Излучает ли игрушечный двигатель постоянного тока переменный ток, когда вы его вращаете?

Я только что посмотрел видео на Facebook, сделанное кем-то, кто построил проект для запуска светодиода с помощью 9-вольтового двигателя постоянного тока, взятого из игрушки с батарейным питанием. Они просто подключили светодиод к двигателю, а затем использовали систему шкивов для вращения двигателя.

Вот ссылка на видео: Создание генератора из двигателя постоянного тока .

Разве типичный двигатель постоянного тока, подобный тем, которые используются в игрушках, не действует как генератор переменного тока, если его вращать? Когда вы перемещаете магнит мимо катушки с проводом, вы получаете импульс переменного тока из катушки. Я был бы удивлен, если бы дешевый игрушечный двигатель постоянного тока содержал выпрямительный диод, поскольку он предназначен для двигателя постоянного тока , а не для генератора постоянного тока.

Поэтому я ожидаю, что типичный двигатель постоянного тока будет работать как генератор переменного тока.

Кроме того, 9-вольтовый двигатель постоянного тока, вращающийся с довольно высокой скоростью, вероятно, будет излучать около 9 вольт переменного тока с достаточным количеством тока позади него, поэтому я думаю, что вы рискуете превысить обратное напряжение пробоя на маленьком светодиоде и сжечь его. .

Я думаю, что для проекта в рассматриваемом видео потребуется выпрямительный диод (в идеале двухполупериодный выпрямитель) и токоограничивающий резистор, иначе есть риск перегореть светодиоду.

Для небольшого двигателя сопротивление обмотки, вероятно, достаточно, чтобы сделать ненужным дополнительный токоограничивающий резистор. Как уже говорили другие, коммутатор - это выпрямитель.
Это одно и то же в любом направлении. Вы подаете его постоянным током, и вал вращается. Так что поменяйте местами причину и следствие, и вы должны знать, что если вы повернете вал, вы получите постоянный ток.
Зависит от того, что вы подразумеваете под «DC» и «AC». Если вы вращаете двигатель в одном направлении, ток будет течь только в одном направлении, поэтому в этом смысле это «постоянный ток». Но это не будет постоянный ток: это будет периодическая форма волны, которую, если вы хотите правильно понять, вы должны проанализировать с помощью методов анализа цепи переменного тока.
Да, двигатели постоянного тока старого образца содержали коммутатор и при включении генерировали бы что-то близкое к постоянному току. На самом деле, вы можете взять игрушку с двигателем постоянного тока, приводящим в движение колеса, и той же батареей, питающей свет, и заставить игрушку двигаться быстрее, чем она хочет. Свет будет сиять ярче, указывая на то, что двигатель вырабатывает больше «сока», чем батарея.

Ответы (2)

Я был бы удивлен, если бы дешевый игрушечный двигатель постоянного тока содержал выпрямительный диод, поскольку он предназначен для двигателя постоянного тока, а не для генератора постоянного тока.

В дешевом двигателе постоянного тока типа со статором с постоянными магнитами используются щетки и коммутатор ротора, чтобы постоянно реверсировать ток в катушку ротора, поэтому эффект подобен подаче переменного тока в катушку:

введите описание изображения здесь

Если бы вы этого не сделали, ротор прокрутился бы, может быть, до половины полного оборота и остановился. Тогда он будет потреблять слишком много тока и, возможно, сгорит.

При работе в качестве генератора коммутатор действительно работает как выпрямитель для создания постоянного тока на выходе:

введите описание изображения здесь

Возможно, вы думаете, что в дешевом двигателе используются контактные кольца. Этот тип двигателя требует переменного тока и будет производить переменный ток: -

