Wie kann ich etwas mit Strom versorgen / verkabeln, das sich ohne zusätzliche Batterien ständig dreht?

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Also möchte ich eine Lazy Susan machen , die sich ständig in eine Richtung dreht. Ich möchte auch einige andere Dinge im Vordergrund haben, wie zum Beispiel Neonlichter, bewegliche Dinge usw. Das Problem ist, dass dies alles von einer Gleichstromquelle ausgehen soll. Das Problem ist, dass ich nicht herausfinden kann, wie ich es verdrahte, damit sich die Dinge nicht verwickeln, da das Ganze ständig in Bewegung ist.

Sie
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Google für "Schleifring"
Eugene Sh.
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@HotLicks eine kleine PV-Zelle und einen sehr großen Laser? Das würde auch gut aussehen.
Chris H
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Vielleicht ein paar abgenutzte oder billige elektrische Zahnbürsten besorgen und die kabellosen Ladeteile kommandieren?
Rackandboneman
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Sie können auch die Elektronik am rotierenden Teil ignorieren. Sie können ein helles Licht (Laser vielleicht) über den Luftspalt in eine Glasfaser in der Mitte der Lazy Susan einstrahlen und "Neon" -Effekte erzeugen, wenn die Faser ein wenig austritt. Die mechanischen "beweglichen Dinge" können durch die mechanische Drehung der Lazy Susan mit Zahnrädern angetrieben werden. Nicht alles muss elektronisch sein.
Mark Lakata
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Eines davon gesehen ?
Boris die Spinne

Antworten:

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Sie suchen einen Schleifring . Dies ist ein Gerät, das genau das tut, was Sie beschreiben - es überträgt Leistung und / oder Signale auf ein rotierendes Objekt. Im Allgemeinen arbeiten sie mit einem rotierenden kreisförmigen Kontakt auf der einen Seite und einem federbelasteten Stift, der auf der anderen Seite dagegen drückt.

Sie sind auf lange Sicht oder unter rauen Bedingungen nicht besonders zuverlässig, sollten aber für Ihr Projekt in Ordnung sein. Teurere sind in der Regel besser und halten länger. Die andere Alternative ist die induktive Energieübertragung / Signalisierung. Dies ist jedoch beim ersten Mal schwieriger zu erreichen und daher möglicherweise nicht ideal für ein Hobbyprojekt.

Jack B
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Sie werden in CCTV-Kameras verwendet und halten langfristigen Außenbedingungen, jahrelanger ständiger Bewegung usw. mit Strom und Video (analog und IP) ziemlich gut stand. Ich kann mich nicht für die billigen von eBay verbürgen, aber die guten halten. Ich würde es vermeiden, sie zu nahe an ihrer maximalen Bewertung zu laden, aber Sie können einen mit mehr Kontakten als Sie benötigen und für Zuverlässigkeit verdoppeln.
John U
Ich habe an einem Projekt mit einem Schleifring gearbeitet, der ~ 30 A bei 12 VDC zusammen mit Kommunikationssignalen an eine Platine überträgt, die sich mit 3000 U / min dreht. Die Zuverlässigkeit war nicht groß , aber es war akzeptabel. Für etwas, das sich nur langsam dreht, würde ich mir vorstellen, dass Sie eine Lebenszeit von 5 Jahren oder mehr haben.
Jules
Schleifringe können zuverlässig sein. Sie können sogar Schleifringe für Ethernet bekommen. Sie werden einfach lächerlich teuer. Noch mehr bei hoher Geschwindigkeit.
Jeroen3
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Eine Alternative zu Schleifringen ist der Drehtransformator. Diese besteht aus zwei sich gegenüberliegenden becherförmigen Kernen mit den Wicklungen in den Bechern. Wenn Sie die Primärwicklung mit einer hohen Frequenz betreiben (wir haben 25 kHz verwendet), können die Becher aus Ferrit sein und das Ganze kann recht kompakt sein (wir haben ungefähr 100 W in einer Einheit mit einer Gesamtdicke von ungefähr 1 Zoll und einem Durchmesser von ungefähr 3 Zoll ausgeführt) ).

Kreuzung

Dave Tweed
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Für den Fall, dass sich jemand über Zuverlässigkeit und Datenübertragungsqualität und all das wundert: Ihr durchschnittlicher VHS-Rotationskopf hat auf diese Weise funktioniert.
PlasmaHH
Ein anderes mechanisches Problem, das dies ein wenig kompliziert: Wie klein muss der Luftspalt sein, um dies relativ effizient zu machen?
Jason R
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@JasonR: Je kleiner, desto besser natürlich. Wir hatten nicht viel Präzision in unserer Prototyp-Baugruppe und erzielten gute Ergebnisse mit einer Lücke in der Größenordnung von 1 mm. Dies ist einer der Gründe, warum wir ein relativ flaches Kerndesign verwendet haben - es maximiert die Oberfläche des Ferrits gegenüber dem Spalt.
Dave Tweed
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Eine weitere Möglichkeit wäre, eine sich bewegende Spule in einem festen Magnetfeld zu haben - auch als Generator bekannt.
Supercat
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@supercat: Nicht wirklich effektiv in einer "Lazy Susan" -Anwendung, bei der zu erwarten ist, dass die Rotation langsam und / oder intermittierend ist.
Dave Tweed
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Wie wäre es mit zwei Ringen von Kugellagern und verwenden Sie jeden Ring als Kontakt. Keine Notwendigkeit, Stifte und Kontakte hinzuzufügen ...

