Як живити / підключати щось, що постійно обертається БЕЗ зайвих батарей?


27

Тому я хочу зробити Ледачу Сьюзен, яка постійно обертається в одну сторону. Я також хочу мати ще деякі речі на вершині, такі як неонові знаки, рухомі речі тощо. Проблема полягає в тому, щоби я хотів, щоб це все бігало з одного джерела постійного струму. Проблема полягає в тому, що я не можу зрозуміти, як я його переношу, щоб речі не заплутувалися, оскільки вся справа постійно в русі.


27
Google для "ковзаючого кільця"
Євген Ш.

2
@HotLicks невеликий фотоелемент і дуже великий лазер? Це теж буде добре виглядати.
Кріс Х

3
Можливо, придбайте кілька зношених або дешевих електричних зубних щіток і замовте бездротові зарядні частини?
rackandboneman

2
Ви також можете ігнорувати електроніку на обертовій частині. Ви можете просвітити яскраве світло (можливо, лазером) через повітряний проміжок у волоконно-оптичному центрі лінивої сусани і створити "неонові" ефекти, якщо волокно трохи просочиться. Механічні «рухомі речі» можуть живитись за допомогою механічного обертання ледачого сусана із передачами. Не все має бути електронним.
Марк Лаката

2
Бачив один із таких ?
Борис Павук

Відповіді:


49

Ви шукаєте кільце для ковзання . Це пристрій, призначений робити саме те, що ви описуєте - передавати потужність та / або сигнали обертовому об'єкту. Як правило, вони працюють за допомогою обертового кругового контакту з одного боку та пружинного штифта, який натискає на нього з іншого.

Вони не надто надійні довгострокові або в суворих умовах, але повинні добре відповідати вашому проекту. Дорожчі, як правило, краще і тривають довше. Інша альтернатива - це індуктивна передача / передача електроенергії, але вперше це буде складніше, тому це не може бути ідеальним для хобі-проекту.


Вони використовуються на відеокамерах відеоспостереження і досить добре відстоюють довгострокові умови на відкритому повітрі, роки постійного руху і т. Д., І енергія та відео (аналог та IP) проходять через них. Я не можу поручитися за дешеві eBay, але хороші останні. Я б не завантажував їх занадто близько до їх максимального рейтингу, але ви можете отримати один, який має більше контактів, ніж вам потрібно, і подвоєння для надійності.
Джон У

Я працював над проектом, який має кольцеве ковзання, що передає ~ 30А на 12 В постійного струму, а також сигнали зв'язку до плати, яка обертається зі швидкістю 3000 об / хв. Надійність була не великою, але вона була прийнятною. Щось таке, що обертається лише повільно, я думаю, що у вас буде час життя 5 і більше років.
Jules

Ковзаючі кільця можуть бути надійними. Ви навіть можете отримати кільця для ковзання для Ethernet. Вони просто стають смішно дорогими. Навіть більше на високій швидкості.
Jeroen3

47

Альтернативою ковзаючим кільцям є поворотний трансформатор. Складається з двох чашеподібних сердечників, які стикаються один з одним, з обмотками всередині чашок. Якщо ви керуєте первинним на високій частоті (ми використовували 25 кГц), чашки можуть бути феритовими, і все це може бути досить компактним (ми зробили близько 100 Вт в одиниці, яка мала приблизно 1 "товщиною і приблизно 3" в діаметрі ).

поперечний переріз


14
Якщо хтось цікавиться питанням надійності та якості передачі даних, і все, що для цього є: ваша середня VHS обертається голова працювала саме так.
ПлазмаHH

Ще одне механічне питання, яке трохи ускладнює це: наскільки малим ви повинні зробити повітряний пробіг, щоб зробити це відносно ефективним?
Джейсон R

1
@JasonR: Чим менше, тим краще, звичайно. Ми не мали великої точності при складанні прототипу і отримували хороші результати з зазором близько 1 мм. Ось одна з причин, що ми використовували відносно плоску конструкцію сердечника - вона максимально збільшує площу поверхні фериту, що стикається із зазором.
Трейд Дейва

1
Ще однією можливістю є наявність рухомої котушки у фіксованому магнітному полі - інакше відомий як генератор.
supercat

1
@supercat: Не дуже ефективно в додатку "ледачий сусан", де очікується, що обертання буде повільним та / або переривчастим.
Трейд Дейва

8

Як щодо використання двох кілець кулькових підшипників і використовувати кожне кільце як контакт. Не потрібно додавати шпильки та контакти ...

