A léptetőmotor nem csak mindenféle eszközt meghajtó motor (nyomtató, szkenner stb.), hanem jó generátor is! Az ilyen generátor fő előnye, hogy nincs szüksége nagy fordulatszámra. Más szóval, a léptetőmotor még alacsony fordulatszámon is sok energiát termel. Ez azt jelenti, hogy egy hagyományos kerékpárgenerátornak kezdeti fordulatszámra van szüksége, mielőtt a lámpa erős fénnyel világítana. Ez a hátrány megszűnik léptetőmotor használatakor.
A léptetőmotornak viszont számos hátránya van. A fő a nagy mágneses ragasztás.
Különben is. Először is meg kell találnunk egy léptetőmotort. Itt működik a szabály: Minél nagyobb a motor, annál jobb.
Kezdjük a legnagyobbal. Nyomtatáshoz kitéptem a plotterből, akkora nyomtató. Kinézetre elég nagynak tűnik a motor.
Mielőtt bemutatnám a stabilizációs és tápegység áramkört, szeretném bemutatni a kerékpárhoz való rögzítés módját.
Itt van egy másik lehetőség kisebb motorral.
Úgy gondolom, hogy az építkezés során mindenki kiválasztja a számára legmegfelelőbb lehetőséget.
Nos, itt az ideje, hogy beszéljünk a zseblámpákról és az áramkörökről. Természetesen minden lámpa LED-es.
Az egyenirányító áramkör hagyományos: egy egyenirányító dióda blokk, egy pár nagy kapacitású kondenzátor és egy feszültségstabilizátor.
Általában 4 vezeték jön ki egy léptetőmotorból, ami két tekercsnek felel meg. Ezért az ábrán két egyenirányító egység található.
Ebben a cikkben leírom a kísérleti léptetőmotor-meghajtó előállításának teljes ciklusát. Ez nem a végleges verzió, egy villanymotor vezérlésére készült, és csak kutatómunkához szükséges, a végső léptetőmotor meghajtó áramkörét külön cikkben mutatjuk be.
A léptetőmotor-vezérlő elkészítéséhez meg kell érteni maguknak a léptetőgépeknek a működési elvét, és azt, hogy miben különböznek más típusú villanymotoroktól. És nagyon sokféle elektromos gép létezik: egyenáram, váltóáram. Az AC motorok szinkron és aszinkron. Nem írok le minden egyes villanymotor-típust, mivel ezek túlmutatnak e cikk keretein, csak azt mondom, hogy minden motortípusnak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Mi az a léptetőmotor és hogyan kell vezérelni?
A léptetőmotor több tekercses (általában négy) szinkron kefe nélküli villanymotor, amelyben az egyik állórész tekercsre áramot vezetnek, ami a forgórész blokkolását okozza. A motor tekercseinek szekvenciális aktiválása a forgórész diszkrét szögeltolódásait (lépéseit) okozza. A léptetőmotor sematikus diagramja képet ad a szerkezetéről.
És ez a kép az igazságtáblázatot és a shagik működésének diagramját mutatja teljes lépéses módban. A léptetőmotoroknak más üzemmódjai is vannak (féllépéses, mikrolépcsős stb.)
Hogyan lehet a rotort a másik irányba forgatni? Nagyon egyszerű, meg kell változtatni a jelek sorrendjét ABCD-ről DCBA-ra.
És hogyan lehet elfordítani a rotort egy meghatározott előre meghatározott szögben, például 30 fokkal? A léptetőmotorok minden modellje rendelkezik egy olyan paraméterrel, mint a lépések száma. A mátrixnyomtatókból kihúzott shagovikok 200-as és 52-es paraméterrel rendelkeznek, azaz. a teljes 360 fokos fordulat megtételéhez néhány motornak 200, a másiknak 52 lépést kell megtennie. Kiderült, hogy ahhoz, hogy a rotort 30 fokos szögben elfordítsa, át kell mennie:
-első esetben 30: (360: 200) = 16.666 ... (lépés) 17 lépésre kerekíthető;
-a második esetben 30: (360: 52) = 4,33 ... (lépések), 4 lépésre kerekíthet.
Amint látja, egy meglehetősen nagy hiba van, arra a következtetésre juthatunk, hogy minél több lépés van a motorban, annál kisebb a hiba. A hiba csökkenthető, ha féllépcsős vagy mikrolépcsős üzemmódot vagy mechanikusan - használjon reduktort ebben az esetben, a mozgás sebessége szenved.
