Цахилгаан соронзон дүүжин: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

1980 -аад оны сүүлээр би цагийг бүхэлд нь модоор хийе гэж шийдсэн. Тухайн үед интернет байхгүй байсан тул судалгаа хийх нь өнөөгийнхөөс хамаагүй хэцүү байсан … гэхдээ би маш бүдүүн дугуй, дүүжин зугтсан хэсгийг нийлүүлж чадсан. Ажиллах хугацаа хязгаарлагдмал байсан бөгөөд энэ нь нэлээд бүдүүлэг байсан боловч жин шалан дээр хүрэхээс өмнө хэдэн минут дарна. Миний нөөц бололцоо хязгаарлагдмал байсан … багаж хэрэгсэл, мөнгө, мод боловсруулах ур чадвар … энэ нь төсөл дээр ажиллах нь урам хугарсан. Тиймээс, цаг хугацааны хувьд модон цагны мөрөөдлийг орхижээ. 30 гаруй жил хурдан урагшлах. Би одоо тэтгэвэртээ гарсан, надад маш олон гайхалтай багаж хэрэгсэл байгаа бөгөөд миний мод боловсруулах ур чадвар эрс сайжирсан. Би бас компьютер, гайхалтай компьютерийн дизайн (CAD) програм хангамж, интернетэд нэвтрэх боломжтой. Тиймээс цагны төсөл дахин эхлэв. Дизайн хийх явцдаа энэ үйл явцын талаар бичихээр шийдлээ. Зүгээр л хийх хөгжилтэй зүйл шиг санагдаж байна.

Эхэндээ би таталцлын хүчээр ажилладаг, дүүжингээр зохицуулагддаг цаг бүтээхийг хүсч байсан. Саяхан би интернэтээр санамсаргүй байдлаар ухаж байхдаа Кауай арал дээр модон цаг болон бусад төрлийн "кинетик урлаг" зохион бүтээдэг нэг залуутай таарлаа. Түүнийг Клейтон Бойер гэдэг. Энэ бол ноён Бойерын цагны загварыг нээсэн нь надад өөрийн цагны төслийг үргэлжлүүлэх урам зориг өгсөн юм. Түүний сонирхлыг татсан түүний нэг загварыг "Токан" гэж нэрлэжээ. Цаг дээр явган зугтах нь ижил нэртэй шувууны нэхэмжлэхтэй төстэй байв. Энэ бол хөгжилтэй цаг байсан бөгөөд дизайн нь маш хачирхалтай байсан боловч эцсийн эцэст миний анхаарлыг татсан зүйл бол түүнийг хэрхэн жолоодсон явдал байв. Жин, булаг шанд байсангүй. Савлуур нь ямар ч энерги алдалгүй нааш цааш эргэлдэж байх шиг байв. Үүний нууц нь цагны ёроолд нуугдсан цахилгаан соронзон хөтчийн систем бөгөөд дүүжингийн төгсгөлд соронз байв. Цахилгааны инженер байсан болохоор энэ үнэхээр дажгүй юм байна гэж бодоод энэ бүхэн хэрхэн ажилласныг олж мэдээд ноён Бойерын Toucan -ийн өөрийн хувилбарыг бүтээхээр шийдлээ. Итгэлтэй байхын тулд … Би цагийн төлөвлөгөөг 35 доллараар худалдаж авах боломжтой байсан, гэхдээ энд хөгжилтэй нь хаана байна вэ?

