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

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

Cuando hice un globo grande, me resultó más fácil obtener conmutadores de motores de CC que anillos deslizantes. Los puedes conseguir 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 cortocircuitos o tiempos muertos en el suministro, usa un puente rectificador de 4 fases.

Eso permite un suministro de CC fluido sin espacios ni cortocircuitos que normalmente ocurrirían 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 de la conmutación y, con mucha capacitancia, proporciona una salida suave y agradable. Fui con 24V cuando el suministro cambió a 5V.

También puede alimentar CA de red a los cepillos y obtendrá CC rectificada en el brazo. Luego puede obtener algunos buenos módulos convertidores de CC-CC de alto voltaje para reducirlo. Sin embargo, desaconsejaría el uso directo de CA de la red eléctrica, demasiado peligroso. Obtendría algo así como un bloque de fuente 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 la electrónica y las bobinas de un sistema de carga inalámbrico. Estos están disponibles a bajo costo como un kit de actualización para 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 despegue el vinilo para exponer las piezas que necesita.

Las unidades que he desarmado pueden suministrar 5 VDC mejor que 1 A.

Las bobinas (transmisoras y receptoras) de las unidades de carga inalámbricas que he desarmado son bobinas planas con un centro hueco. El eje del motor del ventilador pasará a través del orificio en el centro de la bobina de transmisión de energía que está montada de manera estacionaria en la estructura del motor. El eje del motor se conecta al disco que sostiene tanto la bobina receptora como la electrónica giratoria. El espacio entre las bobinas puede ser tan pequeño como sea práctico. Se puede lograr un espacio de 1 mm si el juego longitudinal del eje del motor no es excesivo.

Uno de estos kits de actualización (tanto el transmisor como el receptor) se puede obtener en 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 V CC 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 se enfrenta a varios desafíos con respecto al equilibrio en un sistema giratorio de alta velocidad. Una pequeña cantidad de desequilibrio podría sacudir la cosa en pedazos y enviar partes volando.

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

Figura 1. Conector jack estéreo de plástico y enchufe de 1/4" a juego.

Puede hacer un anillo rozante económico de 2 o 3 polos para que pueda comenzar usando un enchufe y un enchufe jack de 1/4". Fije el enchufe en el ventilador y coloque el enchufe en su fuente de alimentación. El enchufe girará y usted Tendré que poner un soporte antirrotación en el enchufe. Debería funcionar por un tiempo antes de desgastarse.

Esta no es una respuesta completa, sino un pensamiento que requeriría un poco de investigación antes de que pueda conducir 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 está alimentado por la red, 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 consta de barras conductoras sólidas, esta potencia se presenta en forma de corrientes muy altas a un voltaje relativamente bajo y a una frecuencia de CA muy baja (relacionada con la tasa 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 tasa de deslizamiento) y hacer algo con él. Que es donde entra la investigación...

Esto puede ser un poco torpe, pero los motores principales de VCR se construyeron alrededor de transformadores de núcleo de potenciómetro (ferrita) con espacios de aire mínimos, que inicialmente están bastante bien equilibrados. Los rodamientos de bolas soportan un rotor de aluminio bastante grande (concéntrico con el transformador de núcleo de potenciómetro). Eso debería ser bueno para montar cosas artísticas. Los últimos modelos de videograbadoras tenían un cabezal de borrado volador que requería que se enviaran más líneas al cabezal giratorio. De ahí que se incluyera otro transformador, también coaxial al eje-motor/cabezal-husillo. El accionamiento de alta frecuencia se puede derivar de cualquier fuente de alimentación conmutada: tome una salida de 5 VCA directamente del secundario del transformador de alta frecuencia (aguas arriba de los rectificadores existentes). Lo ideal sería que transmitiera 5 V CA de alta frecuencia a través del transformador de accionamiento del cabezal de borrado volante. En el lado giratorio, corte los cables de los cabezales de borrado volantes. 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 nominales estarán bien). Si tiene suerte, puede conservar el circuito de accionamiento original para girar el cabezal. Aquí hay un proyecto similar:http://projectlocker.ca/otherentry.php?id=1

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

Monte ocho pequeños imanes de tierras raras cerca del centro del ventilador, unidos a la parte que no gira, con los lados alternos mirando hacia adentro. Utilice dos bobinas (para el equilibrio) en la parte giratoria cuyos ejes apunten hacia las caras de los 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 deberían convertir esto en CC.

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

Una forma que aún no se menciona es la carga inalámbrica. Viene con componentes listos para usar (consulte los sitios web de idt y wurth). Tal vez un poco demasiado grande, pero vale la pena echarle un vistazo.