Hogyan szabályozható a rotor fordulatszáma? Elegendő az ABCD bemenetekre adott impulzusok időtartamát módosítani, minél hosszabbak az impulzusok az időtengely mentén, annál kisebb a rotor fordulatszáma.
Úgy gondolom, hogy ez az információ elegendő lesz a léptetőmotorok működésének elméleti megértéséhez, minden más tudást kísérletezéssel lehet megszerezni.
És akkor térjünk át az áramkörre. Kitaláltuk, hogyan kell dolgozni egy léptetőmotorral, csak csatlakoztatni kell az Arduino-hoz, és megírni egy vezérlőprogramot. Sajnos lehetetlen közvetlenül csatlakoztatni a motor tekercsét a mikrokontrollerünk kimeneteihez egyetlen egyszerű ok miatt - a teljesítmény hiánya miatt. Bármely villanymotor kellően nagy áramot vezet át a tekercselésein, és a mikrokontrollerhez legfeljebb terhelés csatlakoztatható.40 mA (ArduinoMega 2560 paraméterek). Mi a teendő, ha például 10 A terhelést és akár 220 V feszültséget kell szabályozni? Ez a probléma megoldható, ha a mikrokontroller és a léptetőmotor közé erősáramú elektromos áramkört integrálnak, akkor legalább háromfázisú villanymotort lehet vezérelni, amely több tonnás nyílást nyit a rakétatengelybe :-). Esetünkben nem kell kinyitni a rakéta tengelyének fedelét, csak a léptetőmotort kell működőképessé tenni és ebben a léptetőmotor-meghajtó segít. Természetesen lehet vásárolni kész megoldásokat, nagyon sok van a piacon, de én elkészítem a saját drivert. Ehhez Mosfet bekapcsológombos térhatású tranzisztorokra van szükségem, mint mondtam, ezek a tranzisztorok ideálisak az Arduino bármilyen terheléshez való csatlakoztatására.
Az alábbi ábra a léptetőmotor-vezérlő elektromos sematikus diagramját mutatja.
Bekapcsológombként én használtamtranzisztorok IRF634B maximális forrás-leeresztő feszültség 250V, leeresztő áram 8,1A, ez több mint elég az én esetemben.Az áramkör többé-kevésbé rendezett, nyomtatott áramköri lapot rajzolunk. Berajzoltam a beépített Windows szerkesztő Paint-et, mondom nem a legjobb ötlet, legközelebb valami speciális és egyszerű PCB szerkesztőt fogok használni. Az alábbiakban a kész nyomtatott áramköri lap rajza látható.
Ezután ezt a képet tükörképben nyomtatjuk papírra lézernyomtató segítségével. A legjobb, ha maximalizálja a nyomat fényerejét, és fényes papírt kell használnia, nem közönséges irodai papírt, hanem a hagyományos fényes magazinokat. Fogunk egy lapot és rányomtatjuk a meglévő képet. Ezután a kapott képet egy korábban előkészített fóliával bevont üvegszálra kenjük, és vasalóval alaposan vasaljuk 20 percig. A vasalót a maximális hőmérsékletre kell melegíteni.
Hogyan készítsünk textolitot? Először is a nyomtatott áramköri lap képének méretére kell vágni (fémhez ollóval, fémhez fémfűrésszel), másodszor pedig finom csiszolópapírral csiszolni kell a széleket, hogy ne maradjanak sorja. Szükséges továbbá a fólia felületének csiszolása, az oxidok eltávolítása, a fólia egyenletes vöröses árnyalatot kap. Ezután a csiszolópapírral kezelt felületet oldószerbe mártott vattacsomóval kell letörölni (646-os oldószert használjon, kevésbé büdös).
Vasalós melegítés után a papírból a toner a fóliával bevont üvegszál felületére süllyed, az érintkezési pályák képe formájában. A művelet után a papírlapot le kell hűteni szobahőmérsékletre, és körülbelül 30 percre vízfürdőbe kell helyezni. Ezalatt a papír ernyedtté válik, és óvatosan kell letekernie az ujjbegyével a PCB felületéről. Még fekete nyomok is maradnak a felszínen érintkezési nyomok formájában. Ha nem sikerült átvinni a képet a papírról és hibái vannak, akkor oldószerrel mossuk le a festéket a PCB felületéről, és ismételjük meg az egészet. Elsőre jól csináltam.
