Motor Elektrostatik Bertema Steam Punk: 13 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2025-01-23 14:49

Intro Berikut adalah motor elektrostatik berdasarkan tema Steampunk yang mudah dibuat. Rotor dibuat dengan melaminasi strip aluminium foil di antara lapisan pita kemasan plastik dan menggulungnya menjadi tabung. Tabung dipasang pada poros menggunakan tutup ujung kardus dengan ring datar di bagian tengah sebagai bantalan. Elektroda stasioner atau stator dibuat dari cincin paku yang digantung secara koaksial dengan rotor dan diberi energi dengan DC tegangan tinggi negatif. Kerangka yang terbuat dari sedotan minuman, selotip, dan penutup plastik dari kaleng timah menjaga stator tetap sejajar di sekitar rotor.

Proyek ini memberikan kesempatan untuk mempelajari Hukum Coulomb yang menjelaskan tentang gaya tarik/tolak elektrostatik antara titik-titik bermuatan. Secara khusus, rotor berputar karena area permukaan rotor yang bermuatan negatif ditolak setelah kontak dengan stator yang panas secara elektrik. Setiap area bermuatan kemudian menyimpan kelebihan elektron ke stator yang berdekatan dan diarde pada cincin saat rotor berputar. Siklus charge-discharge berulang saat setiap area netral dari rotor mendekati stator yang diberi energi berikutnya. Saya menggunakan bahan daur ulang yang dirancang ulang dan beberapa perangkat keras dasar untuk proyek ini untuk mengurangi biaya konstruksi seminimal mungkin.

Peringatan ! Proyek ini membutuhkan arus searah tegangan tinggi (HVDC), jadi pilihlah sumber daya yang sesuai dengan tingkat pengalaman Anda.

Langkah 1: Suku Cadang & Alat

Saya telah menyertakan daftar bagian untuk proyek tersebut; tetapi berimprovisasi dan gantikan kapan pun diperlukan. Pastikan untuk mengingat poin-poin berikut:

• Rotor harus ringan.
• Rotor harus seimbang.
• Stator harus diisolasi dengan baik satu sama lain untuk mencegah busur internal.

Rakitan Rotor Gandar (1) -- gantungan baju berdiameter 15 cm x 0,3 cm. Bantalan Gandar (2) -- Washer datar baja tahan karat dengan lubang ID 0,3 cm. Selongsong Gandar (2) -- sedotan minum berdiameter 3 cm x 0,4 cm (termasuk dengan paket kecil minuman ringan). Tutup Ujung (2) -- kira-kira cakram berdiameter 4,0 cm (gunakan penutup ujung kardus dari pengikat 3-cincin). Lining Strip (1) -- 2,5 cm x 15 cm strip AL foil. Stator (6) -- panjang 5 cm paku. Stator Housing Perakitan Rim (2) -- Tutup flip plastik dari wadah mur campuran. Penopang Pelek (12) -- Sedotan minum ukuran standar (diameter 1/4 inci). Suspension Bands (2) -- Karet gelang. Rotor Frame Plastic Horseshoe (1) -- Saya menemukan tapal kuda merah muda panas ini di kotak pembuangan di halaman sekolah setempat setelah pekan raya gereja komunitas; atau, Anda dapat memotong dan kemudian merekatkan lembaran karton menjadi rangkanya. Scrap Base Proyek Akrilik atau Lembaran Karton (1) -- Dipotong sesuai ukuran. Spacer -- tutup botol plastik. Sumber Daya (1) -- Sumber umum HVDC dalam kisaran microamp rendah seperti ionizer udara ruangan, Van de Graaffs, dan Whimshursts mungkin terlalu lemah untuk memberi daya pada motor ini. Pertimbangkan transformator potensial tinggi. CH-30 Chargemaster Simco adalah salah satu "amp-kicking" dari generator elektrostatik. Kadang-kadang unit ini tersedia melalui lelang elektronik dengan diskon besar oleh vendor likuidasi yang tidak tahu apa yang dapat mereka lakukan! Item Lain-lain Tiang Binding Kawat berkode warna (2) Kawat HV berkode warna (merah & hitam) Perekat (Cyanoacrylate) Kemasan /Shipping Tape (lebar 5,0 cm) Perangkat Keras Penghubung Umum (baut kecil, ring pengunci & pipih, mur)Alat Kompas Bor Listrik Pemukul Lubang Genggam Hobby File Busur Derajat Penggaris Sanding Block Pensil Tajam Utilitas Gunting

Langkah 2: Buat Tutup Ujung Rotor

Potong empat lingkaran berdiameter 4 cm dari karton. Bor lubang 4 mm melalui pusat. Chuck mereka dalam bor listrik dan pasir sampai bulat. Rekatkan 2 cakram menjadi satu, lalu rekatkan mesin cuci datar di atas lubang tengah setiap cakram. Biarkan kering. Keluarkan lem keras apa pun dengan file.

