Gibt ein Gleichstrommotor beim Drehen Wechselstrom ab?

Ich habe gerade ein Video auf Facebook von jemandem gesehen, der ein Projekt zum Betreiben einer LED mit einem 9-Volt-Gleichstrommotor aus einem batteriebetriebenen Spielzeug erstellt hat. Sie verdrahteten einfach die LED mit dem Motor und drehten dann den Motor mit einem Riemenscheibensystem.

Hier ist ein Link zum Video: Erstellen eines Generators aus einem Gleichstrommotor .

Wirkt ein typischer Gleichstrommotor, wie er in Spielzeugen verwendet wird, nicht wie ein Wechselstromgenerator, wenn Sie ihn drehen? Wenn Sie einen Magneten an einer Drahtspule vorbeibewegen, wird ein Wechselstromimpuls von der Spule abgegeben. Ich würde überrascht sein , wenn ein billiger DC Spielzeug Motor , der eine Gleichrichterdiode enthalten , da es entworfen ist ein DC seinen Motor , kein DC - Generator.

Daher erwarte ich, dass ein typischer Gleichstrommotor wie ein Wechselstromgenerator funktioniert.

Außerdem würde ein 9-Volt-Gleichstrommotor, der mit einer relativ hohen Drehzahl betrieben wird, wahrscheinlich etwa 9 Volt Wechselstrom mit einer angemessenen Strommenge emittieren. Ich würde also das Risiko eingehen, dass Sie die Sperrspannung einer kleinen LED überschreiten und diese durchbrennen .

Ich denke, das Projekt in dem fraglichen Video würde eine Gleichrichterdiode (im Idealfall einen Vollweggleichrichter) und einen Strombegrenzungswiderstand benötigen, oder es würde die Gefahr bestehen, dass die LED durchbrennt.

led motor ac dc generator

— Duncan C
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Bei einem kleinen Motor reicht der Wicklungswiderstand wahrscheinlich aus, um einen zusätzlichen Strombegrenzungswiderstand überflüssig zu machen. Wie andere bereits gesagt haben, ist der Kommutator der Gleichrichter.

— Brhans

Es ist in beide Richtungen dasselbe. Sie speisen es mit Gleichstrom und die Welle dreht sich. Tauschen Sie Ursache und Wirkung aus und Sie sollten wissen, dass beim Drehen der Welle Gleichstrom erzeugt wird.

— JDługosz

Kommt darauf an, was du mit "DC" und "AC" meinst. Wenn Sie den Motor in eine Richtung drehen, fließt der Strom nur in eine Richtung. In diesem Sinne ist es "DC". Es handelt sich jedoch nicht um einen konstanten Strom. Es handelt sich um eine periodische Wellenform, für die Sie, wenn Sie dies richtig verstehen möchten, mit Wechselstromkreisanalysetechniken analysieren müssen.

— Solomon Slow

Ja, die Gleichstrommotoren der alten Bauart enthielten einen Kommutator und würden beim Drehen etwas in etwa Gleichstrom erzeugen. Tatsächlich könnten Sie ein Spielzeug mit einem Gleichstrommotor nehmen, der die Räder antreibt, und dieselbe Batterie, die ein Licht antreibt, und das Spielzeug schneller vorwärts treiben, als es wollte. Das Licht würde heller leuchten, was darauf hinweist, dass der Motor mehr "Saft" erzeugt als die Batterie.

— Hot Licks

Antworten:

Ich wäre überrascht, wenn ein billiger Gleichstrommotor eine Gleichrichterdiode enthalten würde, da er als Gleichstrommotor und nicht als Gleichstromgenerator konzipiert ist

Ein billiger Gleichstrommotor des Typs mit Permanentmagnetstator verwendet Bürsten und einen Rotorkommutator, um den Strom in der Rotorspule kontinuierlich umzukehren. Der Effekt ist also wie das Einspeisen von Wechselstrom in die Spule:

Wenn Sie dies nicht tun, dreht sich der Rotor möglicherweise bis zu einer halben vollen Umdrehung und stoppt. Dann würde es zu viel Strom verbrauchen und vielleicht ausbrennen.

Wenn der Kommutator als Generator betrieben wird, arbeitet er tatsächlich als Gleichrichter, um einen Gleichstromausgang zu erzeugen:

Vielleicht denken Sie, dass ein billiger Motor Schleifringe verwendet. Dieser Motortyp erfordert Wechselstrom und erzeugt Wechselstrom:

— Andy aka
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Es gibt noch eine andere "Art", die "bürstenloser Gleichstrommotor" genannt wird und die so ziemlich Ihr Wechselstrommotor mit Elektronik ist, um Gleichstrom in geeigneten mehrphasigen Wechselstrom umzuwandeln. Natürlich funktioniert diese Elektronik nur in eine Richtung, so dass die gesamte Combo überhaupt nicht als Generator verwendet werden kann. Es sei denn, man zerlegt es in einen normalen Wechselstrommotor.

