¿Cómo enciendo / cableo algo que gira constantemente SIN baterías adicionales?


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Así que quiero hacer un Lazy Susan que esté girando constantemente en una dirección. También quiero tener algunas otras cosas en la parte superior, como letreros de neón, cosas en movimiento, etc. El problema es que quiero que todo salga de una fuente de CC. El problema es que no puedo entender cómo lo conecto para que las cosas no se enreden, ya que todo está en constante movimiento.


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Google para "Slip ring"
Eugene Sh.

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@HotLicks una pequeña célula fotovoltaica y un láser muy grande? Eso también se vería bien.
Chris H

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¿Tal vez obtener algunos cepillos de dientes eléctricos gastados o baratos, y obtener las piezas de carga inalámbricas?
rackandboneman

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También puede ignorar la electrónica en la parte giratoria. Puede hacer brillar una luz brillante (tal vez con láser) a través del espacio de aire en una fibra óptica en el centro del lazy susan y crear efectos de "neón" si la fibra tiene un poco de fuga. Las "cosas móviles" mecánicas pueden ser impulsadas por la rotación mecánica del susan perezoso con engranajes. No todo tiene que ser electrónico.
Mark Lakata

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¿Has visto uno de estos ?
Boris the Spider

Respuestas:


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Estás buscando un anillo colector . Este es un dispositivo diseñado para hacer exactamente lo que usted describe: transmitir potencia y / o señales a un objeto giratorio. En general, funcionan al tener un contacto circular giratorio en un lado y un pasador con resorte que lo empuja contra el otro.

No son súper confiables a largo plazo o en condiciones difíciles, pero deberían estar bien para su proyecto. Los más caros son generalmente mejores y duran más. La otra alternativa es la transferencia de potencia inductiva / señalización, pero será más difícil hacerlo correctamente la primera vez, por lo que podría no ser ideal para un proyecto de pasatiempo.


Se usan en cámaras de CCTV y resisten bastante bien las condiciones exteriores a largo plazo, años de movimiento constante, etc., con potencia y video (analógico e IP) que las atraviesan. No puedo responder por los baratos de eBay, pero los buenos duran. Evitaría cargarlos demasiado cerca de su clasificación máxima, pero puede obtener uno con más contactos de los que necesita y duplicar para mayor confiabilidad.
John U

He trabajado en un proyecto que tiene un anillo colector que transmite ~ 30A a 12VDC junto con señales de comunicación a una placa que está girando a 3000RPM. La fiabilidad no fue excelente, pero fue aceptable. Para algo que solo gira lentamente, me imagino que tendría una vida útil de 5 años o más.
Julio

Los anillos colectores pueden ser confiables. Incluso puede obtener anillos colectores para ethernet. Simplemente se vuelven ridículamente caros. Aún más en alta velocidad.
Jeroen3

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Una alternativa a los anillos colectores es el transformador rotativo. Esto consiste en dos núcleos en forma de copa que se enfrentan entre sí, con los devanados dentro de las tazas. Si maneja el primario a una frecuencia alta (usamos 25 kHz), las copas pueden ser de ferrita y todo puede ser bastante compacto (hicimos aproximadamente 100W en una unidad que tenía aproximadamente 1 "de grosor en general y aproximadamente 3" de diámetro )

sección transversal


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En caso de que alguien se pregunte sobre la confiabilidad y la calidad de la transferencia de datos y todo eso para esto: su cabezal rotativo VHS promedio funcionó de esa manera.
PlasmaHH

Otro problema mecánico que complica esto un poco: ¿qué tan pequeño debe hacer el espacio de aire para que sea relativamente eficiente?
Jason R

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@JasonR: Cuanto más pequeño, mejor, por supuesto. No teníamos mucha precisión en nuestro prototipo de ensamblaje, y estábamos obteniendo buenos resultados con un espacio del orden de 1 mm. Esa es una razón por la que usamos un diseño de núcleo relativamente plano: maximiza el área de superficie de la ferrita que enfrenta el espacio.
Dave Tweed

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Otra posibilidad sería tener una bobina móvil dentro de un campo magnético fijo, también conocido como generador.
supercat

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@supercat: No es realmente efectivo en una aplicación de "lazy susan", donde se puede esperar que la rotación sea lenta y / o intermitente.
Dave Tweed

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¿Qué tal usar dos anillos de rodamientos de bolas y usar cada anillo como contacto? No es necesario agregar pines y contactos ...

