ímãs do rotor do motor: Finalmente Consegui Meu Motor de Pulso Funcionando a 3V

Gancho

Finalmente consegui fazer o motor de pulso girar de forma limpa usando três ímãs do rotor do motor. Três volts, 120 miliamperes, e ele decolou. A bobina de indução embaixo acendeu com 4,1 volts CA só de ficar ali. Depois aumentei para 9 volts e vi os números subirem enquanto resolvia a fiação Bedini que me confundia há meses.

Assista a este experimento

Configurei a fonte de alimentação em 3 volts e a corrente ficou entre 120–130 mA. As três bobinas de acionamento (bitola 16 na frente, bitola 20 nas laterais) estão ligadas em série. Quando os ímãs do rotor do motor passam, cada um recebe um impulso forte e o rotor continua girando. Dá para ver os LEDs do banco de capacitores piscando rápido enquanto a energia se move entre as etapas.

O que você vai aprender

Você vai ver exatamente como os ímãs do rotor do motor se comportam em um rotor balanceado em baixa tensão, quanta tensão CA uma bobina de indução capta só pela proximidade, e por que a conexão de terra comum importa tanto quando você adiciona uma bateria de carga. Sem sobrecarga de teoria, só medições de bancada e o que realmente funcionou.

Da bancada

O rotor está bem balanceado com rolamentos bons, então os ímãs ficam no lugar mesmo quando a velocidade aumenta. A 3 volts medi 4,1 volts CA na bobina de indução colocada diretamente embaixo da bobina de acionamento. Quando aumentei a alimentação para 9 volts, a leitura de indução pulou para 26–28 volts enquanto a corrente ficou entre 1,03 e 1,15 amperes. Uma das bobinas tem 26 voltas, outra 24; o fundo do poço parece que vai ficar acima de 300 mA se eu estender. O multímetro pulava demais nas leituras de amperes, então troquei para o medidor osciloscópio 3-em-1. O banco de capacitores enche e descarrega rápido; os LEDs piscam tão rápido que quase parecem contínuos.

Como funciona / o que mudamos

Finalmente acertei a ligação Bedini. O negativo da bateria primária conecta direto no negativo da bateria de carga. Todo o resto segue o esquema que eu mal conseguia ler. Antes eu estava levando o negativo da bateria de carga de volta para o emissor e isso matava o pico negativo. Assim que os negativos ficam em paralelo, o pico radiante aparece e o sistema começa a carregar. Os três ímãs do rotor do motor se alinham com as bobinas de acionamento para um impulso forte a cada rotação. Deixei as duas bobinas traseiras e as três bobinas frontais não usadas fora do circuito neste teste.

motor de pulso

Toda esta montagem é um motor de pulso. Ele funciona com pulsos temporizados para as bobinas de acionamento em vez de corrente contínua. Os ímãs do rotor do motor fornecem o campo magnético móvel que interage com o campo da bobina. A 3 volts ele já gira suavemente. Estou curioso para ver o quanto mais rápido ele vai com o temporizador Hall-effect ou reed-switch e limpando o consumo de corrente.

Bedini SSG

Rodamos uma configuração Bedini SSG adequada com bateria primária e de carga. Assim que o terra comum ficou correto, vimos o efeito de carga. O banco de capacitores enche com os picos e depois descarrega na bateria de carga. Não é uma corrente enorme, mas estava carregando pelo menos um décimo a dois centésimos de volt por segundo em testes anteriores. Isso pareceu um progresso real depois de todas as tentativas falhas.

rotor do motor de pulso

O próprio rotor é a estrela aqui. Três ímãs do rotor do motor espaçados uniformemente dão um impulso sólido toda vez que se alinham com as bobinas de acionamento. O balanceamento é excelente; os rolamentos são lisos e nada saiu voando ainda. Fico pensando em adicionar mais ímãs ou tentar uma orientação diferente, mas por enquanto esta configuração simples de três ímãs está funcionando melhor que qualquer coisa que tentei antes.

força contra-eletromotriz

Quando as bobinas disparam você tem o pico de força contra-eletromotriz. É isso que carrega o banco de capacitores e eventualmente a segunda bateria. Na ligação errada o pico desaparece. Assim que conectei os negativos em paralelo, o pico negativo voltou e os LEDs começaram a piscar rápido. Essa força contra-eletromotriz é a razão principal pela qual esses motores me interessam.

bobina de indução

Coloquei uma bobina de indução grande bem embaixo da bobina de acionamento. Mesmo que o rotor não esteja girando rápido o suficiente para empurrar o campo até o fim, a corrente variável na bobina de acionamento ainda se imprime na bobina de indução. A 3 volts li 4,1 volts CA. A 9 volts subiu para 28–30 volts. Um pouco de tensão também vem dos ímãs que passam, mas é fraco comparado com a indução da bobina.

bobina do motor de pulso

O lado de acionamento usa três bobinas de bitola 16 na frente e duas de bitola 20, todas ligadas em série. Isso dá um impulso bem forte nos ímãs do rotor do motor. Talvez eu precise trazer mais das bobinas sobressalentes porque a corrente sobe rápido a 9 volts. A bobina de indução embaixo tem bitola e número de voltas diferente; ela está ali puramente para colher o campo variável.

