Жеке PowerPlant: 27 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

Жеке PowerPlant - бул NiMH батареясына күн батареясы жана кол менен иштөөчү генератор аркылуу электр энергиясын колдонуучу көчмө түзүлүш. Түзмөккө ошондой эле сакталган энергиянын көлөмүн көзөмөлдөгөн визуалдык мультиметр кирет. Жеке powerPlant 70 мАдагы 8Вга чейинки тиркемелерди иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Дизайнери: Моуна Андраос, Женнифер Брутин, Кармен Труделл Майк Дори @ Eyebeam менен Alternative Energy Workshop 06.23.07eyebeam ********

1 -кадам: материалдар

Электроника PowerPlant микросхемасы үчүн1 - Stepper мотору (Жапониянын Servo KP4M4-029 12VDC) 1 - Күн панели (8V) 1 - NiMH батареясы (7.2V, 70 мА) 8 - 1N4001 Диоддор3 - Терминалдар1 - 5 пин эркек баш 18 же 20 калибрлүү катуу зым (кызыл, кара, көк, жашыл) Көрүү мультиметри үчүн1 - Кызыл LED, 1.5V1 - Сары LED, 1.5 V1 - Жашыл LED, 1.5 V1 - 100 Ом каршылыгы1 - 150 Ом резистору1 - 1N4730 (3.9V) zener диод1 - 1N4733 (5.1V) zener diode1 - 1N4737 (7.5V) zener diode1 - убактылуу которуштуруу Аппараттык 1 - 2.5 "x1.75" ПХБдын прототиптеши1 - Басылган тактанын диаграммасы (төмөндө pdf жүктөө) Маалымат үчүн схемалык схема (төмөндө pdf жүктөө) Бөлүктөрдүн иштөө үлгүсү (төмөндө dwg/pdf түшүрүү) 1 - 3.5 "x3.5" x4.5 "Акрил куту1 - 3/16" x1 "Байланыш посту винт3 - 3/16" x1/4 "Байланыш посту винт3 - #10 SAE Washer2 - #4 машина бурамалары болттары Тиш шаблону (милдеттүү эмес, төмөндө dwg/pdf жүктөө) 1 - 4 "x5" x1/8 "барак тетиктери үчүн плексгласс (милдеттүү эмес) г) Exacto Knife and BladeЖабдууларды таба турган жерлер: Home DepotRadio ShackContainer StoreElectronics GoldmineSolarboticsJameco Electronics

2 -кадам: Басылган тактанын диаграммасы

Басылган тактанын схемасын басып чыгарыңыз жана кесип алыңыз. Диаграмманы жез ширетүүчү шакектери жок ПХБ Прототипдөө тактасынын капталына коюңуз. Диаграмма сиздин компоненттериңизди бир жагына кантип жайгаштыруу керектигин көрсөтөт, экинчи жагынан сиз компоненттериңизди прототипдөө тактасына кошуп аласыз.

3 -кадам: Coil 1 Rectifier

Төмөндө көрсөтүлгөндөй 1N4001 диоддорунун 4үн салыңыз. Диоддор Басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөн багытта киргизилиши керек; антпесе алар туура иштебейт. Көрсөтүлгөндөй 4 диодду коюу менен сиз оңдоп жатасыз (4 фазалуу степпердик кыймылдаткычтын 2 фазасынан ACдан туруктуу токко).

4 -кадам: Катушка 2 Түзөткүч

Төмөндө көрсөтүлгөндөй башка 4 1N4001 диоддорун салыңыз. Көрсөтүлгөндөй бул 4 диодду коюу менен сиз оңдоп жатасыз (4 фазалуу тепкичтүү кыймылдаткычтын 2 фазасынан ACдан туруктуу токко).

5 -кадам: Coil 1 & 2 Wires жана Header

Көк зымдын эки пейзин жана жашыл зымдын эки пийзин зым сыйргычтар менен кесип алыңыз. Ар бир зымдын ар бир учун сыйрып алыңыз. Көрсөтүлгөндөй зымды ордуна коюңуз.

Көрсөтүлгөндөй 5 пин эркектин башын киргизиңиз, пиндин кыска жагы прототип тактасына ылдый карайт. Бул жерде мотор схемага тиркелет.

6 -кадам: ширетүү

Тактайны оодарыңыз жана басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй туташтырмаларды ширетүүчү темириңиз жана ширеткичиңиз менен кошо баштаңыз. Эгерде зымдар алдын ала кыйшайып кетсе, аларды ширетүү оңой. Жакшы суммадагы туташууларга кошулууну унутпаңыз. Муздак муундардан алыс болуңуз (качан ширетүү жалтырак көрүнөт).