A pályák jó minőségű képének elkészítése után szükséges a felesleges rezet maratása, ehhez maratási megoldásra van szükség, amit magunk készítünk el. Korábban a nyomtatott áramköri lapok maratásához réz-szulfátot és közönséges asztali sót használtam 0,5 liter forró víz arányában, egyenként 2 evőkanál réz-szulfát és konyhai sóval. Mindezt alaposan összekeverjük vízzel, és kész is az oldat. De ezúttal egy másik receptet próbáltam ki, nagyon olcsó és megfizethető.
A pácoldat elkészítésének javasolt módja:
100 ml gyógyszertárban feloldunk 3% hidrogén-peroxidot, 30 g citromsavat és 2 teáskanál nátrium-kloridot. Ennek az oldatnak elegendőnek kell lennie 100 cm2-es felület maratásához. A sót az oldat elkészítésekor nem lehet megspórolni. Mivel katalizátor szerepét tölti be, és gyakorlatilag nem fogyasztják el a maratási folyamatban.
Az oldat elkészítése után a nyomtatott áramköri lapot le kell engedni egy edénybe az oldattal, és figyelni kell a maratási folyamatot, itt a lényeg, hogy ne tedd túl. Az oldat megemészti a festékkel bevonatlan rézfelületet, amint ez megtörténik, a táblát ki kell venni és hideg vízzel le kell mosni, majd meg kell szárítani és vattacsomóval és oldószerrel eltávolítani a festéket a pályák felületéről. . Ha a táblán vannak lyukak a rádióalkatrészek vagy rögzítőelemek rögzítéséhez, ideje kifúrni őket. Ezt a műveletet azért hagytam ki, mert ez csak egy léptetőmotor-meghajtó, amelyet új technológiák elsajátítására terveztek számomra.
Kezdjük a pályák bádogozását. Ezt azért kell megtenni, hogy a forrasztás során könnyebben tudjon dolgozni. Régebben forrasztóval és gyantával bütykölgettem, de azt mondom, ez a "piszkos" módszer. A táblán sok füst és salak található a gyantából, amelyet oldószerrel le kell mosni. Más módszert alkalmaztam, a glicerinnel való ónozást. A glicerint a gyógyszertárakban árulják, és egy fillérbe kerül. A tábla felületét glicerinbe mártott vattakoronggal kell áttörölni, és forrasztópákával precíz mozdulatokkal forrasztani kell. A pályák felületét vékony forrasztóréteg borítja és tiszta marad, a felesleges glicerint vattapamaccsal eltávolíthatjuk, vagy a táblát szappannal és vízzel lemoshatjuk. Sajnos nincs fényképem az ónozás után kapott eredményről, de a kapott minőség lenyűgöző.
Ezután az összes rádió alkatrészt fel kell forrasztania az alaplapra, én csipesszel forrasztottam az SMD alkatrészeket. Folyasztószerként glicerint használtam. Nagyon ügyesen kiderült.
Az eredmény nyilvánvaló. Természetesen a gyártás után a tábla jobban nézett ki, a képen már számos kísérlet után látható (erre hozták létre).
Tehát a léptetőmotoros meghajtónk készen áll! Most pedig térjünk át a gyakorlati kísérletek szórakoztató részére. Összeforrasztjuk az összes vezetéket, csatlakoztatjuk a tápegységet és írunk egy vezérlőprogramot az Arduino-hoz.
Az Arduino fejlesztői környezet gazdag különféle könyvtárakban, a léptetőmotorral való munkavégzéshez egy speciális Stepper.h könyvtár biztosított, amit használni fogunk. Hogyan kell használni az Arduino fejlesztői környezetet és leírni a programozási nyelv szintaxisát, azt nem fogom megtenni, ezt az információt a http://www.arduino.cc/ weboldalon láthatja, ott van az összes könyvtár leírása is példákkal, beleértve a Stepper leírását.h.
Programlista:
/*
* Tesztprogram egy léptetőhöz
*/
#beleértve
#define STEPS 200
Léptetős léptető (STEPS, 31, 33, 35, 37);
érvénytelen beállítás ()
{
stepper.setSpeed (50);
}
üres hurok ()
{
stepper.step (200);
késés (1000);
}
Ez a vezérlőprogram egy teljes fordulatot tesz a léptetőmotor tengelyén, egy másodperces szünet után korlátlanul ismétlődik. Kísérletezhet a forgási sebességgel, a forgásiránysal és a kanyarszögekkel.
Biciklizés közben a nyaralók mellett láttam egy működő szélgenerátort:
A nagy pengék lassan, de biztosan forogtak, a szélkakas a szél irányába irányította a készüléket.
