J'ai enfin fait tourner mon moteur à impulsions (Rotor à aimants)

Accroche

J'ai enfin réussi à faire tourner à nouveau mon moteur à impulsions et cette fois le rotor à aimants fait exactement ce que je voulais. Il tourne, produit de l'énergie cinétique d'un côté et de la vraie électricité de l'autre. Rien de compliqué, juste un jouet de table qui allume une ampoule de 35 watts pendant que je regarde les chiffres.

Regardez cette expérience

Vous voyez le rotor à aimants N de 9 pouces tourner bien régulièrement. On l'alimente à 7,5 volts pour 1,2 ampère. Du côté sortie, la bobine de taille moyenne (environ 12 000 spires) et la plus grosse à 22 000 spires donnent entre 11 et 15,4 volts même avec l'ampoule branchée. L'oscilloscope montre environ 350 pics et la fréquence reste en dessous de 100 Hz à 89,2. C'est déjà du AC quand ça arrive aux bobines génératrices même si l'entrée est du DC.

Ce que vous allez apprendre

Vous verrez exactement comment le rotor à aimants entraîne à la fois le mouvement et la génération. Je parle de pourquoi la bobine externe fonctionne mieux comme déclencheur, de ce dont est fait le fil de bobinage, et pourquoi je traite ça comme un jouet amusant plutôt qu'une machine révolutionnaire. Tous les chiffres viennent directement du banc d'essai.

Du banc d'essai

Le montage est modulaire pour pouvoir changer les pièces rapidement. La bobine d'entraînement est un quadruple fil de 26 gauge avec chaque brin à 215 spires plus un brin de 32 gauge de même longueur, le tout branché sur l'entraînement. Les bobines génératrices ont 12 k et 22 k spires. L'ensemble fonctionne à 7,5 V et 1,2 A tout en allumant l'ampoule de 35 W. Quand j'essaie de le charger avec quelque chose de plus lourd qu'un fil de cuivre très fin, le rotor s'arrête assez vite.

Comment ça marche / ce qu'on a changé

Cette version utilise la bobine externe comme déclencheur pour l'entraînement. J'ai testé les deux façons et la bobine externe marche bien mieux. Pas besoin d'une plus grosse bobine ni de kilomètres de cuivre en plus. Le nombre total de spires sur la bobine externe est d'environ 860. C'est en réalité juste 215 spires selon le brin que vous comptez. L'énergie passe directement de l'entraînement à la sortie avec très peu d'intermédiaire. Je ne cours pas après l'énergie potentielle ni n'essaie de casser la physique. Je joue simplement avec et je documente ce que je vois.

Prise mécanique du rotor

La prise mécanique du rotor est simple. Ce rotor à aimants N de 9 pouces s'arrête très vite si vous essayez de lui faire entraîner autre chose qu'un fil de cuivre très fin. Ça me dit que la puissance mécanique est limitée. Il est content d'allumer l'ampoule mais ne lui demandez pas de tourner une charge lourde. Ça correspond à ce que j'ai mesuré : il continue de tourner sous la charge de 35 watts mais toute traînée supplémentaire et il s'arrête rapidement.

Fil de bobinage

Le fil de bobinage sur l'entraînement est quatre brins de 26 gauge plus un brin de 32 gauge, chacun de même longueur et 215 spires. Les bobines génératrices utilisent un fil beaucoup plus fin avec 12 000 spires sur celle de taille moyenne et 22 000 sur la plus grosse. C'est beaucoup de fil de bobinage mais ça me donne les 11-15,4 volts que je vois sur le multimètre. Je garde les brins séparés pour pouvoir choisir lequel je touche quand je teste les décharges.

Bobine externe

La bobine externe est la bobine de déclenchement pour l'entraînement et elle fonctionne bien mieux que si elle était à l'intérieur de la bobine. J'ai fait les deux. Utiliser la bobine externe signifie que je n'ai pas besoin d'une plus grosse carcasse ni d'une tonne de cuivre supplémentaire. Le nombre total de spires sur cette bobine externe est d'environ 860. Cette petite quantité donne quand même de bons résultats et un déclenchement propre. Je vous dis d'essayer parce que j'ai déjà testé les deux montages et celui-ci gagne pour ce que je fais.

Checklist du constructeur

• Commencer avec un rotor à aimants N de 9 pouces bien équilibré
• Bobiner la bobine d'entraînement : 4×26 ga + 1×32 ga, 215 spires chacune
• Ajouter deux bobines génératrices (12 k et 22 k spires)
• Monter la bobine externe séparément comme déclencheur
• Mesurer l'entrée à 7,5 V 1,2 A avant d'ajouter une charge
• Utiliser uniquement du fil de cuivre très fin pour toute prise mécanique
• Vérifier que la fréquence reste sous 100 Hz et les pics autour de 350
• Avoir un multimètre prêt pour la sortie 11-15,4 V

Dépannage

Si le rotor s'arrête vite, assurez-vous d'utiliser uniquement du fil de cuivre très fin pour toute charge. Si le déclenchement est faible, éloignez plutôt la bobine externe au lieu de l'enterrer à l'intérieur de la bobine principale. Tension qui chute sous charge ? Vérifiez que la bobine de 22 k spires est toujours bien connectée. Lectures qui sautent partout ? Souvenez-vous que c'est du AC du côté sortie, donc réglez votre multimètre en conséquence.

Sécurité

Ce truc va vous secouer sévèrement si vous l'attrapez mal. Je me suis pris des décharges en touchant les cinq brins en même temps. Traitez ça comme si vous mettiez votre doigt dans une prise électrique. Il n'y a pas six kilomètres de cuivre entre vous et l'énergie, juste 860 spires ou moins. Gardez une main dans votre poche et n'essayez pas d'« améliorer » le montage pendant qu'il tourne.

FAQ

Est-ce de l'énergie libre ? Non. Je mets 7,5 volts à 1,2 ampères et j'obtiens de l'électricité en sortie plus de la chaleur et du mouvement. C'est un jouet, pas un briseur de physique.

Pourquoi utiliser une bobine externe ? Elle fonctionne mieux que de mettre le déclencheur à l'intérieur de la bobine principale. Moins de cuivre, plus petite carcasse, meilleurs résultats dans mes tests.

Combien de spires faut-il vraiment ? J'ai eu de bons chiffres avec 215 spires par brin sur l'entraînement et 12-22 k sur les génératrices. Plus n'est pas toujours mieux une fois que le gradient devient ridicule.

Puis-je entraîner une charge mécanique ? Seulement avec du fil de cuivre très fin. Tout ce qui est plus lourd et la prise mécanique du rotor s'arrête rapidement.

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