugating

Bosqichli motorni (generatorni) lehimlashni tugatgandan so'ng, prototip taxtasining orqa qismi ko'rsatilganidek ko'rinishi kerak.

8 -qadam: terminallar

2 terminalni joylashtiring, bittasi prototip taxtasining har ikki uchida ko'rsatilgandek yo'nalishda. Agar teshiklar juda kichik bo'lsa, teshikni kattalashtirish uchun Exacto pichog'ingizdan foydalaning. Ikki uzunlikdagi 3 dyuymli simni (har qanday rangdagi) kesib oling va simlarni to'liq ajratish uchun simlarni ajratgichlardan foydalaning. Bu simlar prototiplash taxtasining qarama -qarshi tomonida (mis lehim uzuklari bilan), har bir terminalning ijobiy tomonidan, manfiygacha har bir terminalning salbiy tomoni. Chapdagi terminal batareyaga simlarni kiritish uchun, o'ngdagi terminal esa quyosh paneli uchun simlarni kiritish uchun ishlatiladi.

9 -qadam: Lehim terminallari

Prototip taxtasini ag'daring. Yo'qotilgan simlarni ko'rsatilgan teshiklarga joylashtiring (boshqa tomondan bosilgan taxtaning diagrammasiga qarang). Simlar iloji boricha terminalga yaqinlashishi va ko'rsatilgandek joyida ushlab turishi uchun yana ichkariga kirishi mumkin. 1 va 2 -bobinlar uchun to'g'rilagichlarning ikkita shimoliy va ikkita janubiy tugunlarini terminaldan terminalga o'tuvchi ochiq simlarga lehimlang. Bu qadam motorining (generator) zanjirini to'ldirish uchun to'g'rilagichlarni terminallarga ulaydi. Ochiq simlarni boshqa ulanishlardan uzoqroq tuting.

10 -qadam: Sinov

Endi siz barcha ulanishlar to'g'ri lehimlanganligiga va barcha komponentlar to'g'ri joylashtirilganligiga ishonch hosil qilish uchun zanjirni step motor bilan sinab ko'rishga tayyormiz.

Bosqichli motorning uchlarini 5 pinli erkak boshiga joylashtiring. Bosqichli dvigatelning qora simini 1 -bobin yoki 2 -bobga yozilmagan pin ustiga qo'yish kerak, milni aylantirganda generator ishlab chiqarayotgan kuchlanishni o'lchash uchun multimetringizdan (shahar kuchlanishiga o'rnatilgan) foydalaning. Multimetrning musbat (qizil) probini ikkala terminalning musbat vintiga, manfiy (qora) probni esa mana shu terminalning manfiy vintiga joylashtiring. Milni qo'lda aylantirish 4-8 voltsli yaqin joyda bo'lishi kerak. Agar siz natijalarni ko'rmasangiz, muammolarni bartaraf etish bo'yicha ba'zi maslahatlar: 1) Hammasi to'liq lehimli va bir -biriga ulanganligiga ishonch hosil qilish uchun barcha lehim ulanishlarini tekshiring. Aksincha, tegmaslik kerak bo'lgan ulanishlar birga emasligiga ishonch hosil qiling. 2) Barcha diodlar bosilgan karta diagrammasida ko'rsatilganidek, to'g'ri yo'naltirilganligiga ishonch hosil qiling. 3) Dvigatel uchlari to'g'ri o'rnatilganligini tekshiring - dvigateldagi qora sim 1 va 2 -gachasi g'altakka joylashtirilmasligi kerak.

11 -qadam: Vizual multimetr

Vizual multimetr o'rnatilgan multimetrni ishlatmasdan, muqobil energiya manbalaridan qancha energiya saqlanishini ko'rish imkonini beradi.

Zener diodlarini bosilgan karta diagrammasida ko'rsatilgandek to'g'ri yo'nalishda joylashtiring va pastda ko'rsatilgandek. Kalitdagi raqamlar zener diodlarida bosilgan raqamlarga mos keladi. Rezistorlarni mos rangdagi uyalarga joylashtiring (bu holda yo'nalish muhim emas). Bir parcha qora simni kesib oling va ikkala uchini ham kesib oling, ko'rsatilganidek rezistorlar yoniga joylashtiring. Keyin uchta LEDni tartibda joylashtiring: yashil, sariq, qizil (to'q sariq).

12 -qadam: Vizual multimetrni lehimlang

Prototip taxtasini ag'daring va vizual multimetrni ko'rsatilgan joyga lehimlang. Orqa tarafdagi bosilgan taxtaning diagrammasiga qarang. Lehimlashni osonlashtirish uchun simlarni kesib o'ting. Sovuq (tashqi ko'rinishi mat) ulanishlardan saqlaning. Ulanishlarni bir -biridan ajratib turishga ishonch hosil qiling, chunki ular birgalikda bo'lmasligi kerak.

