Używanie silnika prądu stałego może być zabawnym sposobem na naukę, jak energia elektryczna jest przekształcana w ruch. Podstawowa zasada działania silnika polega na tym, że prąd elektryczny przepływa przez przewodnik, który tworzy wokół siebie pole magnetyczne. Pole to przyciąga magnesy na wirniku i sprawia, że wirnik zaczyna się obracać. Siła tego pola magnetycznego określa prędkość obrotową silnika.
Jeśli chcesz zbudować silnik prądu stałego, będziesz potrzebował kilku materiałów, które są powszechne w klasie. Są to: zwoje drutu miedzianego, magnesy i bateria 9 V. Jeśli masz te materiały, możesz spróbować zbudować silnik samodzielnie lub możesz dołączyć do grupy ludzi i zorganizować dzień budowy silnika prądu stałego. Istnieją również zasoby internetowe, które pomogą Ci zacząć.
Pole magnetyczne silnika DC może być kontrolowane poprzez zmianę napięcia, które jest dostarczane do silnika. Im wyższe napięcie, tym szybciej obraca się wirnik. Ilość czasu, w którym cewka jest włączona i wyłączona można manipulować za pomocą przewodu ze złączem aligatorskim. Można również zmieniać prędkość obrotową silnika poprzez zmianę szerokości impulsu, czyli szybkości, z jaką cewka jest włączana i wyłączana.
Pole magnetyczne prądu stałego tworzy siłę magnetyczną, która przyciąga magnesy na wirniku. Siła ta sprawia, że wirnik zaczyna się obracać i przyciąga metalowe przedmioty w kierunku magnesu. Siła ta znana jest również jako siła Lorentza. Aby magnesy zaczęły się obracać, trzeba będzie umieścić magnesy w miejscu oddalonym o 180 stopni od biegunów.
Pole magnetyczne napięcia stałego może być zmieniane przez zmianę szerokości impulsu, szybkości włączania i wyłączania cewki, oraz współczynnika marker-przestrzeń zasilania. Pierwszy tranzystor, TR1, jest podłączony do napięcia zasilania (+Vcc), a drugi tranzystor, TR2, jest podłączony do napięcia masy (GND). Za pomocą tych dwóch tranzystorów można sterować kierunkiem obrotów silnika.
Żarówka LED na silniku DC będzie świecić, gdy silnik będzie współpracował z listwą sprzęgającą. Dzieje się tak dlatego, że dioda LED pokaże się, gdy silnik będzie się włączał i wyłączał.
Silnik prądu stałego może mieć kilka części, ale elementy, których będziesz używał to cewka, wirnik i stojan. Cewka jest najważniejszą częścią silnika. Cewka składa się z kilku małych zwojów drutu miedzianego. Są one połączone ze sobą za pomocą komutatora. Komutator to urządzenie, które przenosi prąd z uzwojenia armatury na uzwojenie wirnika.
Ważne są również magnesy. Kiedy cewka zostanie umieszczona w miejscu, pole magnetyczne przyciągnie magnesy. Magnesy te będą się obracać i wytwarzać moment obrotowy na uzwojeniu armatury. Będziesz również potrzebował haków i wsporników, aby utrzymać cewkę w miejscu. Alternatywnie można użyć taśmy elektrycznej, aby utrzymać cewkę na miejscu.
Podobne tematy