Un motore giocattolo DC emette corrente alternata quando lo giri?

Ho appena visto un video su Facebook di qualcuno che ha realizzato un progetto per far funzionare un LED usando un motore DC da 9 volt ricavato da un giocattolo a batteria. Hanno semplicemente collegato il LED al motore e quindi hanno utilizzato un sistema di pulegge per far girare il motore.

Ecco un link al video: Creazione di un generatore da un motore CC .

Un tipico motore a corrente continua come quelli usati nei giocattoli non funziona come un generatore di corrente alternata se lo giri? Quando si sposta un magnete oltre una bobina di filo, si ottiene un impulso CA dalla bobina. Sarei sorpreso se un motore giocattolo DC economico contenesse un diodo raddrizzatore poiché è progettato per essere un motore DC , non un generatore DC.

Quindi la mia aspettativa è che un tipico motore DC si comporterebbe come un generatore AC.

Inoltre, un motore DC da 9 volt alimentato a una velocità abbastanza elevata probabilmente emetterebbe circa 9 volt AC con una discreta quantità di corrente dietro di esso, quindi penso che rischieresti di superare la tensione di rottura inversa su un piccolo LED e bruciarlo .

Penso che il progetto nel video in questione avrebbe bisogno di un diodo raddrizzatore (idealmente un raddrizzatore a onda intera) e un resistore limitatore di corrente o rischierebbe di spegnere il LED.

led motor ac dc generator

— Duncan C
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Per un piccolo motore, la resistenza dell'avvolgimento è probabilmente sufficiente a rendere superflua una resistenza limitatrice di corrente aggiuntiva. Come altri hanno già detto, il commutatore è il raddrizzatore.

— brhans,

È la stessa cosa in entrambe le direzioni. Lo nutri DC e l'albero gira. Quindi scambia causa ed effetto e dovresti sapere che se giri l'albero si genera CC.

— JDługosz,

Dipende da cosa intendi con "DC" e "AC". Se fai girare il motore in una direzione, la corrente scorrerà solo in una direzione, quindi in questo senso è "DC". Ma non sarà una corrente costante: sarà una forma d'onda periodica a cui, se si desidera comprenderla correttamente, è necessario analizzare con tecniche di analisi del circuito CA.

— Solomon Slow

Sì, i motori DC vecchio stile contenevano un commutatore e genererebbero qualcosa di simile a DC se acceso. In effetti, potresti prendere un giocattolo con un motore a corrente continua che guida le ruote e la stessa batteria che alimenta una luce e forzare il giocattolo in avanti più velocemente di quanto volesse andare. La luce avrebbe brillato più intensamente, indicando che il motore stava generando più "succo" della batteria.

— Hot Licks

Risposte:

Sarei sorpreso se un motore giocattolo DC economico contenesse un diodo raddrizzatore poiché è progettato per essere un motore DC, non un generatore DC

Un motore DC economico del tipo che ha uno statore a magnete permanente utilizza spazzole e un commutatore del rotore per invertire continuamente la corrente nella bobina del rotore, quindi l'effetto è come alimentare la corrente alternata nella bobina: -

Se non lo facessi, il rotore girerebbe forse fino a mezzo giro completo e si fermerebbe. Quindi ci vorrebbe troppa corrente e forse si esaurirebbe.

Quando azionato come generatore, il commutatore funziona davvero come un raddrizzatore per produrre un'uscita CC: -

Forse stai pensando che un motore economico utilizza anelli di contatto. Questo tipo di motore richiede CA e produrrà CA: -

— Andy aka
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C'è ancora un altro "tipo" chiamato "motore CC senza spazzole" che è praticamente il tuo motore a corrente alternata con alcuni componenti elettronici per convertire la corrente continua in corrente alternata polifase. Naturalmente, questa elettronica funziona solo in un modo, quindi l'intera combo non può essere utilizzata come generatore. A meno che uno non lo smonti in un normale motore a corrente alternata.

— Agent_L

È vero, ma è improbabile che un "motore giocattolo DC economico" sia di tipo brushless.

— Gbarry,

@gbarry Penso che i motori del commutatore siano usati principalmente per le loro meravigliose caratteristiche di coppia carico-velocità. Sono sicuro che l'elettronica in "brushless" a bassa potenza è in realtà più economica del commutatore e del suo assemblaggio.

— Agent_L

Ehi ragazzi - il semplice commutatore in queste cose, scambia semplicemente il +/- ogni 180 gradi, o? Saluti

— Fattie

@JoeBlow effettivamente sì.

— cortecce

Un motore DC genererà una tensione DC se la fai girare.

Vale a dire, principalmente una tensione CC. Avrà salti e salti in esso a causa delle spazzole e degli spazi nel commutatore.

Il commutatore è la cosa che rende l'uscita DC, tra l'altro.

Quando si applica DC al motore, questo si sposta e ruota il commutatore. Il commutatore cambia quali bobine sono collegate in che modo all'ingresso CC. Ciò mantiene il motore in movimento.

Quando si ruota il motore con una forza esterna, viene ruotato anche il commutatore. Le modifiche alla connessione necessarie per mantenere il motore in funzione su CC sono anche le stesse modifiche necessarie per far uscire la CC dalla CA prevista.

La tensione emessa dal motore ha ben poco a che fare con la tensione su cui è progettata per funzionare. Senza carico, la tensione può essere molto alta. Se si carica qualsiasi tipo di carico, la tensione diminuirà drasticamente.

I piccoli motori DC non generano molta energia quando li giri.

Un LED funzionerà su AC. Dopotutto un LED è un diodo (diodo ad emissione di luce) e quindi si rettifica secondo necessità.

Un resistore di limitazione della corrente probabilmente non è necessario per la maggior parte dei piccoli motori giocattolo usati come generatori.

Ho sempre trovato il problema di ottenere abbastanza corrente dalle cose piuttosto che avere troppo.

Mio figlio ha un piccolo motore a vapore e per questo abbiamo costruito generatori da vari motori per alimentare i LED. Non siamo mai riusciti a uccidere un LED con nessuno di essi.

— JRE
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Quanto è alta una tensione inversa tollerata da un tipico LED a bassa potenza?

— Duncan C,

Dipende dal LED. Trovo vari valori nominali da 5 V a 6 V minimo con valori tipici che possono arrivare fino a 15 V.

— JRE,

Ok, quindi se un LED è progettato per una tensione diretta di 2,2 V, può tollerare tensioni inverse quasi il doppio?

— Duncan C

Probabilmente. Controlla la scheda tecnica. Se non dice (o non hai un foglio dati perché ne hai comprato un po 'di surplus da qualche parte), collegane uno indietro e vedi.

— JRE,

Una cosa da notare è che mentre l'uscita sarà appuntita, il modo in cui funzionano i commutatori non dovrebbe mai permettere alla polarità di cambiare (a meno che l'albero non cambi direzione). Un condensatore sul generatore e una resistenza al LED renderebbero uniformemente l'uscita. Vorrei anche considerare di mettere un diodo in serie prima del tappo (assumendo elettrolitico unipolare), nel caso in cui qualcuno avesse fatto girare il motore nella direzione sbagliata. Il diodo Schottky potrebbe essere utilizzato per ridurre al minimo la caduta di tensione.

— Sebi