введите описание изображения здесь

Существует еще один «вид», называемый «бесщеточный двигатель постоянного тока», который в значительной степени представляет собой двигатель переменного тока с некоторой электроникой для преобразования постоянного тока в подходящий многофазный переменный ток. Конечно, эта электроника работает только в одном направлении, поэтому весь комбо вообще нельзя использовать в качестве генератора. Если только не разобрать его на обычный двигатель переменного тока.
Верно, но маловероятно, что «дешевый игрушечный двигатель постоянного тока» будет бесщеточного типа.
@gbarry Я думаю, что коллекторные двигатели используются в основном из-за их прекрасных характеристик нагрузки, скорости и крутящего момента. Я уверен, что электроника в маломощных «бесколлекторах» на самом деле дешевле коммутатора и его сборки.
Эй, ребята, простой коммутатор в этих вещах просто меняет местами +/- каждые 180 градусов или? Ваше здоровье
@JoeBlow фактически да.
@Agent_L: «Конечно, эта электроника работает только в одном направлении» - пожалуйста, замените «конечно»: бесщеточные двигатели постоянного тока МОГУТ быть генераторами, если инвертор спроектирован так, чтобы он был реверсивным по току (см. «квадранты» для силовых преобразователей) .
@JoeBlow Часто в простых двигателях используется самое дешевое решение, состоящее из 2 магнитов и 2 катушек. Можно использовать несколько фаз, чтобы коммутатор чаще менял соединения. Цель состоит в том, чтобы всегда соблюдать правильную полярность.
@MisterMystère Если производитель возьмет на себя дополнительные расходы на то, чтобы сделать электронику обратимой, она будет рекламироваться как «мотор-генератор», а не просто как «мотор». Вопрос и ответ касаются «моторов», поэтому я остаюсь при своем «конечно». Инверторы по своей природе необратимы, так что это наиболее разумное предположение.
А даташиты/описания продуктов всегда идеальны, только с технически правильными терминами. «4-х квадрантные контроллеры двигателей» существуют независимо от того, правильно это семантически или нет. Это не имеет большого значения, я просто говорю, что утверждения всегда должны содержать все предположения.
@JoeBlow не просто эффективно, это именно то, что он делает.

Двигатель постоянного тока будет генерировать напряжение постоянного тока, если вы его вращаете.

То есть, в основном напряжение постоянного тока. В нем будут пропуски и скачки из-за щеток и зазоров в коллекторе.

Между прочим, коммутатор - это то, что создает выходной постоянный ток.

Когда вы подаете постоянный ток на двигатель, он перемещает и вращает коллектор. Коммутатор изменяет, какие катушки подключены к постоянному току. Это поддерживает двигатель в движении.

Когда вы вращаете двигатель с внешней силой, коллектор также вращается. Изменения в подключении, необходимые для того, чтобы двигатель работал на постоянном токе, также являются теми же изменениями, которые необходимы, чтобы сделать постоянный ток из ожидаемого переменного тока.

Напряжение, которое выдает двигатель, имеет очень мало общего с напряжением, на которое он рассчитан. Без нагрузки напряжение может быть очень высоким. Если к нему приложить какую-либо нагрузку, напряжение резко упадет.

Маленькие двигатели постоянного тока на самом деле не генерируют много энергии, когда вы их вращаете.

Светодиод будет работать от сети переменного тока. В конце концов, светодиод — это диод (светоизлучающий диод), и поэтому он будет выпрямляться по мере необходимости.

Токоограничивающий резистор, вероятно, не нужен для большинства небольших игрушечных двигателей, используемых в качестве генераторов.

Я всегда считал, что проблема заключается в том, чтобы получить достаточно тока от вещей, а не иметь слишком много.

У моего сына есть небольшой паровой двигатель, и мы построили для него генераторы из различных моторов для питания светодиодов. Нам никогда не удавалось убить светодиод ни одним из них.

Насколько высокое обратное напряжение может выдержать типичный маломощный светодиод?
Это зависит от светодиода. Я нахожу различные номиналы от 5 до 6 В минимум с типичными значениями, которые могут достигать 15 В.
Итак, если светодиод рассчитан на прямое напряжение 2,2 В, то он может выдерживать обратное напряжение почти в два раза больше?
Вероятно. Проверьте техническое описание. Если он не говорит (или у вас нет таблицы данных, потому что вы где-то купили кучу излишков), тогда подключите один назад и посмотрите.
Я хотел бы увидеть график осциллографа выходного сигнала двигателя постоянного тока, работающего в качестве генератора. Бьюсь об заклад, это действительно остро, так как коммутаторы замыкают и размыкают соединения и индуктивность катушки (катушек).
Да, это так. Я не делал никаких фотографий, когда делал это несколько лет назад, и я не могу найти картинку в Интернете.
Справится ли конденсатор с подходящим номиналом с фильтрацией выходного сигнала?
Следует отметить, что, хотя выходной сигнал будет остроконечным, работа коммутаторов никогда не должна допускать изменения полярности (если только вал не меняет направление). Конденсатор на генераторе и резистор на светодиоде эффективно сглаживают выходной сигнал. Я бы также подумал о включении диода перед крышкой (при условии однополярного электролита) на случай, если кто-то повернет двигатель в неправильном направлении. Диод Шоттки можно использовать для минимизации падения напряжения.
Излучает ли игрушечный двигатель постоянного тока переменный ток, когда вы его вращаете?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v