- Kinakailangan ang Mga Bahagi
- DC motor bilang Generator ng Elektrisidad
- Circuit Diagram at Paggawa ng Paliwanag
Kapaki-pakinabang ang flashlight o Torch sa mga sitwasyong pang-emergency tulad ng kabiguan ng kuryente. Ang mga flashlight na ito ay pinapatakbo ng baterya, at kailangan naming singilin nang regular sa mga partikular na agwat. Ngunit paano kung wala kang kuryente at patay na ang iyong flashlight? Sa sitwasyong iyon, ang mga Sisingilin ng Mekanikal na flashlight ay napakahusay na pagpipilian, na maaaring singilin sa pamamagitan ng pag-ikot ng pingga na nakakabit dito. Mayroon itong ilang mga mekanismo at gears upang i-convert ang lakas na mekanikal sa elektrikal na enerhiya upang singilin ang baterya sa loob nito. Narito ginagamit namin ang parehong punong-guro upang makagawa ng isang emergency flash light na mayroong isang Supercapacitor at ang Supercapacitor na ito ay maaaring singilin sa pamamagitan ng pag-ikot ng isang DC Motor na nakakabit dito.
Kaya sa tutorial na ito, gagawa kami ng isang emergency flashlight na maaaring singilin sa pamamagitan ng pag-ikot ng isang maliit na DC motor na nakakabit dito. Upang maitayo ito, gumagamit kami ng isang Supercapacitor, LED, at Schottky diode. Ginagamit ang supercapacitor upang mapatakbo ang LED, at ang DC motor ay ginagamit upang muling magkarga ng supercapacitor. Ginamit ang Schottky diode upang ihinto ang kasalukuyang daloy mula sa supercapacitor patungo sa motor sapagkat kapag ang motor ay konektado sa Supercapacitor, nagsisimula ang motor na umiikot sa pamamagitan ng pagkuha ng kuryente mula sa Supercapacitor at hindi namin maaaring muling magkarga ng supercapacitor gamit ang motor. Kaya ang tanging paraan lamang upang harangan ang kasalukuyang daloy mula sa Supercapacitor patungo sa motor ay ang paggamit ng isang Diode. Ang ibang mga PN diode ng junction ay maaaring magamit, ngunit ang Schottky diode ay may isang mas mababang boltahe drop kumpara sa iba pang mga PN junction diode.
Kinakailangan ang Mga Bahagi
- DC Motor
- Supercapacitor
- Schottky Diode
- Resistor (200 ohms)
- Lumipat
- LED
DC Motor :
Ang DC motor ay isang pangkaraniwang uri ng motor at madaling magagamit sa isang mababang presyo. Ang mga motor na ito ay nilagyan ng mga magnet. Ang isang armature ay inilalagay sa magnetic field na ito, kaya't tuwing ang kasalukuyang dumadaan sa armature, nakakaranas ito ng isang puwersa na sanhi na paikutin nito ang rotor patungkol sa orihinal nitong posisyon.
Ang DC motor ay maaaring nahahati sa maraming uri ayon sa kanilang hugis, laki, at pagtatrabaho. Pangunahin ang DC motors ay nahahati sa apat na uri:
- Permanenteng Magnet DC Motors
- Series DC Motors
- Shunt DC Motors
- Compound DC Motors
Sa proyektong ito, gumagamit kami ng Toy \ Hobby DC Motor. Ito ay isang normal na DC motor na mayroon lamang dalawang terminal nang walang anumang polarity. Ang boltahe ng operating nito ay 4.5V hanggang 9V. Alamin din ang tungkol sa DC Motors at iba't ibang mga paraan upang makontrol ito sa mga tutorial sa ibaba:
Super Capacitor:
Ang isang supercapacitor ay isang capacitor na may mataas na kapasidad na may mga halaga ng capacitance na mas mataas kaysa sa normal na mga capacitor ngunit mas mababa ang mga limitasyon ng boltahe. Pinagsasama ng mga supercapacitor ang mga katangian ng mga capacitor at baterya sa isang aparato. Ang isang supercapacitor ay maaaring mag-imbak ng 10 hanggang 100 beses na mas maraming enerhiya kaysa sa mga electrolytic capacitor at maaaring makatanggap at makapaghatid ng singil nang mas mabilis kaysa sa mga baterya, at magkaroon ng mas maraming mga pag-charge na naglalagay na cycle kaysa sa mga rechargeable na baterya. Matuto nang higit pa tungkol sa mga Supercapacitor dito.
