¿Por qué este motor de CC alimentado por panel solar no gira?

Soy un completo principiante en electrónica y me encuentro con este problema al conectar un panel solar a un motor de CC:

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Según algunos videos de demostración, el motor de CC comienza a girar justo después de conectar los cables. ¿Alguien puede ayudarme a solucionar lo que estoy haciendo mal y por qué el motor de CC no gira en absoluto, ya sea en interiores con luz ambiental o en exteriores con un cielo parcialmente nublado, por favor?

¡Gracias de antemano!

EDITAR: finalmente lo hice funcionar, pero al final usé una batería y enganché la celda solar solo para las imágenes.

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Teniendo en cuenta el hecho de que ambos componentes están en condiciones de funcionamiento, la causa principal sería el voltaje y la corriente nominal del motor. ¿Has probado a medir el voltaje del panel solar? ¿Y cuál es la calificación del motor en sí?
@Noman, recién estoy comenzando, así que no he hecho ningún cálculo. Ambos provienen del mismo kit, así que asumí que están probados previamente para ser compatibles... (?) El voltaje generado por la celda fotovoltaica, ¿son voltaje constante o dependen de la luz? ¿Los motores de CC pueden funcionar a cualquier voltaje?
No, los motores de CC no funcionan con ningún voltaje aleatorio. Se debe seguir la especificación de voltaje y aplicar un voltaje muy bajo a los terminales del motor que el voltaje nominal no hará girar el motor en absoluto y puede dañar los devanados al calentarse (digamos cuando aplica 1V a un motor nominal de 5V) o si Siempre que tenga un voltaje muy alto (como 15 V a un motor de CC nominal de 5 V), puede generarle humo.
El voltaje generado por la celda fotovoltaica no es una constante en absoluto, es variable y depende en gran medida de la intensidad de la luz que cae sobre la superficie de la celda fotovoltaica.
¿Qué le impide colocar la celda solar en una luz muy brillante?
@jsotola simplemente está nublado ... pero lo conecté a una batería AA de 1.5v y gira, por lo que probablemente el problema aquí sea obtener suficiente luz
"Ambos vienen del mismo kit" - ¿Qué kit? ¿Se proporcionaron especificaciones para el motor o el panel solar?
@BruceAbbott es un kit económico llamado 'kit solar educativo 6 en 1', las instrucciones vienen en una sola página diminuta 10 en 1 en letras muy pequeñas. Incluso los diagramas son difíciles de leer :)
sostenga la celda solar cerca de una bombilla brillante
@jsotola gracias, sí, resulta que puedo hacer girar el motor manteniéndolo muy cerca (casi tocando) una bombilla brillante
@jsotola gracias, finalmente ensamblé el maldito robot, pero al final usé una batería porque es mucho más fácil.
Saque su multímetro y mida el voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito de su panel solar e informe.

Respuestas (3)

"Cielo parcialmente nublado" y especialmente "Luz interior" no son una buena receta para probar un módulo fotovoltaico.

Puede sonar algo sorprendente, pero los ojos humanos no son muy buenos para estimar una cantidad total de luz, incluso en un orden de magnitud. En un día soleado se puede obtener hasta 1 kW de luz por metro cuadrado. Las nubes pueden reducirlo hasta 10 W por metro cuadrado al mediodía. En el interior, su habitación puede estar iluminada con ~ 1 W de luz en total y aún podrá leer cómodamente.

Se espera que su módulo fotovoltaico atrape la luz disponible en su superficie, la convierta en electricidad (tiene una eficiencia del 20 % en el mejor de los casos y es probable que sea del 10 %) y luego puede hacer algo con esta energía eléctrica.

No hay dimensiones en su imagen, pero me atrevo a imaginar que el motor es un motor de vibración de teléfono que requiere unos pocos milivatios solo para girar.

Para que esto suceda, su fuente de electricidad debe ser capaz de generar esta potencia y estar un poco adaptada al motor en términos de voltaje y corriente. Su configuración probablemente falla en ambos.

PD: si realmente quiere dedicarse a la electrónica, adquiera el hábito de observar las especificaciones de sus piezas. Esto generalmente consiste en buscar un número de parte escrito en algún lugar de su parte y luego buscar en Internet una hoja de datos. En algunos casos, es más difícil.

Tener una suposición informada sobre los parámetros del circuito puede no ser suficiente y la suposición debe ser informada en primer lugar.

