Papa's Puls-Motor bekommt ein Transistor-Upgrade mit Sensorspule und erreicht 700 U/min

Hook

Ich habe meinen Puls-Motor endlich ruhig laufen lassen, indem ich eine Transistor-Upgrade-Sensorspule statt der Reed-Schalter verwendet habe, mit denen ich eine Woche lang gekämpft habe. Dieser 4-Magnet-Rotor mit drei Spulen in Reihe ist leise, einfach und hat bei 9 Volt knapp 700 U/min erreicht.

Watch this experiment

Ich drehe ihn per Hand an, stelle die Spannung ein und ihr hört, wie leise er bleibt, weil kein mechanischer Auslöser klickt. Wir beobachten, wie die U/min steigen, testen den Transistor und sehen, was bei 25 Volt passiert.

What you'll learn

Ihr seht genau, wie die Sensorspule die Basis des Transistors ansteuert, warum die Masse wichtig ist, die Reihenfolge der Spulen und was der Motor bei verschiedenen Spannungen macht. Außerdem spreche ich über den gedruckten Rotorgriff und warum ich vorerst bei diesem Aufbau bleibe.

From the bench

Wir haben einen Vier-Magnet-Rotor auf einer Vier-Spulen-Anordnung. Eine Spule ist die Timing-Spule – ich nenne sie Sensorspule, weil sie genau das macht. Die anderen drei sind die Antriebsspulen: 20 Gauge, 16 Gauge und noch eine 16 Gauge. Sie sind gegen den Uhrzeigersinn ausgerichtet, also in Drehrichtung des Rotors. Ich habe beide Richtungen ausprobiert, aber diese fühlte sich am besten an.

Das Ganze läuft mit einer einfachen Transistorschaltung. Diesmal keine Generiererspulen oder Pickup-Spulen – nur damit er sich dreht.

How it works / what we changed

Die Spannung kommt über die schwarze Klemme, geht durch die erste Spule, gelbe Klemme zur zweiten Spule, rote Klemme zur dritten Spule, dann blaue Klemme zum Kollektor des Transistors. Die Sensorspule ist mit der Basis des Transistors verbunden und zusätzlich geerdet. Wenn die Magnete an der Sensorspule vorbeikommen, triggert sie die Basis, der Transistor öffnet und der Strom fließt vom Kollektor zum Emitter zur Masse. Das ist der ganze Kreislauf.

Ich habe in letzter Zeit viel mit Reed-Schaltern herumprobiert und dieses Transistor-Upgrade mit Sensorspule fühlt sich viel sauberer an – absolut kein mechanisches Geräusch. Es funktioniert im Prinzip wie ein virtueller Hall-Effekt-Sensor.

Upgrade sensor coil and

Die Upgrade-Sensorspule und die Transistor-Schaltung haben meinen Reed-Schalter komplett ersetzt. Sie triggert die Basis lautlos und der Motor läuft so leise, dass man ihn kaum hört. Bei 9 Volt springt er sofort an und bleibt stabil. Ich habe den Transistor bei 5 Volt geprüft – kein Prellen, stabil bei 5,38 V – daher sind wir dabei geblieben.

Coil and coil series

Ich habe die Spulen in Reihe geschaltet, sodass der Strom durch alle drei Antriebsspulen fließt, bevor er den Kollektor erreicht. Zuerst 20 Gauge, dann zwei 16-Gauge-Spulen. Die Sensorspule ist separat und steuert nur die Basis an. Diese Reihenschaltung ermöglicht es, dass ein einzelner Transistor die gesamte Last schaltet.

Coil series magnet rotor

Die Kombination aus Reihenschaltung und Magnet-Rotor ist ein Vier-Magnet-Rotor auf einer Vier-Spulen-Anordnung. Die Antriebsspulen in Reihe sind in Drehrichtung (gegen den Uhrzeigersinn) ausgerichtet und die Timing-Spule sitzt so, dass sie die vorbeiziehenden Magnete sauber erfasst. Ich habe auch die spiegelverkehrte Zickzack-Ausrichtung ausprobiert, bin aber für den Test bei dieser geblieben.