Sa proyektong ito, gumagamit kami ng isang 5. 5V 1F Coin Super-capacitor. Bago magpatuloy, susuriin namin kung gaano karaming lakas ang maaaring itabi ng supercapacitor na ito. Maaari nating kalkulahin ang tindahan ng enerhiya gamit ang sumusunod na pormula:
E = 1 / 2CV 2
Kung saan E = Enerhiya
C = Kapasidad
V = Boltahe
Sa aming kaso C = 1F at V = 5.5 V.
E = ½ * 1 * 5.5 * 5.5 E = 15 Joules
Ang polarity ng isang supercapacitor ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang direksyon ng arrow ay kumakatawan sa kasalukuyang daloy mula positibo hanggang sa negatibong terminal.
Schottky Diode:
Ang Schottky diode ay kilala rin bilang isang hot diode / Barrier diode. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ginagamit ito bilang isang hadlang upang ihinto ang kasalukuyang daloy sa mga pabalik na direksyon. Ang kasalukuyang pumapasok sa pamamagitan ng Anode at lumabas sa pamamagitan ng Cathode. Kung ikukumpara sa isang PN junction diode, ang Schottky diode ay may isang mas kaunting pasulong na pagbagsak ng boltahe at mabilis na rate ng paglipat.
Ang pagbagsak ng boltahe ng Schottky diode ay karaniwang nasa pagitan ng 0.15 at 0.45 volts, ngunit ang isang normal na PN junction diode ay may drop ng boltahe sa pagitan ng 0.6 hanggang 1.7 .
DC motor bilang Generator ng Elektrisidad
Bago gawin ang buong circuit, hayaan mong makita kung paano magagamit ang isang DC motor upang makabuo ng boltahe ng AC. Ikonekta ang motor at pinangunahan tulad ng ipinakita sa ibaba circuit:
Dahil ang motor ay walang anumang polarity, ikonekta ang unang kawad sa positibong pin ng LED at pagkatapos ang pangalawang wire sa negatibong pin ng led. Paikutin ngayon ang motor sa maximum na bilis nito sa pamamagitan ng paghihip ng hangin, ang LED ay dapat na mamula. Kung ang LED ay hindi glow baligtarin ang koneksyon at pagkatapos ay paikutin muli.
Ang tunay na imahe ng hardware ay ipinapakita sa ibaba:
Circuit Diagram at Paggawa ng Paliwanag
Ngayon, nakita namin kung paano makagawa ang isang motor ng kuryente, gagamitin namin ang motor upang singilin ang supercapacitor na siyang magpapasara sa LED.
Ginagamit ang Super Capacitor dito upang maiimbak ang singil upang mapagana nito ang LED sa mas mahabang oras. Ikonekta ang negatibong terminal ng supercapacitor gamit ang unang kawad ng motor at positibong terminal sa pangalawang kawad ng motor sa pamamagitan ng Schottky diode.
Tulad ng sinabi nang mas maaga sa Schottky diode ay ginagamit upang harangan ang kasalukuyang daloy sa kabaligtaran na direksyon. Kaya't ikonekta ang positibong terminal ng Schottky diode sa motor at negatibong terminal sa supercapacitor. Ngayon ang kasalukuyang daloy mula sa anode patungong cathode, at hahadlangan nito ang kasalukuyang daloy mula sa cathode papunta sa anode nangangahulugang ang kasalukuyang daloy lamang mula sa motor patungong supercapacitor. Ginamit dito ang Schottky diode sapagkat ito ay may mababang power drop kaysa sa normal na diode.
Ikonekta ngayon ang LED sa isang Supercapacitor at gumamit ng isang risistor upang limitahan ang pagkonsumo ng kuryente. Ginagamit din ang isang slider switch upang i-on at i-off ang LED. Ikonekta ang positibong mga pin ng supercapacitor at LED na may 2 nd at 3 rd pin ng switch at ikonekta ang negatibong pin ng humantong sa unang pin ng switch.
Matapos ang koneksyon, ang aking flashlight na prototype ay mukhang ang imahe na ibinigay sa ibaba. Gumamit ako ng isang karton upang makagawa ng isang istrakturang tulad ng tubo.
Sa wakas, handa na ang mekanikal na Emergency Powerlight Flashlight, pumutok lang ang hangin sa fan upang paikutin ito. Sisingilin ng motor ang supercapacitor, at ang Supercapacitor ang magpapagana sa LED. Maaari mong gamitin ang isang mas maliwanag na LED para sa mas maraming ilaw. Kapag ang supercapacitor ay kumpletong nasingil, maaari nitong paandarin ang humantong para sa tinatayang. 10 minuto. Upang paikutin ang motor, sa halip na humihip ng hangin ang ilang mas mahusay na mekanismo ng gear at lever na maaaring maitayo.
Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa proyektong ito iwanan sila sa seksyon ng komento.
Ang kumpletong video ng demonstrasyon ay ibinibigay sa ibaba: