Por fin le puse una carga de 100 vatios a mi controlador de efecto Hall

Gancho

Por fin decidí ponerle una carga. Una de verdad. Bombilla halógena de 120 vatios brillando bien fuerte con la salida de la bobina mientras el controlador de efecto Hall dirige todo el espectáculo a 75 voltios.

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Empezamos a 31-32 voltios en un circuito y 75 voltios en el otro. El rotor es un montaje de cuatro imanes de neodimio en forma de cubo, con el polo sur hacia fuera, colocado sobre un imán toroidal para levitación. Se le oye luchar a bajo voltaje y luego cobra vida cuando subimos los “turbo boosters”. La halógena de 120 W se enciende para que veas que el voltaje realmente está ahí.

Lo que aprenderás

Cómo se comporta un controlador de efecto Hall con mucho cobre en serie, qué hace 75 voltios frente a 31 voltios, por qué el MOSFET necesita un disipador grande y cómo el bloqueo magnético en PLA con hierro ayuda a velocidades más altas.

Desde el banco

El banco está desordenado como siempre. Fuente de alimentación alimentando un dispositivo de alto voltaje que sube la tensión. Tenemos dos circuitos a 90°, dos disparadores y un montón de bobinas cableadas en serie para aprovechar la resistencia. Una bobina lleva la halógena de 120 vatios conectada entre sus extremos positivo y negativo para ver la salida. También hay una luz estilo Bedini en el circuito que brilla con fuerza.

Cómo funciona / qué cambiamos

Este es un motor estilo Bedini que usa un controlador de efecto Hall. El rotor tiene cuatro cubos de neodimio bloqueados magnéticamente en PLA con hierro para que no salgan volando a alta velocidad. Levita sobre un imán toroidal de 4 pulgadas, polo norte hacia arriba. Las bobinas son variadas: 16 AWG con disparador de 26 AWG, trifilar 18-20-32 AWG en serie, un disparador solo y una bobina de doble impulso con dos hilos de 20 y dos de 32 AWG. Todo conectado en serie para esta prueba. A 31 voltios el circuito consume solo 100 miliamperios pero el peso extra de las bobinas lo ralentiza. Súbelo a 75 voltios y enseguida consume 3 amperios a 9 voltios de entrada mientras entrega 75 voltios a la bombilla. La luz brilla tanto en la salida como en la bombilla de resistencia.

motor de pulsos

El motor de pulsos de aquí usa varias bobinas pequeñas que suman mucho cobre cuando se cablean en serie. Eso da buena resistencia pero no es lo más eficiente. El controlador de efecto Hall temporiza los pulsos de dos disparadores colocados a 90 grados. A veces se le oye intentar atrapar el rotor antes de que se enganche. En general funciona mejor a voltaje alto que quedándose en 12 voltios como hace la mayoría de la gente al principio.

motor bedini

Este es un motor estilo bedini. El circuito es el clásico inspirado en Bedini con una halógena de 120 vatios como luz Bedini en la salida. Mike de otro canal me animó a dejar de tener miedo a todo lo que estuviera por encima de 12 voltios y probar 75. Funciona de maravilla. La salida es lo bastante fuerte para encender la bombilla muy brillante mientras la entrada pasa por el dispositivo de alto voltaje.

motor de pulsos de alto voltaje

Estamos trabajando a 75 voltios en un circuito. El dispositivo de alto voltaje convierte lo que llega de la fuente de alimentación a la tensión deseada. A 75 voltios el motor se comporta completamente distinto que a 31-32 voltios. Gira más rápido, las luces brillan con fuerza, pero el MOSFET del disipador grande empieza a calentarse. El máximo de la fuente es 345 voltios pero no me acerco ni de lejos sin el cable adecuado.

motor de pulsos con sensor de efecto Hall

El controlador de efecto Hall es el que hace todo el conmutado. Dos disparadores y bobinas dispuestas a 90 grados. El sensor de efecto Hall detecta los imanes con polo sur del rotor. No es perfecto; a veces falla con el imán pequeño y se le oye buscar antes de enganchar. Aun así, una vez que se engancha la salida es impresionante.