Langkah 3: Gulung Tape Di Sekitar End Caps

Masukkan poros melalui bantalan dan dengan hati-hati gulung pita pengemasan di sekitar cakram ke dari tabung. Permukaan cakram harus sejajar!

Langkah 4: Terapkan Foil Lining & Balance Rotor

Potong selembar foil selebar 2,5 cm yang harus dililitkan di sekitar bagian tengah rotor. Amankan di tempat dengan setetes lem. Oleskan beberapa lapisan selotip tambahan untuk menutupi strip. Rotor putar tangan pada poros. Tambahkan potongan pita sesuai kebutuhan untuk menyeimbangkan rotor.

Langkah 5: Siapkan Pelek Perumahan

Bangun rumah dengan memotong lubang akses berdiameter sekitar 4 cm di tutup plastik untuk membuat 2 pelek. Buat 12 lubang dengan jarak 30 derajat di sepanjang tepi setiap pelek. Potong sedotan minum sepanjang 8 cm untuk membuat 12 tabung penyangga. Sejajarkan lubang di pelek, lalu masukkan sedotan ke setiap lubang. Tip Konstruksi: Potong celah sepanjang 0,5 cm di ujung setiap sedotan untuk memudahkan penyisipan.

Langkah 6: Lengkapi Bingkai Perumahan

Kerjakan di sekitar pelek dengan memasukkan sedotan saat Anda membentuk bingkai rumah. Pertahankan jarak sekitar 5,0 cm antara pelek. Potong kelebihan panjang jerami saat bingkai selesai.

Langkah 7: Bingkai Sampul

Gulung 2 hingga 3 lapis pita pengemas di sekeliling bingkai. Potong kelebihan pita di sekitar tepi w/gunting.

Langkah 8: Instal Stator

Bor 12 lubang di sekitar keliling rumah yang cukup besar untuk menerima paku. Setiap lubang harus melewati sedotan di titik tengah sehingga dapat diputar sedikit miring seperti yang ditunjukkan (sudut akan memerlukan penyesuaian lebih lanjut sebelum memberi energi pada motor). Masukkan karet gelang melalui sedotan yang terletak di posisi jam 12 dan 6.

Langkah 9: Siapkan Dukungan Rotor, Pasang Basis & Posting

Dukungan apa pun yang mempertahankan rotor dalam posisi tetap dan memungkinkannya berputar bebas tidak masalah. Saya menggunakan mainan tapal kuda ini. Jika Anda tidak dapat menemukan tapal kuda, buat saja dengan melapisi beberapa lembar karton yang dipotong dengan ukuran yang sesuai. Bor dengan hati-hati lubang untuk poros rotor melalui ujung setiap tumit tapal kuda. Selanjutnya, bor lubang melalui jari kaki untuk menampung baut yang menempelkan tapal kuda ke dasar proyek. Bor lubang melalui tutup botol yang akan bertindak sebagai pengatur jarak. Merakit komponen. Terakhir, bor lubang di dasar untuk tiang pengikat kawat.

Langkah 10: Merakit Komponen

Selipkan karet gelang di atas tumit tapal kuda untuk menahan rumah stator pada tempatnya. Masukkan poros melalui lubang di tumit, spacer geser dan rotor pada tempatnya seperti yang ditunjukkan. Pivot paku sesuai kebutuhan sehingga hampir menyentuh permukaan rotor.

Langkah 11: Hubungkan Stator Panas & Netral

Kawat setiap stator lainnya secara seri menggunakan kawat berinsulasi. Stator yang tersisa dihubungkan bersama menggunakan kawat berinsulasi dengan warna berbeda. Hubungkan satu set stator ke pos penjilidan panas; set lainnya jatuh ke tanah.

Langkah 12: Tingkatkan "Tenaga Kuda"

Catu daya 0,5 Watt bahkan tidak menggerakkan rotor. Namun, Chargemaster (lihat Bagian & Alat) memutar rotor pada 10 hingga 12 RPM. Input optimal adalah sekitar 12 kV pada 100 microamps sebelum busur internal antara stator panas dan ground memperlambat kecepatan motor.

Langkah 13: Tampilan jarak dekat dari Spark

Berikut bidikan zoom yang menunjukkan pelepasan percikan ke rotor saat berputar.

Hadiah Kedua dalam Kontes Make It Stick Tahunan ke-3

Hadiah Pertama dalam Lomba Pembelajaran Langsung