Um motor de brinquedo DC emite AC quando você o gira?

Acabei de assistir a um vídeo no Facebook de alguém que construiu um projeto para executar um LED usando um motor de 9 volts DC retirado de um brinquedo movido a bateria. Eles simplesmente conectaram o LED ao motor e, em seguida, usaram um sistema de polias para girar o motor.

Aqui está um link para o vídeo: Criando um gerador a partir de um motor DC .

Um motor DC típico, como os usados em brinquedos, não age como um gerador de CA se você o girar? Quando você move um ímã após uma bobina de fio, você obtém um pulso CA da bobina. Eu ficaria surpreso se um motor de brinquedo barato de DC contivesse um diodo retificador, pois ele foi projetado para ser um motor de corrente contínua , não um gerador de corrente contínua.

Portanto, minha expectativa é que um motor CC típico atue como um gerador de corrente alternada.

Além disso, um motor de 9 volts DC girado a uma velocidade razoavelmente alta provavelmente emitirá cerca de 9 volts CA com uma boa quantidade de corrente por trás, então eu pensaria que você correria o risco de exceder a tensão de quebra reversa em um pequeno LED e queimar .

Eu acho que o projeto no vídeo em questão precisaria de um diodo retificador (idealmente um retificador de onda completa) e um resistor limitador de corrente ou poderia correr o risco de apagar o LED.

led motor ac dc generator

— Duncan C
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Para um motor pequeno, a resistência do enrolamento é provavelmente suficiente para tornar desnecessário um resistor limitador de corrente extra. Como outros já disseram, o comutador é o retificador.

— brhans

É a mesma coisa em qualquer direção. Você alimenta DC e o eixo gira. Então troque causa e efeito e você deve saber que, se você girar o eixo, será gerado DC.

— JDługosz 23/03

Depende do que você quer dizer com "DC" e "AC". Se você girar o motor em uma direção, a corrente fluirá somente em uma direção; portanto, nesse sentido, é "CC". Mas, não será uma corrente constante: será uma forma de onda periódica na qual, se você quiser entendê-la adequadamente, deverá analisar com técnicas de análise de circuitos CA.

— Solomon Slow

Sim, os motores de corrente contínua de estilo antigo continham um comutador e gerariam algo que se aproximasse de corrente contínua se girados. De fato, você pode pegar um brinquedo com um motor DC dirigindo as rodas, e a mesma bateria alimentando uma luz, e forçar o brinquedo a avançar mais rápido do que queria. A luz brilharia mais forte, indicando que o motor estava gerando mais "suco" do que a bateria.

— Hot Licks

Respostas:

Eu ficaria surpreso se um motor de brinquedo DC barato contivesse um diodo retificador, pois ele foi projetado para ser um motor DC, não um gerador DC

Um motor DC barato do tipo que possui um estator de ímã permanente usa escovas e um comutador de rotor para reverter continuamente a corrente na bobina do rotor, portanto, o efeito é como alimentar CA na bobina: -

Se você não fizesse isso, o rotor giraria talvez até meia volta e pararia. Então seria preciso muita corrente e talvez queimasse.

Quando acionado como gerador, o comutador realmente funciona como um retificador para produzir uma saída DC: -

Talvez você esteja pensando que um motor barato usa anéis coletores. Este tipo de motor requer CA e produz CA: -

— Andy aka
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Existe ainda outro "tipo" chamado "motor DC sem escova" que é praticamente o seu motor CA com alguns componentes eletrônicos para converter a CC em CA polifásica adequada. Obviamente, esse sistema eletrônico funciona apenas de uma maneira, de modo que todo o conjunto não pode ser usado como gerador. A menos que alguém o desmonte em um motor CA comum.

— Agent_L 23/03

É verdade, mas é improvável que um "motor de brinquedo DC barato" seja do tipo sem escova.

— gbarry

@gbarry Acho que os motores do comutador são usados principalmente por causa de suas maravilhosas características de carga, velocidade e torque. Tenho certeza de que a eletrônica em "brushless" de baixa potência é realmente mais barata que o comutador e sua montagem.

— Agent_L 24/03

Ei, pessoal - o comutador simples nessas coisas simplesmente troca +/- a cada 180 graus, ou? Cheers

— Fattie

@ JoeBlow efetivamente sim.

— cortices 28/03

Um motor DC gera uma tensão DC se você girá-lo.

Ou seja, principalmente uma tensão DC. Ele terá saltos e saltos devido às escovas e lacunas no comutador.

O comutador é o que torna a saída DC, a propósito.

Quando você aplica CC ao motor, ele se move e gira o comutador. O comutador altera quais bobinas estão conectadas em qual direção a entrada CC. Isso mantém o motor em movimento.

Quando você gira o motor com uma força externa, o comutador também é girado. As alterações de conexão necessárias para manter o motor funcionando em corrente contínua também são as mesmas necessárias para tornar a corrente contínua fora da CA que você esperava.

A voltagem que o motor apaga tem muito pouco a ver com a voltagem projetada para funcionar. Sem carga, a tensão pode ser muito alta. Se você colocar qualquer tipo de carga, a tensão cairá drasticamente.

Motores de corrente contínua pequenos não geram muita energia quando você os gira.

Um LED irá operar em AC. Afinal, um LED é um diodo (diodo emissor de luz) e, portanto, será retificado conforme necessário.

Um resistor limitador de corrente provavelmente não é necessário para a maioria dos pequenos motores de brinquedo usados como geradores.

Eu sempre achei que o problema era obter corrente suficiente das coisas em vez de ter muito.

Meu filho tem um pequeno motor a vapor e construímos geradores para ele, de vários motores a LEDs de potência. Nunca conseguimos matar um LED com nenhum deles.

— JRE
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Qual a alta tensão reversa que um LED típico de baixa potência tolera?

— Duncan C

Depende do LED. Acho várias classificações de 5V a 6V no mínimo com valores típicos que podem ser de até 15V.

— JRE

Ok, então se um LED é projetado para tensão direta de 2.2v, ele pode tolerar tensões reversas quase o dobro disso?

— Duncan C

Provavelmente. Verifique a folha de dados. Se ele não diz (ou você não possui uma folha de dados porque comprou um monte deles em excesso em algum lugar), conecte-o ao contrário e veja.

— JRE

É importante notar que, embora a saída seja espetada, a maneira como os comutadores funcionam nunca deve permitir que a polaridade mude (a menos que o eixo mude de direção). Um capacitor no gerador e um resistor no LED suavizariam efetivamente a saída. Eu também consideraria colocar um diodo em série antes da tampa (assumindo eletrolítico unipolar), apenas no caso de alguém girar o motor na direção errada. O diodo Schottky pode ser usado para minimizar a queda de tensão.

— Sebi 24/03