Интернетийг бага зэрэг судалж үзээд энэ үзэл баримтлал нь 1960 -аад оны эхээр Кундо жилийн ойн цагтай холбоотой болохыг олж мэдэв. Тэд хуурай эсийн батерейгаар тэжээгддэг байсан бөгөөд та батерейгаа солихоос өмнө нэг жил орчим ажиллах боломжтой байсан (нэр нь миний бодлоор). Жолоодлогын хэлхээний энгийн байдал миний сонирхлыг татсан. Хоёр ороомог (нэг шарх нь нөгөөгийнхөө дээр), германий транзистор, зай байсан. Тэгээд л болоо! Би ажилладаг энгийн зүйлд дуртай бөгөөд энэ нь тийм ч хялбар биш юм. Ороомогуудын нэг нь транзисторын үндсэн оролттой холбогдсон бөгөөд нөгөө ороомог нь батерейтай хамт транзисторын гаралтын талд байрладаг. Тааврын нөгөө хэсэг нь дүүжингийн үзүүрт суурилуулсан соронз байв. Дүүжин ороомогоор эргэлдэх үед соронз нь ороомог дотор гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд транзисторын суурийг хөдөлгөнө. Энэ нь транзисторыг асаахад хүргэж, гаралтын хэлхээнд гүйдэл нь зайнаас ороомогоор дамждаг. Транзисторын эффект нь оролтын ороомог дотор транзистор ханах хүртэл илүү их гүйдэл үүсгэдэг. Одоогийн хамгийн их гүйдэл нь транзисторын гаралтын талд урсаж байгаа бөгөөд энэ хэлхээний ороомог нь батерейгаар бүрэн тэжээгддэг тул дүүжин дэх соронзтой ижил туйлтай цахилгаан соронзыг бий болгодог. Цаг нь цахилгаан соронзон үүсгэсэн соронзон орон нь дүүжин доторх соронзыг эргүүлж, бага зэрэг өшиглөдөг. Дүүжин нь ороомгийн хажуугаар өнгөрөхөд гүйдэл нь транзисторын сууринд урсахаа больж, унтардаг. Энэ процессыг дүүжин ороомог эргэх бүрт давтана … системийн доторх алдагдлыг даван туулахад шаардлагатай нэмэлт энергийг өгч, бүх зүйлийг хөдөлгөөнд байлгана. Цэвэрхэн үү? Үүний гол давуу тал нь маш бага эрчим хүч зарцуулдаг бөгөөд батерей нь удаан хугацаанд үргэлжлэх болно. Булаг, жингээр жолоодлоготой модон цагийг дахин боохоос өмнө ганцхан хоног л ажиллана. Тэд өөрсдийн гэсэн сэтгэл татам байдаг ч цагийг өдөр бүр эргүүлэх нь надад зовлон мэт санагддаг. Би хэзээ нэгэн цагт эдгээрийн нэгийг барьж магадгүй (би Арнфилд зугтах дуртай), гэхдээ одоогоор энэ нь таталцлын оронд электроник байх болно.

Энэхүү аяллын эхний алхам бол цахилгаан соронзон импульсийн дүүжин хэрхэн бүтээхийг олж мэдэх явдал юм, учир нь энэ нь зөвхөн цагийг зохицуулаад зогсохгүй түүнийг хөдөлгөх хөдөлгүүр болно. Эцэст нь дүүжин дээрх энэ хичээлээс гадна би ерөнхийдөө цагны дизайн, арааны загвар, карказын бүтцийг хамарсан хэд хэдэн хичээлийг нийтлэх болно. Тиймээс оосорлоорой … бид дүүжингийн дизайны процессыг үргэлжлүүлж байна …

Хангамж

Цахилгаан соронзон импульсийн дүүжингийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь ороомгийн хэлхээ юм. Би феррит цөм болгон 10d нийтлэг хадаас (таны тоног төхөөрөмжийн дундаж дэлгүүрт байдаг) ашигладаг байсан. Ороомог утас нь 35 AWG соронзон утас юм. Энэ бол дамжуулагчгүй нимгэн материалаар бүрсэн маш нарийн утас юм. 2N4401 NPN хоёр туйлт уулзвар транзисторыг хэлхээгээр дамжих урсгалыг хянахад ашигладаг. Каптон соронзон хальс нь хадаас болон дууссан цөмийг хамардаг боловч та бараг ямар ч соронзон хальс ашиглаж болно. Ороомогны эцсийн таг нь 1/16 инчийн нийлэг хуудас, транзистор ба ороомгийн утсыг байрлуулах цилиндр хэлбэртэй царс мод юм. Үлдсэн прототипийг угсрахдаа янз бүрийн бит, хаягдал модны хэсгүүдийг хэд хэдэн диаметртэй алчуураар хийсэн. Би алчуураар ажиллах дуртай … энэ нь миний бага насны дуртай тоглоомуудын нэгийг санагдуулдаг … Tinker Тоглоом! Тэд прототипийг хөгжүүлэхэд маш сайн зээлдэг гэж би бодож байна. Цахилгаан хангамж нь AC 110 -аас 9 вольтын тогтмол гүйдэл болгон хувиргадаг хананы модуль юм. Эцэст нь цаг нь батерейгаар цэнэглэгдэх болно, гэхдээ одоогоор залгах модуль нь маш тохиромжтой бөгөөд нийцтэй байна. Өөр нэг гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь дүүжингийн төгсгөлд бэхлэгдсэн неодимиум соронз юм. Миний ашиглаж байсан соронз 1/2 инч диаметртэй, дөрөвний нэг инч зузаантай.

Алхам 1: Ороомог үндсэн угсралт

Би ороомгийн талаар судалгаа хийж байхдаа цаг засварын форум дээр гүйж очсон бөгөөд нэг утас нь ороомгийн дизайны талаар нарийвчлан ярилцаж байв. Тэдэнд ороомгийн суурь дотор транзистор болон холбогдох утсыг хэрхэн нуух тухай санаа өгсөн гайхалтай зургууд байсан. Өөр нэг гол зүйл бол тэд 4000 эргэлт агуулсан ороомгийн талаар дурдсан явдал юм. Хөөх, энэ нь маш их сонсогдож байсан бөгөөд ороомог боох нь хэр оновчтой болох талаар санаа зовоосон юм.

Би дууссан ороомог хэр том болохыг хүсч байгаагаа бодож, нэг инч диаметр, нэг инч, дөрөвний нэг урт дээр суулгасан. Би 1/16 инчийн нийлэг хуудаснаас 1 инчийн диаметртэй тойрог хайчилж, 1 инчийн диаметртэй дискийг 1/2 инчийн зузаантай царс модны сууринд хийв. Би царс дискний дөрөвний нэг инчийн сувгийг тээрэмдэж, транзисторыг байрлуулахын тулд 3/16 инчийн диаметртэй цооног өрөмдсөн. Би мөн утсыг суурийн суваг руу чиглүүлэхийн тулд жижиг нүх өрөмдсөн. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг зургуудаас үзнэ үү. Эхэндээ би утаснуудыг сууринд оруулах ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд доод нийлэг хэсгээс нэг хэсгийг хайчилж авав. Эргээд харахад би суурийн цооногтой таарах жижиг нүх өрөмдөх ёстой байсан. Гэхдээ тийм ч том асуудал байхгүй. Нийлэг хэсгүүд болон царс модны хэсгүүдийг хадаасны дээгүүр сайн бэхлэхийн тулд нүх гаргажээ. Угсрах ажил дараах байдалтай байв. Зурагт үзүүлсэн шиг 1-1/4 инчийн туузыг хадаасаар боож, дараа нь ховилтой нийлэг диск нэмнэ. Би царс дискэнд эпокси түрхээд дараа нь хадаас руу шургуулж нийлэг дискэнд наасан байна.

Ороомог боох процесс руу шилжихээсээ өмнө би хэдэн ширхэг бохир утас тооцоолох, хоёр ороомгийн цахилгаан эсэргүүцэл хэр зэрэг том болохыг олж мэдэхийн тулд хурдан бөгөөд бохир тооцоо хийв. Би бүх утсыг үндсэн угсралт дээрээ тааруулж чадах юм шиг санагдсан тул би баяртай байсан.

Алхам 2: Ороомог ороомгийн төхөөрөмж

Төмөр утсыг гараар боож боох нь маш том өвдөлт байх болно гэж би шийдэв. Тинкер Тоглоомын технологиор өдөөгдөж, алчуур, фанер, БСХС -ийн хэлтэрхийнүүдээс утсыг хайчилж авлаа. Ороомогны цөмийн царс дискэн дээр сайтар наалдуулахын тулд халуун цавуу түрхэх хэрэгтэй болсон. Үгүй бол угсралтын ажилд бага зэрэг хэт их үрэлт гарч, би бүлүүрээ эргүүлэхэд гол хөдлөхгүй байв. Тиймээс бага зэрэг зүлгүүрээр үрэлт, халуун цавууны дабыг багасгахын тулд төхөөрөмж ажиллах боломжтой болсон.