7 -кадам: Stepper Motor (Generator) Районун бүтүрүү

Степпердик моторду (генераторду) ширетүүнү бүтүргөндөн кийин, прототипдөө тактаңыздын арткы бөлүгү көрсөтүлгөндөй көрүнүшү керек.

8 -кадам: Терминалдар

Прототиптештирүү тактасынын эки учунда көрсөтүлгөндөй 2 терминалды салыңыз. Эгерде тешиктер өтө кичине болсо, тешикти чоңойтуу үчүн Exacto бычагыңызды колдонуңуз. Эки 3 узундуктагы зымды (каалаган түстө) кесиңиз жана зымдарды толугу менен сыйрып алуу үчүн зым ачкычтарды колдонуңуз. Бул зымдар прототипдөө тактасынын карама -каршы жагында (жез ширетүүчү шакектери менен), ар бир терминалдын оң жагына жана терсине чейин Ар бир терминалдын терс жагы. Сол жактагы терминал батареяга зымдарды киргизүү үчүн колдонулат. Оң жактагы терминал күн батареясына зымдарды киргизүү үчүн колдонулат.

9 -кадам: Solder терминалдары

Прототип тактасын которуңуз. Жулунган зымдарды көрсөтүлгөндөй тешиктерге салыңыз (бүт тарабында басылган такта диаграммасын караңыз). Зымдар терминалга мүмкүн болушунча жакыныраак болуу үчүн кайра кирип, кайра чыгып кетиши мүмкүн. 1 жана 2 катушка үчүн түздөгүчтөрдүн эки түндүк жана эки түштүк түйүндөрүн терминалдан терминалга чейин ачык зымдарга туташтырыңыз. Бул кадам кыймылдаткычынын (генератордун) схемасын бүтүрүү үчүн терминалдарга түзөткүчтөрдү кошот. Ачык зымдарды башка туташуулардан алыс кармаңыз.

10 -кадам: Тестирлөө

Эми сиз бардык муундарыңыздын туура ширетилгенин жана бардык компоненттердин туура жайгаштырылганын текшерүү үчүн степпердик мотор менен чынжырды сынап көрүүгө даярсыз.

Кыймылдаткычтын учтарын 5 пин эркектин башына киргизиңиз. Кыймылдаткычтын кара коргошун Coil 1 же Coil 2 деп жазылбаган пинге орнотулушу керек, сиз валды бурганда генератор чыгарган чыңалууну өлчөө үчүн мультиметрди (DC чыңалуусуна коюлган) колдонуңуз. Мультиметрдин оң (кызыл) зондун терминалдын оң бурамасына, ал эми терс (кара) зондду ошол эле терминалдын терс бурамасына коюңуз. Биликти кол менен айлантуу 4-8 вольттун тегерегинде болушу керек. Эгерде сиз натыйжаларды көрбөй жатсаңыз, бул жерде көйгөйлөрдү чечүү боюнча кээ бир кеңештер бар: 1) Баары толугу менен ширетилгенин жана бири -бирине туташкандыгын текшерүү үчүн бардык ширетүүчү байланыштарды текшериңиз. Тескерисинче, тийбеши керек болгон байланыштар бирге болбогонун текшериңиз. 2) Бардык диоддор басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй туура багытталганын текшериңиз. 3) Кыймылдаткычтын учтары туура салынганын текшериңиз - мотордон келген кара зым 1 жана 2 казыктын бирине коюлбашы керек.

11 -кадам: визуалдык мультиметр

Визуалдык мультиметрде камтылган, мультиметрди колдонбостон, башка энергия булактарынан канча энергия сакталганын көрүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй, zener диоддорун туура багытта жана астыда көрсөтүлгөндөй ачкыч боюнча салыңыз. Ачкычтагы сандар zener диоддорунда басылган сандарга дал келет. Тийиштүү түстөгү уячаларга резисторлорду салыңыз (бул учурда багыт мааниге ээ эмес). Кара зымдын бир бөлүгүн кесип, эки жагын сыйрып, көрсөтүлгөндөй резисторлордун жанына салыңыз. Андан кийин көрсөтүлгөндөй үч LED диодун киргизиңиз: жашыл, сары, кызыл (кызгылт сары).

12 -кадам: Solder Visual Multimeter

Прототип тактасын оодарыңыз жана визуалдык мультиметрди көрсөтүлгөн жерге ороп коюңуз. Арткы жагында басылган тактанын диаграммасына кайрылыңыз. Зымдарды кармап, ширетүүнү жеңилдетиңиз. Муздак (сырткы көрүнүшү күңүрт) байланыштардан алыс болуңуз. Бул аймак тыгыз уюштурулгандыктан, бирге болбошу керек болгон байланыштарды бөлүп турууну унутпаңыз.