Solo para agregar, después de tomar nota de los comentarios, que estaba pensando en un suministro de bajo voltaje aquí 5v o 12v solo para leds o somesuch, no tenía la intención de sugerir una solución de 110VAC o 230VAC.


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¡El arco en los rodamientos debería agregar esa emoción extra que les falta a los letreros de neón en la parte superior! +1 por concepto.
Transistor

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Pasando electricidad a través de rodamientos de bolas enfrenta a las bolas que resulta en el fallo prematuro de los cojinetes
Tinkerer

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... o inicio temprano de arcos. Whee!
Transistor

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Esta página de SKF (supongo que se supone que deben saber una o dos cosas sobre los rodamientos) enumera algunos buenos ejemplos de por qué esto sería una ... idea interesante : skf.com/cn/en/products/bearings-units- carcasas / rodamientos de rodillos / ...
Mels

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Como cuestión práctica, será difícil alinear múltiples rodamientos con la precisión suficiente para que soporten cargas iguales (es decir, igual presión de contacto en ambos juegos de bolas) en todo momento. Es muy probable que al menos parte del tiempo, un rodamiento u otro maneje la mayor parte de la carga, con un contacto muy intermitente en el otro.
Dave Tweed

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La otra opción que quizás no haya considerado es colocar todos sus artículos que consumen energía, incluido el motor y las baterías u otra fuente de energía, en el perezoso Susan. No se requieren conectores eléctricos al mundo exterior entonces.


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Esto también se me ocurrió, depende de cuánto tiempo el sistema debe funcionar sin supervisión. Use Bluetooth de baja potencia para comunicarse con el espacio inercial estacionario con un mínimo desperdicio de energía.
KalleMP

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@KalleMP o si la velocidad de rotación es razonablemente baja Comunicaciones IR simples, si son transductores IR omnidireccionales más altos.
Steve Barnes

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Se me ha ocurrido que si conduces a la perezosa Susan a un ritmo razonable, también estás en una situación en la que puedes generar energía.

Si en el eje central o alrededor de los bordes puede montar imanes fijos, puede usar bobinas colocadas adecuadamente para generar energía en la plataforma móvil.

Si estaba buscando tecnología realmente baja, incluso podría usar una vieja dinamo de bicicleta de empuje en la plataforma giratoria que se ejecuta contra un entorno estacionario de algún tipo.


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Los autos tragamonedas obtienen su poder de la trenza que se ejecuta en pistas conductoras. Es posible que pueda pegar un blindaje de cable coaxial aplanado (trenza) en dos círculos concéntricos en su placa base y luego usar "cepillos" de trenza para tomar el voltaje.
O use un círculo y un cepillo y tome el otro lado del voltaje a través del pivote central.
O use el pivote central como un contacto, pase la trenza alrededor del exterior del plato y use un cepillo horizontal.
O piense en los buenos y viejos autos Dodgem donde el piso era un contacto y el techo de malla de alambre el otro. Cubra toda la placa base con papel de aluminio doméstico resistente (deje un agujero en el centro). Coloque un cepillo en cualquier lugar de la bandeja como un contacto y use el pivote central como el otro contacto.


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Investigué recientemente la construcción de un zoótropo con pantallas LCD y un microcontrolador en la peonza. Terminé haciendo un ensamblaje de anillo deslizante de bricolaje con láminas de cobre y algunos cepillos de carbón diseñados para motores de perforación. Funcionó sorprendentemente bien (sigue siendo bueno después de aproximadamente 100.000 revoluciones).