Алхам 3: Ороомог ороомог

Утас нь соронзон утас гэж нэрлэгддэг тусгай төрлийн утас юм. Энэ бол нимгэн тусгаарлагч материалаар бүрсэн маш нарийн утас юм. Би 35 AWG ашигласан. Энэ нь маш түгээмэл бөгөөд бусад бүх зүйлийн нэгэн адил үүнийг Амазоноос авах боломжтой. Би эхний зураг дээр харж байгаа дамараа лабораторийн цэвэрлэгээ хийсний дараа ажлынхаа хогноос аварсан. Хэдэн настай болохыг нь мэдэхгүй ч олон арван жилийн өмнө худалдаж авсан бололтой. LOL.

Бид үндсэн угсралтын хадаас дээр хоёр ороомог нэг нэгээр нь боож өгнө. Хоёр ороомогыг угсрах хэсэгт нэг чиглэлд ороосон байх нь чухал юм, эс тэгвэл энэ нь ажиллахгүй болно. Ороомог бүр хадаасыг тойрсон 4000 орчим боодолтой байх болно. Хэрэв та ороомог бүрийг яг 4000 удаа эргүүлээд дуусгахгүй бол энэ нь тийм ч том зүйл биш юм, тиймээс та энэ нарийн ширийн зүйлийг хөлөрөх шаардлагагүй, гэхдээ надад хөтлөх тэмдэглэлийн дэвтэр байсан. Боолт боох процессыг дуусгахад хэдэн цаг зарцуулсан боловч би зүгээр л хөлбөмбөгийн тоглоомыг асаахад уйдсангүй. Би дамжуулалт бүрт хадаасыг 50 орчим удаа эргүүлж чаддаг байсан тул хэдэн боодол авахын тулд хос дамжуулалт хийж, тэмдэглэлийн дэвтэр дээрээ тэмдэглээд 4000 боодол хүрэх хүртэл үргэлжлүүлэв.

Боолт хийх үйл явц энд байна: Дотор ороомогыг царс модны үндсэн хэсэгт 2 эсвэл 3 инч утсаар ороож эхэл. Энэ утасны төгсгөлийг "1" гэж тэмдэглээрэй. 4000 боолт хийж дуусгаад цөмийн царс модны төгсгөлд буцаж ирээрэй. Утасыг хайчилж, ойролцоогоор 2-3 инч урттай үлдээгээрэй. Энэ төгсгөлийг "2" гэж тэмдэглээрэй. Гаднах ороомогыг ижил аргаар эхлүүлж, царс модны сууринд 2 эсвэл 3 инч утсыг холбоно. Энэ төгсгөлийг "3" гэж тэмдэглээрэй. Дахиад 4000 эргэлт хийж, утсыг хайчилж, үзүүрийг сууринд нь урьдын адил шургуулна. Энэ төгсгөлийг "4" гэж тэмдэглээрэй. 4 ба 5 -р зураг нь боох үйл явцын эцсийн үр дүнг харуулж байна. Дахин… Дотор болон гадна ороомогоо нэг чиглэлд боож байгаа эсэхийг шалгаарай !!!

Алхам 4: Хэлхээ дуусгах

Схемээс харахад схем нь маш энгийн бөгөөд энэ төхөөрөмжийг гайхалтай гайхалтай болгодог. Би үүний оронд процессор ашигладаг ижил төстэй төслүүдийг харсан … энэ нь миний хувьд чарганы алх ашиглан ялаа алахтай адил юм. Би ийм төрлийн төслүүдийг тогшихыг хүсэхгүй байна, гэхдээ би хамгийн бага түвшний ажлыг гүйцэтгэдэг дизайны жинхэнэ фен юм.

