Jak zasilić / podłączyć coś, co ciągle się obraca BEZ dodatkowych baterii?

Chcę więc zrobić Leniwą Susan, która ciągle się obraca w jednym kierunku. Chcę też mieć na wierzchu kilka innych rzeczy, takich jak neony, ruchome rzeczy itp. Problem polega na tym, że chcę, żeby to wszystko uciekało z jednego źródła prądu stałego. Problem w tym, że nie potrafię rozgryźć, jak to zrobić, żeby nic się nie zaplątało, ponieważ cała rzecz jest w ciągłym ruchu.

Szukasz pierścienia ślizgowego . Jest to urządzenie zaprojektowane do robienia dokładnie tego, co opisujesz - przesyłania mocy i / lub sygnałów do obracającego się obiektu. Zasadniczo działają one z obrotowym okrągłym stykiem z jednej strony i sprężynowym kołkiem, który dociska go do drugiej.

Nie są super niezawodne w długim okresie lub w trudnych warunkach, ale powinny być w porządku dla twojego projektu. Droższe są na ogół lepsze i trwają dłużej. Inną alternatywą jest indukcyjne przesyłanie / sygnalizacja mocy, ale trudniej będzie to zrobić za pierwszym razem, więc może nie być idealne dla projektu hobbystycznego.

Alternatywą dla pierścieni ślizgowych jest transformator obrotowy. Składa się z dwóch zwróconych do siebie rdzeni w kształcie miseczek, z uzwojeniami wewnątrz miseczek. Jeśli napędzasz pierwotną z wysoką częstotliwością (użyliśmy 25 kHz), kubki mogą być ferrytowe, a całość może być dość zwarta (zrobiliśmy około 100 W w jednostce o grubości około 1 "i średnicy około 3" ).

Co powiesz na użycie dwóch pierścieni łożysk kulkowych i wykorzystanie każdego pierścienia jako styku. Nie trzeba dodawać pinów i kontaktów ...

Wystarczy dodać, po zanotowaniu uwag, że myślałem o zasilaniu niskim napięciem tutaj 5v lub 12v tylko dla diod LED lub coś w tym rodzaju - nie zamierzałem sugerować rozwiązania 110VAC lub 230VAC.

Inną opcją, której mogłeś nie wziąć pod uwagę, jest umieszczenie wszystkich zużywających energię przedmiotów, w tym silnika, akumulatorów lub innego źródła zasilania na leniwej Susan. Wówczas nie są wymagane żadne złącza elektryczne do świata zewnętrznego.

Przyszło mi do głowy, że jeśli jeździsz leniwą Susan w rozsądnym tempie, znajdujesz się również w sytuacji, w której możesz generować na niej moc.

Jeśli albo na środkowym wrzecionie, albo wokół krawędzi, możesz zamontować stałe magnesy, możesz użyć odpowiednio umieszczonych cewek, aby wygenerować energię na ruchomej platformie.

Jeśli szukasz naprawdę niskiej technologii, możesz nawet użyć starego dynama roweru pchanego na obrotowej platformie, biegnącej po jakimś stacjonarnym dźwięku przestrzennym.

Automaty do gry czerpią moc z plecionki biegnącej na torach przewodzących. Być może będziesz w stanie przykleić spłaszczony ekran kabla koncentrycznego (warkocz) w dwóch koncentrycznych okręgach na płycie bazowej, a następnie użyć „szczotek” warkoczowych do podniesienia napięcia.
Lub użyj jednego koła i pędzla i podnieś drugą stronę napięcia za pomocą środkowego czopa.
Lub użyj centralnego czopa jako jednego kontaktu, przeciągnij warkocz wokół zewnętrznej powierzchni talerza i użyj poziomej szczotki.
Albo pomyśl o starych dobrych samochodach Dodgem, w których podłoga była jednym stykiem, a druciana siatka drugim. Przykryj całą płytę podstawową wytrzymałą folią aluminiową do użytku domowego (zostaw otwór w środku). Przymocuj pędzel do dowolnego miejsca na talerzu jako jeden kontakt i użyj środkowej osi jako drugiego kontaktu.

Przyjrzałem się temu niedawno zbudowanemu zoetropowi z wyświetlaczami LCD i mikrokontrolerem na bączku. Skończyło się na zrobieniu DIY pierścienia ślizgowego z blachy miedzianej i niektórych szczotek węglowych przeznaczonych do silników wiertarskich. Zadziałało zaskakująco dobrze (nadal dobre po około 100 000 obrotów).

Zanim jednak zszedłem tą drogą, zbadałem bezprzewodowy transfer mocy i wyglądało to naprawdę obiecująco przy użyciu taniej pary modułów TX / RX takich jak to:

Przełożenie wałka napędowego przez nadajnik i przymocowanie odbiornika do dolnej części leniwej Susan działało całkiem nieźle, jeśli można trzymać je blisko siebie. Nie zapewnił wystarczającej ilości prądu dla mojej aplikacji (potrzebowałem około wzmacniacza, a te dają około 500mA komfortowo).

Do mojej aplikacji musiałem również przekazywać jednokierunkowe dane bardzo niskiej prędkości od podstawy do góry, zamiast dodawać do mojego pierścienia ślizgowego, użyłem diod IR i odbiorników, które działały naprawdę dobrze.

Nicola Tesla powiedziała, że ​​można mieć uzębione koło ferromagnetyczne na wirniku i stojanie. Transformator kombinowany i silnik zegara synchronicznego. Pozwala to uniknąć kosztów prawnych związanych z płynną rtęcią, zatruciem ozonem lub porażeniem prądem.

Transformator obrotowy Tweeda jest prawdopodobnie najlepszym rozwiązaniem, gdy można owinąć cewkę wokół osi i mieć rdzeń ferromagnetyczny dla osi. Ale możesz mieć zestaw kilku mniejszych cewek wokół krawędzi z podobnymi cewkami sprzęgającymi się z nimi na obrotowej platformie. Moc każdego z nich byłaby przerywana, ale gdyby były odpowiednio rozmieszczone, możesz zaspokoić swoje potrzeby. Spodziewaj się nieprzyjemnych wibracji 60 Hz, gdy cewki mijają się nawzajem ... chyba że napędzasz je przy 100 kHz i używasz lekkich rdzeni ferrytowych ... Jeśli chcesz przejść na wysoką częstotliwość, możesz wykonać sprzężenie pojemnościowe, zgodnie z sugestią tego wspaniałego szkockiego poety RFBurnsa.

Zastosuj dwa pierścienie, jak w przypadku łożysk kulkowych, ale wyeliminuj wszelkie zużycie i wyładowania łukowe za pomocą pierścieni z ciekłej rtęci lub innego przewodzącego płynu. Nie pij tego! Oczywiście powietrze jest płynem przewodzącym pod wysokim napięciem, a wyświetlacz zyskałby szacunek twoich gości i zniechęciłby skubanie marcepanu i aboutargo na obrotowej platformie.