Un moteur jouet DC émet-il du courant alternatif lorsque vous le faites tourner?

Je viens de regarder une vidéo sur Facebook par quelqu'un qui a construit un projet pour faire fonctionner une LED à l'aide d'un moteur 9 volts CC arraché à un jouet à piles. Ils ont simplement câblé la LED au moteur, puis utilisé un système de poulie pour faire tourner le moteur.

Voici un lien vers la vidéo: Création d'un générateur à partir d'un moteur à courant continu .

Un moteur CC typique comme ceux utilisés dans les jouets n'agit-il pas comme un générateur CA si vous le faites tourner? Lorsque vous déplacez un aimant devant une bobine de fil, vous obtenez une impulsion CA hors de la bobine. Je serais surpris si un moteur jouet DC bon marché contenait une diode de redressement car il est conçu pour être un moteur DC , pas un générateur DC.

Donc, je m'attends à ce qu'un moteur à courant continu typique agisse comme un générateur à courant alternatif.

De plus, un moteur 9 volts CC tourné à une vitesse assez élevée émettrait probablement environ 9 volts CA avec une bonne quantité de courant derrière, donc je pense que vous risquez de dépasser la tension de claquage inverse sur une petite LED et de la brûler .

Je pense que le projet dans la vidéo en question aurait besoin d'une diode de redressement (idéalement un redresseur pleine onde) et d'une résistance de limitation de courant ou risquerait d'éteindre la LED.

led motor ac dc generator

— Duncan C
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Pour un petit moteur, la résistance d'enroulement est probablement suffisante pour rendre inutile une résistance de limitation de courant supplémentaire. Comme d'autres l'ont déjà dit, le commutateur est le redresseur.

— brhans

C'est la même chose dans les deux sens. Vous l'alimentez en courant continu et l'arbre tourne. Échangez donc la cause et l'effet et vous devez savoir que si vous tournez l'arbre, vous obtenez un courant continu généré.

— JDługosz

Cela dépend de ce que vous entendez par "DC" et "AC". Si vous faites tourner le moteur dans une direction, le courant ne circulera que dans une seule direction, donc dans ce sens, c'est "DC". Mais, ce ne sera pas un courant constant: ce sera une forme d'onde périodique à laquelle, si vous voulez bien le comprendre, vous devez analyser avec des techniques d'analyse de circuit AC.

— Solomon Slow

Ouais, les moteurs CC à l'ancienne contenaient un commutateur et généreraient quelque chose d'approximativement CC s'ils étaient tournés. En fait, vous pourriez prendre un jouet avec un moteur à courant continu entraînant les roues, et la même batterie alimentant une lumière, et forcer le jouet vers l'avant plus rapidement qu'il ne voulait. La lumière brillerait plus fort, indiquant que le moteur générait plus de "jus" que la batterie.

— Hot Licks

Réponses:

Je serais surpris si un moteur jouet DC bon marché contenait une diode de redressement car il est conçu pour être un moteur DC, pas un générateur DC

Un moteur à courant continu bon marché du type qui a un stator à aimant permanent utilise des brosses et un commutateur de rotor pour inverser continuellement le courant dans la bobine de rotor, l'effet est donc comme l'alimentation en courant alternatif dans la bobine: -

Si vous ne le faites pas, le rotor tournera peut-être jusqu'à un demi-tour complet et s'arrêtera. Ensuite, cela prendrait trop de courant et pourrait même s'épuiser.

Lorsqu'il est entraîné en générateur, le commutateur fonctionne en effet comme un redresseur pour produire une sortie CC: -

Vous pensez peut-être qu'un moteur bon marché utilise des bagues collectrices. Ce type de moteur nécessite AC et produira AC: -

— Andy aka
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Il existe encore un autre "type" appelé "moteur CC sans balais" qui est à peu près votre moteur CA avec des composants électroniques pour convertir le CC en CA polyphasé approprié. Bien sûr, cette électronique ne fonctionne que dans un sens, de sorte que l'ensemble du combo ne peut pas du tout être utilisé comme générateur. Sauf si on le démonte en un moteur à courant alternatif ordinaire.

— Agent_L

Certes, mais il est peu probable qu'un "moteur jouet DC bon marché" soit du type sans balais.

— gbarry

@gbarry Je pense que les moteurs à collecteur sont principalement utilisés en raison de leurs merveilleuses caractéristiques charge-vitesse-couple. Je suis sûr que l'électronique à faible puissance "brushless" est en fait moins chère que le commutateur et son assemblage.

— Agent_L

Hé les gars - le simple commutateur dans ces choses, échange-t-il simplement le +/- tous les 180 degrés, ou? Acclamations

— Fattie

@JoeBlow effectivement oui.

— cortex

Un moteur à courant continu générera une tension continue si vous le faites tourner.

C'est-à-dire, principalement une tension continue. Il y aura des sauts et des sauts en raison des brosses et des écarts dans le commutateur.

Le commutateur est la chose qui fait la sortie DC, soit dit en passant.

Lorsque vous appliquez un courant continu au moteur, il se déplace et fait tourner le commutateur. Le commutateur change les bobines qui sont connectées dans quel sens au courant continu. Cela maintient le moteur en mouvement.

Lorsque vous faites tourner le moteur avec une force externe, le commutateur est également tourné. Les changements de connexion nécessaires pour que le moteur continue à fonctionner sur DC sont également les mêmes changements nécessaires pour faire du DC hors du CA que vous attendiez.

La tension que le moteur émet a très peu à voir avec la tension sur laquelle il est conçu pour fonctionner. Sans charge, la tension peut être très élevée. Si vous y mettez n'importe quel type de charge, la tension chutera considérablement.

Les petits moteurs CC ne génèrent pas vraiment beaucoup d'énergie lorsque vous les faites tourner.

Une LED fonctionnera sur AC. Une LED est après tout une diode (diode électroluminescente) et rectifiera donc au besoin.

Une résistance de limitation de courant n'est probablement pas nécessaire pour la plupart des petits moteurs jouets utilisés comme générateurs.

J'ai toujours trouvé que le problème était de tirer suffisamment de courant des choses plutôt que d'en avoir trop.

Mon fils a une petite machine à vapeur, et nous avons construit des générateurs à partir de divers moteurs pour alimenter les LED. Nous n'avons jamais réussi à tuer une LED avec aucun d'entre eux.

— JRE
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À quel niveau une tension inverse peut-elle tolérer une LED de faible puissance typique?

— Duncan C

Cela dépend de la LED. Je trouve différentes valeurs nominales de 5V à 6V minimum avec des valeurs typiques pouvant aller jusqu'à 15V.

— JRE

Ok, donc si une LED est conçue pour une tension directe de 2,2 V, elle peut tolérer des tensions inverses presque le double?

— Duncan C

Probablement. Consultez la fiche technique. Si cela ne dit pas (ou si vous n'avez pas de fiche technique parce que vous en avez acheté un surplus quelque part), connectez-en un à l'envers et voyez.

— JRE

Une chose à noter est que, bien que la sortie soit hérissée, la façon dont les commutateurs fonctionnent ne doit jamais permettre à la polarité de changer (à moins que l'arbre ne change de direction). Un condensateur sur le générateur et une résistance à la LED lisseraient efficacement la sortie. J'envisagerais également de mettre une diode en série avant le capuchon (en supposant une électrolyse unipolaire), juste au cas où quelqu'un ferait tourner le moteur dans la mauvaise direction. La diode Schottky pourrait être utilisée pour minimiser la chute de tension.

— Sebi