Nur um hinzuzufügen, nachdem ich die Kommentare zur Kenntnis genommen hatte, dass ich hier über eine Niederspannungsversorgung von 5 V oder 12 V nur für LEDs oder ähnliches nachgedacht habe - ich hatte nicht die Absicht, eine 110-VAC- oder 230-VAC-Lösung vorzuschlagen.

Solar Mike
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Der Lichtbogen auf den Lagern sollte das gewisse Extra an Aufregung verleihen, das den Neonschildern oben fehlt! +1 für das Konzept.
Transistor
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Das Leiten von Elektrizität durch Kugellager führt zum vorzeitigen Versagen der Lager
Tinkerer,
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... oder früh einsetzender Lichtbogen. Whee!
Transistor
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Diese Seite von SKF (ich nehme an, sie sollten ein oder zwei Dinge über Lager wissen) listet einige nette Beispiele dafür auf, warum dies eine ... interessante Idee wäre: skf.com/cn/en/products/bearings-units- Gehäuse / Rollenlager /…
Mels
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In der Praxis wird es schwierig sein, mehrere Lager so genau auszurichten, dass sie zu jeder Zeit gleiche Lasten (dh gleichen Kontaktdruck auf beide Kugelsätze) tragen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass zumindest ein Teil der Zeit das eine oder das andere Lager die meiste Last trägt, wobei der andere Teil sehr sporadisch kontaktiert wird.
Dave Tweed
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Die andere Option, die Sie möglicherweise nicht in Betracht gezogen haben, besteht darin, alle Ihre Strom verbrauchenden Elemente, einschließlich des Motors und der Batterien oder einer anderen Stromquelle, auf die Lazy Susan zu legen . Dann sind keine elektrischen Anschlüsse zur Außenwelt erforderlich.

Steve Barnes
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Das ist mir auch aufgefallen, es kommt darauf an, wie lange das System unbeaufsichtigt arbeiten muss. Verwenden Sie Bluetooth Low Power, um mit minimalem Stromverbrauch mit dem stationären Inertialraum zu kommunizieren.
KalleMP
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@KalleMP oder wenn die Rotationsrate einigermaßen niedrig ist, einfache IR-Kommunikation, wenn höhere omnidirektionale IR-Wandler vorhanden sind.
Steve Barnes
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Mir ist der Gedanke gekommen, dass Sie, wenn Sie die faule Susan mit einer angemessenen Geschwindigkeit fahren, auch in einer Situation sind, in der Sie Strom darauf erzeugen können.

Wenn Sie entweder an der zentralen Spindel oder an den Kanten feststehende Magnete anbringen könnten, könnten Sie geeignet platzierte Spulen verwenden, um Strom auf der sich bewegenden Plattform zu erzeugen.

Wenn Sie auf der Suche nach wirklich niedriger Technologie sind, können Sie sogar einen alten Push-Bike-Dynamo auf der rotierenden Plattform verwenden, der gegen eine stationäre Einfassung fährt.

Steve Barnes
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Slot Cars bekommen ihre Kraft aus dem Geflecht, das auf Leiterbahnen läuft. Möglicherweise können Sie die abgeflachte Koaxialkabelabschirmung (Geflecht) in zwei konzentrischen Kreisen auf Ihre Grundplatine kleben und dann die Spannung mit Geflechtbürsten ablesen.
Oder verwenden Sie einen Kreis und bürsten Sie und nehmen Sie die andere Seite der Spannung über den zentralen Drehzapfen auf.
Oder verwenden Sie den zentralen Drehzapfen als einen Kontakt, führen Sie das Geflecht um die Außenseite des Plattentellers und verwenden Sie eine horizontale Bürste.
Oder denken Sie an die guten alten Dodgem-Autos, bei denen der Boden ein Kontakt war und die Drahtgitterdecke der andere. Decken Sie die gesamte Grundplatte mit stabiler Haushaltsaluminiumfolie ab (lassen Sie ein Loch in der Mitte). Befestigen Sie einen Pinsel als einen Kontakt an einer beliebigen Stelle auf dem Plattenteller und verwenden Sie den zentralen Drehzapfen als den anderen Kontakt.

