¿Cómo proporcionar energía a un circuito giratorio? [duplicar]

Además de que los anillos colectores son una opción, también puede usar un conmutador.

Cuando hice un globo grande, me resultó más fácil obtener conmutadores de motores de CC que los anillos deslizantes. Puedes obtenerlos en todas las formas y tamaños.

Asegúrese de obtener uno con al menos 4 fases. El que obtuve tenía 12, así que uní las fases adyacentes para formar 4 grupos de 3. Luego, para evitar un cortocircuito o un tiempo muerto en el suministro, se usa un puente rectificador de 4 fases.

Eso permite una fuente de alimentación de CC sin interrupciones o cortocircuitos que normalmente ocurriría durante la conmutación.

Lo que también hice fue usar un suministro de voltaje más alto y luego construir un regulador de conmutación en el brazo del globo. Esto reduce las pérdidas por la conmutación y con una gran capacidad proporciona una salida suave y agradable. Fui con 24V ya que el suministro se redujo a 5V.

También puede alimentar la corriente alterna de CA a los cepillos y obtendrá una CC rectificada en el brazo. Luego, puede obtener algunos módulos convertidores de CC / CC de alto voltaje para reducirlo. Sin embargo, no recomendaría el uso directo de la red eléctrica, ya que es demasiado peligroso. Obtendría algo como un bloque de alimentación de 24 V (de 48 V), ambos se consideran de bajo voltaje seguro.

La forma más fácil de obtener un par de vatios a través de un espacio de aire es usar los componentes electrónicos y las bobinas de un sistema de carga inalámbrico. Estos están disponibles a bajo costo como un kit de actualización para los teléfonos Samsung Galaxy (y otros).

El lado del receptor es una bobina y una pequeña placa de circuito intercalada entre dos piezas de vinilo delgado. Simplemente retire el vinilo para exponer las partes que necesita.

Las unidades que he desmontado pueden suministrar 5 VDC a una velocidad superior a 1 A.

Las bobinas (ambas transmiten y reciben) para las unidades de carga inalámbrica que he desmontado son una bobina plana (plana) con un centro hueco. El eje del motor del ventilador pasará a través del orificio en el centro de la bobina de transmisión de potencia que se monta estacionario en el bastidor del motor. El eje del motor se conecta al disco que contiene la bobina receptora y la electrónica giratoria. La brecha entre las bobinas puede ser tan pequeña como sea práctico. Se puede lograr un espacio de 1 mm si el juego final del eje del motor no es excesivo.

Uno de estos kits de adaptación (tanto el transmisor como el receptor) se puede obtener desde eBay por tan solo US $ 5. El término de búsqueda de eBay que utilicé es "kit de receptor de almohadilla de carga de cargador inalámbrico qi", con casi 2,000 listados mostrados. Parece que la parte de la almohadilla del transmisor NO incluye la fuente de alimentación de 5 VCC 2 A necesaria para alimentar el transmisor, al menos a ese precio.

He usado estos componentes de carga inalámbrica para un par de proyectos sin contacto y funcionan bien. Funcionarían bien en esta aplicación.

Está buscando un "anillo deslizante" con dos o más contactos. Alimente la CC de bajo voltaje a través de los anillos deslizantes.

Tenga en cuenta que enfrenta varios desafíos con respecto al equilibrio en un sistema rotativo de alta velocidad. Una pequeña cantidad de desequilibrio podría sacudir la cosa a los bits que envían partes volando.

Si está tratando de mostrar una imagen estática, también necesitará una señal de referencia una vez por revolución en, por ejemplo, las 12 en punto para que pueda calcular el tiempo de rotación y ejecutar la sincronización de la pantalla a partir de eso.

Figura1.Enchufeestéreodeplásticoyunenchufede1/4"

Puede hacer un anillo deslizante barato de 2 o 3 polos para hacer funcionar un enchufe y una toma de 1/4 ". Fije la toma en el ventilador y ponga la toma en la fuente de alimentación. La toma gire y tendrá que colocar un soporte antirrotación en el enchufe. Debería funcionar durante un tiempo antes de que se agote.

Esta no es una respuesta completa, pero es un pensamiento que requeriría un poco de investigación antes de poder llevar a una solución. Eso lo hace poco atractivo, pero su simplicidad le da cierto atractivo, y en última instancia, podría ser una solución ganadora.

Si el ventilador tiene alimentación eléctrica, es casi seguro que se trata de un motor de inducción, en el que la potencia ya se comunica a la parte giratoria ... a través de la inducción. Como el rotor a menudo consiste en barras conductoras sólidas, esta potencia se encuentra en forma de corrientes muy altas a un voltaje relativamente bajo y a una frecuencia de CA muy baja (relacionada con la velocidad de deslizamiento del motor).

Ahora necesitamos una forma de aprovechar una fracción de esa potencia, rectificar a CC, estabilizar su voltaje (que aumentará a medida que se cargue el motor y aumente su velocidad de deslizamiento) y hacer algo con él. Que es donde entra la investigación ...

Esto podría ser un poco torpe, pero los motores de cabeza de VCR se construyeron alrededor de transformadores de núcleo de pozo (ferrita) con espacios de aire mínimos, que están bastante bien equilibrados inicialmente. Los rodamientos de bolas soportan un rotor de aluminio bastante grande (concéntrico con el transformador de núcleo de bote). Eso debería ser bueno para montar cosas artísticas. Las videograbadoras de último modelo tenían una cabeza de borrado volador que requería que se enviaran más líneas a la cabeza giratoria. Por lo tanto, se incluyó otro transformador, también coaxial al eje del motor / eje de la cabeza. La unidad de alta frecuencia se puede conectar desde cualquier fuente de alimentación de modo de conmutación: tome la salida de 5 VCA directamente desde el transformador de alta frecuencia secundario (corriente arriba de los rectificadores existentes). Lo ideal sería conectar 5VAC de alta frecuencia a través del transformador de unidad de borrado de vuelo. En el lado giratorio, corte los cables lejos de las cabezas de borrado volador. Esas líneas se convierten en su salida de CA de alta frecuencia. Use diodos de recuperación rápida para rectificar la salida (< 50 nanosegundos de recuperación inversa, 100 nS nominal estará bien). Si tiene suerte, puede conservar los circuitos de impulsión originales para girar la cabeza. Aquí hay un proyecto similar: enlace

Como el dispositivo ya estará girando, solo necesitas convertirlo en un generador. Por lo general, los imanes permanentes se usarían en la parte giratoria y las bobinas en la parte fija, pero funcionará igual de bien.

Monte ocho imanes pequeños de tierras raras cerca del centro del ventilador, unidos a la parte que no gira, con los lados alternos orientados hacia adentro. Use dos bobinas (para equilibrar) en la parte giratoria cuyos ejes apuntan hacia las caras de la Imanes fijos. A medida que el ventilador gira, las bobinas se moverán a través del campo magnético, produciendo una corriente en ellas. Un rectificador y un condensador deben convertir esto a CC.

Los anillos de deslizamiento son la respuesta correcta, pero el desafío es que el anillo de deslizamiento debe ser el eje de rotación para el sistema, lo que significa que debe usar una correa o engranaje para transferir realmente la potencia de rotación a la parte móvil del sistema.

Una forma no mencionada aún es la carga inalámbrica. Viene con componentes ya hechos (consulte los sitios web idt y wurth). Tal vez un poco demasiado grande, pero vale la pena un vistazo.