Hasonló kialakítást szerettem volna megvalósítani, bár nem képes elegendő áramot termelni a "komoly" fogyasztók ellátásához, de mégis működik, és például akkumulátorokat tölt vagy LED-eket táplál.
Léptetőmotorok
Egy kis házi készítésű szélturbina egyik leghatékonyabb lehetősége a használata léptetőmotor(ШД) (eng. léptető (léptető, léptető) motor) - egy ilyen motorban a tengely forgása kis lépésekből áll. A léptetőmotor tekercselése fázisban van. Ha áramot vezetnek az egyik fázisra, a tengely egy lépést elmozdul.
Ezek a motorok alacsony sebességés egy ilyen motorral rendelkező generátor sebességváltó nélkül csatlakoztatható szélturbinához, Stirling-motorhoz vagy más alacsony fordulatszámú áramforráshoz. Hagyományos (kollektoros) egyenáramú motort generátorként használva 10-15-ször nagyobb fordulatszámra lenne szükség ugyanazon eredmények eléréséhez.
A shagik jellemzője a meglehetősen magas indítónyomaték (még a generátorhoz csatlakoztatott elektromos terhelés nélkül is), amely eléri a 40 gramm erőt centiméterenként.
A léptetőmotoros generátor hatásfoka eléri a 40%-ot.
A léptetőmotor működésének ellenőrzéséhez például egy piros LED csatlakoztatható. A motor tengelyének elforgatásával megfigyelheti a LED izzását. A LED csatlakozás polaritása nem számít, mivel a motor váltakozó áramot termel.
Az ilyen elég erős motorok kincsesbánya az öt hüvelykes hajlékonylemez-meghajtók, valamint a régi nyomtatók és szkennerek.
Motor 1
Például van egy léptetőmotorom egy régi 5,25 hüvelykes meghajtóról, amely még mindig működött ZX Spectrum- kompatibilis számítógép "Byte".
Egy ilyen meghajtó két tekercset tartalmaz, amelyek végeiből és közepéből következtetéseket vonnak le - a teljes összeget eltávolítják a motorból hat vezetékek: 
első tekercselés (eng. tekercs 1) - kék (eng. kék) és sárga (eng. sárga);
második tekercs (eng. tekercs 2) - piros (eng. piros) és fehér (eng. fehér);
barna (rus. barna) vezetékek - vezetékek az egyes tekercsek felezőpontjaiból (eng. középső csapok).
szétszerelt léptetőmotor
A bal oldalon a motor forgórésze látható, amelyen a "csíkos" mágneses pólusok láthatók - észak és dél. Jobb oldalon található az állórész tekercselése, amely nyolc tekercsből áll.
A fél tekercsellenállás ~ 70 ohm.
Ezt a motort használtam a szélturbinám eredeti kialakításában.
Motor 2
Kisebb teljesítményű léptetőmotor a birtokomban T1319635 cégek Epoch Electronics Corp. szkennerből HP Scanjet 2400 Megvan öt következtetések (unipoláris motor): 
első tekercselés (eng. tekercs 1) - narancssárga (eng. narancssárga) és fekete (eng. fekete);
második tekercs (eng. tekercs 2) - barna (eng. barna) és sárga (eng. sárga);
piros (eng. piros) huzal - csapok, amelyek az egyes tekercsek felezőpontjától össze vannak kötve (eng. középső csapok).
A fél tekercs ellenállása 58 ohm, ami a motorházon van feltüntetve.
Motor 3
A szélturbina továbbfejlesztett változatában léptetőmotort használtam Robotron SPA 42 / 100-558 a Német Demokratikus Köztársaságban gyártották és 12 V feszültségre tervezték: 
Szélturbina
Két lehetőség van a szélgenerátor járókerék (turbina) tengelyének elhelyezésére - vízszintes és függőleges.
Az előny vízszintes(legnepszerubb) elhelyezkedés a szélirányban elhelyezkedő tengely a szélenergia hatékonyabb felhasználása, hátránya a tervezés bonyolultsága.
én választok függőleges elrendezés tengelyek - VAWT (függőleges tengelyű szélturbina), ami nagyban leegyszerűsíti a tervezést és nem igényel szélirányt ... Ez az opció inkább tetőre szerelhető, sokkal hatékonyabb a szélirány gyors és gyakori változása esetén.
A Savonius szélturbinának nevezett szélturbinát használtam. Savonius szélturbina). 1922-ben találták fel Sigurd Johannes Savonius) Finnországból. 
