moteur 1500 tours alimenté en 1V pour 30 µA

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Message par Admin le Dim 28 Avr - 3:06

Fabrication minimaliste d'un pulse moteur fonctionnant avec une tension minimum de 1V et une consommation de 30 µA. la vitesse de rotation moyenne est de 1500 tours minute à 1V
l'électronique est simple et rustique comme le montre ce schéma :
moteur 1500 tours alimenté en 1V pour 30 µA Schema10
On remarque que une seule bobine est utilisée elle constitue le stator du moteur. le rotor comporte 2 aimants diamétralement opposés.
Ce moteur ne démarre pas automatiquement il faut le lancer pour atteindre la vitesse d'auto amorçage de la rotation.
La bobine joue un double rôle elle fait tourner le rotor par des impulsions de courant qui lui sont envoyées et elle sert également de déclencheur pour commander les impulsions.

Principe de fonctionnement :
lorsqu'un aimant passe devant la bobine il crée par induction un courant dans cette bobine, ce courant est appliqué entre base et émetteur du transistor BC557 (PNP) le transistor va alors conduire entre émetteur et collecteur.
le collecteur du BC557 est relié à la base du second transistor 2N2222 (NPN). un courant va alors circuler partant de la borne positive il passe par le premier transistor puis entre dans la base du second pour finir par son émetteur relié au pole négatif.
le courant base émetteur du second transistor le commande et rend conductrice sa liaison émetteur collecteur. Le collecteur étant relié à la bobine elle même reliée au + il va donc se créer maintenant un courant dans la bobine qui va "pousser l'aimant et entretenir la rotation jusqu'au moment ou le second aimant va à son tour provoquer un courant induit dans la bobine et répéter le cycle.
Ce principe assez ancien est celui qui était utilisé dans les premières pendules électroniques dans lesquelles le balancier comportait un disque muni d'un aimant passant devant une bobine, à la seule différence que on avait 2 bobines, une pour entretenir le mouvement et une seconde pour produire l'impulsion de commande. ce principe permet d'utiliser un seul transistor au lieu des 2 présents ici.

voici ce que cela donne en vidéo :





Alimentation du moteur :
Comme ce dernier se contente de très peu d'énergie et fonctionne sous 1V au minimum, autant fabriquer la pile qui va l'alimenter.
C'est une pile Aluminium / Cuivre très simple à fabriquer.
On prend un récipient isolant (ici une ancienne pile), on place des plaques d'aluminium qui seront la cathode de la pile.
on verse ensuite du sable sec et on introduit au centre un tube de cuivre qui sera l'anode de la pile. On va ensuite verser l'électrolyte créant la réaction chimique. On prend du destop gel à la javel pour ce faire car nous avons besoin d'un mélange hydroxyde de sodium (soude) et hypochlorite de sodium (javel), on mélange le destop dans une proportion d'environ 1 volume pour 3 volumes d'eau. il faut largement humecter le sable sans toutefois le saturer.
dès que l'on a versé l'électrolyte la pile est opérationnelle.
la tension à vide est de l'ordre de 1.25V et va baisser en fonction du courant consommé.
pour un courant allant de 0.5 à 1mA on obtient une tension de 1V ce que nous avons besoin pour ce moteur.

moteur 1500 tours alimenté en 1V pour 30 µA Dscn2310

à l'utilisation on va progressivement ronger l'aluminium, la cathode. l'anode en cuivre est quasi éternelle il suffira de lui passer un coup de toile émeri fine quand on régénère la pile.
lorsque l'aluminium est totalement rongé la pile est usée. il suffit alors de retirer le tube de cuivre, laver le sable et le récipient, faire sécher le sable puis replacer des plaques d'aluminium et un nouvel électrolyte et ça repart.

Il est tout à fait possible de constituer une telle pile avec pour la cathode de l'aluminium provenant d'emballage alimentaire, feuille d'alu, barquettes en alu. dans mon cas j'ai utilisé des plaques épaisses découpées dans un carter d'huile de moteur, ça va durer longtemps car l'épaisseur moyenne est de 3 millimètres.

Pile similaire réalisée dans un pot de yaourt en terre cuite tapissé par de la feuille d'alu usagée en plusieurs couches avec son anode en cuivre au centre :
moteur 1500 tours alimenté en 1V pour 30 µA Dscn2315

Précautions :
la pile ne peut pas couler si on la penche car le sable contient l’électrolyte.
il convient de fermer  la pile par un couvercle étanche pour éviter l'évaporation de l'électrolyte mais en faisant un trou d'épingle pour permettre le dégazage.
la réaction chimique va produire de l'hydrogène, gaz hautement inflammable ! mais en faible quantité.
Si toutefois on compte réaliser un ensemble de piles en montage série ou parallèle il conviendra de les disposer dans un local bien aéré en raison de la production d'hydrogène.

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Message par Admin le Dim 28 Avr - 3:35

Les liaisons entre les plaques d'aluminium formant la cathode et les liaisons entre les 2 tubes de cuivre d'anode ainsi que les bornes de sorties sont faites en fil d'inox afin d'éviter que le conducteur se corrode sous l'action de l'électrolyte.

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