Просто додам, взявши до уваги коментарі, що я думав про низьке напруга тут 5 В або 12 В тільки для світлодіодів або чогось іншого - я не збирався пропонувати рішення 110В або 230В змінного струму.


22
Стрільба на підшипниках повинна додати того зайвого хвилювання, якого не вистачає неонових знаків зверху! +1 для концепції.
Транзистор

28
Пропускання електрики через кулькові підшипники розбиває кульки, що призводить до передчасного виходу з ладу підшипників
Tinkerer

5
... або ранній початок стрільби. Вій!
Транзистор

2
На цій сторінці SKF (я вважаю, що вони повинні знати щось або дві про підшипники) перелічено декілька приємних прикладів, чому це було б ... цікава ідея: skf.com/cn/en/products/bearings-units- корпуси / роликові підшипники /…
Mels

3
З практичної точки зору, буде важко встановити декілька підшипників, вирівняних достатньо точно, щоб вони постійно переносили однакові навантаження (тобто однаковий контактний тиск на обидва набори кульок). Дуже ймовірно, що принаймні деякий час один або інший підшипник буде переносити більшу частину вантажу з дуже переривчастим контактом з іншого.
Трейд Дейв

3

Інший варіант, який ви, можливо, не розглядали, - це покласти всі ваші споживачі енергії, включаючи двигун та батареї чи інше джерело живлення, на ледачу Сьюзен. Тоді не потрібні електричні роз'єми для зовнішнього світу.


2
Це сталося і зі мною, це залежить від того, як довго система повинна працювати без нагляду. Використовуйте низьку потужність Bluetooth для зв'язку зі стаціонарним інерційним простором з мінімальними витратами енергії.
KalleMP

1
@KalleMP або якщо частота обертання є досить низькою простою ІЧ-передачею, якщо вищі всенаправлені ІЧ-перетворювачі.
Стів Барнс

2

Мені прийшло в голову, що якщо ти керуєш ледачою Сьюзен з розумною швидкістю, ти також опинишся в ситуації, коли ти можеш генерувати на ній енергію.

Якщо на центральному шпинделі або навколо країв ви могли встановити нерухомі магніти, ви могли використовувати належним чином розміщені котушки для отримання енергії на платформі, що рухається.

Якщо ви шукали по-справжньому низькі технології, ви могли навіть використати старе динамо на велосипедах на обертовій платформі, що працює проти якогось стаціонарного оточення.


1

Ігрові машини отримують свою силу від тасьми, що працює на провідних доріжках. Можливо, ви зможете склеїти сплющений коаксіальний кабельний щит (тасьму) двома концентричними колами на вашій базовій дошці, а потім скористатись «щітками» для підйому напруги.
Або скористайтеся одним колом і щіткою та підберіть іншу сторону напруги через центральний шарнір.
Або використовуйте центральний шарнір як один контакт, проведіть тасьму навколо зовнішньої сторони тарілки і використовуйте горизонтальну кисть.
Або подумайте про старі добрі машини Dodgem, де підлога був одним контактом, а стеля з дротяної сітки - іншим. Покрийте всю основну дошку важкою домашньою алюмінієвою фольгою (залиште отвір у центрі). Прикладіть кисть до будь-якого місця на тарілці як один контакт і використовуйте центральний шарнір як інший контакт.


1

Я заглянув у цей нещодавно побудований зоотроп із РК-екранами та мікроконтролером на вершині. Я в кінцевому підсумку виготовив зубчасте кільце для ковзання "Зроби сам" з мідного листа та декількох вуглецевих щіток, призначених для двигунів свердла. Це вийшло напрочуд добре (все-таки добре після 100 000 обертів).