Raysputin
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Ich habe mir das kürzlich angeschaut und ein Zoetrope mit LCDs und einem Mikrocontroller auf dem Kreisel gebaut. Am Ende habe ich eine DIY-Schleifringbaugruppe aus Kupferblech und einigen Kohlebürsten für Bohrmotoren hergestellt. Es hat überraschend gut geklappt (immer noch gut nach etwa 100.000 Umdrehungen).

Bevor ich diesen Weg ging, untersuchte ich die drahtlose Energieübertragung und das sah mit einem billigen TX / RX-Modulpaar wie diesem sehr hoffnungsvoll aus: drahtlose Leistungsmodule

Das Führen der Antriebswelle durch den Sender und das Befestigen des Empfängers an der Unterseite der faulen Susan funktionierte ziemlich gut, wenn Sie sie eng beieinander halten können. Es gab nicht genug Strom für meine Anwendung (ich brauchte ungefähr einen Verstärker und diese geben ungefähr 500mA bequem).

Für meine Anwendung musste ich auch unidirektionale Daten mit sehr geringen Raten von der Basis nach oben übertragen, anstatt sie meiner Schleifringbaugruppe hinzuzufügen. Ich verwendete IR-LEDs und -Empfänger, die sehr gut funktionierten.

Al Bennett
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Was du hast sieht ziemlich gut aus. Sie können die Kopplung erhöhen, indem Sie den Durchmesser der Spulen erhöhen.
Richard1941
Der obige Kommentar geht natürlich davon aus, dass Sie keine Metalltischplatte darunter haben.
Richard1941
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Nicola Tesla sagte, Sie könnten ein ferromagnetisches Zahnrad an Rotor und Stator mit jeweils Wicklungen haben. Eine Kombination aus Transformator und Synchronuhrmotor. Das vermeidet die Rechtskosten, die durch flüssiges Quecksilber, Ozonvergiftung oder Stromschlag entstehen.

richard1941
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(1) Diese Antwort ist ziemlich vage und für das OP unwahrscheinlich. (2) Können Sie eine Referenz für das geben, was Tesla gesagt hat? Wie viele Umdrehungen pro Minute würde Ihrer Meinung nach ein fauler Susan benötigen, um genug Strom zu erzeugen, um die Neonlichter des OP zu entzünden? (3) In Ihrem Satz " Eine Kombination aus Transformator und Synchronuhrmotor " fehlen ein Verb und ein Betreff. Was wollten Sie mitteilen? (4) Was ist ein Kombinationstransformator? (5) Wie würde ein Synchronuhrmotor helfen?
Transistor
Mein Hinweis auf Tesla war nur eine Erinnerung daran, dass er der Vorläufer der meisten unserer Technologien für Wechselstrommotoren, Generatoren und Transformatoren ist. Die Drehzahl des Rotors ist umgekehrt proportional zur Anzahl der Zähne, die mit dem Fluss in Eingriff stehen. Stellen Sie sich nun eine kleine Wicklung um jeden Rotorzahn vor ... die aufgrund des sich ändernden Flusses eine induzierte Spannung hätte. Wenn Sie das Leistungsbudget einhalten, bedeutet dies natürlich einen höheren Luftwiderstand und eine größere Phasenverzögerung im Eingangsstrom. Hoffe dieser Kommentar hilft. Ich muss nach meinem Elektromaschinentext graben, wenn Sie eine Referenz benötigen.
Richard1941
Es müsste also für diese Anwendung zu schnell rotieren, könnte aber für andere funktionieren, die diesen Thread über Google finden.
CM
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Tweeds Drehtransformator ist wahrscheinlich die beste Lösung, wenn es möglich ist, eine Spule um die Achse zu wickeln und einen ferromagnetischen Kern für die Achse zu haben. Sie können aber auch mehrere kleinere Spulen um die Kante haben, an die ähnliche Spulen auf der sich drehenden Plattform gekoppelt sind. Die Leistung von jedem ist zeitweise, aber wenn sie richtig verteilt sind, können Sie Ihre Anforderungen erfüllen. Erwarten Sie unangenehme 60-Hz-Vibrationen, wenn die Spulen aneinander vorbeiziehen ... es sei denn, Sie treiben sie mit 100 kHz an und verwenden leichte Ferritkerne ... Wenn Sie auf Hochfrequenz gehen möchten, können Sie, wie empfohlen, eine Art kapazitive Kopplung durchführen von dem großen schottischen Dichter RFBurns.

richard1941
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Verwenden Sie wie bei den Kugellagern zwei Ringe, beseitigen Sie jedoch jeglichen Verschleiß und Lichtbogenbildung mit Ringen aus flüssigem Quecksilber oder anderen leitfähigen Flüssigkeiten. Trink es nicht! Natürlich ist Luft eine leitfähige Flüssigkeit mit hoher Spannung, und das Display würde den Respekt Ihrer Gäste verdienen und das Knabbern von Marzipan und Aboutargo auf der rotierenden Plattform verhindern.

richard1941
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Solche flüssigen Quecksilberbäder wurden für Leuchtturm-Rundumkennleuchten verwendet.
Solar Mike