13 -кадам: Визуалдык мультиметрди тестирлөө

Визуалдык мультиметрдин иштешин текшерүү үчүн аны текшериңиз.

Step моторунун учтарын эркектин башына коюңуз. Степпердик мотордун (генератордун) валын буруңуз жана ошого жараша светодиоддор күйүп турганын көрүңүз. Жашыл жарык ~ 5.6га чейинки чыңалууну, сары жарык ~ 6.8ге чейинки чыңалууну билдирет. Эки LED тең жарыктыгына жараша чыңалууну көзөмөлдөйт. Мисалы, эгер батарейка 6,1 В кармап турса, анда жашыл жарык ачык, ал эми сары жарык күңүрт болот. Кызыл (бул жерде кызгылт сары түстө көрсөтүлгөн) LED ~ 9.2 вольттон жогору күйөт. Бул колдонмо үчүн колдонулган батарея 7.2 вольт жана 70 мА. Кызыл LED жарык болсо, батарея толук кубаттуулукта. Батареяны кызыл LED менен күйгүзбөңүз, антпесе ал ашыкча кубатталып, иштебей калышы мүмкүн. Эгерде сиз жыйынтыктарды көрө албасаңыз, анда мында кээ бир көйгөйлөрдү чечүү боюнча кеңештер бар: 1) Баары толугу менен ширетилгенин жана бири -бирине туташкандыгын текшерүү үчүн, бардык ширетүүчү байланыштарды текшериңиз. Тескерисинче, тийбеши керек болгон байланыштар бирге болбогонун текшериңиз. 2) Бардык zener диоддору басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй туура багытталганын текшериңиз. 3) Басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй тартипте экенине ынануу үчүн zener диоддорундагы сандарды текшериңиз. *Бул сүрөттө биз кантип иштегенин билүү үчүн алмаштыргычты коштук жана батарейканы эрте тиркеп койдук (анан алып салдык). Бул кереги жок, бирок кызыктуу.

14 -кадам: Solder Momentary Switch жана Terminal

Кызыл зымдын 2 узун узундугун жана эки узундуктагы кара зымды кесиңиз. Ар бир зымдын эки четин сыйрып алыңыз. Кызыл зымдын бир учун жана кара зымдын бир учун көз ирмемдик которгучтун учтарына ороп коюңуз. Терминалдын учтарына кызыл зымдын бир, кара зымдын бир учун ороп коюңуз. 4 зымды коргошунга ширеткиле. Көз ирмемдик которгуч визуалдык мультиметрди күйгүзөт жана терминал жеке powerPlant үчүн чыгаруу катары колдонулат.

15 -кадам: Күн панели

2 узун узундуктагы зымды кесип, бири кызыл, бири кара. Ар бир зымдын эки четин зым сыйргычтар менен сыйрып алыңыз. Кара зымдын бир четин күн панелиндеги терс коргошунга чейин ширеткиле (панелде "-" менен көрсөтүлүшү керек). Кызыл зымдын бир учу күн панелиндеги оң коргошунга чейин ширетилет (панелде "+" белгиси менен көрсөтүлүшү керек).

16 -кадам: Case: ачылыштар

Компоненттер үчүн зарыл болгон тешиктерди аныктоо жана кесүү үчүн берилген Case Template (1 -кадамда жүктөлүп алынат) колдонуңуз. Биз тактык үчүн тешиктерди аныктоо үчүн лазердик кескичти колдондук (анткени акрилдин бул түрү лазердик кескичтен кесилгенди жактырбайт), анан ошого жараша тешиктерди бургуладык.

17 -кадам: Gears (милдеттүү эмес)

Бул кадамдын кереги жок, бирок жеке PowerPlantке жакшы кошумча. Тиштүү тетиктер көбүрөөк кыймылга келтирүүчү, тепкич моторунун валынын тезирээк айланышына жардам берет.

Чакан жана чоң тиштерди 4 "x5" x1/8 "плексигласска кесүү үчүн берилген Gear шаблонун колдонуңуз (1 -кадамда жүктөп алыңыз). Биз лазер кескичти колдондук, анткени бул алда канча так. Бул тиштер кичинекей болгондуктан тиштер, биз кол менен кесүүнү сунуш кылбайбыз, бул тиштүү топко альтернатива - даяр тиштүү тетиктерди сатып алуу.

