果汁機馬達_串激式

我好像真的變成資源回收場了...
許多同事都已經習慣將壞掉的東西拿給我
不過，別想太多
我通常都沒辦法妙手回春的，大部分都屬於大體捐贈

最近又收到一台果汁機
確認不好修了之後，就來解剖吧
裡面的馬達很特別
用了許多暴力才拆下來

從電路上來看，應該屬於交流馬達
但仔細看看，似乎又有點不太一樣
一般交流馬達就是將永久磁鐵當作轉子
線圈通交流電之後產生磁場變化來推動轉子磁鐵
有興趣的可以看這篇

但這個馬達的轉子是線圈
卻沒看見有場磁鐵的構造!!
還有兩個啟動電容
這是交流馬達才會常出現的零件
主要就是要確認一開始旋轉的方向
除了電樞之外
還有兩組線圈在外層

查了一線電路的走向(不管啟動電容，反正它是獨立線路
如下圖

這....線圈的目的就是當作場磁鐵!!!
我真是有眼不識泰山，還當理化老師咧
是啊!!誰說場磁鐵一定要是永久磁鐵
直接用電磁鐵不也行!!
但用三用電表一量，整個電路是斷路的
那就表示有零件被KO了
線圈不容易出錯
那就是線路上的溫度保險絲掛點了
拆下來發現熱縮膜已將和電阻器黏在一起
應該是熱到掛點了

直接去除保險絲，反正我不會笨到去接110V的家用電
接上12V的直流電，果然轉了!!
但反接卻不會像一般的直流馬達產生反轉
轉向還是維持一樣
這和電樞的構造有絕對的關係

若理論正確，去掉啟動電容...果然也是會旋轉

所以這個馬達接交流電也可以旋轉
因為反接轉向也相同，所以交流電理論上是可以用的
但就需要啟動電容來幫忙了!!
但啟動電壓需要比較大
我手邊安全的交流電只有16V左右
還是無法啟動

這真是太有趣了!!
我聽到有人在murmur...理化老師真是無趣~~

後記
這就是所謂的串激式馬達
特色就是扭力、馬力都很強
直交流電都能用
但因為有碳刷，所以噪音較大
也比較容易發熱
所以通常都會自帶散熱風扇

不用清潔劑處理廚房油垢

「老公~~，果汁機上面都是油垢啦!!」
這時千萬不要開始說明油垢形成的原因
或顧左右而言他
或假裝忙著作實驗
標準答案只有四個字，「馬上處理!!」
「還有，那是要吃的，不能用魔術靈擦喔~」
心裡的OS就是，「不能用，不然你來!!」
但，嘴巴必須說，「沒問題，交給我」

油垢簡單的來說就是含有油脂成分的汙垢
這個油垢若沒有當天馬上處理
一旦時間久了，就會越來越難清除
從原理上來說，只要利用界面活性劑(清潔劑)溶解油汙
就可以在水和油汙之間產生乳化的效果
自然就可以清除掉了
但，現在老婆開出的條件是不准用清潔劑
這時候化學就要拿出來用了
從物理方法來說，利用高溫將原本凝固的油垢軟化
就會比較容易擦拭掉
但若是陳年老汙垢，效果就會有限
再從化學方法來說
有什麼可以溶解油垢，又不是屬於有機溶劑類的？
答案就是鹼性溶液
安全考量，以小蘇打為第一優先
直接沾小蘇打擦拭(一點點水就好)，就會看得到效果
必要時加上菜瓜布就搞定啦

決定先用高溫來處裡
以前小朋友氣管不好，買了一個高溫蒸汽
用這個就很方便了
若沒有，蒸氣熨斗也可以拿來充當一下

如下的影片

最後再用小蘇打擦過一次
就清潔溜溜了!!

忽然覺得...考試就應該考這個才對

圓周運動與向心力2

回到雨傘上的水滴
若雨傘順時針旋轉，水滴飛出去的方向就是順時針
再進階一點討論
那傘面上水滴的運動軌跡又是如何呢？
若我們利用膠水調和，增加水滴和傘面的摩擦力
同樣順時針旋轉，水滴(調和膠水)在傘面上的軌跡又會是如何？
想一想，答案在影片中

圓周運動與向心力1

圓周運動在國中其實提的不多
就是有一個不斷指向圓心的力作用於運動的物體時
此物體就會不斷的偏向圓心改變運動方向，
這個力就叫做向心力
若向心力的大小維持不變，就會變成一個等速率圓周運動