Sigurd Johannes Savonius
A Savonius szélturbina működése azon alapul, hogy az ellenállás (eng. húzza) a beeső légáramhoz - a henger (lapát) homorú felületének szele nagyobb, mint a konvexé.
Aerodinamikai légellenállási együtthatók ( angol légellenállási együtthatók) $ C_D $
kétdimenziós testek:
a henger homorú fele (1) - 2,30
a henger domború fele (2) - 1,20
lapos négyzet alakú lemez - 1,17
háromdimenziós testek:
homorú üreges félgömb (3) - 1,42
domború üreges félgömb (4) - 0,38
gömb - 0,5
Ezek az értékek a Reynolds-számokra vonatkoznak (eng. Reynolds számok) 10 $ ^ 4 - 10 ^ 6 $ tartományban. A Reynolds-szám egy test közegben való viselkedését jellemzi.
A test légárammal szembeni ellenállási ereje $ (F_D) = ((1 \ over 2) (C_D) S \ rho (v ^ 2)) $, ahol $ \ rho $ a levegő sűrűsége, $ v $ a levegő sűrűsége légáramlási sebesség, $ S $ - a test keresztmetszete.
Egy ilyen szélturbina ugyanabban az irányban forog, függetlenül a szél irányától: 
Hasonló működési elvet alkalmaznak a csésze szélmérőben (eng. kanalas szélsebességmérő)- szélsebesség mérésére szolgáló eszköz: 
Egy ilyen szélmérőt John Thomas Romney Robinson ír csillagász talált fel 1846-ban. John Thomas Romney Robinson):
Robinson úgy vélte, hogy a négycsészékes szélmérőjében a csészék a szélsebesség egyharmadával megegyező sebességgel mozognak. A valóságban ez az érték kettőtől valamivel több mint háromig terjed.
Jelenleg három csésze anemométert használnak a szélsebesség mérésére, amelyet John Patterson kanadai meteorológus fejlesztett ki. John Patterson) 1926-ban: 
A függőleges mikroturbinás egyenáramú kefés motorok generátorait a következő címen értékesítik: eBay körülbelül 5 dollárért: 
Egy ilyen turbina négy lapátot tartalmaz két merőleges tengely mentén, 100 mm járókerék átmérővel, 60 mm lapátmagassággal, 30 mm húrhosszúsággal és 11 mm szegmensmagassággal. A járókerék egy DC mikromotor tengelyére van felszerelve a jelöléssel JQ24-125H670... Egy ilyen motor névleges tápfeszültsége 3 ... 12 V.
Az ilyen generátor által termelt energia elegendő egy "fehér" LED világításához.
A Savonius szélturbina forgási sebessége nem haladhatja meg a szél sebességét , de ugyanakkor az ilyen konstrukcióra jellemző nagy nyomaték (eng. nyomaték).
A szélturbina hatásfoka úgy becsülhető meg, hogy összehasonlítjuk a szélturbina által termelt teljesítményt a turbinán átfújó szélben lévő teljesítménnyel:
$ P = (1 \ 2 felett) \ rho S (v ^ 3) $, ahol $ \ rho $ a levegő sűrűsége (kb. 1,225 kg / m3 tengerszinten), $ S $ a légsűrűség turbina (eng. lesepert terület), $ v $ a szélsebesség.
A szélturbinám
1.opció
Kezdetben a generátorom járókereke négy lapátot használt, hengerek szegmensei (felei) formájában. műanyag csövek:
Szegmensméretek -
szegmens hossza - 14 cm;
szegmens magassága - 2 cm;
a szakasz húrjának hossza 4 cm;
Az összeszerelt szerkezetet egy meglehetősen magas (6 m 70 cm) faárbocra szereltem fel egy rúdból, önmetsző csavarokkal fémvázra rögzítve: 
2. lehetőség
A generátor hátránya a lapátok pörgéséhez szükséges meglehetősen nagy szélsebesség volt. A felület növelése érdekében pengéket használtam műanyag palackok:
Szegmensméretek -
szegmens hossza - 18 cm;
szegmens magassága - 5 cm;
szegmens húrhossz - 7 cm;
a szakasz kezdete és a forgástengely középpontja közötti távolság 3 cm.