@ fraxinus gracias, lo probé con una batería AA de 1,5 V y giró... Así que probablemente tenga algo que ver con la cantidad de luz que cae sobre el panel solar...
Bien, el motor funciona. Qué hacer a continuación: obtenga el multímetro más barato posible (como $ 5) e intente medir el voltaje que genera el panel.
@ fraxinus gracias, por fin ensamblé el maldito robot, pero al final usé una batería porque es mucho más fácil.
Si vas a continuar con la electrónica, un multímetro es imprescindible. Incluso solo para verificar que 2 cables estén conectados correctamente (hay una función para eso). Pero si realmente quiere energía solar en su pequeño robot, simplemente use una celda solar más grande, eventualmente se moverá.

Los PV y los motores tienen una impedancia.

  1. Z(PV) = Voc/Isc

Motor Z(RPM) = 2)DCR + L * RPM* 2pi * 3600// carga mecánica. Es mucho más bajo.

¿Qué calculaste? ¿energía? ¿O relación de potencia o impedancia?

Medida 1) y 2)

¿Qué mediste? ¿Dónde están tus especificaciones?

Prueba a pleno sol o LED brillante de 4W de cerca

@ Tony Recién estoy comenzando, así que no he hecho ningún cálculo. Ambos provienen del mismo kit, así que asumí que están probados previamente para ser compatibles... (?) El voltaje generado por la celda fotovoltaica, ¿son voltaje constante o dependen de la luz? ¿Los motores de CC pueden funcionar a cualquier voltaje?
Voc es un circuito abierto e Isc es un cortocircuito que depende de la luz. El valor óptimo a pleno sol es de alrededor del 82 % de Voc, o del 70 % al 10 % de pleno brillo. Max Power Transfer o MPT ocurre cuando la fuente V/I coincide con la carga. Por lo tanto, probablemente necesite pleno sol para obtener suficiente energía solar para impulsar la energía que necesita el motor. Tome algunas medidas con cuidado de no exceder la clasificación del fusible DMM, así que use la entrada de escala 10A. Para la impedancia o simplemente la resistencia es Voc/Isc= Vmpt/Impt cuando se carga en el punto coincidente entre 70 y 82 %.
Es como igualar el par y las RPM de una bicicleta de 10 velocidades. Con un par bajo (energía solar) es como si estuviera comenzando en la décima marcha, así que mida Voc, Isc, luego mida la resistencia del devanado del motor y compare

Como regla general: siempre hay una transición entre "encendido" y "apagado".

Para su celda solar eso significa: sin luz -> sin voltaje, mucha luz -> voltaje máximo, corriente máxima.

Puede probar esto usted mismo, si se equipa con un multímetro barato y lo usa como reemplazo del motor en ambos: modo de corriente y modo de voltaje.

Verá cambios en sus lecturas, si cambia las condiciones de iluminación.

Cuando piensa en su motor, se aplica la misma regla: sin voltaje (= sin energía) sin movimiento. Tensión nominal -> movimiento nominal.

Cambie la celda solar por una celda de batería estándar (1,5V). Debería moverse.

Agregue su multímetro en el medio en el modo actual. Notará que la corriente depende de la fricción que aplique al motor.

Hazte con una "batería ajustable" (fuente de alimentación ajustable) para jugar con el voltaje aplicado al motor. Notará que necesita un voltaje mínimo para que el motor gire. Este suele ser siempre el caso en los sistemas físicos y se denomina fricción. Tienes que aplicar suficiente fuerza para vencer la fricción. En el caso de un motor: deberá suministrar suficiente voltaje y su fuente de energía deberá poder suministrar suficiente corriente para que el motor comience a girar.

Si quieres empezar a jugar con el motor, sin esperar una fuente de alimentación ajustable: intenta hacerlo funcionar con la celda de la batería y luego agrega algunos cables delgados en el medio. Notará que la velocidad del motor cambia y notará cierta dependencia del diámetro, la longitud y la composición química del cable elegido.

@toka gracias por las ideas! Intenté tocar los cables en una batería AA de 1,5 V y el motor giró... Así que supongo que el problema es obtener suficiente voltaje del panel solar... No me di cuenta de que las células solares pueden ser bastante delicadas para trabajar. ...
En luz de verano tendrás más éxito jugando con la célula solar...