18 -кадам: Case: Stepper Motor жана Small Gear

Кыймылдаткычтын коробкасынан сыртка караган бурамалары менен көрсөтүлгөндөй, моторду капка салыңыз. Корпуска бурамаларды 2 #4 машиналуу бурамалар менен бекиткиле. No10 кир жуугучту кутудан чыккан мотордун валына коюп, андан кийин көрсөтүлгөндөй кичинекей тишти (милдеттүү эмес) үстүнө коюңуз.

19 -кадам: Case: Large Gear (милдеттүү эмес)

Корпус менен чоң тиштин ортосундагы 3/16 "x1" байлоочу бураманын мамысын көрсөтүлгөндөй чоң тиштин четиндеги тешикке салыңыз. Шыпырууну мамыга киргизиңиз. Бул редукторду буруунун туткасы болот.

Андан кийин 3/16 "x1/4" байлоочу винттин коробкасынын ичине жана тешиктен көрсөтүлгөндөй кыстарыңыз. Постко бир #10 SAE кир жуугучту коюп, андан кийин чоң тетикти үстүнө коюңуз. Бураманы мамыга ороп бүтүрүңүз. Тишти туткасы менен сынап көрүңүз, алар канчалык ийкемдүү иштеп жатканын көрүңүз!

20 -кадам: Case: Күн панели

Күн панелин клетканын капталын сыртка каратып көрсөтүү менен кутуга салыңыз. Постторду 3/16 "x1/4" эки бурамаларынан алыңыз жана ар бирине #10 SAE шайбасын жылдырыңыз. Постторду корпустун ичине салып, күн панелинин эки жагындагы тешиктерден жылдырыңыз. Бурамаларды тийиштүү постторуна салыңыз.

21 -кадам: Case: Switch жана Terminal

Учурдагы которгучту жана терминалды көрсөтүлгөн тешиктерге салыңыз. Корпустар корпустун ичинде болушу керек.

22 -кадам: Case: Прототиптөө тактасы жана батарея

Прототипдөө тактасын көрсөтүлгөн схемага ылайык кутунун ичине даяр схемасы менен коюңуз. Батареядан, күн батареясынан, тепкич моторунан жана чыгуучу терминалдан туташкандан кийин көбүктүн лентасын корпустун ичине бекитүү үчүн колдонсо болот. Эч кандай ширетилген туташууларды жаздырбагыла.

Батарейканы корпустун ылдый жагына, көрсөтүлгөндөй, тепкич моторунун жанына коюңуз. Электр өткөргүчтөрү чынжырга туташтырылган соң, көбүк тасмасы менен бекиңиз.

23 -кадам: Solder Output Terminal

Чыгуу терминалынын оң (кызыл) жана терс (кара) учтарын прототипдөө тактасына көрсөтүлгөн слотторго салыңыз. Өткөргүчтөрдү арткы жагындагы батарейканын терминалына ээрчиңиз.

24 -кадам: Solder Switch

Өткөргүчтөрдү слотторго көрсөтүлгөндөй салыңыз (сүрөттүн борбору). Көңүл буруңуз, оң жана терс жайгаштыруу которуу үчүн маанилүү эмес.

Басылган тактанын диаграммасында көрсөтүлгөндөй коргошундарды ширетүүнү унутпаңыз.

25 -кадам: Күн панелин тиркеңиз

Күн панелинин терминалындагы бурамаларды бошотуңуз. Көрсөтүлгөндөй оң жана терс жайгаштыруу менен терминалдын тешиктерине күн панелинен коргошундарды салыңыз. Бурамаларды тартыңыз жана коргошундар бекем кармалганын текшериңиз.

26 -кадам: NiMH Батареясын тиркеңиз

NiMH батареясынын терминалындагы бурамаларды бошотуп алыңыз. Көрсөтүлгөндөй оң жана терс жайгаштыруу менен NiMH батареясынан терминалдын тешиктерине алып келиңиз. Бурамаларды тартыңыз жана коргошундар бекем кармалганын текшериңиз.

27 -кадам: Бүттү

Кантип иштээрин көрүү үчүн жеке powerPlantти сынап көрүңүз!

Handcrankты бир азга буруп, андан кийин которгучтун баскычын басып, визуалдык мультиметр батареянын кубаттуулугун көрсөтөт. PowerPlantти күнгө коюп, анын канча энергия топтогонун көзөмөлдөңүз. Андан кийин түзмөктөрдү иштетүү үчүн powerPlant колдонуңуз. Биз мини ардуинобузду powerPlant менен иштеттик, эмнени иштете аларыңызды көрүңүз! PowerPlantти керектөөлөрүңүзгө ылайыкташтырыңыз. Джон О'Мэлли велосипеддеги тетиктерди алмаштырды (төмөндөгү сүрөттөрдү караңыз). Көңүл ачуу!