電磁懸浮技術(shù)簡(jiǎn)稱EML技術(shù),主要原理是利用高頻電磁場(chǎng)在金屬表面產(chǎn)生的渦流來實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的懸浮。下面就跟大家分享如何自制太陽能磁懸浮電機(jī)的教程:
第一步:制作外殼骨架
打開AUTOCAD,設(shè)計(jì)好自己想要的尺寸和形狀,然后就可以直接輸出到激光雕刻機(jī)上了,零件的精度是成敗的關(guān)鍵,沒有雕刻機(jī)的也別自己手工刻,可以找有雕刻機(jī)的廣告店讓師傅幫加工下。加工成品如下:
第二步:準(zhǔn)備磁鐵和電池板。
太陽能電池板選用直接影響到效率,經(jīng)過長(zhǎng)期試驗(yàn),我最終選擇了0.5V電壓的滴膠板材料為多晶,由于太陽能電池的內(nèi)阻很大,所以線圈的電阻要盡量小,但是線圈的匝數(shù)又影響到效率,所以如何取舍是一個(gè)很值得研究的問題。
選多晶電池板是因?yàn)槎嗑О逯圃旃に嚊Q定它吸收的光譜比單晶板寬,弱光性能好,白天放在室內(nèi)也有功率輸出,但是單晶板的轉(zhuǎn)換效率比多晶板高這個(gè)是肯定的,綜合考慮還是選了多晶板。
你需要一個(gè)2個(gè)環(huán)形強(qiáng)磁磁鐵,用來做偽磁懸浮承軸,磁環(huán)一個(gè)大一個(gè)小,小的要以套的進(jìn)承軸為佳,我用的承軸是5MM的不銹鋼,所以用5MM內(nèi)孔的小磁環(huán)。大的內(nèi)徑應(yīng)該是小的外徑+8MM左右,太大太小都會(huì)影響效率,距離太大會(huì)造成抖動(dòng)(血的教訓(xùn),參見我最早發(fā)布的作品視頻)距離太小,阻力增加,效率會(huì)很低。
第三步:制作轉(zhuǎn)子。
這是我的多功能電動(dòng)工具(電磨,電鉆,切割機(jī),轉(zhuǎn)子平衡器)作為一個(gè)DIYER,幾件稱手的工具很重要,有時(shí)候直接影響到DIY的樂趣。。。。。
這是只做好的轉(zhuǎn)子,4個(gè)磁鐵的排列方式后面會(huì)給出,轉(zhuǎn)子的自平衡和動(dòng)平衡非常重要,如果同心度不高會(huì)造成抖動(dòng),前面說過了,抖動(dòng)影響效率。
插上我的萬能電動(dòng)工具調(diào)試平衡。
第四步:制作線圈。
由于我采用的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子是磁鐵,因此線圈可以繞很多匝,不用考慮重量問題,但是匝數(shù)越多電阻也越高。前面說過了,太陽能電池的內(nèi)阻也很高,所以過高的電阻會(huì)使整個(gè)電路靈敏度降低,造成啟動(dòng)困難。這里我用0.25MM直徑的漆包線繞了800圈,正好占滿一個(gè)線架。
第五步:開始組裝骨架。
所有材料清單
把3個(gè)繞好的線圈粘到做支撐作用的板子上
先立好骨架,看下線圈有沒有粘整齊。
再把轉(zhuǎn)子放進(jìn)去,測(cè)試下轉(zhuǎn)動(dòng)靈活度。
然后把線圈和轉(zhuǎn)子一起組裝起來,測(cè)試下轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣整個(gè)骨架就制作完成了。
第六步:安裝太陽能電池板
電池板粘上板子就行,注意相對(duì)的2個(gè)并聯(lián)接到一個(gè)線圈上。。。。。悲催的502,用多了會(huì)發(fā)白。
設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有預(yù)留排線的位置,所以看起來很亂。
這時(shí)候線很多,千萬別接錯(cuò)了線,骨架粘好了就沒有返工的機(jī)會(huì)了
第7步:完成。。。
所有線焊接完畢,就可以上膠水(氯仿),把亞克力骨架粘好了,然后裝上之前冷落很久的遮擋片,遮擋片相當(dāng)于無刷電機(jī)的換向器,有了這個(gè),轉(zhuǎn)子才能不停旋轉(zhuǎn)。
燈光下測(cè)試,轉(zhuǎn)速很快。。
下面奉上原理圖:
轉(zhuǎn)子磁鐵的排列方式如圖,大片的那個(gè)是遮擋片,通過遮擋陽光,讓光線始終只能照射到2組太陽能電池板,這樣就產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),推動(dòng)太陽能磁懸浮電機(jī)轉(zhuǎn)子不停旋轉(zhuǎn)。