Перш ніж я пішов по цій дорозі, я дослідив бездротову передачу електроенергії, і це виглядало дуже сподівано, використовуючи дешеву пару модулів tx / rx на зразок цього: модулі бездротового живлення

Пропуск валу приводу через передавач і прикріплення приймача до нижньої сторони лінивої Сьюзен спрацював досить добре, якщо ви можете тримати їх близько один до одного. Це не забезпечило достатньо струму для мого застосування (мені потрібно було близько підсилювача і вони дають близько 500 мА комфортно).

Для моєї програми мені також потрібно було передавати дуже низькі однонаправлені дані від основи до верху, а не додавати до мого аналіза ковзаючого кільця, я використовував ІЧ-світлодіоди та приймачі, які працювали дуже добре.


Те, що у вас, виглядає досить добре. Можна збільшити муфту, збільшивши діаметр котушок.
richard1941

Наведений вище коментар передбачає, що ви, звичайно, не маєте металевої поверхні столу внизу.
richard1941

0

Нікола Тесла сказав, що у вас може бути зубчате феромагнітне колесо на роторі та статорі, кожен з обмотками. Комбінований трансформатор і синхронний двигун годинника. Це дозволить уникнути судових витрат, пов'язаних з рідкою ртуттю, отруєнням озоном або електричним струмом.


1
(1) Ця відповідь є досить невиразною та навряд чи корисною для ОП. (2) Чи можете ви дати посилання на те, що сказав Тесла? На скільки обертів, на вашу думку, лінивому сусану потрібно було б генерувати достатню потужність, щоб засвітити неонові знаки ОП? (3) У вашому реченні " Комбінований трансформатор та синхронний двигун годинника " відсутнє дієслово та предмет. Що ви мали намір спілкуватися? (4) Що таке комбінований трансформатор? (5) Як міг би допомогти мотор синхронного годинника?
Транзистор

Моє посилання на Tesla було лише нагадуванням про те, що він є родоначальником більшості наших змінних технологій, генераторів та трансформаторів. Швидкість обертання ротора обернено пропорційна кількості зубів, які залучають флюс. А тепер уявіть собі невелику обмотку навколо кожного зуба ротора .... яка мала б індуковану напругу через зміну потоку. Звичайно, якщо робити бюджет енергії, результат цього буде еквівалентний збільшенню перетягування та більшому фазовому відставанню вхідного струму. Сподіваюся, цей коментар допомагає. Мені доведеться копати текст своїх електричних машин, якщо вам потрібна довідка.
richard1941

Тому для цього додатка доведеться обертатися занадто швидко, але може працювати для інших, хто знайде цю тему через google.
CM

0

Поворотний трансформатор Твід - це, мабуть, найкраще рішення, коли можна обмотати котушку навколо осі та мати феромагнітну серцевину для вісі. Але у вас може бути набір декількох менших котушок по краю з подібними котушками, що з'єднуються з ними на обертовій платформі. Потужність у кожного буде переривчастою, але якби вони були належним чином розподілені, ви могли б задовольнити ваші потреби. Очікуйте неприємних коливань 60 Гц, коли котушки пропускають один одного ... якщо тільки ви не керуєте ними на частоті 100 кГц і не використовуєте легкі феритові сердечники ... Якщо ви хочете перейти на високу частоту, ви можете зробити якесь ємнісне з'єднання, як пропонується того великого шотландського поета, RFBurns.


-1

Використовуйте два кільця, як і при кульових підшипниках, але усуньте всі зноси та дуги з кільцями рідкої ртуті чи іншої струмопровідної рідини. Не пийте його! Звичайно, повітря - це струмопровідна рідина при високій напрузі, і дисплей заслужив би повагу ваших гостей і відштовхує гризти марципан і абатарго на обертовій платформі.


2
Такі рідкі ртутні ванни використовувались для маяків, що обертаються.
Сонячний Майк
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.