J'ai fait tourner un moteur à impulsions avec 4 bobines d'entraînement en parallèle et j'ai obtenu 55 V 1 A en sortie

Accroche

Je viens de faire tourner ce moteur à impulsions avec quatre bobines d'entraînement branchées en parallèle sur un seul interrupteur reed et les chiffres sont fous : 2,08 V à 0,7 A en entrée et 55 V à 1 A en sortie. Beaucoup de fer, beaucoup de fils de différents calibres, et un freinage magnétique intéressant quand je monte la tension.

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J'ai installé les multimètres pour que vous voyiez les volts et ampères d'entrée d'un côté et la sortie DC redressée par pont de l'autre. L'oscilloscope montre la forme d'onde très basse fréquence qui sort des bobines génératrices. Vous verrez la vitesse du rotor changer quand j'ajoute ou retire de la tension et ce qui se passe quand l'interrupteur reed est surchargé.

Ce que vous allez apprendre

Vous verrez en temps réel des fluctuations DC entre 35 et 56 V à environ 1 A pendant que l'entrée reste sous 3 V et sous 1 A. On parle de pourquoi le fil épais semble donner plus de courant, comment tout ce fer influence le comportement magnétique, et pourquoi séparer les bobines sur des circuits à transistors est l'étape suivante.

Du banc de test

Pour l'instant la sortie est entièrement en DC après le pont redresseur. La fréquence reste à 41-42 Hz quoi qu'il arrive. J'utilise un rotor à quatre aimants et les bobines sont placées au nord, sud, est et ouest. Un des redresseurs était instable donc je l'ai remplacé par un plus costaud. Quand j'ai poussé la tension de 2,6 V à 2,7 V à 1 A, le rotor a ralenti brutalement et la LED rouge sur l'interrupteur reed s'est allumée en continu. En revenant à 2,3-2,6 V il a repris de la vitesse.

Comment ça marche / ce qu'on a modifié

Les quatre bobines sont câblées en parallèle sur un seul interrupteur reed. Les bobines d'entraînement sont principalement en 16 AWG avec 250 spires ; une est en 20 AWG avec 666 spires et possède un fil de déclenchement prêt pour un transistor. Du côté générateur j'ai du fil en 20, 22, 30, 32 et 26 AWG avec des nombres de spires allant de quelques centaines jusqu'à 18 000 spires de 32 AWG (plus de 1 kΩ). Le mélange de fils épais semble être ce qui nous permet de tirer plus d'un ampère en sortie tout en en mettant moins d'un en entrée. Tout vient des aimants qui passent devant les bobines — c'est tout.

Impulsions des bobines

Les bobines s'activent quand l'interrupteur reed se ferme et les quatre directions cardinales tirent en même temps. Comme elles sont en parallèle, la demande de courant sur l'interrupteur est élevée. À tension plus élevée, le freinage magnétique dû à tout le fer fait ralentir le rotor au lieu de l'accélérer. Je prévois de les séparer pour que deux tirent, puis les deux autres, pour un fonctionnement plus doux et une vitesse plus élevée.

Fil de bobines

J'ai mis tous les calibres que j'avais dans ces bobines — 16, 18, 20, 22, 26, 30 et 32 AWG. Les bobines d'entraînement utilisent du 16 AWG à 250 spires et une en 20 AWG à 666 spires. Les bobines génératrices ont du 20 AWG à 666 spires, une autre avec 20/22/30 AWG à 730 spires chacune, du 26 AWG à 3 333 spires, et un monstre de 18 000 spires de 32 AWG. Le mélange de fil épais et fin plus tout ce fer semble être ce qui donne un courant de sortie plus élevé.

Checklist du bricoleur

• Quatre bobines placées au nord, sud, est, ouest
• Toutes les bobines câblées en parallèle sur un seul interrupteur reed au départ
• Mélange de fil aimanté 16-32 AWG avec nombres de spires documentés
• Pont redresseur sur la sortie pour mesure DC
• Multimètres sur volts/ampères d'entrée et volts/ampères de sortie
• Oscilloscope sur la forme d'onde du générateur pour surveiller la fréquence
• Prêt à ajouter des transistors pour un déclenchement échelonné

Dépannage

Quand j'ai augmenté la tension d'un demi-volt, le rotor a ralenti de façon spectaculaire et la LED de l'interrupteur reed est restée allumée. La solution a été de redescendre la tension dans la plage 2,3-2,6 V. Un redresseur donnait des lectures instables donc je l'ai changé. Si le moteur s'essouffle, vérifiez qu'il n'y a pas trop de freinage magnétique à cause de tout le fer et envisagez de séparer les bobines d'entraînement en parallèle sur des circuits distincts.

Sécurité

Gardez des tensions basses du côté de l'interrupteur reed — il ne supporte pas un courant élevé très longtemps. Surveillez l'échauffement des bobines quand vous tournez à plus forte entrée. Tous les aimants et le rotor qui tourne méritent une protection oculaire et une distance de sécurité. Je reste sous 3 V et 1 A en entrée pour ces tests.

FAQ

Pourquoi le rotor ralentit quand je monte la tension ?

Les quatre bobines qui s'activent ensemble plus tout le fer créent des fluctuations magnétiques qui s'opposent au rotor à tension plus élevée.

D'où vient le surplus de puissance ?

Il vient des aimants qui passent devant tous les fils de bobines différents. On mesure plus en sortie qu'en entrée sur le banc mais c'est toujours de l'induction classique.

Allez-vous passer aux transistors ?

Oui — les prochains moteurs déclencheront deux bobines puis les deux autres pour que ça tire « bang-bang » au lieu de tout en même temps.

Quel calibre de fil fonctionne le mieux ?

J'obtiens un bon courant avec un mélange. Les calibres plus épais sur l'entraînement et le générateur semblent aider pour l'ampérage tandis que le fil fin donne une tension élevée et une résistance importante.

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