3. lehetőség
A pengetartók szilárdsága problémásnak bizonyult. Eleinte 1 mm-es perforált alumínium csíkokat használtam egy szovjet gyerektervezőtől. Több napos üzemelés után erős széllökések a deszkák töréséhez vezettek (1). A hiba után úgy döntöttem, hogy 1,8 mm vastag fóliával bevont PCB-ből (2) kivágom a pengetartókat: 
A NYÁK hajlítószilárdsága a lemezre merőlegesen 204 MPa, és összevethető az alumínium hajlítószilárdságával - 275 MPa. De az alumínium $ E $ (70 000 MPa) rugalmassági modulusa sokkal magasabb, mint a textolité (10 000 MPa), azaz. A texolit sokkal rugalmasabb, mint az alumínium. Ez véleményem szerint, figyelembe véve a textolit tartók nagyobb vastagságát, sokkal nagyobb megbízhatóságot biztosít a szélgenerátor lapátjainak rögzítésében.
A szélgenerátor egy árbocra van felszerelve: 
A szélturbina új változatának próbaüzeme erős széllökések mellett is megmutatta megbízhatóságát.
A Savonius turbina hátránya az alacsony hatásfok
- a szélenergiának csak kb. 15%-a alakul át tengelyforgási energiává (ez jóval kevesebb, mint amit a Daria szélturbina(eng. Darrieus szélturbina)), lifttel (eng. emel). Ezt a típusú szélturbinát Georges Darier francia repülőgép-tervező találta fel. (Georges Jean Marie Darrieus) - 1931. évi 1 835 018 számú amerikai szabadalom .
Georges Darier
A Darrieus turbina hátránya, hogy nagyon rossz az önindító képessége (a szélből nyomaték generálásához a turbinát már pörgetni kell).
Léptetőmotorral termelt villamos energia átalakítása
A léptetőmotor-vezetékek két híd-egyenirányítóhoz csatlakoztathatók, amelyek Schottky-diódákból vannak összeszerelve, hogy csökkentsék a diódák feszültségesését.
A népszerű Schottky-diódák használhatók 1N5817 20 V maximális fordított feszültséggel, 1N5819- 40 V és maximum 1 A előremenő átlagos egyenirányított áram. Az egyenirányítók kimeneteit sorba kötöttem a kimeneti feszültség növelése érdekében.
Két középponti egyenirányító is használható. Egy ilyen egyenirányítóhoz fele annyi dióda szükséges, ugyanakkor a kimeneti feszültség felére csökken.
Ezután a hullámos feszültséget kapacitív szűrővel simítják ki - egy 1000 μF-os kondenzátort 25 V-on. A megnövekedett generált feszültség elleni védelem érdekében a kondenzátorral párhuzamosan egy 25 V-os zener-diódát csatlakoztatnak. 
a szélturbinám diagramja
a szélgenerátorom elektronikus egysége
Szélturbina alkalmazása
A szélgenerátor által generált feszültség a szélsebesség nagyságától és állandóságától függ.
A fák vékony ágait lengető széllel a feszültség eléri a 2 ... 3 V-ot.
Ha a szél a fák vastag ágait lengeti, a feszültség eléri a 4 ... 5 V-ot (erős széllökések esetén - 7 V-ig).
CSATLAKOZÁS A JOULE THIEFHEZ
A szélgenerátor kondenzátorának simított feszültsége - alacsony feszültségre táplálható DC-DCátalakító 
Ellenállás értéke R kísérleti úton van kiválasztva (a tranzisztor típusától függően) - tanácsos 4,7 kΩ-os változó ellenállást használni, és fokozatosan csökkenteni az ellenállását, elérve az átalakító stabil működését.
Germánium alapú átalakítót állítottam össze pnp- GT308V tranzisztor ( VT) és egy MIT-4V impulzustranszformátor (tekercs L1- 2-3 következtetések, L2- 5-6. következtetés): 
IONISZTOROK (SZUPERKONDENZÁTOROK) TÖLTÉSE
Szuperkondenzátor (szuperkondenzátor) szuperkondenzátor) egy kondenzátor és egy kémiai áramforrás hibridje.
Szuperkondenzátor - nem poláris egy elemet, de az egyik kivezetést "nyíl" jelölheti - a gyári töltés utáni maradékfeszültség polaritásának jelzésére.
A kezdeti kutatáshoz szuperkondenzátort használtam 0,22 F kapacitással 5,5 V feszültséghez (átmérő 11,5 mm, magasság 3,5 mm):
Diódán keresztül kötöttem a kimenetre a D310 germánium diódán keresztül.