ímãs de neodímio motor de pulso

Parecem ímãs de neodímio no rotor. São fortes o suficiente para dar um impulso sólido sem precisar de corrente enorme. O balanceamento é bom e eles ficam no lugar na velocidade. Ainda estou aprendendo qual orientação de polo funciona melhor, mas a disposição atual já está girando o rotor bem em baixa tensão.

carregamento de bateria com motor de pulso

Com a conexão correta de terra comum Bedini, a bateria de carga realmente vê ganho de tensão. Não é enorme, mas estávamos ganhando pelo menos 0,1 a 0,2 volts por segundo nos testes anteriores. O banco de capacitores atua como um buffer, enchendo com os picos e depois alimentando a bateria de carga. Essa transferência simbiótica é o que me faz voltar a esses experimentos.

rpm do motor de pulso

Não consegui uma leitura limpa de RPM porque o multímetro estava pulando demais no sinal irregular. O rotor claramente está girando rápido o suficiente para os LEDs parecerem quase sólidos. A 9 volts ele definitivamente quer ir mais rápido; vou precisar de temporização melhor (talvez o gerador de sinal ou sensor Hall) e possivelmente mais bobinas para evitar que a corrente dispare enquanto persigo rpm mais altos.

Checklist do construtor

• Três ímãs do rotor do motor espaçados a 120 graus em um rotor balanceado
• Bobinas de acionamento: três 16 AWG + duas 20 AWG em série
• Bobina de indução colocada diretamente embaixo da bobina de acionamento para captação por proximidade
• Negativo da bateria primária ligado diretamente ao negativo da bateria de carga
• Banco de capacitores com flash de LED visível para monitorar a transferência de energia
• Multímetro ou osciloscópio na bobina de indução para ver a tensão CA
• Rolamentos bons para os ímãs ficarem no lugar na velocidade

Solução de problemas

Se você não vê o pico negativo, verifique se o negativo da bateria de carga está em paralelo com o negativo da primária. Minha conexão anterior só no emissor matava a energia radiante. Se a corrente disparar a 9 volts, adicione mais bobinas ou abaixe a tensão. Leituras irregulares de amperes geralmente significam que o sinal é rápido demais para o medidor; troque para um osciloscópio ou alicate amperímetro. Se o rotor não partir, certifique-se de que os ímãs se alinham com os núcleos das bobinas em repouso.

Segurança

Rodar a 9 volts e mais de 1 ampère significa que as coisas podem esquentar. Fique de olho na temperatura das bobinas. O rotor girando com ímãs de neodímio fortes pode beliscar dedos se pegar algo metálico. Use uma fonte de alimentação adequada com limite de corrente. Capacitores no banco de capacitores mantêm carga depois que a energia é removida; descarregue-os antes de tocar. Sempre use proteção ocular perto de ímãs girando.

FAQ

Quantos ímãs do rotor do motor você usou? Três, espaçados uniformemente. Isso deu um impulso forte a cada rotação a 3 volts.

Por que a bobina de indução leu 4,1 volts com apenas 3 volts de entrada? A corrente variável na bobina de acionamento se imprime na bobina de captação por proximidade mesmo quando o rotor não está girando muito rápido.

O que consertou o carregamento Bedini? Conectar os dois negativos das baterias para que compartilhem um terra comum. A conexão anterior só no emissor removia o pico radiante.

Isso realmente consegue carregar uma bateria? Nos meus testes vimos ganho pequeno mas constante de tensão na bateria de carga assim que a ligação estava correta.

Ele vai girar mais rápido em tensão maior? Definitivamente acelerou a 9 volts, mas a corrente também subiu; mais bobinas ou temporização melhor serão necessárias para aumentar o rpm com segurança.

Relacionados neste site

• Como Construir um Motor de Pulso: Peças, Espaçamento de Bobina, Primeira Rotação
• Projeto do Rotor do Motor de Pulso: Ímãs, Materiais e Balanceamento
• Guia do Circuito Bedini Motor & SSG (Bedini para Iniciantes Explicado)
• Entendendo a Força Contra-Eletromotriz em Motores de Pulso
• Melhores Ímãs de Neodímio para Rotors de Motor de Pulso
• Um Motor de Pulso Pode Carregar Baterias? O Que os Experimentos Mostram

Assista a este experimento no YouTube

• ▶ Assista completo no YouTube