13 -qadam: Vizual multimetrni sinovdan o'tkazish

Vizual multimetrning ishlashini tekshiring.

Qadam motorining uchlarini erkak boshiga joylashtiring. Bosqichli dvigatel (generator) milini aylantiring va shunga mos ravishda LEDlar yonayotganini ko'ring. Yashil chiroq ~ 5,6 gacha, sariq chiroq ~ 6,8 gacha bo'lgan kuchlanishni ko'rsatadi. Ikkala LED ham ularning yorqinligiga qarab kuchlanishni boshqaradi. Masalan, agar batareya 6,1 V quvvatga ega bo'lsa, yashil chiroq yorqin, sariq chiroq esa xira bo'ladi. Qizil (bu erda to'q sariq rangda ko'rsatilgan) LED faqat ~ 9,2 voltdan yuqori yonadi. Ushbu dastur uchun 7,2 volt va 70 mA quvvatga ega batareya ishlatiladi. Agar qizil LED yonsa, batareya to'liq quvvat bilan ishlaydi. Batareyani qizil LED yoritilgan holda zaryadlashni davom ettirmang, aks holda u zaryadsizlanishi va ishlamay qolishi mumkin. Agar siz natijalarni ko'rmasangiz, muammolarni bartaraf etish bo'yicha ba'zi maslahatlar: 1) Hammasi to'liq lehimli va bir -biriga ulanganligiga ishonch hosil qilish uchun barcha lehim ulanishlarini tekshiring. Aksincha, tegmaslik kerak bo'lgan ulanishlar birga emasligiga ishonch hosil qiling. 2) Zener diodlarining hammasi bosilgan karta diagrammasida ko'rsatilganidek, to'g'ri yo'naltirilganligiga ishonch hosil qiling. 3) Zener diodlaridagi raqamlarni tekshiring, ular bosilgan karta diagrammasida ko'rsatilgan tartibda joylashtirilgan. *Bu rasmda biz qanday ishlashini ko'rish uchun kalitni qo'shdik va batareyani erta uladik (keyin esa olib tashladik). Bu kerak emas, lekin bu qiziqarli.

14 -qadam: Lehim lahzali kalit va terminal

Qizil simning 2 uzun uzunligini va qora uzunlikning ikkita uzunligini kesib oling. Har bir simning ikkala uchini ham kesib oling. Qizil simning bir uchini va qora simning bir uchini lahzali kalitning uchlariga o'rang. Terminalning uchlariga qizil simning bir uchini va qora simning bir uchini o'rang. 4 ta simni simlarga lehimlang. Bir lahzali kalit vizual multimetrni yoqadi va terminal shaxsiy PowerPlant uchun chiqish sifatida ishlatiladi.

15 -qadam: Lehim quyosh paneli

2 uzun uzunlikdagi simni kesib oling, biri qizil va biri qora. Har bir simning har ikki uchini ham simlarni olib tashlash bilan torting. Qora simning bir uchini quyosh panelidagi salbiy qo'rg'oshiga lehimlang (panelda "-" belgisi bilan ko'rsatilishi kerak). Qizil simning bir uchini quyosh panelining musbat chizig'iga lehimlang (panelda "+" belgisi bilan ko'rsatilishi kerak).

16 -qadam: Case: Ochilish

Komponentlar uchun zarur bo'lgan teshiklarni aniqlash va kesish uchun taqdim etilgan ish qolipidan foydalaning (1 -qadamda yuklab olish mumkin). Teshiklarni aniqligi uchun biz lazerli kesgichdan foydalandik (chunki akrilning bu turi lazerli kesgichni kesib o'tishni yoqtirmaydi), so'ngra teshiklarni mos ravishda burg'ilab oldik.

17 -qadam: viteslar (ixtiyoriy)

Bu qadam kerak emas, lekin shaxsiy powerPlant -ga yaxshi qo'shimcha. Tishli mexanizmlar step motor milining tezroq aylanishiga yordam beradi, bu esa ko'proq quvvat beradi.

Kichik va katta viteslarni 4 dyuymli x5 dyuymli pleksiglasga kesish uchun taqdim etilgan tishli shablonni ishlating (1 -qadamda yuklab oling). Biz lazerni ishlatdik, chunki bu aniqroq. Bu viteslar kichik tishlar, biz qo'l bilan kesishni tavsiya etmaymiz, bu mexanizmga alternativa - tayyor viteslarni sotib olish.