A szuperkondenzátor maximális töltési feszültségének korlátozásához használhat Zener-diódát vagy LED-láncot - én egy láncot használok. kettő piros LED-ek: 
Megakadályozza a már feltöltött szuperkondenzátor kisülését a korlátozó LED-eken keresztül HL1és HL2 Adtam hozzá még egy diódát... VD2.
Folytatjuk
Volt egy léptetőmotorom, és úgy döntöttem, hogy megpróbálom generátorként használni. A motor egy régi mátrix nyomtatóról lett leszerelve, rajta a következő feliratok vannak: EPM-142 EPM-4260 7410. A motor unipoláris, ami azt jelenti, hogy ennek a motornak 2 tekercs van, középről csappal, ellenállása kb. a tekercsek 2x6 ohmosak voltak.
A teszthez egy másik motor szükséges a léptető forgatásához. A motorok felépítése és felszerelése az alábbi ábrákon látható:
Elvesztettem a hengert a motorból, ezért rátettem a pasztát ...
Simán beindítjuk a motort, hogy a gumiszalag ne repüljön le. Azt kell mondanom, hogy nagy sebességnél még repül, így nem emelte a feszültséget 6 volt fölé.
Csatlakoztatunk egy voltmérőt és elkezdjük a tesztelést, először megmérjük a feszültséget.
A tápegység feszültségét körülbelül 6 voltra állítottuk, miközben a motor 0,2 Ampert fogyaszt, összehasonlításképpen a motor 0,09 A-t evett alapjáraton
Azt hiszem, nem kell magyarázni semmit, és minden világos az alábbi képen. A feszültség 16 volt volt, a forgó motor fordulatszáma nem nagy, szerintem ha erősebben pörgeted, akkor mind a 20 voltot ki tudod nyomni...
Diódahídon keresztül (és ne felejtsük el a kondenzátort, különben égetheti a LED-eket) egy szuperfényes LED-ekkel ellátott szalagot csatlakoztatunk, amelynek teljesítménye 0,5 watt.
A feszültséget valamivel 5 volt alá állítottuk, így a híd utáni léptetőmotor körülbelül 12 voltot ad ki.
Ragyog! Ugyanakkor a feszültség 12 voltról 8-ra esett, és a motor kicsit lassabban kezdett forogni. A rövidzárlati áram LED szalag nélkül 0,08 A volt - hadd emlékeztessem önöket, hogy a letekercselő motor NEM működött teljes teljesítménnyel, és ne feledkezzen meg a léptetőmotor második tekercséről, egyszerűen nem lehet párhuzamosítani őket, és én meg is tettem nem akarja összeszerelni az áramkört.
Szerintem léptetőmotorból lehet jó generátort csinálni, biciklire rögzíteni, vagy szélgenerátort készíteni az alapján.
A nyomtatóhoz való léptetőmotor (SM) alkalmas szélturbina generátoraként. Még alacsony fordulatszámon is körülbelül 3 watt teljesítményt termel. A feszültség 12 V fölé emelkedhet, ami lehetővé teszi egy kis akkumulátor töltését.
Használati alapelvek
Az orosz éghajlatra jellemző felszíni rétegekben kialakuló szélturbulencia irányának és intenzitásának folyamatos változásához vezet. A nagy szélgenerátorok, amelyek teljesítménye meghaladja az 1 kW-ot, inerciálisak lesznek. Ennek eredményeként nem lesz idejük teljesen kioldódni, ha a szél irányát változtatja. Ezt a forgássíkban fellépő tehetetlenségi nyomaték is nehezíti. Amikor az oldalszél egy futó szélturbinára hat, hatalmas terhelést tapasztal, ami gyors meghibásodásához vezethet.
Célszerű kis teljesítményű, kézzel készített, enyhe tehetetlenségű szélgenerátort használni. Segítségükkel alacsony fogyasztású mobiltelefon akkumulátorokat tölthet, vagy LED-ek segítségével világíthatja meg a nyaralót.
A jövőben jobb azokra a fogyasztókra összpontosítani, akiknek nincs szükségük a megtermelt energia átalakítására, például vízmelegítésre. Néhány tíz watt energia elég lehet a melegvíz hőmérsékletének fenntartásához vagy a fűtési rendszer további fűtéséhez, hogy télen ne fagyjon meg.
Elektromos rész
A nyomtatóhoz egy léptetőmotor (SM) telepíthető generátorral egy szélturbinába.