— Agent_L

Stimmt, aber es ist unwahrscheinlich, dass ein "billiger DC-Spielzeugmotor" bürstenlos ist.

— Gbarry

@gbarry Ich denke, dass Kommutatormotoren hauptsächlich wegen ihrer wunderbaren Last-Drehzahl-Drehmoment-Eigenschaften verwendet werden. Ich bin sicher, dass die Elektronik im stromsparenden "bürstenlosen" Zustand tatsächlich billiger ist als der Kommutator und die Montage.

— Agent_L

Hey Leute - tauscht der einfache Kommutator in diesen Dingen einfach alle 180 Grad die +/- oder? Cheers

— Fattie

@ JoeBlow effektiv ja.

— Cortices

Ein Gleichstrommotor erzeugt eine Gleichspannung, wenn Sie ihn drehen.

Das heißt, meistens eine Gleichspannung. Durch die Bürsten und die Lücken im Kommutator kommt es zu Sprüngen und Sprüngen.

Der Kommutator ist übrigens das, was den Ausgang zum Gleichstrom macht.

Wenn Sie den Motor mit Gleichstrom beaufschlagen, bewegt und dreht er den Kommutator. Der Kommutator ändert, welche Spulen auf welche Weise mit dem Gleichstrom verbunden sind. Dies hält den Motor in Bewegung.

Wenn Sie den Motor mit einer externen Kraft drehen, wird auch der Kommutator gedreht. Die Verbindungsänderungen, die erforderlich sind, um den Motor auf Gleichstrom zu halten, entsprechen auch den Änderungen, die erforderlich sind, um den erwarteten Gleichstrom aus dem Wechselstrom zu entfernen.

Die Spannung, die der Motor abgibt, hat sehr wenig mit der Spannung zu tun, mit der er betrieben werden soll. Ohne Last kann die Spannung sehr hoch sein. Wenn Sie es belasten, fällt die Spannung drastisch ab.

Kleine Gleichstrommotoren erzeugen nicht wirklich viel Leistung, wenn Sie sie drehen.

Eine LED leuchtet bei Wechselstrom. Eine LED ist immerhin eine Diode (Light Emitting Diode) und wird so bei Bedarf gleichgerichtet.

Ein Strombegrenzungswiderstand wird für die meisten kleinen Spielzeugmotoren, die als Generatoren verwendet werden, wahrscheinlich nicht benötigt.

Ich habe immer das Problem gefunden, genug Strom aus den Dingen herauszuholen, anstatt zu viel zu haben.

Mein Sohn hat eine kleine Dampfmaschine und wir haben Generatoren dafür gebaut, von verschiedenen Motoren bis hin zu LEDs. Wir haben es nie geschafft, eine LED mit einer von ihnen zu töten.

— JRE
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Wie hoch ist die Sperrspannung einer typischen Low-Power-LED?

— Duncan C

Das hängt von der LED ab. Ich finde verschiedene Nennwerte von mindestens 5 V bis 6 V mit typischen Werten, die bis zu 15 V betragen können.

— JRE

Ok, also wenn eine LED für eine Vorwärtsspannung von 2,2 V ausgelegt ist, kann sie Rückwärtsspannungen tolerieren, die fast doppelt so hoch sind?

— Duncan C

Wahrscheinlich. Überprüfen Sie das Datenblatt. Wenn es nicht heißt (oder Sie kein Datenblatt haben, weil Sie irgendwo einen Haufen davon gekauft haben), schließen Sie eines rückwärts an und sehen Sie.

— JRE

Zu bemerken ist, dass der Ausgang zwar stachelig sein wird, die Arbeitsweise der Kommutatoren jedoch niemals zulassen sollte, dass sich die Polarität ändert (es sei denn, die Welle ändert die Richtung). Ein Kondensator am Generator und ein Widerstand an der LED würden den Ausgang effektiv glätten. Ich würde auch in Betracht ziehen, eine Diode vor der Kappe in Reihe zu schalten (vorausgesetzt, es handelt sich um eine unipolare Elektrolyse), nur für den Fall, dass jemand den Motor in die falsche Richtung dreht. Eine Schottky-Diode könnte verwendet werden, um den Spannungsabfall zu minimieren.

— Sebi