18 -qadam: Koson: Step motor va kichik tishli

Bosqichli dvigatelni qutiga qaragan dvigatel vintlari bilan korpusga joylashtiring. Vintlarni mahkamlagichga 2 #4 vintli murvat bilan mahkamlang. Qutidan chiqadigan dvigatel miliga 10 -sonli kir yuvish mashinasini joylashtiring va keyin ko'rsatilganidek kichik tishli qutini (ixtiyoriy) ustiga qo'ying.

19 -qadam: Koson: Katta vites (ixtiyoriy)

Korpus va katta tishli orasidagi 3/16 "x1" o'lchash vintining ustunini rasmda ko'rsatilgandek katta vites chetidagi teshikka joylashtiring. Qutbni postga shamol qiling. Bu vitesni aylantirish dastasi bo'ladi.

Keyin 3/16 dyuymli x 1/4 dyuymli vintni mahkamlagichini qutining ichiga va teshikdan ko'rsatilganidek joylashtiring. 10 -sonli SAE kir yuvish mashinasini dastgohga qo'ying, so'ngra katta tishli qutini ustiga qo'ying. Vintni ustunga o'rash bilan tugating. Tishli dastani tutqich bilan sinab ko'ring, ular qanchalik silliq ishlayotganini ko'rish uchun!

20 -qadam: Koson: Quyosh paneli

Quyosh panelini hujayra tomoni tashqi tomonga qarab ko'rsatilgandek joylashtiring. Xabarlarni 3/16 "x1/4" o'lchamdagi ikkita vintdan oling va har biriga 10 ta SAE kir yuvish mashinasini siljiting. Ustunlarni korpus ichiga joylashtiring va ularni quyosh panelining ikkala tomonidagi teshiklardan o'tkazing. Vintlarni o'z ustunlariga mahkamlang.

21 -qadam: Case: Switch va terminal

Vaqtinchalik kalit va terminalni ko'rsatilgan teshiklarga joylashtiring. Qutilar korpus ichida bo'lishi kerak.

22 -qadam: Case: prototiplash taxtasi va batareya

Tayyor sxemasi bo'lgan prototiplash kartasini ko'rsatilgan qutiga joylashtiring. Batareya, quyosh batareyasi, qadam dvigateli va chiqish terminalidan simlar ulangandan so'ng, ko'pikli lentani korpusning ichki qismiga mahkamlash uchun foydalanish mumkin. Lehimlangan ulanishlarni yopishtirmaslikka ishonch hosil qiling.

Batareyani korpusning pastki qismiga, ko'rsatilganidek, step motorining yoniga qo'ying. Tarmoqqa simlar ulangandan keyin ko'pikli lenta bilan mahkamlang.

23 -qadam: Lehim chiqish terminali

Chiqish terminalining musbat (qizil) va manfiy (qora) uchlarini prototiplash taxtasiga tegishli uyalarga joylashtiring. Kabellarni teskari tarafdagi batareya terminaliga lehimlang.

24 -qadam: Lehim kaliti

Kommutatordan uyalarni ko'rsatilgandek joylashtiring (rasm markazi). E'tibor bering, kalit uchun ijobiy va salbiy joylashtirish muhim emas.

Chiziq chizig'ida ko'rsatilganidek, simlarni lehimlang.

25 -qadam: Quyosh panelini ulang

Quyosh panelining terminalidagi vintlarni bo'shating. Ko'rsatilganidek, musbat va manfiy joylashtirilgan terminal panelining teshiklariga quyosh panelidan simlarni joylashtiring. Vintlarni mahkamlang va simlarning mahkam ushlanganligini tekshiring.

26 -qadam: NiMH batareyasini ulang

NiMH batareyasi terminalidagi vintlarni bo'shating. NiMH batareyasidan simlarni terminalning teshiklariga ko'rsatilgandek musbat va manfiy joylashtiring. Vintlarni mahkamlang va simlarning mahkam ushlanganligini tekshiring.

27 -qadam: Bajarildi

Qanday ishlashini bilish uchun shaxsiy powerPlant -ni sinab ko'ring!

Qo'l tirgovichini bir oz aylantiring, so'ng kalitning tugmachasini bosing va vizual multimetr batareyaning quvvatini ko'rsatadi. PowerPlant -ni quyoshga qo'ying va u qancha energiya to'planishini kuzatib boring. Keyin qurilmalarni quvvatlantirish uchun powerPlant -dan foydalaning. Biz mini -arduino -ni powerPlant bilan quvvatladik, qarang, nima qila olasiz! PowerPlant -ni ehtiyojlaringizga mos ravishda o'zgartiring. Jon O'Malli velosipedidagi dastgoh uchun vitesni almashtirdi (quyidagi rasmlarga qarang). Maza qiling!