Хоёрдахь зураг дээр би утсан холболтын өөр өөр стратеги ашиглан тоглож байсан. Би үүнээс илүү том наймаа хийсэн байх. Зөвхөн хэд хэдэн гол санаанууд байдаг … үүнийг схемийн дагуу утсаар холбоорой, гэхдээ цахилгаан хангамж нь ороомгийн угсралтын гадна байх тул та тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдох утаснуудыг угсралтын ёроолд наалдуулах хэрэгтэй. Өөрөөр хэлбэл: V+ утас нь транзисторын коллектор руу, V утас нь таны ороомог угсралт дээр "2" гэж бичигдсэн утас руу ордог. Хамгийн гол нь таны ороомог угсралт эерэг ба сөрөг терминалтай байх болно. Үүнийг хийж дууссаныхаа дараа эдгээрийг ингэж нэрлэх нь зүйтэй бөгөөд ингэснээр аль нь болохыг нь мартахгүй. Аа … би бараг мартчихаж. Гагнахаасаа өмнө соронзон утсан дээрх тусгаарлагч бүрхүүлийг арилгахын тулд нарийн зүлгүүр ашиглах шаардлагатай болно! Схемийн талаар тодруулахын тулд "Lo" бол гадна талын ороомог, "Li" бол дотоод ороомог бөгөөд ороомгийн утаснуудын төгсгөлийг 1, 2, 3, 4 -р хэсэгт хэрхэн яаж хийснийг нь тэмдэглэсэн болохыг анхаарна уу. бид ороомог боосон үед.

Би ороомогоо эпокси хийхээс өмнө туршиж үзсэн … алдаа гаргаснаас хойш сайн зүйл боллоо! Ха, би бүх зүйл маш энгийн зүйлсийн талаар ярьж өөрийгөө сандаргасан. Тиймээс угсрахаасаа өмнө угсралтыг сайтар шалгаж үзээрэй.

Дууссан угсралтыг туршиж үзэхийн тулд би газрын ховор соронзыг урт урттай туузаар холбож, хадаасны толгойн дээгүүр дүүжлэв. Дараа нь хүчийг ороомог руу холбож, соронзыг хадаасны толгойн хажуугаар эргэлдүүлнэ. Энэ нь өөрөө хөөрөх ёстой. Соронзон болон хумсны толгойн хоорондох зайд сайхан цэг байдаг. Хэт ойрхон, хөдөлгөөн нь догь … хэт хол байгаа ч ажиллахгүй.

Сүүлчийн зураг дээр миний ашиглаж байсан дууссан ороомог болон газрын ховор (неодими) соронзыг харуулав.

Алхам 5: Дүүжингийн бүрдэл хэсгүүд

Ороомог угсрах ажлын сайн мэддэг дизайнтай болсны дараа би түүний дүүжин загварыг бүтээх шаардлагатай болсон бөгөөд ингэснээр би түүний гүйцэтгэлийн шинж чанарыг үнэлэх боломжтой болсон. Төхөөрөмж хичнээн их хүч зарцуулдаг болохыг олж мэдэхийг би хамгийн их сонирхож байсан бөгөөд энэ нь миний цагны дизайныг хэрхэн үргэлжлүүлэхэд нөлөөлөх тул дүүжин нь хэр сайн нуман эргэлддэг болохыг мэдэх шаардлагатай байв.

Би ороомог угсралтаа жижиг модон хайрцагт хийж, унтраалга, тэжээлийн холболт нэмэв. Хайрцаг нь 2 -р зурагт үзүүлсэн суурийн угсралтын доод хэсэгт хайчлах хэсэгт багтах болно. Бүх зүйл үрэлтийн хувьд тохирсон байсан тул би хамгийн оновчтой гүйцэтгэлийг олж авахын тулд тохируулга хийх боломжтой болсон. Би үрэлтийг багасгахын тулд 3 -р зураг дээрх босоо хэсэгт гуулин хоолой нэмсэн. Савлуурыг босоо хэсэг рүү холбохын тулд би зүү дээр 10d хадаас ашигласан. 5 -р зурагт дүүжингийн төгсгөлд газрын ховор соронзыг харж болно. Соронзон туйлшрал чухал гэж би хэзээ ч олж чадаагүй. Энэ нь хамаагүй бололтой … ямар төрлийн алдаа намайг зөн совингоороо ямар нэгэн байдлаар тэгэх ёстой гэж бодож байна. Гэхдээ би үүнд хэзээ ч анхаарал хандуулж байгаагүй бөгөөд энэ нь үргэлж ажилладаг юм шиг санагддаг, тийм биш байх. Сүүлийн зураг нь 9 вольтын тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эх үүсвэрийг харуулав. 1 амперын гүйдлийн хүчин чадал хэт өндөр байна … үүнийг дараа нь олж мэдсэн шиг тийм ойрхон байх шаардлагагүй.