Series magnet rotor 700

Mit dem Ziel von 700 U/min im Hinterkopf haben wir beobachtet, wie die Drehzahl steigt. Bei 9 Volt lief es schon gut und ich habe 700 U/min als realistischen Wert genannt, sobald er sich eingependelt hatte. Wir brauchten nie die vollen 36 Volt, die ich zuerst erwähnt hatte – 700 war genau der Sweet Spot, bevor der Strom zu stark anstieg.

Magnet rotor 700 rpms

Genau 700 U/min haben wir gesehen, als sich alles eingependelt hatte. Super leise, kein Auslösegeräusch, nur ruhiges Drehen. Bei 25 Volt wollte er schneller werden, aber der Strom schoss in die Höhe und der Transistor verlor die Kontrolle, deshalb sind wir zurückgegangen und bei 9 Volt für den Dauerlauf geblieben.

Rotor 700 rpms

Sobald der Rotor bei 700 U/min stabil lief, war ich zufrieden. Die aus PLA gedruckte Nabe hat durch das eisenhaltige Filament und den magnetischen Fluss etwas griffiges, gummiartiges Verhalten, aber der 100 % Aluminium-Rotor, den ich gedruckt habe, fühlt sich glatter an. Trotzdem läuft dieser hier gut bei 700 U/min und die Transistor-Upgrade-Sensorspule hält alles stabil.

Sensor coil

Die Sensorspule ist die externe Timing-Spule, die jeden mechanischen Auslöser ersetzt. Sie sitzt da und gibt jedes Mal einen Impuls, wenn ein Magnet vorbeikommt, und versorgt die Basis des Transistors. Ich nenne sie Sensorspule, weil sie genau das tut – sie arbeitet virtuell wie ein Hall-Effekt-Sensor. Kein Klicken, kein Prellen, nur saubere Impulse.

Builder checklist

• 4-Magnet-Rotor auf gedruckter Nabe (PLA oder Aluminium)
• Drei Antriebsspulen: eine 20ga, zwei 16ga in Reihe
• Eine separate Sensorspule für den Basis-Trigger
• Transistor: Kollektor an letzte Spule, Emitter an Masse
• Sensorspule an Basis + Masse
• Einstellbares Netzteil 9 V bis 25 V
• Multimeter zur Überwachung von Spannung und Strom
• Transistor bei 5 V auf stabile Funktion prüfen

Troubleshooting

Wenn er nicht dreht, stelle sicher, dass die Sensorspule geerdet ist – ohne diese Masse funktioniert es einfach nicht. Wenn der Strom schnell steigt und er abschaltet, verliert der Transistor die Kontrolle; Spannung zurücknehmen. Der Grip des PLA-Rotors kann alles verlangsamen – probiere die Aluminium-Version aus, wenn es zu gummiartig wirkt.

Safety

Behalte den Strom im Auge, sobald du über 9 Volt gehst. Bei 25 Volt stieg der Strom schnell an und der Transistor wurde heiß. Teste den Transistor immer separat, bevor du ihn stark belastest. Lass ihn bei höheren Spannungen nicht unbeaufsichtigt laufen.

FAQ

Warum ist die Sensorspule geerdet?

In diesem Aufbau funktioniert es ohne die Masse einfach nicht. Vielleicht würde eine AC-Version das nicht brauchen, aber wir bleiben bei der einfachen Variante.

Kann ich Dioden und Lampen wie beim SG hinzufügen?

Klar, ich habe die Teile herumliegen, habe aber diesmal nichts angeschlossen. Er läuft auch ohne sie einwandfrei.

Verursachen eisenhaltige PLA-Rotoren Probleme?

Es entsteht etwas magnetischer Grip und der Kunststoff fühlt sich gummiartig an. Die Leitfähigkeit ist wahrscheinlich auch reduziert. Ich denke später über einen reinen Drahtform-Testdruck nach.

Warum vom Reed-Schalter weg?

Ich habe eine Woche lang damit gearbeitet und es wurde langweilig. Die Transistor-Upgrade-Sensorspule ist leiser und fühlt sich solider an.

Related on this site

• How to Build a Pulse Motor: Parts, Coil Gap, First Spin
• Pulse Motor Rotor Design: Magnets, Materials and Balance
• Which Transistor for Your Pulse Motor? (2N3055, TIP31, and More)
• Using a Hall Effect Sensor in Your Pulse Motor Build
• How to Maximize RPM on Your Pulse Motor

Watch this experiment on YouTube

• ▶ Watch full on YouTube