motor de pulsos con carga de 100 vatios

Por fin le puse una carga. La halógena de 120 vatios está conectada al extremo positivo y negativo de una serie de bobinas. Esa es nuestra luz de salida y se pone superbrillante. También hay una luz de resistencia que brilla con fuerza. Estamos corriendo efectivamente una carga de más de 100 vatios mientras la entrada es solo 9 voltios a 3 amperios después de la conversión. La bombilla te dice que el voltaje realmente está pasando por ella.

motor de pulsos a 75 voltios

75 voltios es donde se pone divertido. A 31 voltios y 100 miliamperios es plácido y lento por todo el cobre y el peso. Súbelo a 75 y es otra historia. Consumo inmediato de 3 amperios a 9 voltios de entrada, 75 voltios de salida y luces a tope. El rotor gira muy bien y la levitación ayuda. Olí a quemado así que lo bajé antes de que el MOSFET se calentara demasiado.

levitación del rotor del motor de pulsos

El rotor levita sobre un imán toroidal de 4 pulgadas, polo norte hacia arriba. Los cuatro cubos de neodimio están bloqueados en PLA con hierro para que se queden en su sitio a RPM más altas. Ese bloqueo magnético da mucha más confianza. Pensé en añadir radios inclinados para más sustentación pero la configuración actual ya levita limpiamente una vez que gira.

motor de pulsos con back emf

Obtenemos buena salida de las bobinas, suficiente para encender la bombilla de 120 W con fuerza. Eso es básicamente back EMF aprovechado. El cobre en serie ayuda a recogerlo. Íbamos a mirar la onda en el osciloscopio pero el calor del MOSFET cortó la prueba. Aun así, ves que el voltaje está ahí por lo brillante que está la halógena.

bobinado de bobinas para motor de pulsos

Todas mis bobinas son pequeñas pero juntas suman. Tenemos 16 AWG con disparador de 26 AWG, trifilar 18-20-32 en serie, doble impulso con dos hilos de 20 y dos de 32 AWG. Cableadas en serie para aprovechar la resistencia. El trifilar hace boom-boom-boom en secuencia en vez de en bucle. Si no tienes el calibre adecuado consumes demasiada corriente y todo se calienta.

Lista de verificación del constructor

• Cuatro imanes de neodimio en cubo, polo sur hacia fuera, norte hacia dentro, bloqueados en PLA con hierro
• Imán toroidal de 4 pulgadas para levitación, norte arriba
• Mezcla de bobinas 16ga, 18ga, 20ga, 26ga, 32ga todas en serie
• Controlador de efecto Hall con dos disparadores a 90°
• Disipador grande en el MOSFET
• Halógena de 120 W conectada a un par de bobinas para salida
• Dispositivo de alto voltaje variable ajustado a 75 V de salida
• Fuente de alimentación monitorizando amperios y voltios

Solución de problemas

El MOSFET del disipador grande se calienta rápido a 75 voltios. Olí a quemado y tuve que bajarlo. A 31 voltios el peso extra de las bobinas ralentiza el rotor; puede que necesite pegamento o rediseño. A veces el efecto Hall falla con el imán y busca antes de enganchar. Si no tienes el calibre de cable adecuado tirarás demasiada corriente y se sobrecalentará.

Seguridad

El alto voltaje incluso a 75 voltios puede dar un buen susto. Los MOSFET y las bobinas se calientan rápido. Me retiré cuando olí a quemado. No te acerques al máximo de 345 voltios sin aislamiento adecuado y experiencia. Cuidado con los dedos cerca del rotor giratorio, especialmente a RPM altas.

Preguntas frecuentes

¿Por qué tantas bobinas? Todas mis bobinas son pequeñas. Ponerlas en serie da una cantidad decente de cobre total y resistencia sin necesidad de una bobina gigante.

¿Es eficiente? No es lo mejor. Los golpes laterales múltiples en el rotor ayudan pero el efecto Hall a veces falla y el calor sube rápido.

¿Por qué 75 voltios en vez de 12? Rendimiento mucho mejor. Un amigo me dijo que dejara de ser un miedica con los 12 voltios y tenía razón en la mejora.

¿Qué hay de entrada frente a salida? Aproximadamente 9 voltios a 3 amperios de entrada, 75 voltios de salida encendiendo una bombilla de 120 W con mucha fuerza.

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