Алхам 6: Дүүжин угсрах

Суурь нь хоёр инчийн зузаантай нарс юм. Савлуур дүүжлэх үед угсрах хэсгийг унагахгүй байх нь хүнд байхыг би хүсч байсан. Хэдийгээр энэ нь прототип байсан ч гэсэн би үүнийг бага зэрэг чимэглэхээр шийдэж, улаан хушны нимгэн хэсгүүдийг хайчилж авлаа. Өөртөө тусалж чадсангүй!:)

Ороомог модулийг суурийн доод талд залгана (зураг 2), бүх зүйлийг баруун тийш эргүүлнэ (зураг 3). Босоо хэсгийг суурийн дээд хэсэгт оруулна (зураг 4). Энэ нь үрэлтийн тохируулга юм. Хумсыг гуулин хоолойгоор босоо байрлуулна (зураг 5). Эцэст нь савлуурыг хадаас дээр дарна уу (эцсийн зураг).

Савлуурыг суурийн хооронд бага зэрэг цоорхой байхаар тохируулсан.

Алхам 7: Гүйцэтгэлийн прототипийн үр дүн

Би видео дээрх ажлын дүүжингийн ард байрлуулсан хүснэгтийг харснаар дүүжин дунд шугамын хажуугаар эргэлдэж байгаа боловч сүүлчийн мөрийг гүйцэхгүй байна. Энэ нь дүүжин 72-80 градусын хооронд эргэлддэг нумыг бүхэлд нь байрлуулдаг … Би 75 градус орчим гэж тооцоолж байна. Явган зугаалгын цагийг зохион бүтээх цаг болсон үед энэ нь үнэ цэнэтэй мэдээлэл юм.

Би мөн гүйдлийн датчикийг цахилгаан шугамд холбож, ажиллагааны явцад одоогийн таталтыг хянаж үзсэн. Одоогийн дундаж сугалаа 2 милли-ампераас арай илүү байгааг олж мэдээд маш их баяртай байна !!! Үнэхээр гайхалтай зүйл бол би цагийн зайг цэнэглэх боломжтой болно. Хэрэв би C эсийн батерей ашигладаг бол батерейгаа солихоос өмнө 5 сараас илүү хугацаа шаардагдах болно. Тийм ч муу биш!

Батерейг ашиглахдаа сэтгэл догдолж байгаагийн шалтгаан нь би цахилгааны кабелийг цаг хүртэл ажиллуулахыг хүсэхгүй байгаа бөгөөд энэ нь хэрхэн ажилладаг нууцыг задруулдаг. Би батерейг цагийн сууринд нуух болно. Дээрээс нь би үүнийг хаана ч хамаагүй байрлуулах боломжтой болно.

Алхам 8: Дараагийн удаа ирэх болно …

Таны харж байгаагаар би цагныхаа дизайны дараагийн алхмуудыг хийх завгүй байсан. Би шүдний шүдийг огтлоод түлэгдсэн. Өө, бурхан минь, энэ бол уйтгартай үйл явц юм. Хэрэв би хэзээ нэгэн цагт эдгээр цагийг бүтээхээр шийдсэн бол би сайн CNC чиглүүлэгч рүү хөрөнгө оруулалт хийх болно гэдэгт итгэж байна !!!

Тиймээс араа шүдийг хөрөөдөхдөө завсарлага авч байхдаа гараа хайчилж, цагны хүрээ дээр ажиллаж эхлэв. Одоогоор маш сайн!

Энэ цувралын дараагийн зааварчилгааны талаар би бодож байхдаа араагаа зохион бүтээх, бүтээх үйл явцынхаа талаар ярих болно гэж бодож байна.

Дараа уулзъя!

Вилли