Sin embargo, antes de seguir ese camino, investigué la transferencia de energía inalámbrica y eso parecía realmente esperanzador usando un par de módulos tx / rx baratos como este: módulos de potencia inalámbricos

Pasar el eje de transmisión a través del transmisor y conectar el receptor a la parte inferior de la perezosa Susan funcionó bastante bien si puedes mantenerlos juntos. No proporcionó suficiente corriente para mi aplicación (necesitaba un amplificador y estos proporcionan aproximadamente 500 mA cómodamente).

Para mi aplicación, también necesitaba pasar datos unidireccionales de muy baja velocidad desde la base hasta la parte superior, en lugar de agregarlos a mi conjunto de anillos colectores, utilicé LED y receptores IR, que funcionaron realmente bien.


Lo que tienes se ve bastante bien. Puede aumentar el acoplamiento aumentando el diámetro de las bobinas.
richard1941

El comentario anterior supone que no tiene una superficie de mesa de metal debajo, por supuesto.
richard1941

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Nicola Tesla dijo que podría tener una rueda ferromagnética dentada en el rotor y el estator, cada uno con bobinados. Una combinación de transformador y motor de reloj síncrono. Eso evita los gastos legales que tendrá con mercurio líquido, envenenamiento por ozono o electrocución.


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(1) Esta respuesta es bastante vaga y es poco probable que sea de mucha utilidad para el OP. (2) ¿Puedes dar una referencia de lo que dijo Tesla? ¿Cuántas RPM crees que requeriría un susan perezoso para generar suficiente energía para encender los letreros de neón del OP? (3) Su oración " Un transformador combinado y un motor de reloj síncrono " no tiene un verbo y un sujeto. ¿Qué pretendías comunicar? (4) ¿Qué es un transformador combinado? (5) ¿Cómo ayudaría un motor de reloj síncrono?
Transistor

Mi referencia a Tesla fue solo un recordatorio de que él es el progenitor de la mayoría de nuestra tecnología de motores, generadores y transformadores de CA. La velocidad del rotor es inversamente proporcional al número de dientes que activan el flujo. Ahora imagine un pequeño devanado alrededor de cada diente del rotor ... que tendría un voltaje inducido debido al cambio de flujo. Por supuesto, si hace el presupuesto de energía, el resultado de esto sería equivalente a un mayor arrastre y un mayor retraso de fase en la corriente de entrada. Espero que este comentario ayude. Tendré que buscar el texto de mi máquina eléctrica si necesita una referencia.
richard1941

Tendría que estar girando demasiado rápido para esta aplicación, pero podría funcionar para otros que encuentren este hilo a través de google.
CM

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El transformador rotativo de Tweed es probablemente la mejor solución cuando es posible envolver una bobina alrededor del eje y tener un núcleo ferromagnético para el eje. Pero podría tener un conjunto de varias bobinas más pequeñas alrededor del borde con bobinas similares que se acoplan a ellas en la plataforma giratoria. El poder de cada uno sería intermitente, pero si estuvieran adecuadamente espaciados, podría satisfacer sus necesidades. Espere vibraciones desagradables de 60 Hz a medida que las bobinas se cruzan entre sí ... a menos que las maneje a 100 kHz y use núcleos de ferrita livianos ... Si desea ir a alta frecuencia, puede hacer algún tipo de acoplamiento capacitivo, como se sugiere por ese gran poeta escocés, RFBurns.


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Use dos anillos, como con los rodamientos de bolas, pero elimine todo desgaste y formación de arcos con anillos de mercurio líquido u otro fluido conductor. ¡No lo bebas! Por supuesto, el aire es un fluido conductor a alto voltaje, y la pantalla se ganará el respeto de sus invitados y desalentará el mordisco del mazapán y el aboutargo en la plataforma giratoria.


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Baños de mercurio líquido como ese se usaron para faros giratorios de faros.
Solar Mike
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