Még alacsony fordulatszámon is körülbelül 3 watt teljesítményt termel. A feszültség 12 V fölé emelkedhet, ami lehetővé teszi egy kis akkumulátor töltését. A többi generátor hatékonyan működik 1000 ford./percnél nagyobb fordulatszámon, de nem működnek, mivel a szélturbina 200-300 fordulat / perc sebességgel forog. Itt szükség van egy reduktorra, de ez további ellenállást hoz létre, és ráadásul magas költséggel jár.
Generátor üzemmódban a léptetőmotor váltakozó áramot állít elő, amely könnyen egyenárammá alakítható át egy pár diódahíd és kondenzátor segítségével. Az áramkör könnyen összeszerelhető saját kezűleg.
A hidak mögé stabilizátor felszerelése után állandó kimeneti feszültséget kapunk. A vizuális vezérléshez LED is csatlakoztatható. A feszültségveszteségek csökkentése érdekében Schottky-diódákat használnak az egyenirányításra.
A jövőben lehetőség nyílik egy erősebb léptetőmotorral szerelt szélturbina létrehozására. Egy ilyen szélturbina nagy indítónyomatékkal rendelkezik. A probléma kiküszöbölhető a terhelés leválasztásával indításkor és alacsony fordulatszámon.
Hogyan készítsünk szélgenerátort
A pengék kézzel készíthetők PVC csőből. A kívánt görbület akkor van kiválasztva, ha egy bizonyos átmérővel veszi. A pengedarabot ráhúzzák a csőre, majd vágókoronggal kivágják. A légcsavar fesztávja kb. 50 cm, a lapátok szélessége 10 cm. Ezt követően az SM tengely méretéhez igazodó karimás perselyt kell forgatni.
A motor tengelyére van felszerelve, és csavarokkal van rögzítve, a karimákhoz pedig műanyag pengék vannak rögzítve. A képen két penge látható, de négyet is készíthet, ha még két hasonlót 90°-os szögben csavaroz. A nagyobb merevség érdekében a csavarfejek alá közös lemezt kell felszerelni. Erősebben nyomja a pengéket a karimához.
A műanyag termékek nem tartanak sokáig. Az ilyen pengék nem ellenállnak a hosszan tartó, 20 m / s-nál nagyobb sebességű szélnek.
A generátort egy csődarabba helyezik, amelyhez csavarozzák.
A cső végéről szélkakas van rögzítve, ami egy áttört és könnyű szerkezet duralumíniumból. A szélgenerátor egy hegesztett függőleges tengelyen van megtámasztva, amely forgathatóan van behelyezve az árboccsőbe. A karima alá nyomócsapágyat vagy súrlódáscsökkentő polimer alátéteket lehet felszerelni.
A legtöbb szerkezetben a szélturbina egyenirányítót tartalmaz, amely a mozgó részhez van rögzítve. Ezt a tehetetlenségi nyomaték növekedése miatt nem célszerű megtenni. Alul elhelyezhető az elektromos tábla, és a generátor vezetékei levezethetők rá. Általában legfeljebb 6 vezeték jön ki egy léptetőmotorból, ami két tekercsnek felel meg. Csúszógyűrűkre van szükségük az elektromosság átviteléhez a mozgó részről. Elég nehéz rájuk ecsetet szerelni. Az áramfelvételi mechanizmus bonyolultabb lehet, mint maga a szélgenerátor. A szélmalmot is jobb lenne úgy elhelyezni, hogy a generátor tengelye függőlegesen álljon. Ez megakadályozza, hogy a vezetékek az árboc köré fonódjanak. Az ilyen szélgenerátorok bonyolultabbak, de a tehetetlenség csökken. A kúpfogaskerék pontosan itt lesz. Ebben az esetben növelheti a generátor tengelyének sebességét a szükséges fogaskerekek saját kezű felvételével.
A szélturbina 5-8 m magasságban történő rögzítése után megkezdődhet a tesztek elvégzése és az adatok gyűjtése a képességeiről, hogy a jövőben tökéletesebb szerkezetet alakítsanak ki.
Jelenleg a függőleges-axiális szélturbinák egyre népszerűbbek.
Egyes minták még a hurrikánokat is jól bírják. A kombinált kialakítások, amelyek bármilyen szélben működnek, jól beváltak.
Következtetés
A kis teljesítményű szélgenerátor az alacsony tehetetlenség miatt megbízhatóan működik. Könnyen otthon elkészíthető, és elsősorban kisméretű akkumulátorok töltésére szolgál. Hasznos lehet vidéki házban, vidéken, kiránduláson, ha gond van az árammal.
