El motor de pulsos de Papa se actualiza con bobina sensor de transistor y alcanza 700 RPM

Gancho

Por fin conseguí que mi motor de pulsos funcionara suave con una bobina sensor de transistor en lugar de los interruptores reed con los que he estado peleando durante una semana. Este rotor de 4 imanes con tres bobinas en serie es silencioso, sencillo y alcanzó justo alrededor de 700 RPM a 9 voltios.

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Lo hago girar a mano, ajusto el voltaje y puedes oír lo silencioso que se mantiene porque no hay ningún disparador mecánico haciendo clic. Vemos cómo suben las RPM, probamos el transistor y vemos qué pasa cuando lo empujamos hasta 25 voltios.

Lo que aprenderás

Verás exactamente cómo la bobina sensor activa la base del transistor, por qué es importante la conexión a tierra, el orden de las bobinas en serie y qué hace el motor a diferentes voltajes. Además hablo del agarre impreso del rotor y por qué me quedo con esta configuración de momento.

Desde el banco de trabajo

Tenemos un rotor de cuatro imanes con una disposición de cuatro bobinas. Una bobina es la de temporización —la llamo bobina sensor porque eso es lo que hace—. Las otras tres son las bobinas de impulso: calibre 20, calibre 16 y otro calibre 16. Están orientadas en sentido contrario a las agujas del reloj, la dirección en la que gira el rotor. Probé ambas orientaciones pero esta se sintió perfecta.

Todo funciona con un circuito simple de transistor. Sin bobinas generadoras ni bobinas de captación esta vez, solo para que gire.

Cómo funciona / qué cambiamos

La alimentación entra por la pinza negra, pasa por la primera bobina, pinza amarilla a la segunda bobina, pinza roja a la tercera bobina y luego pinza azul al colector del transistor. La bobina sensor se conecta a la base del transistor y también va a tierra. Cuando los imanes pasan por la bobina sensor activan la base, el transistor se abre y la corriente fluye del colector al emisor y a tierra. Ese es todo el circuito.

He estado trasteando mucho con interruptores reed últimamente y esta bobina sensor de transistor se siente mucho más limpia: nada de ruido mecánico. Básicamente actúa como un sensor Hall virtual.

Bobina sensor de actualización y

La bobina sensor de actualización junto con el transistor reemplazó completamente mi interruptor reed. Activa la base de forma silenciosa y el motor funciona tan silencioso que apenas se oye. A 9 voltios arranca enseguida y se mantiene estable. Comprobé el transistor a 5 voltios: sin rebotes, estable en 5,38 V, así que lo dejamos ahí.

Bobinas y bobinas en serie

Cableé las bobinas en serie para que la corriente pase por las tres bobinas de impulso antes de llegar al colector. Primero el calibre 20, luego dos bobinas de calibre 16. La bobina sensor es independiente y solo activa la base. Esta disposición en serie es lo que permite que un solo transistor controle toda la carga.

Rotor de imanes en serie

La combinación de bobinas en serie y rotor de imanes es un rotor de cuatro imanes con una disposición de cuatro bobinas. Las bobinas de impulso en serie están orientadas en la dirección de giro (contrario a las agujas del reloj) y la bobina de temporización está colocada donde puede leer los imanes que pasan con claridad. También probé la orientación en zigzag espejo pero me quedé con esta para la prueba.

Rotor de imanes en serie 700

Con el objetivo de rotor de imanes en serie 700 en mente, vimos cómo subían las RPM. A 9 voltios ya iba muy bien y marqué 700 RPM como la cifra realista una vez que se estabilizó. Nunca llegamos a necesitar los 36 voltios que mencioné al principio: 700 estaba justo en el punto dulce antes de que los amperios subieran demasiado.

Rotor de imanes 700 rpm

El rotor de imanes 700 rpm es lo que realmente vimos una vez que se estabilizó. Súper silencioso, sin ruido de disparo, solo giro suave. A 25 voltios intentó ir más rápido pero los amperios subieron de golpe y el transistor empezó a perder control, así que bajamos y nos quedamos en 9 voltios para el funcionamiento prolongado.

Rotor 700 rpm

Una vez que el rotor 700 rpm se estabilizó me quedé contento. El cubo impreso en PLA tiene un pequeño agarre gomoso por el filamento con hierro y el flujo magnético, pero el rotor 100 % de aluminio que imprimí se siente más suave. Aun así, este funciona bien a 700 RPM y la bobina sensor de transistor mantiene todo estable.

Bobina sensor

La bobina sensor es la bobina de temporización externa que reemplaza cualquier disparador físico. Se queda ahí y genera pulsos cada vez que pasa un imán, alimentando la base del transistor. La llamo bobina sensor porque eso es exactamente lo que hace: funciona virtualmente como un sensor Hall. Sin clics, sin rebotes, solo pulsos limpios.

Lista de verificación para el constructor

• Rotor de 4 imanes sobre cubo impreso (PLA o aluminio)
• Tres bobinas de impulso: una de 20ga, dos de 16ga en serie
• Una bobina sensor separada para el disparo de la base
• Transistor cableado: colector a la última bobina, emisor a tierra
• Bobina sensor a base + tierra
• Fuente de alimentación ajustable de 9 V a 25 V
• Multímetro para vigilar voltaje y corriente
• Comprobar el transistor a 5 V para un funcionamiento estable

Solución de problemas

Si no gira, asegúrate de que la bobina sensor está conectada a tierra: simplemente no funciona sin esa conexión a masa. Si los amperios suben rápido y se apaga, el transistor está perdiendo control; baja el voltaje. El agarre del rotor de PLA puede ralentizar las cosas: prueba la versión de aluminio si se siente demasiado gomoso.

Seguridad

Vigila la corriente cuando superes los 9 voltios. A 25 voltios los amperios subieron rápido y el transistor se calentó. Prueba siempre el transistor por separado antes de forzarlo. No lo dejes sin supervisión a voltajes altos.

Preguntas frecuentes

¿Por qué está la bobina sensor conectada a tierra?

En esta configuración simplemente no funciona sin la tierra. Quizás una versión en CA no la necesitaría, pero nos mantenemos en lo simple.

¿Puedo añadir diodos y luces como en un SG?

Claro, tengo las piezas por ahí, pero no las conecté esta vez. Funciona bien sin ellas.

¿Los rotores de PLA con hierro causarán problemas?

Añade algo de agarre magnético y el plástico se siente gomoso. La conductividad probablemente también se reduce. Estoy pensando en imprimir una prueba de forma de bobina pura más adelante.

¿Por qué cambiar de interruptores reed?

Los he estado usando durante una semana y se estaba volviendo aburrido. La bobina sensor de transistor es más silenciosa y se siente más sólida.

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