Finalmente Medi Correntes de Eddy no Meu Setup de Motor de Pulso

Gancho

Eu queria ver correntes de eddy sem construir um gerador AC de disco giratório do zero, então mantive o disco de alumínio estacionário em cima do meu motor de pulso e girei os ímãs por baixo. As bobinas de captação deram uma tensão pequena, mas mensurável, e os resultados pareceram uma vitória.

Assista a este experimento

Montei um motor de pulso estilo fluxo axial com um disco de alumínio estacionário em cima e duas bobinas posicionadas logo fora do campo magnético principal, mas dentro do alcance dos campos de corrente de eddy. Medimos a tensão com o disco no lugar, removemos ele, adicionamos um espaçador de plástico e testamos diferentes ímãs no rotor. O disco ficou praticamente parado enquanto os ímãs giravam por baixo.

O que você vai aprender

Você vai ver leituras reais da bancada de 0,7 V até cerca de 3 V dependendo da folga de ar e da posição da bobina. Falamos sobre como o alumínio "yoka" os ímãs permanentes, por que mover as bobinas para a borda aumenta a tensão e o que acontece quando você inverte a orientação da bobina de acionamento para fazer o motor rodar suavemente.

Da bancada

O motor usa uma mistura de fios 32 AWG, 26 AWG, 22 AWG e 20 AWG. As bobinas de captação são 32 e 26 AWG ligadas em série, passando por um retificador de ponte porque a tensão é CA. Em um teste acendemos um pequeno LED através de um resistor aleatório que encontrei na mesa. O lado de acionamento é um arranjo de tri-bobina e tive que virar tudo para que a potência fosse para a mesa em vez da direção errada.

Como funciona / o que mudamos

Em vez de girar o disco de alumínio, mantive ele fixo e girei os ímãs por baixo. Isso cria campos magnéticos variáveis que induzem correntes de eddy no disco estacionário. As bobinas captam uma pequena tensão induzida dessas correntes. Troquei os ímãs grandes por um rotor de ímãs Fate de seis posições que acabou rodando em três polos. Também removi a peça azul impressa em 3D para aproximar tudo. O disco tem um pouquinho de movimento, mas o marcador de fita azul mostra que ele fica bem estável.

Motor de pulso com disco de alumínio

Tentei uma abordagem de motor de pulso com disco de alumínio segurando o disco estacionário em cima do rotor de ímãs giratório. Com um quarto de polegada de alumínio entre os ímãs e as bobinas ainda vimos tensão, embora baixa. Quando removi o disco e substitui por um espaçador de plástico de 1/16 de polegada, a saída subiu porque perdemos o efeito de yoking do alumínio. O próprio disco ficou praticamente parado enquanto os ímãs se moviam por baixo, o que pareceu mais fácil do que construir um equipamento de disco giratório do zero.

Corrente de eddy na bobina de captação

Meu setup de corrente de eddy com bobina de captação usou duas bobinas (32 e 26 AWG) ligadas em série, apoiadas em cima do alumínio ou do espaçador de plástico. Medimos cerca de 0,7 V com o disco no lugar e até 1,5 V quando arrastei as bobinas para a borda. Sem o alumínio a leitura subiu para cerca de 3 V na folga mais próxima, mostrando que os ímãs contribuíam mais do que eu imaginava primeiro. Mesmo em 0,007 V em uma configuração, ainda contei como vitória porque as bobinas estavam claramente reagindo ao campo em movimento através do disco.

Checklist do construtor

• Disco de alumínio estacionário (cerca de 1/4 de polegada de espessura) montado acima do rotor de ímãs
• Duas bobinas de captação (32 AWG + 26 AWG) em série, colocadas logo fora do campo magnético direto
• Retificador de ponte na saída de captação porque a tensão é CA
• Rotor de ímã Fate ou similar, rodando em três polos em vez de seis
• Bobina de acionamento invertida para que a potência flua na direção correta
• Espaçador de plástico pronto para testes de comparação
• Multímetro ou osciloscópio para ver a tensão enquanto ajusta a posição da bobina em direção à borda

Solução de problemas

Se a tensão estiver quase zero, verifique se as bobinas não estão longe demais do campo de corrente de eddy. Tive que inverter a orientação da bobina de acionamento porque toda a potência estava indo para a mesa em vez de girar o rotor. Quando os clipes magneticamente inclinados interferiram, troquei para um rotor diferente. Se o disco balançar demais, cole com fita leve para mantê-lo mais estável enquanto ainda permite movimento mínimo. Leituras baixas como 0,007 V podem melhorar movendo as bobinas para a borda externa ou reduzindo a folga de ar.

Segurança

Mantenha os dedos longe do rotor giratório e dos ímãs. As tensões aqui são baixas, mas o circuito ainda usa retificador de ponte e capacitores em alguns testes. Cuidado com bobinas quentes no lado de acionamento. Sempre desconecte a alimentação antes de mexer nos fios ou trocar o rotor. As porcas sextavadas são pequenas; certifique-se de que estão bem apertadas para nada voar.

FAQ

A tensão vem realmente das correntes de eddy ou só dos ímãs?

Ambos têm participação. Com o disco de alumínio no lugar e uma folga de um quarto de polegada, o efeito de yoking é forte e vimos cerca de 0,7 V. Remover o disco e fechar a folga deu cerca de 3 V, então os ímãs contribuem mais do que eu assumi primeiro. Ainda assim, a diferença quando o disco está presente aponta para as correntes de eddy fazendo trabalho.

Por que a saída é tão baixa?

Usamos fio fino 32 e 26 AWG com um número modesto de espiras. As bobinas ficam intencionalmente logo fora do campo mais forte. Movê-las mais para a borda aumentou a leitura para 1,5 V, mas todo o setup era mais sobre provar o conceito do que gerar potência utilizável.

Isso pode carregar um capacitor?

Pensei em alimentar a saída retificada para um capacitor, mas as tensões ficaram pequenas na maioria dos testes. O LED acendeu através de um resistor aleatório, então há corrente real, só que não muita.

O disco precisa girar?

Nesta montagem mantive ele estacionário de propósito. Ele se move um pouquinho, mas a fita azul mostra que fica praticamente fixo enquanto os ímãs giram por baixo. Isso tornou o experimento mais simples do que construir um gerador de disco giratório completo.

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