向心力也和物體質量、旋轉半徑、還有轉速有絕對關係
若轉速越快，所需的向心力就越大
若向心力不夠，就會變成增加旋轉半徑
旋轉傘面和脫水機的原理就是如此
若雨傘快速順時針旋轉，雨滴和傘面的附著力就是向心力的來源
很顯然的這個力量並不大
因此雨滴的旋轉半徑會越來越大
最後大於傘面時，雨滴就會飛出去了
方向呢？就是一開始傘面旋轉的順時針方向

這就是國中階段對向心力的介紹
向心力不足，轉速增加，旋轉半徑就會加大
其實還滿多實驗和遊戲可以玩的
以下這個球球在風景區很多攤販在賣

玩法很多，就不多作介紹了
若把它直接串在馬達上，就可以控制旋轉的速度
切了一支燃燒匙當作轉軸
再用PWM控制轉速
就可以來作實驗了
此時向心力的來源就是各個連接的關節之間的摩擦力
當轉速增加時，向心力不足，球就會張開了
轉速下降，球又會再變小

免旋轉免風力的火龍捲

窩在實驗室整理一些光學要用東西

煙霧產生器要用...

然後又開始玩龍捲風

想著想著...

龍捲風要用一個上升氣流來吸入側風

火龍捲也需要側風

一般都是用旋轉或外加電風扇的方式給他側風

但火源本身不是就有上升氣流嗎？

利用龍捲風的側風孔應該就可以搞定才對!!

手邊沒適合的東西

暫時先用透明片作了兩個簡陋的半圓柱當作遮罩

如下圖的擺法就可以利用蠟燭的上升氣流產生側風

原本的蠟燭火焰直上，也沒有彎曲

但加上遮罩之後....

帥啊!!

真的產生火龍捲了

但照片真他XX的難拍

自己看到最真實~~

結果...搞了半天光學的東西還是沒收拾

天啊~~

伸縮共鳴管

對!!我就是一個無可救藥的手作狂
明明很累了，有想法沒去作就很痛苦...

10/14在三民國中的賽E趴小聚
看到彭大立老師演示了一支伸縮共鳴管
一顆心癢到一個不行!!
但我就是不想仔細去看做法，更不想去請教彭老師
不是我囂張，而是我的習慣就是只想聽想法
怎麼做？就是我的樂趣了
怎麼可以剝奪我的樂趣!!

基本上就是利用聲音在特定長度的時候會和特定頻率共振
詳細的內容之前已經討論過
需要的請參閱管長與頻率系列的文章(有好幾篇)

一端有喇叭的伸縮共鳴管就是屬於一端開口一端閉口的共振腔
基音的波長為管長的4倍
若頻率不變增加管長，則會在1,3,5,7,9等奇數倍的地方形成共振
如下圖

聽到的聲音就會比較大
原理其實很簡單
接下來才是重點了


利用1.25吋的透明塑膠管(水族館買的)和1吋的水管搭配
1吋水管的連接頭加上一些鋁箔膠帶，就可以剛好放入透明塑膠管中
12號的橡皮塞也剛好可以塞入1吋的水管
受限於喇叭的大小，裝設喇叭的部分用2吋轉1.25吋的異徑接管
外層再罩上2吋的管帽
這樣才能避免聲音從尾巴出來，就不好判斷聲音大小了

為了方便操作
直接在水管上裝一台擴大機
在旁邊加裝手機架
就可以將頻率產生器(手機)和喇叭，還有伸縮管整合在一起了

管子尾端加上泡棉
一方面比較好拉，另一方面也可以避免聲音從管尾露出
管身再貼上皮尺方便測量長度

整枝做好約150公分
還滿霸氣的感覺

試試看效果如何
目前室溫約30度C，所以聲速為349m/s
讓管子的共鳴長度為10公分的倍數
這樣比較方便觀察
所以波長為管長(10公分)的4倍，0.4m
算出頻率為349/0.4=872.5

實驗結果準確到起雞皮疙瘩
從管身的參考的刻度來看
第一次聲音變大就在10公分處
接下來就是30公分，50公分，70公分，90公分

反過來從共鳴的管長倍數也可以回推目前的頻率
但，實驗發現不同的頻率起始的地方不同
但倍數關係都是一樣的
所以若要回推頻率，不能直接看管長
要看兩次共鳴點的長度差，兩倍就是波長了

後記
後來將喇叭換成藍芽的版本
就更方便了